【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)，其可于太陽光伏板下進(jìn)行農(nóng)作物的栽培。

背景技術(shù)：

近年來，由于對于可再生能源的關(guān)心提高，接受太陽光而進(jìn)行發(fā)電的太陽光伏板廣泛普及于一般家庭或一般企業(yè)。此外，各地也建設(shè)有將太陽光伏板配設(shè)于較大規(guī)模的地域的大型太陽能發(fā)電所。然而，太陽光伏板若設(shè)置于地面時(shí)，太陽光伏板下的區(qū)域常無法被有效活用。對于此問題，下述[專利文獻(xiàn)1]所記載的發(fā)明，揭露了在太陽光伏板下的地面進(jìn)行農(nóng)作物栽培的技術(shù)。

【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)1】日本特開2014－018082號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

【發(fā)明要解決的問題】

然而，[專利文獻(xiàn)1]所記載的發(fā)明，有因?yàn)楣┙o農(nóng)作物的光量不足，導(dǎo)致可栽培的農(nóng)作物受到限制的問題。對于此問題，可考慮在太陽光伏板之間設(shè)置透光區(qū)域而增大供給農(nóng)作物的光量。然而，在太陽光伏板設(shè)置透光區(qū)域時(shí)，有發(fā)電區(qū)域減少而減少發(fā)電量的問題。

本發(fā)明為鑒于上述問題而開發(fā)，目的在于提供一種附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)，其可確保供給農(nóng)作物的光量并具有高發(fā)電量。

【解決問題的手段】

本發(fā)明，通過提供：

(1)一種附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80從而解決上述問題，其特征為具有：

受光照射而發(fā)電的太陽光伏板50、及

立設(shè)于栽培農(nóng)作物p1、p2的土地并支持所述太陽光伏板50使其呈一定角度的框架部；且

所述太陽光伏板50，具備：具有透光性的光伏板基板部54、在所述光伏板基板部54保留的預(yù)定的空隙而配置的多個(gè)兩面具備發(fā)電區(qū)域的兩面受光型太陽電池52、及通過所述兩面受光型太陽電池52間的空隙而形成的透光區(qū)域a；

所述框架部設(shè)置為橫方向較長，在縱方向并排多個(gè)；

在所述框架部的棟間設(shè)置透光性的屋頂部件40，并設(shè)置將所述多個(gè)框架部及棟間的側(cè)方一體包圍的具有透光性且開閉自由的遮罩部24，進(jìn)一步，設(shè)置橫跨所述棟間所設(shè)的所述屋頂部件40的下方的幾乎整面且具有光反射性的反射片44而在棟間的土地也可栽培農(nóng)作物p1、p2；

所述屋頂部件40為散光板或散光薄膜，所述反射片44將一部份光反射，一部分光透過，且可開閉及拆卸安裝；

所述兩面受光型太陽電池52的里面?zhèn)鹊陌l(fā)電區(qū)域接受從覆蓋土地面的農(nóng)業(yè)用覆蓋片56a或覆蓋農(nóng)作物p1、p2的農(nóng)業(yè)用隧道片56b反射的反射光而發(fā)電；且

進(jìn)一步具有載置于土地的上面開口的栽培箱30、及向所述栽培箱30內(nèi)供給栽培養(yǎng)液的灌溉管12，從而將農(nóng)作物于所述栽培箱30內(nèi)栽培。

(2)通過提供如上述(1)所記載的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80從而解決上述問題，其中，設(shè)置為框架部的內(nèi)部的最低點(diǎn)的高度h1為從土地面起200cm～300cm，框架部的縱深為200cm～300cm，且框架部的前后方向的補(bǔ)強(qiáng)框架20c位于比土地面高150cm的位置。

【發(fā)明效果】

本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)，通過在太陽光伏板設(shè)置透光區(qū)域，從而可將較多的光射入框架部內(nèi)供農(nóng)作物的栽培利用。此外，通過太陽光伏板采用兩面受光型太陽電池，可將土地面等所反射的光有效利用于發(fā)電。借此，可確保供給農(nóng)作物的光量并得到高發(fā)電量。

