催花温室的设计与冷冻空调热泵在蝴蝶兰产业的应用.pptx

,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,#,#,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,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,2005/11/05,06,嘉義大學,催花溫室的設計,開花株,雜交,果莢,組織分生苗,培育,瓶苗,小苗,1.5,吋,中苗,2.5,吋,大苗,3.5,吋,成株,催花處理,20-40,天,親本選定,果莢發育,3,6,個月,無菌播種移植,10-15,個月,1-2,年,切花梗,出瓶,3-,-5,個月,4-6,個月,4-6,個月,蝴 蝶 蘭,培 育 流 程,組織分生苗,培育,實生苗,培育,2-3,個月,上山催花,天候變數,/,路況,/,運輸時間,/,耗損,200,坪,/80,噸冷氣,2.5,坪,/,噸,催花溫室,A,：,1600,坪的催花溫室分為,8,間，每間,200,坪配備,8,台,10,噸的氣冷式空調系統。,平地催花極度耗能,催花溫室設計,1,奇怪的設計,固定,PE,植床,冷排,熱排,水牆,風扇,固定式,PE,植床,冷排,熱排,水牆,風扇,催花溫室設計,2,and,這是好的設計嗎,?,熱排,PE,PE,類似 雙層塑膠布溫室,夾層之間使用水牆風扇,植床,冷排,水牆,50”,fan,and,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,Pad,25,o,C,(1),(2),這有些誤導,!,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,Pad,25,o,C,熱負荷主要來自於進入的光線,夾層通風無效的證明,0 30 AC/min,Py.,T,F,T,0.3 m,Inflated double PE,Py.,T,F,T,Vented and Inflated,double PE,Air tight model GH,Vented model GH,F:,風速計，,T:,溫度計，,Py:,輻射計,Air in,Air out,Air in,關燈,Model GH 1,Model GH 2,Inflated double PE,Vented&Inflated double PE,開燈,Model GH 1,Model GH 2,Solar radiation at bottom of model GH is 307 W/m,2,輻射量為,307 W/m,2,時兩種夾層內空氣溫度,變化,無通風夾層內溫度,通風夾層內溫度,室外溫度,開燈,10,o,C,輻射量為,307 W/m,2,時,兩種夾層下溫室內不通風時空氣溫度的,變化,無通風夾層內溫度,通風夾層內溫度,不通風溫室內的空氣溫度,A,B,A,B,輻射量為,307 W/m,2,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,無通風夾層內溫度,通風夾層內溫度,A,A,B,B,通風溫室內的空氣溫度,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,911,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,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,Pad,25/18,o,C,此設計的第二個缺點,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,Pad,25/18,o,C,催花溫室,C,固定式,PE,植床,冷排,熱排,水牆,風扇,OR,催花溫室設計,3,溫室內隔間使用固定的塑膠布的缺點,1,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,好像問題不大,及早戳一個洞，可以亡羊補牢,照片提供：林良懋,但是青苔如何解決呢？,正確作法是要防止結露發生,溫室內隔間使用固定的塑膠布的缺點,2,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,回答：,水分冷凝,(,結露,),造成光線穿透率大幅降低，尤其以紅光減少最多。