本發明涉及能夠靈活利用農業用地等,并且盡可能不妨礙農業生產的利用空中線纜的太陽光發電設備。如后文明確所述,本發明尤其是涉及能夠實現“米電雙作”的太陽光發電設備。
背景技術:
鑒于東日本大地震和與其相伴的福島第一核電站事故,需要一種替代能源的提供方式來代替原子能發電。
為了得到替代能源,以大型太陽能發電站為代表,在寬廣的面積上固定大量構造體,在這些構造體上安裝太陽光發電模塊而進行發電。然而,為了以這種方式進行發電,不僅需要確保寬廣的面積,還不得不建造大規模的構造體,需要付出極大的成本。
另一方面,我國(日本)正面臨著65歲以上的高齡者占人口四分之一的超高齡化,與其僅通過社會保障制度對高齡者進行保護,不如為健康的高齡者提供平均每天4小時的勞動崗位,健康的高齡者通過4小時左右的勞動來獲取收入等來承擔社會角色,感受到社會存在感。
作為打開這樣艱難局面的一個手段,本發明發明人經過深思熟慮,想到了在農業用地(水田、旱田、牧草地等)上以農戶及健康的高齡者為中心進行作業,進行太陽光發電。
對現在的局面進行分析,存在以下所述的問題。
第一,以伴隨著東日本大地震的福島第一核電站事故為契機,原子能發電的安全神話破滅,對原子能發電失去信心而被迫停止進行原子能發電。
第二,如果通過在火力發電廠中燃燒化石燃料來補充停止原子能發電所帶來的電能不足,則難以避免溫室氣體的大量產生、燃料進口所造成的貿易逆差等重大的副作用。
第三,除了務農者高齡化的問題之外,還在進行關于TPP(跨太平洋伙伴關系協定)的談判,農業或農村的未來受到威脅。
作為為了一并解決上述各問題的方法,本發明發明人提出了“米電雙作”,在本申請中公開了用于實現“米電雙作”的具體的技術。本發明發明人預計,基于該方式在農業用地等的發電量在5年左右會超過總發電量的1%(以金錢計為1兆日元),“米電雙作”也會成為社會福利工作。
“米電雙作”是指將農業用地活用于太陽光發電,在農業用地為水田的情況下,能夠在農業用地上生產大米和電能兩者。
專利文獻1(特開2003-318430號公報)公開了以合頁狀折疊自如地連接太陽能電池模塊,然后使太陽能電池模塊的兩側部卡止于一對鋼絲繩的技術。
專利文獻1:(日本)特開2003-318430號公報
專利文獻2:(日本)特開平10-125945號公報
專利文獻3:(日本)特開平11-68135號公報
專利文獻4:(日本)特開平11-145503號公報
技術實現要素:
發明所要解決的技術問題
然而,根據專利文獻1,如果將其設置于農業用地,則會顯著地妨礙日照而對收成造成極大的影響。
如果在農業用地中應用現有技術,則會明顯地影響農業作業。也就是說,根據現有技術,不能進行“米電雙作”。
用于解決技術問題的技術方案
于是,本發明的目的在于提供一種利用空中線纜的太陽光發電設備,使用線纜,即能夠抑制農業生產中的收成減少又能夠進行發電。
第一發明所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備設有從地下立起到規定高度、在一定方向上隔開規定距離而相互對置的一對架臺,在一對架臺的上表面,在設置朝向一定方向的一方的邊上設置第一線纜導向裝置,在另一方的邊上設置第二線纜導向裝置,將分別被第一線纜導向裝置和第二線纜導向裝置平行地引導的一對線纜架設于一對架臺,在一對架臺的至少一方設置對一對線纜的張力進行調整的張力調整器,使一對線纜分別在一對管中貫通,將一對腳手板的卡鉤卡止在一對管的規定部位,將太陽能電池模塊固定于一對腳手板。
在該結構中,在一對架臺之間架設有一對線纜,使這些線纜在一對管中穿過。另外,在一對管上卡止有一對腳手板,在一對腳手板上固定有太陽能電池模塊。也就是說,太陽能電池模塊處于離地面相當高的位置,存在于空中。
