TWI724929B - 魚類養殖系統 - Google Patents

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Abstract

一種魚類養殖系統，透過太陽能棚架和儲能裝置，產生及儲存電能，並在適當的時間提供給養殖池電能，節省台電的電量使用，從而降低用電成本。

Description

魚類養殖系統
本發明關於一種利用太陽能棚架和儲能裝置產生及儲存電能以降低用電成本之魚類養殖系統。
現有的養殖池為養殖魚、蝦、貝等經濟水產生物，然而養殖池的上方並未有任何遮蔽物，導致鳥類進入養殖池獵捕，導致養殖池內的水產生物減少。
近來環保意識和綠能發電抬頭，開始架設太陽能棚架於養殖池上，使養殖池兼具綠能發電，有效地利用養殖池上方的空間，且能防止鳥類進入養殖池；然而，太陽能棚架和養殖池之間為中空，養殖池所處位置多為偏避且空曠，易受強風襲擊，導致太陽能棚架塌落而進入養殖池，汙染養殖池的環境，養殖池並未有效地利用太陽能棚架所發出的電能，遂成為待解決的問題。
綜觀前所述，本發明之發明人思索並設計一種魚類養殖系統，以期針對習知技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。
基於上述目的，本發明提供一種魚類養殖系統，其包括養殖池、複數個基柱、太陽能棚架以及儲能裝置。複數個基柱分別以養殖池為基準圍繞養殖池設置。太陽能棚架設於各複數個基柱的頂端，並具有複數個太陽能板，各太陽能板吸收太陽的輻射而產生電能。儲能裝置設置於鄰近養殖池並電性連接複數個太陽能板，儲能裝置儲存各太陽能板的電能。其中，於第一時間中，養殖池使用外來電能；於第二時間中，養殖池使用儲能裝置所儲存的各太陽能板的電能。
在本發明的實施例中，本發明之魚類養殖系統更包括支撐架，支撐架設置於複數個基柱的頂端和太陽能棚架之間。
在本發明的實施例中，太陽能棚架之側邊以支撐架為基準具有第一高度，太陽能棚架之相對於側邊之另一側邊以支撐架為基準具有第二高度，第一高度大於第二高度。
在本發明的實施例中，本發明之魚類養殖系統更包括調節網，調節網設置於支撐架下。
在本發明的實施例中，太陽能棚架具有吸光區和透光區，吸光區設置複數個太陽能板。
在本發明的實施例中，透光區設置複數個透明板。
在本發明的實施例中，透光區設置複數個電光調變元件。
在本發明的實施例中，本發明之魚類養殖系統更包括複數個日射計以及控制裝置，控制裝置電性連接日射計以及複數個太陽能板，各日射計測量太陽的日射量並整合成日射量資訊，各日射計傳送日射量資訊至控制裝置，控制裝置根據各日射量資訊調整複數個太陽能板的位置。
在本發明的實施例中，複數個太陽能板分別具有估算單元，控制裝置傳送日射量資訊至複數個估算單元，各估算單元根據日射量資訊估算預估電能。
在本發明的實施例中，本發明之魚類養殖系統更包括複數個溫度感測器，該複數個溫度感測器偵測該養殖池的水溫。
承上所述，本發明之魚類養殖系統，透過太陽能棚架和儲能裝置，產生及儲存電能，並在適當的時間提供給養殖池電能，進而降低用電成本。
本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。
應當理解的是，儘管術語「第一」、「第二」等在本發明中可用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、層及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層及/或部分與另一個元件、部件、區域、層及/或部分區分開。因此，下文討論的「第一元件」、「第一部件」、「第一區域」、「第一層」及/或「第一部分」可以被稱為「第二元件」、「第二部件」、「第二區域」、「第二層」及/或「第二部分」，而不悖離本發明的精神和教示。
另外，術語「包括」及/或「包含」指所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件及/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特徵、區域、整體、步驟、操作、元件、部件及/或其組合的存在或添加。
除非另有定義，本發明所使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的定義，並且將不被解釋為理想化或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。
請參閱第1圖至第3圖，其分別為本發明之魚類養殖系統之第一實施例的配置圖、本發明之魚類養殖系統之第一實施例的太陽能棚架的配置圖以及本發明之魚類養殖系統之第一實施例的方塊圖。如第1圖至第3圖所示，本發明之魚類養殖系統，其包括養殖池10、複數個基柱20、太陽能棚架30以及儲能裝置40。複數個基柱20分別以養殖池10為基準圍繞養殖池10設置。太陽能棚架30設於各基柱20的頂端，並具有複數個太陽能板31，各太陽能板31吸收太陽的輻射而產生電能。儲能裝置40設置於鄰近養殖池10並電性連接複數個太陽能板31，儲能裝置40儲存各太陽能板31的電能。其中，於第一時間中，養殖池10使用外來電能進行水的輸送；於第二時間中，養殖池10使用儲能裝置40所儲存的各太陽能板31的電能進行水的輸送。
其中，參照第2圖所示，太陽能棚架30具有吸光區AL和透光區TL，吸光區AL設置複數個太陽能板31，透光區TL設置複數個透明板32(「透明」為對太陽光波段可穿透而具有高透光率)，使養殖池10能照射到陽光；吸光區AL和透光區TL可例如為錯綜分佈，吸光區AL也可圍繞透光區TL設置，吸光區AL和透光區TL的數目及配置乃根據養殖池10所需的電能而進行調整，而未侷限於本發明所列舉的範圍。各太陽能板31可為單晶矽太陽能電池、多晶矽太陽能電池、非晶矽太陽能電池、三五族太陽能電池或有機太陽能電池，當然其也可為其他較佳類型的太陽能電池，而未侷限於本發明所列舉的範圍。
