TWI619432B - Solar photovoltaic panel soil cultivation system - Google Patents

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TWI619432B TW105123486A TW105123486A TWI619432B TW I619432 B TWI619432 B TW I619432B TW 105123486 A TW105123486 A TW 105123486A TW 105123486 A TW105123486 A TW 105123486A TW I619432 B TWI619432 B TW I619432B
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Abstract

提供一種附太陽光伏板土耕栽培系統，其可管理太陽光伏板下農作物之栽培環境。
此附太陽光伏板土耕栽培系統80，係將支持太陽光伏板50之複數之框架部20之棟間以屋頂部件40連結，進一步藉由遮罩部24將其外周面圍成一體。藉此，可構築以框架部20為支柱之一個栽培屋。並且，因太陽光伏板50設置有透光區域A，同時屋頂部件40係使用透光性之部件，故可藉由通過透光區域A及屋頂部件40之光進行農作物P之栽培。進一步，此農作物P之栽培係於放有用土的栽培槽30所進行，且栽培槽30係藉由供給手段12供給適切之栽培養液。藉由此等事項，農作物P之栽培環境可被管理，從而可一方面減輕作業者之負荷，一方面進行高效率之農作物栽培。

Description

附太陽光伏板土耕栽培系統
本發明係關於一種附太陽光伏板土耕栽培系統，其可於太陽光伏板下進行農作物之栽培。
近年來，對於可再生能源的關心日漸提高，接受太陽光而進行發電之太陽光伏板已廣泛普及於一般家庭或一般企業。此外，各地亦建設有將太陽光伏板設置於較大規模之地域的大型太陽能發電所。然而，太陽光伏板如設置於地面時，太陽光伏板下之區域常無法被有效活用。對於此問題點，下述〔專利文獻1〕所記載的發明，揭露了在太陽光伏板下之地面進行農作物栽培之技術。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2014-018082號公報
然而，〔專利文獻1〕所記載之發明，有因供給農作物之光量不足，導致可栽培之農作物受到限定之問題點。此外，亦有雨水遮蔽太陽光伏板、必需進行灑水作業等之問題點。
本發明係鑑於上述事情而開發，目的在於提供一種附太陽光伏板土耕栽培系統，藉由將太陽光伏板作為屋頂且太陽光伏板之框架作為支柱而構築栽培屋，從而可管理太陽光伏板下農作物之栽培環境。
本發明，係藉由提供：
(1)一種附太陽光伏板土耕栽培系統80，其特徵係具有受光照射而發電之太陽光伏板50、支持前述太陽光伏板使其呈所定角度之框架部20；且前述太陽光伏板50，係具備：具有透光性之光伏板基板部54、於前述光伏板基板部54保留所定之空隙而複數配置之太陽電池52、及藉由前述太陽電池52之空隙而形成之透光區域A；前述框架部20係設置為橫方向較長，且在縱方向複數並排，前述框架部20之棟間以透光性之屋頂部件40連結，且前述複數之框架部20與棟間之側方係藉由具有透光性且開閉自由之遮罩部24而圍成一體，進一步，其係具備設置於前述太陽光伏板50之下及前述棟間之至少上面開口且填入所定用土之栽培槽30、儲存含有所定之肥料成分的栽培養液之養液箱14、及向前述栽培槽30供給栽培養液之供給手段12，從而 解決上述課題。
(2)藉由提供如上述(1)所記載之附太陽光伏板土耕栽培系統80，其中，屋頂部件40，係表面具有複數細小凹凸的緞紋之散光板或散光薄膜，從而解決上述課題。
(3)藉由提供如上述(1)或(2)所記載之附太陽光伏板土耕栽培系統80，其中，栽培槽30係栽培袋30a，從而解決上述課題。
(4)藉由提供如上述(1)或(2)所記載之附太陽光伏板土耕栽培系統80，其中，其係藉由以栽培壁30b包圍所定之區域而形成底面及上面開口之栽培槽30者，從而解決上述課題。
