TWI675996B - 溫室透光調控系統 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種溫室透光調控系統，包括複數透明板、複數太陽能板、複數調控裝置，至少一反射裝置，該複數透明板為平面板體，橫向排列設於溫室上方可透光位置；又該複數太陽能板設於對應透明板下方位置，該各太陽能板與透明板具垂向間距，且各太陽能板間具橫向可透光間隙；又該複數調控裝置與太陽能板接合，並可帶動太陽能板作旋轉、擺動或位移動作並改變透光間隙，又該反射裝置可展開或收合，並可提升發電效率；藉此本發明可配合植物生長調整光照範圍，並可兼具太陽能發電功效。

Description

溫室透光調控系統

本發明關於一種溫室透光調控系統，主要指一種可配合植物生長調整光照範圍，並可兼具太陽能發電之調控系統。

溫室可適度阻隔外部風雨，並可提升植物生長較佳環境，該溫室上方具透明板，並使陽光可穿透該透明板對下方植物提供光線並可進行光合作用，因而光照與植物生長習習相關，有些植物需要充足陽光，有些植物不能承受太強烈光照，例如果樹為好陽性植物必須充足陽光，又盆花類為半陰性植物，一般柔和光線即可正常生長，又高溫時植物忍受強光能力較低，低溫環境較能忍受強光，而過強的光線將造成植物葉片褐化凋萎，光線不足時將造成植物生長緩慢情況，又如春、夏、秋、冬等季節變化、植物品項、植物幼苗期，採收期所需光能皆不同，因而善加控制溫室光照可提升植物更佳生長環境效率。

再者，為減少排碳量綠能為各國推展的目標之一，太陽能發電可藉由吸收太陽能轉換或電力，相較於火力發電為不會產生二氧化碳的潔淨能源，而該大面積可接收光照之溫室為可設置太陽能板良好場地。

然而該太陽能板設於溫室屋頂時該外露之太陽能板將直接承受外界風雨沙塵侵襲，造成如颱風之強大風力易導致太陽能板或其下方之支撐架損壞缺失，又該太陽能板橫向設置易沾附灰塵、鳥類排泄物，必須頻繁清潔維護，具保養不便缺失，又該太陽能板設在溫室外部或內部時皆將遮覆部分陽光，造成溫室內光線被遮蔽形成不利溫室內植物生長環境缺失。

本發明之目的在提供一種調控溫室進光量以光照範圍提供作物光能需求，又可能進行太陽能發電提升光能利用效率。

本發明之溫室包括複數透明板、複數太陽能板、複數調控裝置，該透明板為可透光平面板體，橫向設於溫室上方可透光位置；又該太陽能板設於對應透明板下方位置，各太陽能板與透明板具垂向間距，各太陽能板間具橫向可透光間隙；又該調控裝置與太陽能板接合，並可帶動太陽能板旋轉、擺動或位移動作並改變透光間隙。

進一步，該溫室內對應太陽能板下方與地面間橫向設置至少一面狀高反射性之反射裝置，該反射裝置可為反射布幕、網體或膜片，並可具防護、反射、散光功能，又本發明更包括一可調整反射裝置展開或收合之控制裝置，該控制裝置可具拉繩、轉軸，該拉繩與反射裝置連接，又拉繩一端與轉軸連接，該轉軸可由手動旋轉或連設馬達，並可控制轉軸旋轉帶動反射裝置展開或收合動作。

進一步，該太陽能板相對二面具太陽能模組，並形成雙面可受光發電之受光面，並可與溫室之反射裝置搭配提供適當光能需求及能量均勻性。

進一步，本發明於溫室之垂向側壁設置反射層，該反射層可為膜片、網體或可反射塗層，又該溫室之框架外露位置可設置可反射之塗層。

進一步，本發明更包括複數透鏡，該透鏡設於透明板下方位置，並可令外部光線經由透明板照至透鏡時可由透鏡折射至透鏡下方設定位置。

本發明之溫室外部光線可經由透明板投射至溫室內，並可配合溫室作物之種類、成長期、季節等因素令調控裝置動作調控太陽能板之位置或角度，並使溫室下方具適當光照範圍使下方作物獲得適當光能。