【附圖說明】

【圖1】本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)的示意圖。

【圖2】本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)的太陽光伏板的示意圖。

【圖3】說明本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)的尺寸的圖。

【圖4】棟間連結(jié)的本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)的示意圖。

【圖5】具備片狀部件的本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)的例子的示意圖。

【圖6】具備片狀部件的本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)的其他例子的示意圖。

【圖7】具備栽培箱的本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)的例子的示意圖。

【具體實(shí)施方式】

基于附圖說明本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80的實(shí)施方式。圖1所示的本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80，具有：受光照射而發(fā)電的太陽光伏板50；及具有橫框架20a及縱框架20b，且立設(shè)于栽培農(nóng)作物p1、p2的土地上，使太陽光伏板50保持預(yù)定角度的框架部。

此外，太陽光伏板50，如圖2所示，具備：玻璃等具有透光性的光伏板基板部54、及內(nèi)設(shè)于此光伏板基板部54且兩面具備發(fā)電區(qū)域的公知的兩面受光型太陽電池52。并且，兩面受光型太陽電池52為在所述光伏板基板部54內(nèi)保留一定的空隙而配置多個(gè)，這些兩面受光型太陽電池52的空隙成為太陽光伏板50的透光區(qū)域a。此外，太陽光伏板50間的空隙為閉塞，從而防止雨水等從太陽光伏板50的空隙向框架部內(nèi)侵入。另外，圖2中例示為兩面受光型太陽電池52在圖面上的縱方向鄰接配設(shè)6個(gè)，并在圖面上的橫方向保留7列空隙配列，不過兩面受光型太陽電池52的配列并非特別限定為此例，任何配列皆可。但，從透光區(qū)域a的面積兼?zhèn)洳晒饬颗c發(fā)電量的觀點(diǎn)，優(yōu)選為太陽光伏板50的約20％～30％，例如整面可配列6×10列尺寸的太陽光伏板50，如圖2所示，以6×7列或6×8列為佳。此外，兩面受光型太陽電池52的透光區(qū)域a可設(shè)置于橫方向，亦可設(shè)置于縱橫兩方向。但，太陽光伏板50的配線上，如圖2所示，于縱方向鄰接配設(shè)且于橫方向保留空隙配列為佳。

此外，支撐太陽光伏板50的橫框架20a，固定為一般朝向南方的太陽光伏板50的最有效率接受太陽光照射的角度。此外，縱框架20b的長度，如圖3所示，優(yōu)選為框架部的內(nèi)部的最低點(diǎn)的高h(yuǎn)1位于相對于土地面高約200cm～300cm(優(yōu)選為約250cm)。此外，縱框架20b的前后的間隔，亦即框架部的縱深w優(yōu)選為約200cm～300cm。另外，在框架部的橫方向(長邊方向)及前后方向(縱深方向)的兩個(gè)方向，優(yōu)選的設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)框架20c，該補(bǔ)強(qiáng)框架20c與縱框架20b及橫框架20a傾斜地連接并發(fā)揮支撐機(jī)能。并且，特別的前后方向的補(bǔ)強(qiáng)框架的最低點(diǎn)的高h(yuǎn)2，優(yōu)選的位于比土地面高150cm的位置。通過此構(gòu)成，拖拉機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械5可使用于框架部內(nèi)，從而可實(shí)現(xiàn)減輕農(nóng)作業(yè)之負(fù)擔(dān)。

此外，從土地面為起點(diǎn)的高h(yuǎn)1越大時(shí)，通過透光區(qū)域a的太陽光可通過繞射等而擴(kuò)大，從而使太陽光可照射更廣范圍的農(nóng)作物p1、p2。另外，橫框架20a、縱框架20b、補(bǔ)強(qiáng)框架20c的表面優(yōu)選的使用具有光反射性的白色等涂料而涂裝，或使用表面具有金屬光澤者。此外，優(yōu)選的在橫框架20a設(shè)置排水系統(tǒng)11，使流動(dòng)于太陽光伏板50的雨水等通過設(shè)定的排水溝等導(dǎo)水。通過此構(gòu)成，流動(dòng)于太陽光伏板50的雨水將不會滴落至地面，從而可防止因此滴落而形成的泥漿等。