本發明之附太陽光伏板土耕栽培系統係將框架部作為支柱而構築栽培屋，進一步對於農作物之栽培，係以放入適切之用土及供給有適切之栽培養液的栽培槽所進行，故可管理農作物之栽培環境。藉此，可一方面減輕作業者之負擔，一方面進行高效率之農作物栽培。並且，從事農業者除了可獲得栽培農作物之販賣收入，亦可獲得太陽光伏板發電之電力的賣電收入等。
12‧‧‧供給手段
14‧‧‧養液箱
20‧‧‧框架部
24‧‧‧遮罩部
30‧‧‧栽培槽
30a‧‧‧栽培袋
30b‧‧‧栽培壁
40‧‧‧屋頂部件
50‧‧‧太陽光伏板
52‧‧‧太陽電池
54‧‧‧光伏板基板部
80‧‧‧附太陽光伏板土耕系統
A‧‧‧透光區域
【圖1】本發明之附太陽光伏板土耕栽培系統之示意圖。
【圖2】本發明之附太陽光伏板土耕栽培系統的太陽光伏板之示意圖。
【圖3】說明本發明之附太陽光伏板土耕栽培系統的尺寸之圖。
【圖4】具備散光片材之本發明之附太陽光伏板土耕栽培系統之示意圖。
【圖5】表示本發明之附太陽光伏板土耕栽培系統的栽培槽及供給手段之例之圖。
基於圖式，說明本發明之附太陽光伏板土耕栽培系統80之實施型態。圖1係表示本發明之附太陽光伏板土耕栽培系統80之全體的圖。本發明之附太陽光伏板土耕栽培系統80，係具有：受光照射而發電之太陽光伏板50、具有橫框架20a與縱框架20b且支持太陽光伏板50使其呈所定角度之框架部20、設置於複數之框架部20的棟間之透光性的屋頂部件40、將此複數之框架部20與棟間之側方圍成一體而設置之遮罩部24、設置於前述太陽光伏板50之下及前述棟間之至少上面開口之栽培槽30、儲存含有所定之肥料成分的栽培養液之養液箱14、及向前述栽培槽30供給栽培養液之供給手段12。又，框架部20中太陽光伏板50間之空隙係閉塞者，故雨水等不會從太陽光伏板50之間侵入框架部20內。
此外，太陽光伏板50，如圖2所示，係具備：具有玻璃等的透光性之光伏板基板部54、及內設於此光伏板基板部54且表面側具備發電區域之習知的太陽電池52。並且，太陽電池52係於前述光伏板基板部54內保留所定之空隙而複數配置，此等太陽電池52之空隙成為 太陽光伏板50之透光區域A。又，圖2中係例示為太陽電池52在圖面上之縱方向6枚鄰接配設，圖面上之横方向保留7列空隙配列，惟太陽電池52之配列並非特別限定為此例，任何配列皆可。但，從透光區域A之面積兼備採光量與發電量之觀點，較佳係太陽光伏板50之約20%~30%者，例如全面可配列6×10列尺寸之太陽光伏板50，如圖2所示，以6×7列或6×8列為佳。此外，太陽電池52之透光區域A可設置於横方向，亦可設置於縱橫兩方向。但，太陽光伏板50之配線上，如圖2所示，於縱方向隣接配設且於横方向保留空隙配列為佳。
此外，支持太陽光伏板50之橫框架20a，係將一般為朝向南方之太陽光伏板50固定在最有效率接受太陽光照射之角度者。此外，縱框架20b之長度，如圖3所示，係位置於框架部20之內部的最低點之高H1較地面高約200cm~300cm(較佳係約250cm)者為佳。此外，縱框架20b之前後的間隔，亦即框架部20之深度W係約200cm~300cm為佳。又，於框架部20之横方向(長邊方向)及前後方向(深度方向)之雙方，係設置發揮與縱框架20b與横框架20a傾斜地連接而支撐之機能的補強框架20c為佳。並且，特別係前後方向之補強框架20c位置於最低點之高H2較地面為高150cm者為佳。
又，從地面為起點之高H1越大時，通過透光區域A之太陽光可藉由繞射等而擴大，從而使太陽光可照射更廣範圍之農作物P。又，横框架20a、縱框架20b、補強框架20c之表面係以具有光反射性之白色等之塗料而塗裝者，或使用表面具有金屬光澤者為佳。此外，在横 框架20a設置排水系統11，使流動於太陽光伏板50上之雨水等可藉由所定之排水溝等導水為佳。藉由此構成，流動於太陽光伏板50上之雨水將不會滴落至地面，從而可防止因此滴落而形成之泥漿等。