本發明複數太陽能板設於透明板下方未外露，因而外界風雨不會直接侵襲太陽能板，可防止太陽能板受風雨侵襲損壞，且可防止太陽能板不易積塵，不會沾附鳥類排泄物，可具較佳維護保養便利功效，又可控制反射裝置展開，使得該射入溫室之部分光線可投射或經反射至太陽能板上受光發電，並使本發明可具調控光照及兼具發電功效。

以下實施例中本發明類同功能元件以相同圖號表示，請參閱圖一～六，其中圖二、三、六未顯示反射裝置之控制裝置，本發明包括複數透明板1、複數太陽能板2、複數調控裝置3、數反射裝置5，該複數透明板1為可透光平面板體橫向排列設於溫室上方可透光位置，並各透明板1可為PMMA壓克力、一般玻璃或其他可透光材料製造，且各透明板1可為共面設置；又該數太陽能板2設於對應透明板1下方位置，該各太陽能板2與透明板1間具垂向間距21，且各太陽能板2間具橫向可透光間隙22。

調控裝置3可帶動太陽能板2擺動、旋轉或位移動作，又該反射裝置5可為反射布幕、網體或膜片，具高反射性並設於溫室內對應太陽能板2與地面間橫向位置，並可具防護、反射、散光功能，又如圖四、五所示，本發明更包括一可調整反射裝置5展開或收合之控制裝置51，該控制裝置51可控制反射裝置5展開或收合，具拉繩511、轉軸512，該拉繩511與反射裝置5連接，拉繩511一端與轉軸512連接，該轉軸512可由手動旋轉或連設馬達(圖中未顯示)，並可控制轉軸512旋轉帶動反射裝置5展開或收合動作。

本發明之太陽能板2相對二面可具太陽能模組，並形成雙面可受光發電之受光面，並可與溫室之反射裝置5搭配提供適當光能需求及能量均勻性。

本發明之調控裝置3可具多種結構，如圖七、八所示，該第一實施例之調控裝置3具數導移件31、數傳動件32，該導移件31具設於對應太陽能板2中心位置之軸桿311，該軸桿311端部與溫室樞接(圖中未顯示)，又設置齒輪312，又於齒輪312位置設置可帶動齒輪312旋轉之齒條313；又該傳動件32具馬達321，該馬達321連動齒輪322，該齒輪322與齒條313連動，並使馬達321可控制齒條313動作並帶動太陽能板2旋轉調整角度。

請參閱圖九係本發明之第二實施例，該第二實施例與第一實施例類同，其差異在軸桿311連設半圓狀齒塊314與齒條313嚙合，並使馬達321可帶動太陽能板2旋轉動作。

請參閱圖十係本發明之第三實施例，該第三實施例之調控裝置3具接合件33與溫室建築接合(圖中未顯示)，又該接合件33接合擺動件34，並擺動件34與太陽能板2之一側位置接合，並使太陽能板2可由擺動件34帶動擺動調整角度。

本發明之調控裝置3除了可帶動太陽能板2旋轉或擺動外亦可帶動各太陽能板2作二維或三維方向位移動作，如圖十一之第四實施例所示，該調控裝置3具數導移件31、數傳動件32，該導移件31設於對應太陽能板2相對二側位置，並與太陽能板2連動接合，又該導移件31具數凸齒315，又該傳動件32具馬達321及齒輪322，該齒輪322與馬達321連動，並齒輪322與導移件31之凸齒315嚙合，並使馬達321可帶動齒輪322、導移件31、太陽能板2橫向二維方向動作。

請參閱圖十二係本發明之第五實施例，該第五實施例與第四實施例類同，其差異在該傳動件32具伸縮動作之阻尼器323，該阻尼器323與導移件31接合，並可帶動導移件31及太陽能板2位移。

本發明之調控裝置3亦可設於透明板1與太陽能板2間並使太陽能板2垂向移動，該調控裝置3可具如前述第四、五實施例結構採垂向設置，該調控裝置3之導移件31可與太陽能板2接合，又該傳動件32可帶動導移件31動作，並可帶動太陽能板2垂向位移動作。