此外，框架部的側(cè)面設(shè)置具有透光性且開閉自由的遮罩部24。此遮罩部24特別優(yōu)選的使用可吊裝的合成樹脂制的透明片材。但，遮罩部24并未限定為此，也可使用可開閉的玻璃板或門等。并且，通過此遮罩部24對應(yīng)天候或氣溫等進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_閉，從而使框架部的側(cè)面呈開放狀態(tài)、封閉狀態(tài)、半開放狀態(tài)。藉此，例如雨天時(shí)，可關(guān)閉遮罩部24而防止雨水侵入至框架部內(nèi)。此外，也可防止因強(qiáng)風(fēng)的被害情形。此外，對應(yīng)外氣溫，通過遮罩部24而呈開放狀態(tài)、封閉狀態(tài)、半開放狀態(tài)，可進(jìn)行框架部內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)。藉此，可以一定程度地管理框架部內(nèi)的農(nóng)作物p1、p2的生長環(huán)境。此外，可使作業(yè)者的作業(yè)環(huán)境更加良好。此外，特別優(yōu)選的設(shè)置于前后方向的縱框架20b間的遮罩部24為開口狀態(tài)較大，農(nóng)業(yè)機(jī)械5可從此方向進(jìn)入至框架部內(nèi)。

此外，本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80，如圖1所示，為沿著農(nóng)作物p1、p2的畝田配設(shè)灌溉管12，并具有：儲存含有適當(dāng)濃度的肥料成分的栽培養(yǎng)液的養(yǎng)液箱14、及將此栽培養(yǎng)液輸送至灌溉管12的液體輸送泵16。通過此構(gòu)成，可手動(dòng)或自動(dòng)地將適合農(nóng)作物p1、p2的栽培的栽培養(yǎng)液向土地供給。借此，除了可有效地栽培農(nóng)作物p1、p2之外，也可實(shí)現(xiàn)農(nóng)作業(yè)的負(fù)擔(dān)的減輕。此外，這樣的構(gòu)成也可適用于后述的圖4～圖6的構(gòu)成。

進(jìn)一步，也可在橫框架20a上設(shè)置對于農(nóng)作物p1、p2灌水的噴水器或噴霧裝置等灑水裝置26。特別是設(shè)置噴霧裝置時(shí)，由于可通過氣化熱而使框架部內(nèi)的溫度下降，故可同時(shí)實(shí)現(xiàn)作業(yè)環(huán)境的提升。另外，向?yàn)⑺b置26給水的配管可沿著橫框架20a設(shè)置，也可通過橫框架20a內(nèi)。

此外，框架部內(nèi)，如果受光光量還是不足的區(qū)域，也可根據(jù)需要在其區(qū)域上設(shè)置補(bǔ)助燈22，通過此補(bǔ)助燈22補(bǔ)充光量的不足。另外，補(bǔ)助燈22可使用led燈、螢光燈等公知的照明燈。此外，也可對應(yīng)框架部內(nèi)的受光光量而將土地區(qū)分為多個(gè)區(qū)域，根據(jù)其區(qū)域的受光光量而變化所栽培的農(nóng)作物p1、p2。通過此構(gòu)成，因可對應(yīng)其區(qū)域的受光光量而選擇適當(dāng)?shù)霓r(nóng)作物p1、p2進(jìn)行栽培，故可有效率地進(jìn)行農(nóng)作物p1、p2的栽培。

