TWM397693U - Wind power generation sprinkler system - Google Patents

Description

M397693 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作是關於一種灑水裝置的領域，特別是指一種藉由風力 發電的電力作為動力’具有感測裝置能感測待測物的溫度或濕 度，能適時、適量對待測進行灑水的風力發電灑水系統。 【先前技術】 鲁由於全球能源有限’加上過度排放二氡化碳，引起全球暖化， 平均溫度提高，氣候異常現象頻傳，往往造成嚴重傷害。因此， 相關的節能減碳措施及環境保護要求，日益迫切。而種植草地或 花圃樹木不但可以美化環境，也有助於吸收減少二氧化碳，不但 達到節能減碳及環境保護之要求，也有助於美化環境。目前台灣 多數的草地或花圃絕大多數選用主要引用能源為電能的完全人工 或傳統半自動灑水裝置作為草地、花圃進行灑水養護工作。這樣 •的灑水養護工作完全由人為主觀認定是否要灑水，以及要澆灑多 少水量，沒有適當檢測土壤含水量是否足夠供給草地上所種植之 ί匕草樹木之需要，逕行洗灑養護草地或花圃工作，不但費時費力， 增加人力及電費成本，也浪費水資源。 灑水裝置一般多數應用在緊急消防滅火方面，並且其使用驅 動灑水裝置的能源都是使用穩定、可以有效掌控之電能。目前灑 水裝置應用在草地或花圃之丨麗水或鐵歧卫廠屋纖水降溫，其 驅動灑水裝置的能源也是電能，並且是完全人工或半自動方式控 3 M397693 衣作動_内對於風能應用研究，只要在於提升風力發電效率之 相關研九為主’其次是風能轉換系統研究，風能於電瓶充放電之 電路設計及台灣再生能源產業科技政策之研究 。由於風能不具穩 疋性’因此目前將風能應用於;麗水裝置之相關研究甚為缺乏，尤 其智慧型控制灑水裝置，更是少見。 【新型内容】 鲁 ®此本創作的目的在於研發一套能自動感測土壤含水量，運 用自風力所產生的電源，蓄積自然的雨水，在必要時才進行麗 X ^ 土壤3水里足夠就自動停止濃水，達到有效管控，節省成 本’不浪費水資源與靴的「風力發魏水系統」，實*可或缺。 本；!丨作所k供之風力發電麗水系統包括一風力發電裝置，提 供電力給整個系統以維持運作；一感測裝置，包括相互電性連結 的一感測元件與一感測電路，該感測電路包括至少一比較器電 Φ路，该感測元件用以接觸一待測體，並可測得一參數，該比較器 電路設定有至少-比較值；—控制裝置，包括有—控制器電路， 並與該比較n電路電性連結；水裝置，包括—水源、—幫浦 與一灑水器，該幫浦與該控制器電路電性連結。當所述感測元件 所測得之參數被輸入到比較器中，且參數大於比較值時，該控制 裝置便會驅動灑水裝置灑水；當參數小於比較值時，控制裝置便 會控制灑水裝置關閉。 本創作所挺供之風力發電灑水糸統是以風力為主要能源，不 4 所===Γ，感測棒自動感測土壌含水量，檢測草地上 在义要啦Γ 量，啊設置了雨轉水概集雨水，