又，框架部20係設置成横方向(太陽光伏板50之長邊方向)為長，進一步將框架部20在縱方向(深度方向)複數並排者。並且，如前述在複數之框架部20之棟間設置透光性之屋頂部件40使其連結，從而在棟間中亦可栽培農作物P。進一步，面向此複數之框架部20與棟間之外周的側方藉由具有透光性之開閉自由的遮罩部24而圍成一體。藉此，附太陽光伏板土耕栽培系統80，可將框架部20作為支柱而發揮一個栽培屋之機能。此時使用作為遮罩部24者係使用可吊裝之合成樹脂製的透明片材為特佳。但，遮罩部24並未限定為此，亦可使用可開閉之玻璃板或門等。並且，藉由此遮罩部24可對應天候或氣溫等進行適當之開閉，從而使附太陽光伏板土耕系統80之側面呈開放狀態、封閉狀態、半開放狀態。藉此，例如雨天時，可關閉遮罩部24而防止雨水侵入至附太陽光伏板土耕系統80內。此外，亦可防止因強風的被害情形。此外，對應外氣溫，藉由遮罩部24而呈開放狀態、封閉狀態、半開放狀態，可進行附太陽光伏板土耕系統80內之溫度調節。據此，可以一定程度地管理附太陽光伏板土耕系統80內之農作物P的生長環境。此外，可使作業者之作業環境更加良好。
此外，連繫棟間之屋頂部件40雖然可使用透明之部件，但使用可將射入屋頂部件40之光分散並透過之散光板或散光薄膜為特佳。此外，在此所使用之散光板或散光薄膜，係使用表面形成有複數細小凹凸 的緞紋之散光板或散光薄膜為特佳。
此外，如圖4(a)、(b)所示，亦可於屋頂部件40之下設置將一部分的光反射一部分的光向栽培槽30側透過之散光片材44。此散光片材44，使用白色系之網狀片為特佳。藉由此構成，除了散光片材44下之農作物P亦可受到太陽光的適度照射之外，藉由散光片材44所產生之散光効果可使附太陽光伏板土耕栽培系統80內之光的強度散射能夠進一步平均化。又，屋頂部件40、散光片材44亦具有緩和夏季強烈的日照之効果。進一步，由散光片材44所產生之反射光將反射至太陽光伏板50之裏面等而用於農作物P之栽培。
在此，散光片材44若為散光板時，雖然需要支持脚或框架等某種固定部件，但若係輕量且具有柔軟性之散光片材44，則可藉由釣鉤等將其吊裝而簡單地設置於附太陽光伏板土耕栽培系統80。此外，使用硬質之散光板時，必須設置於不妨礙農作業之高處或配合情況取下。然而，使用柔軟之散光片材44，即使設置在低處作業者的頭亦不會碰撞到其而可進行作業。此外，相對於散光板的不容易拆卸安裝，散光片材44只需捆紮等即可容易開閉及拆卸安裝，且可簡單地對應作業或日照量等而調整其面積或角度。
進一步，亦可在横框架20a上設置對於農作物P灌水之噴水器或噴霧裝置等之灑水裝置26。特別係設置噴霧裝置時，由於可藉由氣化熱而使框架部20內之溫度下降，故可同時實現作業環境的提升。又，向散水裝置26之給水配管可沿著横框架20a設置，亦可通過横框架20a內。
又，框架部20內，如果受光光量還是不足之區域，亦可因應必要於其區域上設置補助燈22，藉由此補助燈22補充光量的不足。又，補助燈22可使用LED燈、螢光燈等習知的照明燈。進一步，亦可對應框架部20內之受光光量而變化所栽培之農作物P。藉由此構成，因可對應其區域之受光光量而選擇適當之農作物P進行栽培，故可有效率地進行農作物P之栽培。
此外，本發明之附太陽光伏版土耕栽培系統80，係進一步具有：載置於地面且至少上面開口並放入所定用土的栽培槽30、儲存含有適切肥料成分之栽培養液之養液箱14、向栽培槽30內供給栽培養液之供給手段12、及將栽培養液輸送至供給手段12之液體輸送泵16。
栽培槽30，可使用如圖1所示之底面及側面封閉且底面具備排水孔之栽培箱、或使用如圖5(a)所示之栽培袋30a。此外，亦可如圖5(b)所示，以栽培壁30包圍所定之區域b，將此做為底面及上面開口之栽培槽30。此時，栽培壁30b可設置在地上，亦可埋設於半地下或地下。此外，此等栽培槽30內所放入之用土係選擇為基本上適合農作物P者。
此外，供給手段12可使用如圖1所示的沿著栽培槽30配置之灌水導管，或者在栽培槽30之特定的區域滴下栽培養液之灌水管12’等。