此外，設(shè)置附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80的情形，設(shè)置有太陽光伏板50的框架部設(shè)置為橫方向較長，且進(jìn)一步將框架部在縱方向并排設(shè)置多個(gè)。并且，如圖4所示，在多個(gè)框架部的棟間設(shè)置透光性的屋頂部件40使其連結(jié)，從而在棟間中也可栽培農(nóng)作物p1、p2。進(jìn)一步，在棟間的屋頂部件40的下方設(shè)置具有光反射性的反射片44，如圖4中的白色箭頭所示，將射入棟間的光反射至兩面受光型太陽電池52的里面?zhèn)鹊陌l(fā)電區(qū)域。通過此構(gòu)成，可將射入棟間的光也有效利用于發(fā)電，從而進(jìn)一步得到高發(fā)電量。此外，屋頂部件40，使用可將射入屋頂部件40的光某種程度的分散并透過的散光板或散光薄膜。此外，在此所使用的散光板或散光薄膜，特別優(yōu)選的使用表面形成有多個(gè)細(xì)小凹凸的緞紋的散光板或散光薄膜。通過此構(gòu)成，可使附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80內(nèi)的光的強(qiáng)度散射某種程度的平均化。

此外，反射片44特別優(yōu)選的使用將一部分光反射且一部分光向土地側(cè)透過的白色系的網(wǎng)狀片。通過此構(gòu)成，除了反射片44下的農(nóng)作物p1、p2也可受到太陽光的適度照射之外，通過反射片44所產(chǎn)生的散光效果可使附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80內(nèi)的光的強(qiáng)度散射能夠進(jìn)一步平均化。另外，屋頂部件40、反射片44也具有緩和夏季強(qiáng)烈的日照的效果。

在此，反射片44若為反射板時(shí)，雖然需要支持腳或框架等某種固定部件，但若為輕量且具有柔軟性的反射片44，則可通過釣鉤等將其吊裝而簡單地設(shè)置于附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80內(nèi)。此外，使用反射板時(shí)，必須設(shè)置于不妨礙農(nóng)作業(yè)程度的高處，故縱框架20b會高長化。特別是使用農(nóng)業(yè)機(jī)械5時(shí)，必須設(shè)置為可配合情況取下或設(shè)置于極高處。然而，使用柔軟的反射片44，即使設(shè)置在低處作業(yè)者的頭也不會碰撞到其而可進(jìn)行作業(yè)。此外，相對于反射板的不容易拆卸安裝，反射片44只需捆扎等即可容易開閉及拆卸安裝，且可簡單地對應(yīng)作業(yè)或日照量等而調(diào)整其面積或角度。

此外，本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80，棟間的側(cè)方也以遮罩部24包圍。通過此構(gòu)成，多個(gè)框架部及棟間圍成一體，附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80成為一栽培溫室發(fā)揮機(jī)能。另外，此棟間的遮罩部24也優(yōu)選為開口狀態(tài)較大，農(nóng)業(yè)機(jī)械5從此方向可進(jìn)入框架部內(nèi)。

接著，說明本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80的動(dòng)作。另外，圖1、圖5、圖6、圖7中的白色箭頭表示光的前進(jìn)方向。此外，雖在此將一框架部中光的前進(jìn)方向作為例子說明，但以下的在棟間連結(jié)的圖4的構(gòu)成中也相同。

首先，太陽光照射至太陽光伏板50，兩面受光型太陽電池52的表面?zhèn)鹊陌l(fā)電區(qū)域?qū)l(fā)電并輸出電力。輸出的電力通過圖未表示的供電系統(tǒng)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的透光區(qū)域a的太陽光，透過透光區(qū)域a射入框架部內(nèi)。射入框架部內(nèi)的太陽光照射農(nóng)作物p1、p2，用于農(nóng)作物p1、p2的栽培。此外，射入框架部內(nèi)的太陽光中未照射農(nóng)作物p1、p2的光，如圖1所示通過土地面而向兩面受光型太陽電池52的里面?zhèn)确瓷?。此外，太陽光在土地面反射約15％的程度，通過此反射光可充分進(jìn)行發(fā)電。此外，農(nóng)作物p1、p2的葉子也將太陽光中的特別的綠色波長的光向兩面受光型太陽電池52的里面?zhèn)确瓷?。并且，接受這樣的光的照射，里面?zhèn)鹊陌l(fā)電區(qū)域會發(fā)電，發(fā)電的電力與表側(cè)的發(fā)電電力一同通過供電系統(tǒng)而向電力銷售單位或蓄電池、電力需要等送電。