在太陽能電池模塊的下方空出有光能夠通過的空間,即使在太陽光發電設備設置于農業用地的情況下,日照也不會受到大幅影響。根據本發明發明人的試算,如果適當地設定太陽光發電設備彼此的間隔和在一對架臺之間設置的太陽能電池模塊的個數,則幾乎不會對收獲量造成影響,能夠進行每反(“反”為日本的面積單位,一反相當于9.9174公畝)15KW左右的發電。
太陽能電池模塊處于離地面相當高的位置,例如耕耘機等用于農業作業的機械能夠不受阻礙地在太陽能電池模塊的下方行駛。
在第二發明所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備中,在第一發明的基礎上,一對架臺通過使多個腳手架用的門架上下堆疊而構成。
根據該結構,能夠利用容易獲得且在市面上出售的廉價的框架式腳手架用的門架來構成架臺。
在第三發明所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備中,在第一發明的基礎上,一對架臺的下部連結于底板,該底板設置在地下,在內部開設有排水孔,并且載置有配重。
根據該結構,承載力作用于架臺,水能夠經由排水孔在地下移動,既能夠保持架臺的水平,又能夠利用配重使架臺的穩定性提高。
在第四發明所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備中,在第一發明的基礎上,在底板的中央部設有朝向對置的架臺延伸的前向部件,并且在底板的兩側部,設有朝向對置的架臺的相反側延伸的后向部件,在后向部件上載置有側部配重。
在該結構中,前向部件作為防止傾倒、后向部件上的側部配重作為針對傾倒轉矩的配重發揮作用,因此底板就像位于地下的書架那樣發揮作用,能夠使架臺相對于前傾的穩定性進一步提高。
在第五發明所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備中,在第一發明的基礎上,張力調整器為倒鏈。
根據該結構,使用容易得到并且在市面上出售的廉價的倒鏈,能夠對作用在線纜上的張力進行調整。
在第六發明所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備中,在第一發明的基礎上,一對架臺以規定撓曲量從地面升高,一對管的長度方向中央部在比一對架臺低規定撓曲量的高度支承于支柱,從而對太陽能電池模塊賦予從一對架臺朝向支柱下降的排水坡度。
根據該結構,無需特意地使太陽能電池模塊傾斜,就能夠對太陽能電池模塊賦予充足的排水坡度。因此,即使太陽能電池模塊被雨淋,也能夠立即排出雨水,能夠容易地進行太陽能電池模塊的維護。
在第七發明所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備中,在第一發明的基礎上,一對架臺配置于在坡地上設置的水平的坑槽。
根據該結構,即使在坡地上,也能夠利用與平地大致相同的結構設置太陽能電池模塊而進行發電。也就是說,不僅是田地那樣平坦的地形,在茶田、牧草地或林地等坡地也能夠進行發電,使本設備的提供范圍大幅擴大。
第八發明所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備具備:一對基礎,其在地下在一定方向上隔開規定距離的兩個位置,分別將基礎墊板、地梁、配重板組合配置;一對補強框架,其相互對置地分別固定于一對基礎,具有朝向一對補強框架中的另一補強框架側的內側斜邊和朝向一對補強框架中的另一補強框架側的相反方向的外側斜邊;張力調整器,其分別設置于一對補強框架;一對操作線纜,在一對補強框架上,其一端部成為末端且另一端部與張力調整器連接;一對動滑輪,其旋轉自如地安裝在一對操作線纜的中途;將一端部與一對動滑輪的一方連接、另一端部與一對動滑輪的另一方連接的一對線纜彼此平行地架設在一對補強框架之間,使一對線纜分別在一對管中貫通,將一對腳手板的卡鉤卡止在一對管的規定部位,將太陽能電池模塊固定于一對腳手板。
