CN201766902U - 温室用太阳能模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种温室用太阳能模块，包含将多个太阳能面板以纵横排列方式设于一温室顶部，并模块成一朝特定受光方向斜倾的屋顶，且温室内部形成有一栽种植物用的栽培区，该屋顶间隔于栽培区与外界大气之间；据此，所述太阳能面板与温室之间形成一体化结构，以节省所述太阳能面板及温室的建构成本，并提升所述太阳能面板接收太阳热辐射能的效率。

Description

温室用太阳能模块 
技术领域
本实用新型提供一种温室用太阳能模块，特别是针对一种栽种植物用的温室，并涉及配置于该温室顶部的多个太阳能面板。 
背景技术
温室(或称农业大棚)是一种用于栽种植物的室内农业设施，一般常见的温室是由多数支撑架组装、搭接成棚状，并于其四周及顶部装设捕虫网、玻璃、透明胶板或包覆透明胶膜，以利于阳光直接照射温室内栽种的植物，且温室能够接受太阳发出的电磁辐射的加热，并减缓或隔绝该温室内、外空气的对流，致使温室内的空气、水与泥土变的暖和，以形成一有利于植物生长的栽培区。 
且知，由于温室内部可形成一利于植物生长的独立自然环境，因此在偏远内陆、山地、荒漠或高纬度等地区的粮食供应上的重要性逐渐增加；然而，温室内的各种栽培植物用基本设备(举如植物栽培灯、洒水设备及风扇等)所需的电力，在上述多数偏远内陆、山地、荒漠或高纬度等地区均不易获得，若温室本身未具备独立发电的能力，于上述各地区的使用和推广将更加滞碍难行。 
现有具备独立发电能力的温室，已有揭露配置太阳能面板进行供电的技术，可见揭露于中国台湾第513914及第M341406号专利案中，但该等技术并未具体揭示出太阳能面板利于接收阳光热辐射能的较佳设置位置及方向；此外，中国第CN200420021500.5及第CN200710143184.7号专利案中，虽然都已具体揭示出将太阳能面板设于屋顶位置，但也未更加具体揭示出太阳能面板利于接受阳光照射的方向，而存在有未能充分接收太阳热辐射能的问题；再者，上述传统温室的栽培区，一般可区分为利于栽种惧光型植物的阴暗栽培区，以及利于栽种喜光型植物的明亮栽培区，上述现有技术中的太阳能面板除了对温室供电以外，与该温室的阴暗或明亮栽培区之间，并未具有任何在结构上可防止、限制或开放阳光照射的相关策略，因此显然仍有加以改善的空间。 
发明内容
本实用新型的目的在于针对栽种植物用的温室，提供一种太阳能模块，能够显著改善上述先前技术中的太阳能面板与温室的阴暗或明亮栽培区之间的相对配置关系，并可直接防止、限制或开放阳光照射至栽培区内，以克服所述太阳能面板因设置位置及其方向不一，而导致所述太阳能面板接收太阳热辐射能效率不彰的问题。 
为能实现上述的目的，本实用新型的一温室用太阳能模块，包含： 
一温室，内部形成一利于栽种惧光型植物的阴暗栽培区；及 
多个非透光型太阳能面板，设于该温室顶部而呈纵横排列，并模块成一朝特定受光方向斜倾的屋顶，间隔于该阴暗栽培区与外界大气之间，该屋顶可制成平坦或适当弧曲变化的表面。 
据此，利用所述非透光型太阳能面板构成该温室的屋顶，而形成可栽种惧光型植物的温室，令所述太阳能面板直接防止阳光照射至该阴暗栽培区内，并使所述太阳能面板、温室及其阴暗栽培区之间形成一体化结构，以节省所述太阳能面板及温室的建构成本，并提供利于所述太阳能面板在温室顶部接受阳光照射的设置位置及斜倾方向，进而有效提升所述太阳能面板接收太阳热辐射能的效率；同时，令该温室成为一发电厂，以提升温室所在的土地的利用价值。 