參照第1圖所示，本發明之魚類養殖系統更包括支撐架50，支撐架50設置於複數個基柱20的頂端和太陽能棚架30之間，支撐架50支撐太陽能棚架30而防止太陽能棚架30塌落於養殖池10，支撐架50具有多個卡合處以固定複數個基柱20，各基柱20的軸線垂直於支撐架50和養殖池10，複數個基柱20和卡合處的數目根據太陽能棚架30的大小而調整，而未侷限於本發明所列舉的範圍；太陽能棚架30之側邊以支撐架50為基準具有第一高度H1，太陽能棚架30之相對於側邊之另一側邊以支撐架50為基準具有第二高度H2，第一高度H1大於第二高度H2，亦即，複數個太陽能板31相對於支撐架50為傾斜放置，以吸收較多太陽的輻射。
參照第2圖所示，本發明之魚類養殖系統更包括控制裝置60，控制裝置60具有定時器61並電性連接太陽能板31和儲能裝置40，定時器61乃根據台電規定設定，第一時間為離峰用電時間，第二時間為尖峰用電時間。於此，詳細說明本發明之魚類養殖系統之作動過程如下：(1)於定時器61設定的第一時間內，養殖池10使用外來電能進行水的輸送，各太陽能板31吸收太陽的輻射而產生電能並將電能傳送至儲能裝置40儲存。(2) 於定時器61設定的第二時間內，控制裝置60驅使儲能裝置40將所儲存的各太陽能板31的電能提供養殖池10進行水的輸送。透過前述的作動，將太陽能板31的電能做有效地使用，進而節省用電成本。
請參閱第4圖至第6圖，其為本發明之魚類養殖系統之第二實施例的配置圖、本發明之魚類養殖系統之第二實施例的太陽能棚架的配置圖以及本發明之魚類養殖系統之第二實施例的方塊圖。於本實施例中，相同元件符號之元件，其配置與前述類似，其類似處於此便不再加以贅述。
如第4圖至第6圖所示，本發明之第二實施例與第一實施例的差異之處：(1)更包括複數個日射計70。(2)各太陽能板31具有估算單元311。(3)透光區TL設置複數個電光調變元件33。參照第4圖和第6圖，各日射計70電性連接控制裝置60並鄰近設置於太陽能板31，各日射計70測量太陽的日射量和位置並整合成日射量資訊，各日射計70傳送日射量資訊至控制裝置60，控制裝置60根據各日射量資訊調整複數個太陽能板31的位置，優化各太陽能板31的位置，使各太陽能板31完整地吸收太陽的輻射；同時，控制裝置60傳送日射量資訊至複數個估算單元311，各估算單元311根據日射量資訊估算預估電能，各估算單元311將預估電能傳送至控制裝置60，控制裝置60於第二時間內根據預估電能需從台電調度的電量。
其中，日射計70為追日型日射計或具有傾角的日射計，日射量資訊也包括各日射計70的經緯度、高度、傾角以及當下測量的時間點，各日射計70也可為其他較佳類型的日射計，而未侷限於本發明所列舉的範圍。
參照第5圖和第6圖，透光區TL設置複數個電光調變元件33，各電光調變元件33電性連接控制裝置60，控制裝置60乃根據各日射量資訊調整電光調變元件33的透光率，避免太陽過度照射養殖池10，適當地調整養殖池10的溫度；另，透光區TL也可設置液晶元件，各液晶元件電性連接控制裝置60，控制裝置60乃根據各日射量資訊調整液晶元件的透光率。其中，複數個電光調變元件33之變色層的材料包括選自由過渡金屬氧化物、價間嵌入化合物以及有機化合物所組成之群組中之至少其一，過渡金屬氧化物包括三氧化鎢(WO 3)、五氧化二釩(V 2O 5)、鎳氧化物(NiO x)、三氧化鉬(MoO 3)、五氧化二鈮(Nb 2O 5)、二氧化鈦(TiO 2)或三氧化二銠(Rh 2O 3)，價間嵌入化合物包括Fe 4[Fe(CN) 6] 3、Fe 4[Ru(CN) 6] 3、CoFe(CN) 6、KVFe(CN) 6或InFe(CN) 6，有機化合物包括pyrazoline、Poly(aniline)或Tetrathiafulvalene。
請參閱第7圖和第8圖，其為本發明之魚類養殖系統之第三實施例的配置圖及本發明之魚類養殖系統之第三實施例的方塊圖。於本實施例中，相同元件符號之元件，其配置與前述類似，其類似處於此便不再加以贅述。
如第7圖和第8圖所示，本發明之第三實施例與第一實施例的差異之處：更包括複數個溫度感測器80、調節網90以及氣象平台100。參照第7圖，調節網90設置於支撐架50下，調節網90可例如為網狀黑布，以部分遮蔽陽光及適當地調節養殖池10的溫度，且調節網90也可適時地阻擋強風，避免太陽能板31落於養殖池10中；複數個溫度感測器80分別電性連接控制裝置60，複數個溫度感測器80分別感測養殖池10的水溫，各溫度感測器80將其測量的水溫傳送至控制裝置60，控制裝置60通知養殖業者水溫是否得宜，以適當地調整養殖池10的水溫，此外，各溫度感測器80也可無線連接控制裝置60，無線連接的方式可為Wifi通訊、ZigBee通訊、LoRa通訊，只要是無線通訊的方式即可，而並未侷限於本發明所列舉的範圍。
如第8圖所示，控制裝置60網路連接氣象平台100，氣象平台100提供養殖池10所處的環境之天氣和風速至控制裝置60，控制裝置60據此調整各太陽能板31所處之位置， 優化太陽能板31的配置。
觀前所述，本發明之魚類養殖系統，透過太陽能棚架和儲能裝置，產生及儲存電能，並在適當的時間提供給養殖池電能，進而降低用電成本。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
10:養殖池 20:基柱 30:太陽能棚架 31:太陽能板 32:透明板 33:電光調變元件 40:儲能裝置 50:支撐架 60:控制裝置 61:定時器 70:日射計 80:溫度感測器 90:調節網 100:氣象平台 311:估算單元 AL:吸光區 TL:透光區 H1:第一高度 H2:第二高度
第1圖為本發明之魚類養殖系統之第一實施例的配置圖。
第2圖為本發明之魚類養殖系統之第一實施例的太陽能棚架的配置圖。
第3圖為本發明之魚類養殖系統之第一實施例的方塊圖。
第4圖為本發明之魚類養殖系統之第二實施例的配置圖。
第5圖為本發明之魚類養殖系統之第二實施例的太陽能棚架的配置圖。
第6圖為本發明之魚類養殖系統之第二實施例的方塊圖。
第7圖為本發明之魚類養殖系統之第三實施例的配置圖。
第8圖為本發明之魚類養殖系統之第三實施例的方塊圖。
10:養殖池
20:基柱
30:太陽能棚架
31:太陽能板
40:儲能裝置
50:支撐架
60:控制裝置
H1:第一高度
H2:第二高度