根據該結構,能夠在一對補強框架之間對抬起架設有一對線纜的跨距的力進行強化,因此與第一發明相比能夠使抗風性能大幅提高。
發明的效果
根據本發明,使用線纜,能夠一邊通過農業生產得到大米等一邊進行發電,換句話說能夠實現“米電雙作”。
更具體地說,能夠極力減少太陽能電池模塊對日光的遮擋,并且確保一定程度的發電量。
附圖說明
圖1是表示本發明的實施方式1所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備的一部分的立體圖;
圖2(a)是本發明實施方式1的腳手板的放大圖,圖2(b)是本發明實施方式1的架臺的俯視圖,圖2(c)是本發明實施方式1的底板的俯視圖,圖2(d)本發明實施方式1的架臺的主視圖;
圖3是本發明實施方式1所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備的立體圖;
圖4(a)是表示本發明實施方式1中的利用空中線纜的太陽光發電設備的設置工序的俯視圖,圖4(b)是表示本發明實施方式1中的利用空中線纜的太陽光發電設備的設置工序的側視圖,圖4(c)是表示本發明實施方式1中的利用空中線纜的太陽光發電設備的設置工序的俯視圖,圖4(d)是表示本發明實施方式1中的利用空中線纜的太陽光發電設備的設置工序的側視圖,圖4(e)是表示本發明實施方式1中的利用空中線纜的太陽光發電設備的設置工序的俯視圖,圖4(f)是表示本發明實施方式1中的利用空中線纜的太陽光發電設備的設置工序的側視圖,圖4(g)是表示本發明實施方式1中的利用空中線纜的太陽光發電設備的設置工序的俯視圖,圖4(h)是表示本發明實施方式1中的利用空中線纜的太陽光發電設備的設置工序的側視圖;
圖5是本發明實施方式1中的太陽能電池模塊的全年布置圖;
圖6是本發明實施方式1中的太陽能電池模塊的追加工序的俯視圖;
圖7是本發明實施方式1中的太陽能電池模塊的冬季布置圖;
圖8是表示本發明實施方式1中的春分日及秋分日的日影的俯視圖;
圖9是表示本發明實施方式1中的夏至日的日影的俯視圖;
圖10是表示本發明實施方式2中的利用空中線纜的太陽光發電設備的側視圖;
圖11是表示本發明實施方式2中的利用空中線纜的太陽光發電設備的立體圖;
圖12是表示本發明實施方式3中的利用空中線纜的太陽光發電設備的立體圖;
圖13是本發明實施方式3中的補強框架的側視圖;
圖14是表示本發明實施方式3中的基礎的俯視圖;
圖15是表示本發明實施方式3中的發電模塊的追加要領的立體圖。
具體實施方式
(實施方式1)
以下,參照附圖,對本發明的實施方式進行說明。
圖1是表示本發明實施方式1所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備的一部分的立體圖。圖2(a)是本發明實施方式1的架臺的主視圖,圖2(b)是本發明實施方式1的底板的俯視圖,圖3是本發明實施方式1所涉及的利用空中線纜的太陽光發電設備的立體圖。
本實施方式中的一定方向是指南北方向。需要說明的是,這是最優選的方向,將一定方向設定為從南北方向偏離若干的方向實際上也能夠得到同樣的效果,因此本申請發明的保護范圍也意在包括這種情況。
如圖3所示,一對架臺10在南北方向上以一定距離隔開。根據本發明人的試算,一定距離的最大值為20m左右。例如,在30m左右的距離設置設備時,優選使架臺10為3臺而不是2臺,使各架臺10之間的距離為15m左右。
各架臺10如下所述地構成。首先,在地面以下進行某種程度的挖掘,如圖2(a)所示,水平地設置底板1。
如圖2(b)所示,底板1成為橫向寬的矩形,在底板1的四角部分,與在市面上出售的腳手架的門架的腳部的位置對應地形成有4個安裝部1b。