使用照度計,(photometer),無法正確量測,照度計,(photometer),與光量子數感測器,(quantum sensor),感度曲線,*,HPS:,高壓鈉燈,，,FL:,螢光燈管,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,Tdb,o,C,22,25,30,RH,%,78,65,49,Tdp,o,C,18,18,18,Pad,18,o,C,Tdb,o,C,25,30,35,RH,%,100,74,56,Tdp,o,C,25,25,25,Pad,25,o,C,水簾不需啟動，適度通風就好,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,18,o,C,Tdb,o,C,25,30,35,RH,%,65,49,36,Tdp,o,C,18,18,18,18,o,C,Tdb,o,C,25,30,35,RH,%,84,62,47,Tdp,o,C,22,22,22,22,o,C,78%,克服光量不足與結露的作法,3,4,溫室內隔間塑膠布採活動式,隔間溫室內增加人工光源,催花,溫室,D,75,坪,/20,噸冷氣,3.75,坪,/,噸,捲揚式,膠膜內溫室,四坪,/,噸冷氣,催花溫室,E,活動式,膠膜內溫室,催花溫室設計,4,活動式,PE,冷排,熱排,水牆,燈管,OR,催花溫室,F,Fixed PE,植床,冷排,熱排,風扇,催花溫室設計,5,夾層,通風口,催花溫室,G,催花溫室設計,6,固定雙層,PE,或可收放,PE,降溫、加溫、除濕,三效主機,三效室外機,風扇,內循環風扇,燈光,冷氣啟動時水簾泵不啟動,捲簾,玻璃,遮蔭網,降溫、加溫、除濕三效主機,?,冷凍空調熱泵,冷凍空調循環,低壓側,高壓側,壓縮機,熱排,冷排,膨脹閥或毛細管,室內,冷氣使用：組培操作室,/,辦公室,/,組培室,冷氣使用場合：溫室催花,冷氣使用場合：環控室催花,使用水塔就是熱能的浪費,使用室外熱排也是熱能的浪費,熱泵,低壓側,高壓側,壓縮機,熱排,冷排,膨脹閥或毛細管,室內,冷熱水雙效系統,P,熱水槽,P,冷排側,熱排側,消耗,新水,冷水槽,C,消耗,新水,板式熱,交換器,板式熱,交換器,冷凍空調熱泵,室溫,30,度的水,室溫,30,度的水,室溫,30,度的水,溫度,20,度的水,溫度,20,度的水,溫度,50,度的水,熱量被熱泵由左側的水中，搬移至右邊的水中，則左側的水愈來愈冷，右側的水愈變愈熱。,溫度,10,度的水,溫度,10,度的水,溫度,70,度的水,P,熱水槽,P,冷排側,熱排側,消耗,新水,冷水槽,C,消耗,新水,板式熱,交換器,板式熱,交換器,冷排,熱排,冷水,/,冷氣,/,熱水,/,暖氣,四效系統,熱水,/,蒸汽使用場合：蒸氣滅菌,熱水,/,蒸汽使用場合：介質使用前處理,良品率提升,:,大幅減少病蟲害,雜草發生,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,(8,o,C),，,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。,溫室內必須經年維持在,28,度,C,以上。台灣的天候雖屬亞熱帶地區，但本島平地地區往往八月份就需開始加溫。,抑梗溫室,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,7075%,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。,溫室加溫機,(,燃油產生熱風,),每桶原油短期內已由,40,美元漲至,70,美元，入前跌回,60,美元，但局勢仍不明朗,中溫鍋爐,多熱源加熱系統,電熱與桶裝液化瓦斯,在溫室內採用的熱交換器,各型加熱系統的效能,型式,熱值,COP,性能係數,電阻式電熱器,3.6 kJ/kWh,1,熱泵,3.6 kJ/kWh,2 2.75,2,號燃油,38000 kJ/L,0.65 0.75,天然氣,35000 kJ/m,3,0.7 0.85,液態瓦斯,(LP),26000 kJ/L,0.7 0.85,摘自,Albright,1990(Chap7,p.207),4,能量放大係數,不同熱源的效益比較,高效熱泵,天然瓦斯,柴油鍋爐,重油,鍋爐,電熱水器,液化瓦斯,液化瓦斯,液化瓦斯,1564 kcal/,元,622 kcal/,元,489 kcal/,元,383 kcal/,元,342 kcal/,元,440 kcal/,元,1,2.5,3.2,4.1,4.6,3.5,冷熱水雙效系統,冷水,提供組培室,、,辦公室與冷藏空間所需的冷氣,，,提供催花溫室降溫與冷藏室降溫,熱水,提供一般溫室夜間加溫，抑梗溫室全日加溫，洗澡所需熱水與組培室高壓滅菌鍋爐所需蒸氣之預熱，提供介質蒸氣消毒設備的熱水,冷水,與,熱水,併用,提供溫室除濕,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,催花溫室不需另外裝加溫設備,一般溫室或抑梗溫室加溫使用,降溫模式,冰水,冰水,加溫模式,熱水,熱水,除濕模式,冰水,熱水,T,T-,T,加溫，降溫，除濕三合一設備,降溫模式,冰水,冰水,加溫模式,熱水,熱水,除濕模式,冰水,熱水,T,T+,T,加溫，降溫，除濕三合一設備,降溫模式,冰水,冰水,加溫模式,熱水,熱水,除濕模式,冰水,熱水,T,T,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,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,熱泵與各型鍋爐總成本之比較,謝謝聆聽,敬請指教,