其中，可于所述温室顶部沿地球南、北轴向枢置一轴杆，延伸至该温室双侧端边，所述太阳能面板系配置于该轴杆上，经由转动该轴杆而控制所述太阳能面板沿地球东、西方位摆动至追日的定位角度，以更进一步提升所述太阳能面板接收太阳热辐射能的效率； 
所述太阳能面板底面并可设置一可反射太阳光至该阴暗栽培区内的反光面，以补充太阳光至该阴暗栽培区内。 
此外，本实用新型的另一温室用太阳能模块，包含： 
一温室，内部形成一利于栽种喜光型植物的明亮栽培区；及 
多个透光型太阳能面板，设于该温室顶部而呈纵横排列，并模块成一朝特定受光方向斜倾的屋顶，间隔于该明亮栽培区与外界大气之间，该屋顶可制成平坦或适当弧曲变化的表面。 
据此，利用所述透光型太阳能面板构成该温室的屋顶，而形成可栽种喜光型植物的温室，令所述太阳能面板直接开放阳光照射至该明亮栽培区内，并使 所述太阳能面板、温室及其明亮栽培区之间形成一体化结构，以节省所述太阳能面板及温室的建构成本，并有效提升所述太阳能面板接收太阳热辐射能的效率。 
其中，可于所述透光型太阳能面板能够供给特定波长的光线通过，令所述太阳能面板直接限制阳光照射至该明亮栽培区内，据以提升该明亮栽培区内喜光型植物的生长、开花或结果速度； 
并可于所述温室顶部沿地球南、北轴向枢置一轴杆，延伸至该温室双侧端边，所述太阳能面板配置于该轴杆上，经由转动该轴杆而控制所述太阳能面板沿地球东、西方位摆动至追日的定位角度，以更进一步提升所述太阳能面板接收太阳热辐射能的效率； 
另外，本实用新型也包含： 
所述温室可设于地球的北半球地表，该特定受光方向为南方；或者，该温室设于地球的南半球地表，该特定受光方向为北方。 
所述栽培区顶部设有多个植物栽培灯，且该栽培灯可由一以上可发出特定波长的光线的发光二极管制成。 
所述温室北侧延制形成有一相连通的副温室，内部形成一利于栽种喜光型植物的副明亮栽培区，且该副温室顶部设有一朝北方斜倾的透光型平坦顶棚，间隔于该副明亮栽培区与外界大气之间，据以提升温室内植物种植的多样化。 
所述屋顶与该顶棚相互邻近的端边之间衔接有一垂直墙面，且该垂直墙面上设有一可驱动该温室内外空气流通的风扇，能够快速排热，据以调节温室内的温度。 
然而，为能明确且充分揭露本实用新型，并予列举较佳实施的图例，以详细说明其实施方式如后述： 
附图说明
图1是本实用新型第一款实施例的配置示意图； 
图2是本实用新型第二款实施例的配置示意图； 
图3是图1实施例的附加实施型态的配置示意图； 
图4是图2的A-A断面图； 
图5是图4的使用状态图； 
图6是本实用新型第三款实施例的配置示意图； 
图7是本实用新型第四款实施例的配置示意图。 
附图标记说明：1、1b-温室；10-阴暗栽培区；10b-明亮栽培区；11、41-周壁；12、12a、12b、12c-屋顶；121、421-顶边；13-屋脊；14-墙面；15-空隙；21、22、22b-太阳能面板；3-洒水头；4-副温室；40-副明亮栽培区；42-顶棚；5-栽培灯；6-风扇；7a、7c-轴杆；8-反光面；90-光线；91-惧光型植物；92喜光型植物。 
具体实施方式