并且,在安裝部1b的側部,為了結合線纜3、4的末端部分,在4個部位設有卡止部1c。作為卡止部1c,雖然沒有做出圖示,可以在矩形板的中央部設置圓孔,將該矩形的側面焊接在底板1的規定部位的上表面。
在底板1上開設有左右一對排水孔1a,在地面以下水能夠經由排水孔1a在底板1的上下方向上移動。
在底板1的中央部,固定安裝有面向所對置的架臺10的前向板5(前向部件)的基端部。并且在底板1的兩側部,固定安裝有面向所對置的架臺10的相反側的后向通道6、7(后向部件)的基端部。
在前向板5的后方,在底板1的中央部上載置有使板重疊而成的中央配重8,在左右后向通道6、7的前端部上載置有使板重疊而成的側部配重9。
底板1、前向板5及左右后向通道6、7成為一體,如圖2(b)所示,這些部件在俯視時成為書架的底部那樣的形狀。另外,中央配重8及左右側部配重9與一對架臺10彼此向另一架臺10側傾倒的方向的傾覆力矩相抗衡,一對架臺10的穩定性得以提高。
作為底板1、配重8、9等,優選使用鍍鋅鐵板等。
如果底板1的深度為距地面G 70cm左右,則成為具有充足的承載能力的基礎。順便一提,耕耘機(未圖示)所挖掘的土的深度遠比70cm要淺,因此在將底板1埋入地下的情況下,即使使用耕耘機也不存在任何問題。
如果從底板1取下上部的架臺,則能夠還原為通常的水田,此外,底板1自身可以不從地下取出。另外,能夠連同底板1(或者僅將底板1留在地下)將架臺10其他的部件移設到其他場所。
如圖2(a)所示,在底板1等的設置結束后,將升高腳11a的下端部連結于安裝部1b,將下側門架11的下端部與升高腳11a的上端部連結,進而將上側門架12的下端部連結在下側門架11的上方。這樣的組裝方法可以與在臨時工程現場組裝腳手架的要領相同。
升高腳11a的有效高度為外線纜4及管21的中央部的撓曲量(例如80cm左右),下側門架11及上側門架12的合成高度為例如3.4m左右即可。
即,在下側門架11及上側門架12上可以適當地加入斜撐28、架設腳手板13、14來進行補強。
在實施方式1中,假設在農業用地、尤其是水田設置太陽光發電設備。而且,即使外線纜4及管21低(在中央部)也比水田的地面G的高度高3m左右,換句話說,在空中設置太陽能電池模塊23。如后所述,俯視時,在太陽光發電設備彼此之間空出間隔,除此之外,考慮到光與地面傾斜地入射,使其具有3m左右的高低差。
因此,架臺10成為從下方開始依次具有升高腳11a、下側門架11及上側門架12的三層結構。然而,可以根據需要來改變架臺10上表面的高度。需要說明的是,可以在比上側門架12位于上方的位置進行升高。
如圖2(a)所示,架臺10的上表面的邊中,在朝向南北方向的邊上分別設有第一線纜導向裝置15、第二線纜導向裝置16。
優選在第一線纜導向裝置15、第二線纜導向裝置16上設置供線纜3、4環繞的輥17、對線纜3、4進行限制使其不會揚起的線纜限制裝置18等。
如圖1所示,從一對架臺10中位于南北方向的外側的卡止部1c拉出外線纜4,外線纜4被第一線纜導向裝置15、第二線纜導向裝置16引導而向另一架臺10側延長,并且外線纜4在位于另一架臺10的南北方向的外側的卡止部1c成為末端。
在架臺10的南北方向的外側,在外線纜4上安裝有卡鉤19及倒鏈20(張力調整器的例子)。通過對倒鏈20進行操作,能夠對外線纜4施加張力使其拉緊而減少松弛,也能夠使張力減弱而使外線纜4松弛。
順便一提,由于在外線纜4上支承10片太陽能電池模塊23(每片約150kg),因此拉緊時的張力為約1.5t~2t左右即可。如果是這種程度的張力,也能夠通過使用在市面上出售的倒鏈而容易地得到。
另一方面,在架臺10的南北方向的內側,為了與外線纜4保持平衡,張設有內線纜3。
如圖1、圖3所示,在本發明中,并不是直接將太陽能電池模塊23固定于外線纜4。即,使外線纜4通過管21的內部空腔。作為管21,優選使用供水管。
