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1、催花温室的设计与冷冻空调热泵在蝴蝶兰产业的应用Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望催花溫室的設計催花溫室的設計開花株開花株雜交雜交果莢果莢組織分生苗組織分生苗培育培育瓶苗瓶苗小苗小苗1.5吋吋中苗中苗2.5吋吋大苗大苗3.5吋吋成株成株催花處理催花處理20-40天天親本選定親本選定果莢發育果莢發育36個月個月無菌播種移植無菌播種移植10-15個月個月1-2年年切花梗切花梗出瓶出瓶3-5個月個月4-6個月個月4-6個月個月蝴蝴 蝶蝶 蘭蘭 培培 育育 流流 程程組織分生苗組
2、織分生苗培育培育實生苗實生苗培育培育2-3個月個月上山催花上山催花天候變數天候變數/路況路況/運輸時間運輸時間/耗損耗損200坪/ 80噸冷氣2.5坪/噸n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。平地催花極度耗能平地催花極度耗能催花溫室設計催花溫室設計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2and這是好的設計嗎這是好的設計嗎?熱排PEPE類似類似 雙層塑膠布溫室雙層塑膠布溫室夾層之間使用水牆風扇夾層之間使用水牆風扇植床冷排水牆50”fanand有人建議，白天利用水牆降低雙層有人建議，白天利用水牆降低雙層塑
3、膠布之間夾層內塑膠布之間夾層內(1)空氣溫度，空氣溫度，可降低蘭花栽培空間內可降低蘭花栽培空間內(2)的熱負荷的熱負荷Pad25oC(1)(2)這有些誤導這有些誤導 !降低雙層塑膠布之間夾層內空氣溫度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蘭花栽培空間內的熱負荷Pad25oC熱負荷主要來自於進入的光線夾層通風無效的證明夾層通風無效的證明0 30 AC/minPy.TFT0.3 mInflated double PEPy.TFTVented and Inflated double PEAir tight model GHVented model GHF: 風速計， T:
4、 溫度計，Py: 輻射計Air inAir outAir in關燈關燈Model GH 1Model GH 2Inflated double PEVented & Inflated double PE開燈開燈Model GH 1Model GH 2Solar radiation at bottom of model GH is 307 W/m2輻射量為輻射量為 307 W/m2時時兩種夾層內空氣溫度兩種夾層內空氣溫度變化變化無通風夾層內溫度通風夾層內溫度室外溫度開燈10 oC輻射量為輻射量為 307 W/m2時時兩種夾層下兩種夾層下溫室內不通風時空氣溫度的溫室內不通風時空氣溫度的變化變化無通風
5、夾層內溫度通風夾層內溫度不通風溫室內的空氣溫度ABAB輻射量為輻射量為 307 W/m2時時兩種夾層狀態下兩種夾層狀態下有大風量有大風量(30 AC/min)通風的通風的溫室內空氣溫度變化溫室內空氣溫度變化無通風夾層內溫度通風夾層內溫度AABB通風溫室內的空氣溫度夾層內通風與否夾層內通風與否n n會影響夾層內空氣溫度，前述試驗顯示可相差911度Cn n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此設計的第一個缺點n n風扇與水簾降溫系統沒有被正確使用n n熱負荷大，冷氣使用時段長Pad25/18oC此設計的第二個缺點此設計的第二個缺點n n使用使用不正確的冷排 冷
6、卻能力被拿來除濕冷卻能力被拿來除濕 室內太乾又再加濕，雙重浪費室內太乾又再加濕，雙重浪費n n正確作法：n n改用類似蔬果冷藏庫使用的改用類似蔬果冷藏庫使用的高濕型冷排n n以以大風量取代空氣通過熱交換器取代空氣通過熱交換器( (冷排冷排) )的的大溫差n n冷排內跑冷排內跑冰水優於跑優於跑冷媒，後者溫度太低，後者溫度太低，除濕能力太強除濕能力太強Pad25/18oC催花溫室C固定式 PE植床冷排熱排水牆風扇OR催花溫室設計催花溫室設計3溫室內隔間使用固定的塑膠布的缺點溫室內隔間使用固定的塑膠布的缺點1n n塑膠布外層結露嚴重，容易形成水袋n n容易長青苔n n造成管理困難與其他問題水袋水袋好
