資料來源:國立成功大學漁船中心/沈聖智
國內、外集魚燈市場主力仍為高壓放電燈(HID)或白熾燈之市場,但面臨環保意識高漲的時代,使得漁民的漁撈成本提高,造成漁業的經營愈來愈困難。目前LED集魚燈使用型態,現階段仍依101年成功大學漁船中心所發表的LED燈具的設計型態為主,即是以一個燈桿串接3~6組不等的LED燈具,取代傳統集魚燈具,此款設計雖已逐漸被船東接受並廣泛使用。根據近年來漁業署與成功大學漁船中心的實驗結果顯示使用LED集魚燈具確實可減低作業成本,然而國外如日本早已開始進入LED集魚燈主導的狀況、而南韓與中國大陸也緊追在後,上述各國在LED燈具的發展上仍舊局限於高風阻係數的平面模組型式,此設計容易因海風導致船體晃動過大,而危及船舶穩定度。
設計者從未從漁民使用端考量,何種LED燈具才是適合目前漁船所用。因此,本研究在智慧農業領域中,投入LED集魚燈具智能診斷系統技術發展,不但可佔進專利與研發時程的優勢,亦可使LED集魚燈具擁有輕量化、低風阻、可調光色與E-40接頭,使其安裝拆卸快速方便,提升漁民接受度。本研究屬技術創新性高且產品極具前瞻性,預估可提高LED集魚燈市場的滲透率與使用性。
本研究之遠洋秋刀魚漁船專屬之輕量型智能LED集魚燈具選用3~4個波段,設計可調變光色的LED光源,預計選用R1、R2和R3與白光LED等光源,再整合成為可調變光色之LED集魚燈之光源,符合目前船長偏好的光色與白光,其與傳統燈具混合裝置於遠洋漁船上如圖1所示,如圖2為具智慧型LED集魚燈具裝置在遠洋漁船上之情況。其智能監控系統包括工作溫度警示,提供分析預測燈具壽命,以達到節省能源與人力成本的目的。
在完成智能輕量型LED集魚燈具後,將燈具逐一加掛在傳統船舶的燈座上,使用光線照射將由近而遠、由上而下,滿足海面集魚作業之需求。其安裝方式配合傳統燈座的基座設計,讓漁民能更方便與更直覺的使用之,以強化LED集魚燈具的產品滲透性與接受度。在耗油量分析,首先以船用發電機實測值1顆4kW HID燈,其50小時可用掉100L燃油,若以1盞200W LED燈取代1盞4KW HID燈時,1年將可節省約14萬元,如果一艘CT3或CT4的漁船以20顆LED集魚燈具取代20顆傳統的HID燈,其1年約可節省280萬之燃油。(以1公升20元的均價計算之)。
圖1 智能輕量型LED集魚燈具原型與裝置在遠洋漁船上
圖2 智能輕量型LED集魚燈具點亮與裝置在遠洋漁船上之情況
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產品競爭力與成本效益分析 |
- 具智能化(可調變光色、自動診斷系統)的 LED集魚燈具,就資料與專利的查尋結果得知目前尚未有任何產品與相似的專利。因此本計畫具高創新性與新穎性,亦是值得開發的潛力產品。
- 產品設計優於目前在日本國土發展的任何LED燈具。
- 針對成本效益而言,LED集魚燈具-可調變光色、自動診斷系統產品,可增加燈具設計Know-How深度,提高產品專利的保護性,增加產品的競爭力與經濟效益。
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船長對智能輕量型LED集魚燈具的使用心得 |
- 本LED集魚燈具,可直接與舊接頭(E40)連接,不用另外安裝支架;燈具的亮度足夠,不輸HID燈,將來若有廠商接手量產,會考慮安裝。另可考慮LED燈具重量再減輕。
- 研發LED集魚燈取代傳統集魚燈泡對漁民最主要的經濟效益就是可以節省油耗,漁船上主要是利用油料轉換電能,以提供船上日常與夜間用電,傳統的集魚燈泡耗電大且有部分光束無法入射海面造成油料浪費。透過LED集魚燈的低功率消耗,不但不用再啟動一台副機,使得LED集魚燈的電力消耗僅需傳統集魚燈的10%不到,更不會有過量的紫外光,因此對漁業資源與漁民本身健康的保護有相當大的助益。
- 就漁撈作業便利而言,亦成功達到瞬間啟滅特性、輕負載特性及可節省人力時間之燈具設計特性,船長及業主均表示對其成效相當滿意。另以往開啟傳統燈時,需將部分冷凍機停用,漁獲溫度上升,新鮮度下降,但使用LED燈具耗電量減少,在集魚工作期間,冷凍艙仍可正常運作,間接提升了漁獲新鮮度。
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最後,由實船試驗數據顯示,在漁船使用LED集魚燈可節省全船燃油費用約20%~30%,且具智能診斷系統的LED集魚燈球將有助於未來國內產業順利切入國內、外集魚燈燈火漁業市場之關鍵,更有機會建立LED集魚燈具設計技術的高階門檻,在國際市場或學術研究取得領先之地位。此外,智慧化集魚燈具除可與平板型LED集魚燈具及HID燈火漁業市場產生區隔外,更有機會以節能與環保概念成功推展至東南亞南、歐美國家、日本、大陸等地,創造出台灣產業優勢之新興藍海市場。除了在2015~2020年的燈火漁業市場需求外,LED之環保、省電、亮度、反應時間與波長可控等多方優勢,更是本研究未來產品成功之保證。
►計畫團隊:國立成功大學系統及船舶機電工程學系
國立成功大學漁船中心
E-mail:scshen@mail.ncku.edu.tw
電話:06-2753312-205
傳真:06-2747019
聯絡人:沈聖智 教授
►示範業者:中信造船股份有限公司
公司網址:http://www.jongshyn.com/
E-mail:jongshyn@jssc.com.tw
電話:07-5719000
聯絡人:沈仕勛 特助