首观图1所示，揭示出本实用新型第一款实施例的配置示意图，说明本实用新型的温室用太阳能模块，包含一温室1及多个非透光型太阳能面板21；该温室1内部形成有一利于栽种惧光型植物91的阴暗栽培区10，且阴暗栽培区10顶部配置有多个洒水头3，能对该阴暗栽培区10底部栽种的惧光型植物91洒水，以促进植物生长；该温室1的周壁11可由捕虫网、胶版、玻璃或透光型太阳能面板22围绕而成，能够抵挡外界强风、防止寒害及虫害，当温室1的周壁11为透光型太阳能面板22时，所述太阳能面板22能够接受外界阳光照射而发电，以辅助提供温室1运作所需的电力；所述非透光型太阳能面板21设于该温室1顶部而呈纵横排列，并模块成一朝特定受光方向斜倾的屋顶12，间隔于该阴暗栽培区10与外界大气之间，该屋顶12可制成平坦或依据屋顶12轮廓形成适当弧曲变化的表面，所述太阳能面板21构成的屋顶12也能够抵挡外界强风、防止寒害及虫害；在实际上，当温室1设于地球的北半球地表时，该特定受光方向为南方；或者，当温室1设于地球的南半球地表，该特定受光方向为北方，所述地表可为陆地或海洋上，且屋顶12朝该特定受光方向斜倾的角度α可为10至60度，可依据温室1所在南、北半球的纬度高底而改变，当温室1所在地区越邻近赤道时，该斜倾角度α越小，当温室1所在地区越远离赤道时，该斜倾角度α越大；如此，能控制所述太阳能面板21表面与太阳光线90之间的夹角β趋近或等于90度，以提升太阳能面板21接收太阳热辐射能的效率。 
凭借上述构件的组成，可供据以实施本实用新型，特别是在白天时，该温室1的屋顶12可于南、北半球地表上朝北方或南方斜倾，由于赤道附近的日照强度高于远离赤道的其它南、北半球地区，致使所述太阳能面板21能够接受来自赤道方向的强度较高的阳光直接照射而发电(如图1所示)，以供应温室1运作(举如洒水、抽风及夜间照明等)所需的电力；同时，所述太阳能面板21 并能遮蔽外界阳光照射至该阴暗栽培区10内，而使温室1内部形成适合该惧光型植物91生长的阴暗环境。 
相信上述说明，已足以明确且充分揭示本实用新型可供据以实施的必要技术内容，特别是利用所述非透光型太阳能面板21构成该温室1的屋顶12，而形成可栽种惧光型植物91的温室1，令所述太阳能面板21直接防止阳光照射至该阴暗栽培区10内，并使所述太阳能面板21、温室1及其阴暗栽培区10之间形成一体化结构，以节省所述太阳能面板21及温室1的建构成本，并提供利于所述太阳能面板21在温室1顶部接受阳光照射的设置位置及斜倾方向，进而有效提升所述太阳能面板21接收太阳热辐射能的效率；同时，令该温室1成为一发电厂，以提升温室1所在的土地的利用价值。 
在另一具体的实施上，该温室1北侧亦可延制形成一内部相连通的副温室4(如图3所示)，且副温室4内部形成一利于栽种喜光型植物92的副明亮栽培区40，且副明亮栽培区40顶部亦可配置多个洒水头3，能对副明亮栽培区40底部栽种的喜光型植物92洒水，并于副明亮栽培区40顶部配置多个植物栽培灯5，且该栽培灯5可由一个以上可发出特定波长的光线的发光二极管(LED)制成，所述特定波长的光线可包括蓝光、绿光及红光；其中，蓝光的波长能够促进植物生长，红光的波长能够促进植物开花及结果，绿光的波长能够使植物生长、开花及结果的速度均衡发展；该副温室4的周壁41可由捕虫网、胶版、玻璃或透光型太阳能面板22围绕而成，能够抵挡外界强风、防止寒害及虫害，当副温室4的周壁41为透光型太阳能面板22时，所述太阳能面板22能够接受外界阳光照射而发电，以辅助提供温室1和副温室4运作所需的电力；该副温室4顶部设有一朝北方斜倾的透光型平坦顶棚42，而使该屋顶12的一顶边121邻近该顶棚42的一顶边421，且屋顶12与顶棚42的顶边121、421的交接处形成一朝南、北方向斜倾的屋脊13，且顶棚42可由玻璃组成，间隔于该副明亮栽培区40与外界大气之间；该屋顶12的顶边121高于该顶棚42的顶边421，且屋顶12与顶棚42相互邻近的端边之间衔接有一垂直墙面14，位于该屋顶12与顶棚42的顶边121、421之间，且垂直墙面14上设有一可驱动该温室1内外空气流通的风扇6，能够快速排热，以调节温室1及副温室4内的温度，据以提升温室1内植物种植的多样化。 