如圖一~三所示，本發明又於溫室之垂向側壁設置反射層4，該反射層4可為膜片、網體或可反射之塗層，又該溫室之框架(圖中未顯示)外露位置可設置可反射之塗層以提升光能發電效益。

如圖八、十三所示，其中該反射裝置5為收合狀態，本發明可由調控裝置3控制太陽能板2旋轉適當角度，並使相鄰太陽能板2間之透光間隙22可增大，使下方作物獲得較大光能，且該太陽能板2同時可具受光發電功能，又該太陽能板2雙面具受光發電模組設計可接收進入溫度光線投射至反射層4反射或在空氣中浸射之光線，可具較佳發電效率功效。

請參閱圖八、十四，其中該反射裝置5為收合狀態，本發明當溫室作物要更大光線時可由調控裝置3控制令太陽能板2對應地面垂直設置，並使由透明板1進入溫室之大部分光線可投射至太陽能板2下方使作物可獲得更多光線，且太陽能板2亦可接收經反射或空氣漫射之部分光線發電。

本發明令外部光線經由透明板1投射至溫室內，並可配合溫室作物之種類、成長期、季節等因素，令調控裝置3動作調控太陽能板2位置或角度，並使溫室下方具適當光照範圍使下方作物獲得適當光能，又本發明複數太陽能板2設於透明板1下方未外露，因而外界風雨不會直接侵襲太陽能板2，可防止太陽能板2受風雨侵襲損壞，且可防止太陽能板2不易積塵，不會沾附鳥類排泄物，可具較佳維護保養便利功效。

請參閱圖十五，本發明當溫室作物不須較多光線時可令反射裝置5展開，該由透明板1向下投射之光線投射至反射裝置5時大部分光線可經反射裝置5反射至太陽能板2之受光面或經反射層4再反射，而該太陽能板2具雙面受光面時可提升更佳受光發電效率，並使本發明可當作物不須較大光能需求時得到更佳發電效果。

請參閱圖十六，該圖十六未顯示調控裝置，並可作橫向二維方向且可配合太陽位置動作調整下方光照位置，又如圖十七、十八所示，該調控裝置3可控制太陽能板2垂向位移，並可由垂向位移方式調整太陽能板2下方光照範圍。

如圖十九、二十所示，其中該反射裝置5為收合狀態，本發明可更包括複數可提供光線折射之透鏡6，該透鏡6設於設置透明板1下方位置，該透鏡6可具多種安裝方式，例如該透鏡6可黏合固設於透明板1之底面位置；又該透鏡6亦可由透明板1本身加工設於透明板1之底部。

請參閱圖十九所示，係於透明板1底面直接設置透鏡6，並令反射裝置5收合，並可令外部光線經由透明板1照射至透鏡6時可由透鏡6折射至透鏡6下方太陽能板2及可透光間隙22設定之射角位置，並可設定對應光照發電效率及對應太陽能板2下方照明範圍，又如圖二十所示係令反射裝置收合，該透鏡6設於各太陽能板2間之可透光間隙22位置，並使由透明板1射入透鏡6之光線可不受太陽能板2影響向下投射，可藉由透鏡6折射擴散光源使下方具較大亮區提供大面積作物光能。

此外，本發明因可調控太陽能板之角度及位置以調整遮光範圍，因而可調整下方作物成長溫度，如過熱時可增大遮蔽範圍以防止作物受強光照射凋萎。

是以由以上所述，本發明可提供控制溫室作物需求光線且又可具太陽能發電功效，並搭配反射裝置及具雙受光面之太陽能板可於溫室作物不須較大光照時提供更佳發電效能，可大幅提升溫室用途及效能，又本發明之調控裝置亦可為利用繩體、鏈條或其他可帶動太陽能板旋轉或位移結構不一定須前述實施例結構，並前述實施例為本發明例示，並非本發明限制，凡依據本發明精神所為之等效改變亦應屬於本發明範疇內。