Claims (9)

  1. 一種魚類養殖系統，其包括：一養殖池；複數個基柱，分別以該養殖池為基準圍繞該養殖池設置；一太陽能棚架，架設於各該複數個基柱的頂端，該太陽能棚架具有一吸光區和一透光區，該吸光區設置複數個太陽能板，各該太陽能板吸收太陽的輻射而產生一電能；以及一儲能裝置，設置於鄰近該養殖池並電性連接該複數個太陽能板，該儲能裝置儲存各該太陽能板的該電能；其中，於一第一時間中，該養殖池使用一外來電能；於一第二時間中，該養殖池使用該儲能裝置所儲存的各該太陽能板的該電能。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之魚類養殖系統，更包括一支撐架，該支撐架設置於該複數個基柱的頂端和該太陽能棚架之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之魚類養殖系統，其中，該太陽能棚架之一側邊以該支撐架為基準具有一第一高度，該太陽能棚架之相對於該側邊之另一側邊以該支撐架為基準具有一第二高度，該第一高度大於該第二高度。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之魚類養殖系統，更包括一調節網，該調節網設置於該支撐架下。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之魚類養殖系統，其中，該透光區設置複數個透明板。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之魚類養殖系統，其中，該透光區設置複數個電光調變元件。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之魚類養殖系統，更包括複數個日射計以及一控制裝置，該控制裝置電性連接該複數個日射計以及該複數個太陽能板，各該日射計測量太陽的日射量並整合成一日射量資訊，各該日射計傳送該日射量資訊至該控制裝置，該控制裝置根據各該日射量資訊調整各該太陽能板的位置。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之魚類養殖系統，其中，該複數個太陽能板分別具有一估算單元，該控制裝置傳送該日射量資訊至該複數個估算單元，各該估算單元根據該日射量資訊估算一預估電能。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之魚類養殖系統，更包括複數個溫度感測器，該複數個溫度感測器偵測該養殖池的水溫。
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