另外，本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80，在土地面設(shè)置具有光反射性的片狀部件。此片狀部件，可列舉如下：覆蓋圖5所示土地面且發(fā)揮防草、保濕、保溫等的機(jī)能，所謂農(nóng)業(yè)用覆蓋片56a。此外，作為片狀部件使用的農(nóng)業(yè)用覆蓋片56a并無特別限定，除了可使用具有光澤的黑色塑膠制或灰色等的公知的覆蓋片之外，也可使用鍍覆有鋁箔等的金屬薄膜的片材等。此外，片狀部件的另一例，可列舉如下：將通過農(nóng)業(yè)用隧道支柱而保持的農(nóng)作物p1、p2覆蓋為拱狀的圖6所示農(nóng)業(yè)用隧道片56b。此外，作為片狀部件使用的農(nóng)業(yè)用隧道片56b并無特別限定，除了透明或半透明的公知的農(nóng)業(yè)用隧道片之外，也可使用防蟲用的白色網(wǎng)片等。另外，設(shè)置這樣的片狀部件的情形，雖然材質(zhì)或色彩有些許影響，但大概能反射太陽光的30％。并且，這樣的反射光也可用于兩面受光型太陽電池52的里面?zhèn)鹊陌l(fā)電。

此外，土地面或農(nóng)作物p1、p2、片狀部件等，也可將從框架部的側(cè)面或屋頂部件40等射入的光、補(bǔ)助燈22的光、縱框架20b等所反射的光等向兩面受光型太陽電池52的里面?zhèn)确瓷?。并且，這樣的光也用于兩面受光型太陽電池52的里面?zhèn)鹊陌l(fā)電。

進(jìn)一步，本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80，如圖7所示，進(jìn)一步具有載置于土地且上面開口的栽培箱30、向此栽培箱30內(nèi)供給栽培養(yǎng)液的灌溉管12，農(nóng)作物p1、p2以此栽培箱30內(nèi)的用土進(jìn)行栽培。通過此構(gòu)成，除了可使用適合農(nóng)作物p1、p2的用土之外，可進(jìn)一步詳細(xì)進(jìn)行向土中的栽培養(yǎng)液的控制。藉此，可進(jìn)一步提升農(nóng)作物p1、p2的收獲量。

如以上，本發(fā)明的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80，通過在太陽光伏板50設(shè)置透光區(qū)域a，可有較多的光射入框架部內(nèi)供農(nóng)作物p1、p2的栽培利用。此外，通過太陽光伏板50采用兩面受光型太陽電池52，可將土地面或農(nóng)作物p1、p2、片狀部件等反射的光有效利用于發(fā)電。藉此，可補(bǔ)償透光區(qū)域a的形成所伴隨的太陽電池的面積的減少而確保供給農(nóng)作物的光量并得到高發(fā)電量。

并且，從事農(nóng)業(yè)者除了可獲得土地栽培農(nóng)作物p1、p2的販賣收入之外，也可獲得由太陽光伏板50發(fā)電所得電力的賣電收入等。藉此，可提高從事農(nóng)業(yè)者的收入。

此外，本例所示的附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)80的各部形狀、構(gòu)成、尺寸等僅代表其中一例，只要不脫離本發(fā)明的要旨范圍皆可變更而實(shí)施本發(fā)明。

【符號說明】

12灌溉管

20a橫框架(框架部)

20b縱框架(框架部)

20c補(bǔ)強(qiáng)框架

30栽培箱

40屋頂部件

44反射片

50太陽光伏板

52兩面受光型太陽電池

54光伏板基板部

56a農(nóng)業(yè)用覆蓋片(片狀部件)

56b農(nóng)業(yè)用隧道片(片狀部件)

80附太陽光伏板土耕栽培系統(tǒng)

a透光區(qū)域

p1、p2農(nóng)作物