一般來說,一根供水管是不夠的,雖然沒有做出圖示,在供水管的端部形成螺紋部,使用管座等接頭,在軸向上接續使用。此時,可以在螺紋部卷繞密封膠帶,但也可以不卷繞。
這樣,如圖3所示,在架臺10彼此之間,即使低,在空中也有約3m左右的高度,形成左右一對(朝向南北方向)的管21的組合。而且成為外線纜4貫通各管21的內部的狀態。
如圖3所示,由外線纜4、管21及太陽能電池模塊23等構成的空中部件由于其自重向下撓曲,在中央部最低。優選在中央部立設具有考慮到上述撓曲量的高度的支柱P,利用支柱P從下方對空中部件的中央部進行支承。
例如,在架臺10、10之間的跨距為20m、撓曲量為80cm、上側門架及下側門架12、11的合成高度為3m時,即使不使各太陽能電池模塊23傾斜,也能夠對各太陽能電池模塊23賦予充足的排水坡度,容易進行排水和維護。
而且,如圖1所示,使一對腳手板22的卡鉤22a卡止于一對管21,進一步將太陽能電池模塊23固定于這些腳手板22。這樣,通過在離地面G約3m高的位置對具有排水坡度的狀態的太陽能電池模塊23進行支承,能夠利用該模塊23進行發電。
而且,如圖3所示,在將太陽能電池模塊23支承在高的位置的狀態下,只要在其下方能夠得到充分的日照,就能夠進行農業生產。也就是說,在地面G的高度,能夠種植作物24。大米是作物24的代表性的例子,但也可以種植大米之外的作物。
接著,參照圖4對更具體的設置工序進行說明。圖4(a)、圖4(c)、圖4(e)、圖4(g)是表示本發明實施方式1中的利用空中線纜的太陽光發電設備的設置工序的俯視圖,圖4(b)、圖4(d)、圖4(f)、圖4(h)是表示該設置工序的側視圖。
首先,如圖4(a)、圖4(b)所示,搭建架臺10,并且降低外線纜4的張力,使外線纜4穿過管21。此時優選在地面G上空出規定間隔地放置梯凳25,從下方對管21及外線纜4進行支承。優選梯凳25的高度為例如1m~2m左右。
接著,在利用梯凳25從下方進行支承的狀態下,如圖4(c)、圖4(d)所示,將成為一對的腳手板22的卡鉤22a掛在管21上。另外,相對于一對腳手板22的組合,固定一片太陽能電池模塊23。
在完成以上準備之后,對在架臺10上設置的倒鏈20進行操作,增大外線纜4的張力。其結果是,如圖4(e)、圖4(f)所示,支承于外線纜4的空中部件上升。在架臺10、10之間的中央部立設支柱P,從下方對空中部件進行支承。
另外,為了防備臺風等強風,如圖4(h)所示,為了應對吹來的風,可以在架臺10和管21的中央部傾斜地張設繃繩26,使整體的強度增加。
此外,在圖4(f)的狀態下,能夠利用耕耘機進行土的攪拌、插秧等作業。另外,在圖4(h)的狀態下,即使作物24繼續生長,也能夠不受其影響地利用太陽能電池模塊23進行發電。
接著,參照圖5~圖9,對根據季節來改變太陽能電池模塊的布置的要領進行說明。
圖5是本發明實施方式1中的太陽能電池模塊的全年布置圖,圖6是表示本發明實施方式1中的太陽能電池模塊的追加工序的俯視圖,圖7是表示本發明實施方式1中的太陽能電池模塊的冬季布置圖。
在實施方式1中,預計水田中水稻產量減少10%以下,并且,發電量為每反(“反”為日本的面積單位,一反相當于9.9174公畝)15kw左右。
在這種情況下,全年中以圖5所示的布置來配置太陽能電池模塊23即可。該情況下的太陽能電池模塊23為60片,各列(對應于一對架臺10)之間的東西方向的距離可以相當大,各列的太陽能電池模塊23可以隔開大致相等的南北方向的間隔設置。
太陽能電池模塊23的布置考慮在正下方(即作物24聲場的部位)不產生陰影來決定即可。
另一方面,大致從11月~第二年3月前后,在水田中不能種植水稻。在這樣的時期,如圖6、圖7所示,可以在太陽能電池模塊23之間插入追加的太陽能電池模塊27,增大發電量。