又，根據栽培槽30之上面的開口部可防草、保濕、保溫等之觀點，較佳係以片狀部件34覆蓋。又，片狀部件34，除了黑色或灰色等具有某程度之光反射性之習知的農業用護蓋物之外，亦可使用鋁等之 金屬薄膜塗層之片材等。此外，栽培槽30間之通路亦根據防草等之觀點而覆蓋片狀部件56為佳。此片狀部件56較佳係具有所定之強度，且具備某程度之光反射性之銀色等防草用片材。又，片狀部件34、56係使用上述般具有光反射性之部件時，片狀部件34、56所反射之光將反射至框架部20、太陽光伏板50之裏面、散光片材44等，從而被利用於農作物P之栽培。
接著，說明本發明之附太陽光伏板土耕栽培系統80之動作。又，圖中之白色箭頭係表示光的進行方向。首先，太陽光照射至太陽光伏板50，太陽電池52之發電區域將會發電並輸出電力。輸出之電力係藉由圖未表示之供電系統而向電力銷售單位或蓄電池、電力需要等送電。此外，照射至太陽光伏板50之透光區域A的太陽光、及照射至屋頂部件40的太陽光將會進入框架部20內用於農作物P之栽培。此時，照射至屋頂部件40的太陽光將適度地在附太陽光伏板土耕栽培系統80散光。
此外，養液箱14係將所定之量的栽培養液儲存者，且該栽培養液係含有適合所栽培之農作物P之量的肥料成分。並且，液體輸送泵16係例如一定之時間間隔或預先設定之條件而動作，養液箱14中之栽培養液向供給手段12送水。藉此，從供給手段12將適量之栽培養液供給至栽培槽30內，進行農作物P之栽培。
如以上所述，本發明之附太陽光伏板土耕栽培系統80，係將支持太陽光伏板50之複數之框架部20之棟間以屋頂部件40連結，進一步藉由遮罩部24將其外周面圍成一體。藉此，可構築以框架部20 為支柱之一個栽培屋。並且，因太陽光伏板50設置有透光區域A，同時屋頂部件40係使用透光性之部件，故可藉由通過透光區域A及屋頂部件40之光進行農作物P之栽培。進一步，此農作物P之栽培係於放有適切之用土的栽培槽30所進行，且栽培槽30係藉由供給手段12供給適切之栽培養液。藉由此等事項，農作物P之栽培環境可被管理，從而可一方面減輕作業者之負荷，一方面進行高效率之農作物栽培。
並且，從事農業者除了可獲得栽培之農作物P的販賣收入之外，亦可獲得由太陽光伏板50發電所得電力之賣電收入等。藉此，可提高從事農業者之收入。
又，本例所示之附太陽光伏板土耕栽培系統80之各部形狀、構成、尺寸等僅代表其中一例，只要不脫離本發明之要旨範圍皆可變更而實施本發明。

Claims (4)

  1. 一種附太陽光伏板土耕栽培系統，其特徵係具有受光照射而發電之太陽光伏板、支持前述太陽光伏板使其呈所定角度之框架部；且前述太陽光伏板，係具備：具有透光性之光伏板基板部、於前述光伏板基板部保留所定之空隙而複數配置之太陽電池、及藉由前述太陽電池之空隙而形成之透光區域；前述透光區域之面積係前述太陽光伏板之20%~30%；前述框架部係設置為橫方向較長，且在縱方向複數並排，前述框架部之棟間以透光性之屋頂部件連結，且前述複數之框架部與棟間之側方係藉由具有透光性且開閉自由之遮罩部而圍成一體，且前述屋頂部件之下藉由釣鉤吊裝而設置將一部分的光反射一部分的光向栽培槽側透過之散光片材，前述散光片材以白色系之網狀片所構成並具有柔軟性，進一步，其係具備設置於前述太陽光伏板之下及前述棟間之至少上面開口且填入所定用土之栽培槽、儲存含有所定之肥料成分的栽培養液之養液箱、及向前述栽培槽供給栽培養液之供給手段者。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之附太陽光伏板土耕栽培系統，其中，屋頂部件，係表面具有複數細小凹凸的緞紋之散光板或散光薄膜。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之附太陽光伏板土耕栽培系統，其中，栽培槽係栽培袋。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所記載之附太陽光伏板土耕栽培系統，其中， 其係藉由以栽培壁包圍所定之區域而形成底面及上面開口之栽培槽者。
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