=才軸水，當增繼_自動停止灑水，達到 有效官控，節省成太， J 梦番夕4 孩費水資賴節能。與傳統半自賴水 戒罝之比較，如下表列示： \\^別— 灑水判斷 J— 半自動 灑水裝置 — 風力發電灑水系統 A為認定 ~----- 自動感測器土壎会尤孴 灑水方式 人為操作 必要時才進行灑水，當土 壌含水量足夠就自動停止 灑水 —--- 供電來源 台電 以風力為主，不足時才引 用台電電源。 __杏資源 自來水 雨水或自來水 ___專水量 南 低 用性 中 【貧施方式】 以下配合圖式及元件符號對本創作之實施方式做更詳細的說 明’俾使熟習該項技藝者在研讀本制書後能據以實施。 。月參閱第一圖為本創作風力發電灑水系統架構圖。主要包括 風力發電裝置1 ’用來提供電力給整個系統以維持運作，若風力 不足以轉換成電能或所儲存的電能不足，才改用台電供電。〆感 J裝置2，遠感測裝置2包括相互電性連結之一感測元件21與〆 M397693 組感測電路22，該感測元件21是用來接觸一待測體，並可測得一 參數，感測元件21視待測體的種類而有不同，由於本創作是提供 一種灑水裝置，待測體必然為需要灑水或需要降溫的物體，當物 體水分不足或溫度過高便執行灑水工作，待測體例如為鐵皮屋 頂，感測元件則為一溫度感測計，用以感測鐵皮屋頂的溫度，當 /皿度過同則執行灑水以降溫；待測物體又例如為花草樹木，感測 凡件可為一溼度計，當該溼度計感測到花草樹木的濕度不足，系 鲁統便會啟動麗水機制，對花草樹木進行灑水；因此由以上可知， 本創作灑水裴置不限定感測元件以及待測體的種類，只要是需要 吸收濕度或降溫的物體皆適用。所述感測電路22至少包括一比較 器電路22卜該比較器電路221言免定有至少一比較值，用來跟感測 元件21所測得之參數做比較，若所測得之參數大於該比較值則進 订灑水。風力發㉟麗水系統尚包括一控制裝置3，此控制襄置具有 -控制器電路3卜該控制器電路31與該比較器電路221電性連 •結。以及-麗水裝置4，該麗水裝置4包括有水源、幫浦41舰 -水器(水源及m水器容後揭露)，該㈣41與控電路31電性連 、”。為_省水錄’該水源可制—雨水集水财的雨水，若雨 水量不足才採用自來水。當感測元件η所測得待測物體之參數大 於比較器電路221所設定的比較值時，控制器電路31便驅動灑水 裝置4進行灑水。 以下用土壤雜度檢測做為具體範例，請參閱第二圖為風力 發電灑水系統用於檢測土壌濕度的架構圖；請參閱第三圖為風力 6 M397693 來水。 本男知例的電路設計原理係引用歐姆定律(Ohm，s Law)進行 設計，如式(1)。 V = (1) 其中’I代表電流、尺代表電阻、V代表電麼。由式⑴，得知當電 /瓜為口定值(c0nstant)時，電阻越大時，所得到電壓就越大。本 實础中相物為土壤，鱗土壤含水量高低，將土壤區分為漫 • 土與乾土’門梭值選用感測土壤導電度來表示，土壌導電度由一 個可夂電阻蝴’制者可以自行設定可變電阻之門檻值大小， 以界定/£土與乾土。因為不同種類的樹種、草種、盆景等，各有 不同的適5之土壌含水量。由於乾土的導電電阻比渔土的導電電 阻大乾土所得到電壓就較大，當電壓達到比較器電路所設 定之比較值時，就足夠驅動灑水裝置4進行麗水。當壤水一段時 間後’乾土慢慢變賴土，渔土導電電阻變小，所得到電壓就變 鲁小，因此電壓未達到所設定比較值時，就無法驅動幫浦進行麗水， 即停止灑水動作。 本創作風力發電灑水祕的運作方式為，當感測元件21(導電 度感測棒)感應到土壞濕度，利用所述定電流電路223將定電流輸 入至感測元件21上(即V=I*R) ’透過差動放大器電路224，將感 測元件21傳回的放大，輸人_較11巾，贱騎燥與濕潤 的電壓值設定為比較器的上限與下限，若感測元件21上傳回的電 壓值命於上限電壓’即為土壤乾燥，便經由控制器電路Μ啟動灑 8 M397693 水裝置4進浦水’使土壤濕潤。反之，若感測元件2i上傳回的 電壓值低於下限電壓，即為土壤濕潤，經由控制器電路31關閉灑 水系統。 本創作風力發魏樣婦色在於，⑴·自舰力能源轉 換成電能為主，不足時才個台電電源，達到節能省電的目的。⑵ Ϊ械測器场含水衫寡，並檢導地上所讎之花草樹木之 ^二自動判岐否啟動丨麗水系統。必要時才進行灑水，當土 費就自動停止，達到有效管控，節省成本，不浪 少7=的。⑶雨水罐置，在下雨時刺 利用自達職自然風力所產生的電源及自_雨，有效 節省成太 4到零〉5染。⑷自動化判斷與作動’節省能源與 成本，不浪費水資源。 以對本創—解釋本創作之難實補，並非企圖據 下所作有關本Γ1形式上之限制’如，凡有在相同之創作精神 保護之範轉。冰之任何修飾更’皆仍應包括在本創作意圖 9

Claims (1)

1. M397693 六、申請專利範圍： 1. 一種風力發電灑水系統，包括： 一風力發電裝置，提供電力給整個系統以維持運作； 一感測裝置，包括相互電性連結的一感測元件與一感測電路， 該感測電路包括至少一比較器電路，該感測元件用以接觸一待 測體，並可測得一參數，該比較器電路設定有至少一比較值，· -控織置’包括有—控繼電路’並無比較器電路電性連 • 結； 一灑水裝置，包括一水源、一幫浦與一灑水器，該幫浦與該控 制器電路電性連結。 2. 依據申請專利翻第丨項所狀風力發魏水系統，當所述感 測兀件所測得之該參數被輸入到該比較器中，且該參數大於該 比較值時，該控制裝置便會驅動該灑水裝置灑水；當該參數小 於該比較值時，該控制裝置便會控制該灑水裝置關閉。 • 3.依據申請專利範圍第1項所述之風力發電麗水系統，其中，該 風力發電裝置尚包括一電源穩壓電路、一蓄電池、一定電壓電 路，該定電壓電路與所述感測電路電性連結。 4·依據中料概圍第i項所述之風力發電m統，其中，所 述感測電路尚包括一定電流電路，所述感測元件為一土壤感測 棒，該待測體為土壤，該參數為電阻值 ，該比較值為電壓值。 5.依據申請專利範圍第1項所述之風力發電麗水系統，其中，所 述感測疋件為一溫度感測計，該待測體為可吸熱的物體，該參 11 M397693 數為溫度值，該比較值為溫度值。 6. 依據申請專利範圍第4項所述之風力發電灑水系統，其中，所 述感測電路尚包括一差動放大器電路。 7. 依據申請專利範圍第1項所述之風力發電灑水系統，其中，所 述水源為一雨水集水桶。 8_依據申請專利範圍第1項所述之風力發電灑水系統，其中，所 述水源為自來水源。 φ 9.依據申請專利範圍第1項所述之風力發電灌水系統，其中，所 述風力發電裝置進一步設有一自動迎風轉向機構。