在插入時,以與圖4(h)~圖4(c)相反的順序進行作業,在插入完成之后再次進行圖4(c)~圖4(h)的作業。需要說明的是,在進行太陽能電池模塊23的清洗等維護的情況下,通過與圖4(h)~圖4(c)順序相反的作業能夠容易地應對。
圖8是表示本發明實施方式1中的春分日及秋分日的日影的俯視圖,圖9是表示本發明實施方式1中的夏至日的日影的俯視圖。這兩幅圖表示的都是(日本)福岡市周圍的緯度的情況。
在圖8、圖9中,曲線A為一天中4小時為陰影的區域的邊界線,曲線B、C、D分別為1天中3小時、2小時或1小時為陰影的區域的邊界線。
如圖9所示,成為陰影的區域在夏至時最窄,如圖8所示,在春分日、秋分日比夏至寬。
太陽能電池模塊23的高度為3m,基于在春分日及秋分日一天中3小時為陰影的邊界來確定圖5所示的各列之間的間隔即可。具體地說,在高度為3m時以80cm為大致的基準即可。
顯然,以上所述的各數值僅為簡單的例示,實際上可以根據需要進行各種改變,伴隨著這樣的改變的情況也包含于本申請發明的保護范圍。
(實施方式2)
接著,使用圖10、圖11,對本發明的實施方式2進行說明。需要說明的是,為了避免重復說明,僅對不同點進行說明。即,對于沒有說明的事項,與實施方式1相同。
圖10是表示本發明實施方式2中的利用空中線纜的太陽光發電設備的側視圖,圖11是表示該設備的立體圖。
在實施方式1中,在平地即水田上設置發電設備。然而,如果追加以下設計,在坡地上也能夠以與實施方式1大致相同的要領進行太陽光發電。
如圖10所示,與實施方式1最為不同之處在于,不是與坡地40平行地設置架臺10,首先,在坡地40的中途設置多處具有水平的接地面H的坑槽30。
為了不使土壤流入坑槽30,在坑槽30的側部設置承受坡地40的土壓的L型擁壁31。可以利用土壓作為線纜的反作用力。
另外,為了應對坡地40,優選使龍骨32在底板1的下方延伸,在地面上更牢固地固定架臺10。需要說明的是,在圖10的例子中,僅利用一層門架來構成架臺10,但顯然也可以設置兩層以上。另外,可以設置下端部在L型擁壁31成為末端的線纜限制裝置33,將線纜限制裝置33的上端部連結于架臺10的上端部即可。
線纜4、管21等與實施方式1相同,但是在線纜4,管21及它們所支承的太陽能電池模塊23沿著坡地40傾斜地設置的這一點不同。
在坡地40為荒地等而不需要考慮對作物的日照的情況下,如圖10所示,可以緊湊且高密度地配置太陽能電池模塊23。
如圖11所示,即使在傾斜地41不平坦而存在凹凸的情況下,只要線纜4對太陽能電池模塊23的支承沒有出現問題,就能夠與圖10同樣地設置實施方式2的利用空中線纜的太陽光發電設備而進行發電。
其余各點與實施方式1相同。
(實施方式3)
接著,使用圖12~圖15,對本發明的實施方式3進行說明。需要說明的是,為了避免重復說明,對同樣的要素標注同一附圖標記,僅對不同點進行說明。即,對于沒有說明的事項,與實施方式1相同。
圖12是表示本發明的實施方式3中的利用空中線纜的太陽光發電設備的立體圖,圖13是本發明實施方式3中的補強框架的側視圖,圖14是表示本發明實施方式3中的基礎的俯視圖,圖15是表示本發明實施方式3中的發電模塊的追加要領的立體圖。
在實施方式1中,在一對架臺10上架設外線纜4,作用于外線纜4的、太陽能電池模塊23等的荷載從外線纜4向架臺10傳遞,最終經由底板1導向地下。然而,這樣的話,在一對架臺10之間抬起架設有一對外線纜4的跨距的力不充分,抗風性能不足。
在實施方式3中,與實施方式1相比,通過采用以下所述的構造,能夠得到抗風性能得以提高的太陽光發電設備。
首先,在實施方式3中,并不是僅通過外線纜4將荷載傳遞到架臺10,而是使外線纜4在架臺10之前成為末端。
在此基礎上,如圖13所示,將與外線纜4不同的操作線纜67的一端部連接于作為張力調整器的絞盤66,并且以上方→水平→翻折為V形的方式引導操作線纜67,使另一端部成為末端。在其中翻折成V形的頂點附近使其繞動滑輪68轉動,將外線纜4的端部連接于動滑輪68。
