催花温室设计与冷冻空调热泵在蝴蝶兰产业的应用.PPT

催花溫室的設計與冷凍空調熱泵在蝴蝶蘭產業的應用 方煒 台大生機系教授 weifang@ntu.edu.tw 上山催花 催花溫室設計1 催花溫室設計2 這是好的設計嗎? 有人建議白天利用水牆降低雙層塑膠布之間夾層內(1)空氣溫度，可降低蘭花栽培空間內(2)的熱負荷 降低雙層塑膠布之間夾層內空氣溫度只能稍微降低蘭花栽培空間內的熱負荷 關燈 開燈 輻射量為 307 W/m2時兩種夾層狀態下有大風量(30 AC/min)通風的溫室內空氣溫度變化 夾層內通風與否 會影響夾層內空氣溫度，前述試驗顯示可相差9~11度C 不會影響夾層下方空間的空氣溫度，不論下方空間內是否有通風 此設計的第一個缺點 溫室內隔間使用固定的塑膠布 塑膠布外層結露嚴重 容易形成水袋 容易長青苔 造成管理困難與其他問題 水袋 此設計的第二個缺點 風扇與水簾降溫系統沒有被正確使用 熱負荷大，冷氣使用時段長 此設計的第三個缺點 使用不正確的冷排 冷卻能力被拿來除濕 室內太乾又再加濕，雙重浪費 正確作法： 改用類似蔬果冷藏庫使用的高濕型冷排 以大風量取代空氣通過熱交換器(冷排)的大溫差 冷排內跑冰水優於跑冷媒，後者溫度太低，除濕能力太強 此設計的第四個缺點 光量不足，花朵壽命短 原因： 外層表面有水分冷凝(結露)，容易長青苔，造成光線穿透率降低 有人說，就算有水分凝結，使用照度計量測，相差不多，所以影響不大 照度計(photometer)與光量子數感測器(quantum sensor)感度曲線 克服光量不足與結露的作法1,2 室外少一層遮蔭網，搭配溫室內隔間溫室採充氣式雙層塑膠布 減少冷凝水形成結露 減少青苔形成 保溫 內隔間使用燈管補光 避免塑膠布水平安裝：萬一產生結露，也允許冷凝水滑落 預防上方結露的最低相對溼度 較好的作法 第二層 PE 改為雙層充氣式PE，可使結露的溫度下限提高 採中央懸吊式或拱形安裝，允許露水滑落 催花溫室E 催花溫室設計4 催花溫室設計5 催花溫室設計6 允許紫外線穿透的高透光塑膠布 降溫、加溫、除濕三效主機??? 冷氣使用：組培操作室/辦公室/組培室 熱水/蒸汽使用場合：蒸氣滅菌 熱水/蒸汽使用場合：溫室加熱 在台灣多使用燃燒柴油的空氣加溫機 近來有開始使用瓦斯、柴油、重油鍋爐燒熱水 副產品：不利於環境的二氧化碳 燃燒不完全：致命的一氧化碳 氣候變遷，冬季低溫往下驟降 溫室保溫所需加油成本不斷攀升 民國94年2,3月的加溫成本即為往年的加倍 寒流期(8oC)，3600坪，油錢 12萬/週 熱水使用場合：越冬栽培 日本市場要求五葉一心的大苗，此大苗需要超過一年以上的栽培期才能達成，所以一定會經過一個冬季。 冷水/熱水使用場合：溫室除濕 台灣屬海島性氣候，高濕也為特徵之一 高濕造成病蟲害滋生，高濕也造成植物蒸散不易，間接使得根系吸收緩慢，造成生長緩慢。 溫室內如果能夠除濕，維持在70~75%的相對濕度，則不僅病蟲害問題可大幅減少，降低用藥成本，提高作物品質，作物的生長勢也會相對提高。 冷熱水雙效系統做單效使用 催花溫室就是抑梗溫室，不需額外投資 夏天模式：催花溫室 冬天模式：抑梗溫室 取代燒柴油的熱風機或鍋爐 一般溫室或抑梗溫室加溫使用 催花溫室不需另外裝加溫設備 中溫鍋爐 不同熱源的效益比較 加溫，降溫，除濕三合一設備 安裝成本 做雙效使用:成本低於冷氣與加溫系統 做單效冷氣使用:比催花溫室成本稍高 做單效加溫使用: 固定成本比使用柴油熱風機或中溫鍋爐高許多，約為後者的兩倍 操作成本比使用柴油熱風機或中溫鍋爐低許多，約為後者的1/3 加熱面積越大、加熱時間越長，回收時間越短 熱泵與各型鍋爐總成本(=固定成本+年數*年操作成本)之比較 台灣各地三個室外溫度範圍的發生機率 結論 催花溫室設計有許多細節要講究 屋頂資材選擇 冷凍空調設備與燈光選擇 適度隔間與利用夾層 搭配自然或強制通風降低冷卻負荷 冷凍空調與熱泵可以結合，三合一設備功能多、彈性高 熱泵系統取代加溫機或鍋爐，雖單價高，但操作成本便宜許多，大面積溫室業者，使用兩、三年就可回收 謝謝聆聽 敬請指教 加熱需求為1百萬kcal/hr，每天使用8小時，一年使用165天 與柴油/重油中溫鍋爐比較，使用到第二年就佔優勢 與瓦斯中溫鍋爐比較，使用到第三年就開始節省 908萬 1786萬 每天使用8小時，一年使用165天只相當於全年的15% 18 18 18 Tdp, oC 49 65 78 RH, % 30 25 22 Tdb,oC Pad 18oC 25 25 25 Tdp,oC 56 74 100 RH, % 35 30 25 Tdb,oC Pad 25oC 水簾不需啟動，適度通風就好 18oC 18 18 18 Tdp,oC 36 49 65 RH, % 35