请参阅图2所示，揭示出本实用新型第二款实施例的配置示意图，并配合图4说明其与上述第一款实施例不同之处在于，由于所述温室1的屋顶12的特 定受光方向可为南方或北方，且由地球地表观察，太阳是由天空的东方升起，并朝西方运行，因此温室1顶部可沿地球南、北轴向枢置一轴杆7a，延伸至温室1南、北双侧端边，实际上可于该温室1顶部重复实施该轴杆7a，且各轴杆7a能同时接受温室1上的一马达(未绘制)驱动而转动，所述非透光型太阳能面板21分别配置于各轴杆7a顶面，而使所述太阳能面板21于各轴杆7a顶面呈纵横排列，并模块成一朝特定受光方向斜倾的屋顶12a；如此，当太阳光照射角度改变时，该马达可接受外界一控制器(未绘制)发送的信号控制，以驱动所述轴杆7a同时转动，致使所述太阳能面板21随着该轴杆7a摆动，进而控制所述太阳能面板21沿东、西方位摆动至追日的定位角度(如图5所示)，进而控制所述太阳能面板21表面与太阳光线90之间的夹角β趋近或等于90度；据此，作为该温室1的屋顶12a的所述太阳能面板21可凭借该轴杆7a带动，以进行偏摆角度的调整，而具备追日的能力，以更进一步提升所述太阳能面板21接收太阳热辐射能的效率。 
所述太阳能面板21底面亦可铺设一反光面8(如图4所示)，该反光面8为非透光型的反光材料制成的平滑表面，当所述太阳能面板21沿东、西方位摆动至追日的定位角度时，各轴杆7a的太阳能面板21之间会形成一连通外界与阴暗栽培区10的空隙15，由于所述太阳能面板21为非透光型，因此所述太阳能面板21表面具有反光的能力，如此可凭借所述太阳能面板21表面反射太阳光线90至该反光面8(如图5所示)，并利用反光面8反射该光线90至阴暗栽培区10内，据以补充太阳光至该阴暗栽培区10内；该阴暗栽培区10顶部亦可配置多个植物栽培灯5，其余构件组成及实施方式等同于上述第一款实施例。 
请参阅图6所示，揭示出本实用新型第三款实施例的配置示意图，说明本实用新型的温室用太阳能模块，包含一温室1b及多个透光型太阳能面板22b，该温室1b内部形成一利于栽种喜光型植物92的明亮栽培区10b，且所述透光型太阳能面板22b设于该温室1b顶部而呈纵横排列，并模块成一朝特定受光方向斜倾的屋顶12b，间隔于该明亮栽培区10b与外界大气之间；所述明亮栽培区10b顶部配置有多个植物栽培灯5和洒水头3，上述透光型太阳能面板22、22b为一种透光型薄膜太阳能电池(thin film solar cell of see-through type)。据此，利用所述透光型太阳能面板22b构成该温室1b的屋顶12b，而形成可栽种喜光型植物92的温室1b，令所述太阳能面板22b直接开放阳光照射至该明亮栽培区10b内，并使所述太阳能面板22b、温室1b及其明亮栽培区10b之间形成一体 化结构，以节省所述太阳能面板22b及温室1b的建构成本，并有效提升所述太阳能面板22b接收太阳热辐射能的效率，其余构件组成及实施方式等同于上述第一款实施例。 