接著,對實施方式3的太陽光發電設備的各要素的細節進行說明。
<基礎>
在地面以下,在南北方向上隔開規定距離的兩個位置,如圖12~圖14所示,設置基礎50。
基礎50使基礎墊板51、52、地梁53、54以及配重板55、56組合配置。更詳細地說,以南北方向成為長度方向的方式使形成為長方形的一對鐵板水平且空出間隔地平行排列而成為基礎墊板51、52。基礎墊板51、52的寬度優選為600毫米左右。
在各個基礎墊板51、52的上表面上,通過焊接等來固定由H型鋼構成且與基礎墊板51、52大致等長的地梁。由此,基礎50成為滑雪板狀,實際上能夠使承載力提高,并且與來自地面的反作用力抗衡。
然后,在基礎墊板51的兩端部內側固定配重板55、56的端部。與實施方式1相同,在配重板55、56上分別開設有排水孔55a、56a。
在地下設置基礎50時,作用有配重板55、56上的土壤的重量,用于與后述線纜4、67的拉伸力抗衡的荷載增加。此外,優選使前側的配重板56具有盡可能大的面積,與2~3噸左右的承載力相匹配而使穩定性提高。此外,優選在排水孔55a、56a打入樁子來防滑。
<架臺>
在實施方式3中,與實施方式1同樣地將一對架臺10設置在基礎50上。然而,如上所述,實施方式3的架臺10與其說是承受太陽能電池模塊23等的荷載的部件,不如說是作為對外線纜4進行引導的引導件發揮作用。需要說明的是,雖然未做圖示,但是在架臺10的頂部的兩個角(參照圖13)配設有用于改變操作線纜67的方向的滑輪或輥。
在實施方式3中,對于將外線纜4插入管21’的這一點,與實施方式1相同,但是在管21’的端部形成有擴徑的凸緣21’a,使凸緣21’a彼此對接而在長度方向上連接管21’彼此的這一點不同。利用凸緣21’a進行連接是為了防止外線纜4被彎折為V形而受損。凸緣21’a利用金屬材料或樹脂材料形成即可。
在外線纜4的端部安裝有末端卡鉤4a,末端卡鉤4a成為外線纜4的端部的末端。此外,末端卡鉤4a卡止于動滑輪68的頂部,由此外線纜4的端部與動滑輪連接。
在上述基礎50上立設有一對補強框架60、60’。補強框架60,60’由同樣的結構構成,因此以下僅對補強框架60進行說明。
補強框架60從側面看成為大致A形,相對置地分別固定于一對基礎50。補強框架60具有:內側斜邊62,其朝向一對補強框架中的另一補強框架側后傾;外側斜邊61,其朝向一對補強框架中的另一補強框架側的相反方向前傾。
外側斜邊61的下端部61a和內側斜邊62的下端部62a分別固定于地梁53,各固定部位在南北方向上錯開。在補強框架60的頂點附近,外側斜邊61的上端部61b和內側斜邊62的上端部62b彼此固定。
在補強框架60的高度方向中途,上側橫邊63和下側橫邊64上下配置為兩層,這些橫邊63、64的兩端部分別固定在外側斜邊61和內側斜邊62的內側,從而對補強框架60進行補強。尤其是通過設置這些橫邊63、64,能夠使補強框架60整體的抗壓彎性提高。需要說明的是,橫邊63、64的數量和設置部位能夠根據需要做出各種變更。另外,上側橫邊63的內側斜邊62側的端部具有防壓彎的作用。
在下側橫邊64安裝有水平的臺部65,在臺部65上設有作為張力調整器的絞盤66。需要說明的是,與實施方式1相同,作為張力調整器,除了絞盤之外,也能夠使用手動式卷筒、手動式倒鏈。
另一方面,在內側斜邊62的頂部附近,設有卡止部69。從絞盤66放出的操作線纜67一旦被向上拉出后被水平的第二線纜導向裝置16(架臺10上的部件)水平地向另一架臺10引導。
操作線纜67從第二線纜導向裝置16離開后彎折為V形,在操作線纜67的端部設置的卡鉤70卡止于卡止部69而成為末端。
如上所述,操作線纜67中彎折為V形的部分環繞動滑輪68,在動滑輪68上連結有在外線纜4的端部設置的末端卡鉤4a。