雖然具體的實施例已進行說明描述，在不超出本發明技術範疇的情況下許多修改及變動仍是有可能的，本發明範疇限定所附申請專利範圍。

1‧‧‧透明板

11‧‧‧頂面

12‧‧‧底面

2‧‧‧太陽能板

21‧‧‧垂向間距

22‧‧‧透光間隙

3‧‧‧調控裝置

31‧‧‧導移件

311‧‧‧軸桿

312‧‧‧齒輪

313‧‧‧齒條

314‧‧‧齒塊

315‧‧‧凸齒

32‧‧‧傳動件

321‧‧‧馬達

322‧‧‧齒輪

323‧‧‧阻尼器

33‧‧‧接合件

34‧‧‧擺動件

4‧‧‧反射層

5‧‧‧反射裝置

51‧‧‧控制裝置

511‧‧‧拉繩

512‧‧‧轉軸

6‧‧‧透鏡

圖一係本發明之溫室示意圖。

圖二係本發明之溫室設置反射裝置剖視示意圖(顯示反射裝置展開狀態)。

圖三係本發明之溫室設置反射裝置剖視示意圖(顯示反射裝置收合狀態)。

圖四係本發明之反射裝置之控制裝置示意圖。

圖五係本發明另一種反射裝置之控制裝置示意圖。

圖六係本發明之本發明溫室部分剖視圖。

圖七係本發明之第一實施例調控裝置示意圖。

圖八係本發明之第一實施例調控裝置示意圖。

圖九係本發明之第二實施例調控裝置示意圖。

圖十係本發明之第三實施例調控裝置示意圖。

圖十一係本發明之第四實施例調控裝置示意圖。

圖十二係本發明之第五實施例調控裝置示意圖。

圖十三係本發明之發電及光照示意圖。

圖十四係本發明之發電及光照示意圖(顯示反射裝置收合狀態)。

圖十五係本發明之發電示意圖(顯示反射裝置展開示意圖)。

圖十六係本發明之太陽能板模移及光照示意圖。

圖十七係本發明之太陽能板上、下位移及光照示意圖。

圖十八係本發明之太陽能板上、下位移及光照示意圖。

圖十九係本發明設置透鏡及發電、光照示意圖(顯示反射裝置收合狀態)。

圖二十係本發明設置透鏡及發電、光照示意圖(顯示反射裝置收合狀態)。

Claims (7)

1. 一種溫室透光調控系統，包括：複數透明板，為平面板體，橫向排列設於該溫室上方可透光位置；複數太陽能板，設於對應該透明板下方位置，該各太陽能板與該透明板具垂向間距，且該各太陽能板間具橫向可透光間隙；複數調控裝置，與該太陽能板接合，並可帶動該太陽能板動作並改變透光間隙；又該複數調控裝置具數導移件、數傳動件，該導移件與該太陽能板接合；又該傳動件帶動該導移件及該太陽能板動作。
2. 如請求項1所述之溫室透光調控系統，其中更包括反射裝置，該反射裝置為面狀，設於該溫室內對應該太陽能板下方與地面間位置。
3. 如請求項2所述之溫室透光調控系統，其中該反射裝置可為反射布幕、網體或膜片，又更包括一可調整該反射裝置展開或收合之控制裝置。
4. 如請求項3所述之溫室透光調控系統，其中該控制裝置具拉繩、轉軸，該拉繩與該反射裝置連接，該拉繩一端與該轉軸連接，並可控制該轉軸旋轉帶動該反射裝置展開或收合動作。
5. 如請求項1或2所述之溫室透光調控系統，其中該太陽能板相對二面具太陽能模組，並形成雙面可受光發電之受光面。
6. 如請求項1所述之溫室透光調控系統，其中該導移件具對應該太陽能板中心位置之軸桿，該軸桿端部與該溫室樞接，又設置齒輪，又於該齒輪位置設置可帶動該齒輪旋轉之齒條；又該傳動件具馬達，該馬達連動該齒輪，該齒輪與該齒條連動，並使該馬達可控制該齒條動作並帶動該太陽能板旋轉調整角度。
7. 如請求項1所述之溫室透光調控系統，其中該導移件設於對應該太陽能板相對二側位置，並與該太陽能板連動接合，又該導移件具數凸齒；又該傳動件具馬達及數齒輪，該齒輪與該馬達連動，並該齒輪與該導移件之該凸齒嚙合，並使該馬達可帶動該齒輪、該導移件、該太陽能板位移動作。