在另一具体的实施上，也能够选用可供特定波长的光线(包括蓝光、绿光及红光)通过的玻璃制作所述透光型太阳能面板22b(如图6所示)，而使所述透光型太阳能面板22b能供给特定波长的光线通过，令所述太阳能面板22b直接限制阳光照射至明亮栽培区10b内；据此，以提升该明亮栽培区10b内喜光型植物92的生长、开花或结果速度。 
请参阅图7所示，揭示出本实用新型第四款实施例的配置示意图，说明其与上述第三款实施例不同的处在于，所述温室1b顶部沿地球南、北轴向枢置一轴杆7c，延伸至该温室1b双侧端边，所述太阳能面板22b配置于该轴杆7c顶面，而使所述太阳能面板22b于各轴杆7c顶面而呈纵横排列，并模块成一朝特定受光方向斜倾的屋顶12c；如此，经由转动该轴杆7c而控制所述太阳能面板22b沿地球东、西方位摆动至追日的定位角度，以更进一步提升所述太阳能面板22b接收太阳热辐射能的效率，其余构件组成及实施方式等同于上述第二款实施例。 
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。 

Claims (11)

1.一种温室用太阳能模块，其特征在于，包含：
一温室，内部形成一利于栽种惧光型植物的阴暗栽培区；及
多个非透光型太阳能面板，设于该温室顶部而呈纵横排列，并模块成一朝特定受光方向斜倾的屋顶，间隔于该阴暗栽培区与外界大气之间。
2.如权利要求1所述温室用太阳能模块，其特征在于：所述温室顶部沿地球南、北轴向枢置一轴杆，延伸至该温室双侧端边，所述太阳能面板配置于该轴杆上，通过转动该轴杆而控制所述太阳能面板沿地球东、西方位摆动至追日的定位角度。
3.如权利要求2所述温室用太阳能模块，其特征在于：所述太阳能面板底面设有一能够反射太阳光至该阴暗栽培区内的反光面。
4.一种温室用太阳能模块，其特征在于，包含：
一温室，内部形成一利于栽种喜光型植物的明亮栽培区；及
多个透光型太阳能面板，设于该温室顶部而呈纵横排列，并模块成一朝特定受光方向斜倾的屋顶，间隔于该明亮栽培区与外界大气之间。
5.如权利要求4所述温室用太阳能模块，其特征在于：所述透光型太阳能面板能够供给特定波长的光线通过。
6.如权利要求4或5所述温室用太阳能模块，其特征在于：所述温室顶部沿地球南、北轴向枢置一轴杆，延伸至该温室双侧端边，所述太阳能面板配置于该轴杆上，通过转动该轴杆而控制所述太阳能面板沿地球东、西方位摆动至追日的定位角度。
7.如权利要求1或4所述温室用太阳能模块，其特征在于：所述温室设于地球的北半球地表，该特定受光方向为南方。
8.如权利要求1或4所述温室用太阳能模块，其特征在于：所述温室设于地球的南半球地表，该特定受光方向为北方。
9.如权利要求1或4所述温室用太阳能模块，其特征在于：所述栽培区顶部设有多个植物栽培灯，且该栽培灯由一个以上能够发出特定波长的光线的发光二极管制成。
10.如权利要求1或4所述温室用太阳能模块，其特征在于：所述温室北侧延制形成有一相连通的副温室，内部形成一利于栽种喜光型植物的副明亮栽 培区，且该副温室顶部设有一朝北方斜倾的透光型平坦顶棚，间隔于该副明亮栽培区与外界大气之间。
11.如权利要求10所述温室用太阳能模块，其特征在于：所述屋顶与该顶棚相互邻近的端边之间衔接有一垂直墙面，且该垂直墙面上设有一能够驱动该温室内外空气流通的风扇。 
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