在這里,驅動絞盤66,維持操作線纜67不松弛的狀態,拉長操作線纜67,如圖13的最下段所示,管21’及太陽能電池模塊23處于幾乎擦到地面的高度(維護高度),能夠進行清潔、不良部分的更換這樣的維護。
與維護高度的情況相比,使拉出操作線纜67的長度略短,如圖13的中段所示,管21’及太陽能電池模塊23處于不妨礙農業生產的(更具體地說,減少對地面上的作物的日影)適當的高度(發電高度),利用太陽能電池模塊23進行發電。此外,在發電時,可以在動滑輪68與補強框架60的底部之間張設固定線纜71,而使設備的穩定性提高。
與發電高度的情況相比,使拉出操作線纜67的長度進一步縮短,如圖13的上段所示,管21’及太陽能電池模塊23處于接近補強框架60的頂部的高度(農作業高度),例如,耕耘機能夠不受太陽能電池模塊23及管21’影響地通過太陽能電池模塊23及管21’的下方等進行農業作業。
由圖13明確可知,太陽能電池模塊23等荷載從外線纜4傳遞到動滑輪68,經由操作線纜67向補強框架60傳遞,經由基礎50流入地下。
此時,如圖13所示,在補強框架60的后方(即,外側斜邊61)作用有如箭頭N1所示的向上方扭轉的方向的轉矩,補強框架60的前方(即,內側斜邊62)作用有如箭頭N2所示向地下按壓的方向的轉矩。也就是說,作用于補強框架60整體的荷載分散地傳遞給內側斜邊62和外側斜邊61。
在這里,位于基礎50的上方和下方的土壤的重量施加于基礎50,由此補強框架60的抗風性能進一步提高。根據發明人的試算,得到能夠承受風速為60米左右的強風的結果。更具體地說,在補強框架60的外側斜邊61作用有拉伸力,其結果是,向圖13的箭頭N1方向浮起的方向的轉矩作用于基礎。在本形態中,增大配重板55的面積,將更多的土積載在配重板55上,使土的自重作用于配重板55。由此,能夠與上述轉矩相抗衡。
如上所述,由于抗風性能提高,如圖15所示,實質上能夠增加太陽能電池模塊23的設置片數。
即,可以使實施方式3的太陽光發電設備A、B空出某種程度的間隔而平行設置,在該間隔張設中繼線纜80、81,使追加的太陽能電池模塊82支承于這些中繼線纜80、81。在中繼線纜80、81的端部可以安裝腳手架用的鉤爪。
中繼線纜81、81可以設置于太陽光發電設備A、B自身,也可以另外追加。這樣,在太陽能電池模塊之間空出間隙而能夠在遇到強風時確保風的通道,并且使單位設置面積的太陽能電池模塊的片數顯著地增加,使發電效率提高。也可以代替中繼線纜80、81,將方形管組裝成梯子狀,架設在太陽光發電設備A、B之間。作為太陽光發電設備A、B之間的距離,例如4200毫米左右是恰當的。
其余各點與實施方式1相同。
附圖標記說明
1 底板
1a 排水孔
1b 安裝部
1c 卡止部
3 內線纜
4 外線纜
4a 末端卡鉤
5 前向板
6、7 后向通道
8 中央配重
9 側部配重
10 架臺
11 下側門架
11a 升高腳
12 上側門架
13、14、22 腳手板
15 第一線纜導向裝置
16 第二線纜導向裝置
17 輥
18 線纜限制裝置
19、22a 卡鉤
20 倒鏈
21,21’ 管
21’a 凸緣
23 太陽能電池模塊
24 作物
25 梯凳
26 繃繩
27、82 追加的太陽能電池模塊
28 斜撐
30 坑槽
31 L型擁壁
32 龍骨
33 線纜限制裝置
40,41 傾斜面
50 基礎
51、52 基礎墊板
53、54 地梁
55、56 配重板
55a、56a 排水孔
60、60’ 補強框架
61 外側斜邊
62 內側斜邊
61a、62a 下端部
61b、62b 上端部
63 上側橫邊
64 下側橫邊
65 臺部
66 絞盤
67 操作線纜
68 動滑輪
69 卡止部
70 卡鉤
71 固定線纜
80、81 中繼線纜
A、B 太陽光發電設備
G 地面
H 接地面
P 支柱