7、像問題不大及早戳一個洞，可以亡羊補牢及早戳一個洞，可以亡羊補牢照片提供：林良懋但是青苔如何解決呢？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溫室內隔間使用固定的塑膠布的缺點2n n光量不足，花朵壽命短原因：原因：n n外層表面有水分冷凝外層表面有水分冷凝( (結露結露) )，容易長青苔，容易長青苔，造造成光線穿透率降低成光線穿透率降低n n有人說，就算有水分凝結，使用照度計量測，有人說，就算有水分凝結，使用照度計量測，相差不多，所以影響不大相差不多，所以影響不大n n回答：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(photo
8、meter)無法正確量測照度計照度計(photometer)與光量子數感測器與光量子數感測器(quantum sensor)感度曲線感度曲線* HPS: 高壓鈉燈， FL: 螢光燈管克服光量不足與結露的作法克服光量不足與結露的作法1,21.1.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2.2.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預防上方結露的最低相對溼度Tdb,o oC C 222225253030RH, %787865654949Tdp, Tdp, o oC C181818181818Pad18oCT
9、db,o oC C252530303535RH, %100100 74745656TdpTdp,o oC C252525252525Pad25oC水簾不需啟動，適度通風就好較好的作法較好的作法n n第二層第二層 PE PE 改為雙層充氣式改為雙層充氣式PEPE，可使結露的溫度下限提高，可使結露的溫度下限提高n n採中央懸吊式或拱形安裝，允許露水滑落採中央懸吊式或拱形安裝，允許露水滑落18oCTdb,Tdb,o oC C 252530303535RH, RH, %656549493636TdpTdp, ,o oC C 18181818181818oCTdb, Tdb, o oC C 252530
10、303535RH, RH, %848462624747TdpTdp, , o oC C 22222222222222oC, 78%克服光量不足與結露的作法克服光量不足與結露的作法3,43.3.溫室內隔間塑膠布採活動式4.4.隔間溫室內增加人工光源催花催花溫室溫室D75坪/ 20噸冷氣3.75坪/噸捲揚式膠膜內溫室n四坪/噸冷氣催花溫室E活動式膠膜內溫室催花溫室設計催花溫室設計4活動式 PE冷排熱排水牆燈管OR催花溫室FFixed PE植床冷排熱排風扇催花溫室設計催花溫室設計5夾層通風口催花溫室G催花溫室設計催花溫室設計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
11、光冷氣啟動時水簾泵不啟動捲簾玻璃遮蔭網降溫、加溫、除濕降溫、加溫、除濕三效主機三效主機?冷凍空調熱泵冷凍空調熱泵冷凍空調循環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：組培操作室冷氣使用：組培操作室/辦公室辦公室/組培室組培室冷氣使用場合：溫室催花冷氣使用場合：環控室催花冷氣使用場合：環控室催花使用水塔就是熱能的浪費使用水塔就是熱能的浪費使用室外熱排也是熱能的浪費使用室外熱排也是熱能的浪費熱泵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冷凍空調熱泵室溫30度的
12、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水/冷氣冷氣/熱水熱水/暖氣暖氣四效系統四效系統熱水熱水/蒸汽使用場合：蒸氣滅菌蒸汽使用場合：蒸氣滅菌熱水熱水/蒸汽使用場合：介質使用前處理蒸汽使用場合：介質使用前處理良品率提升良品率提升:大幅減少病蟲害大幅減少病蟲害,雜草發生雜草發生熱水熱水/蒸汽使用場合：溫室加熱蒸汽使用場合：溫室加熱n n在台灣多使用燃燒在台灣多使
13、用燃燒柴油柴油的空氣加溫機的空氣加溫機n n近來有開始使用近來有開始使用瓦斯、柴油、重油鍋爐瓦斯、柴油、重油鍋爐燒熱水燒熱水 副產品：不利於環境的二氧化碳副產品：不利於環境的二氧化碳 燃燒不完全：致命的一氧化碳燃燒不完全：致命的一氧化碳n n氣候變遷，冬季低溫往下驟降氣候變遷，冬季低溫往下驟降n n溫室保溫所需加油成本不斷攀升溫室保溫所需加油成本不斷攀升n n民國民國9494年年2,32,3月的加溫成本即為往年的加倍月的加溫成本即為往年的加倍n n寒流期寒流期(8(8o oC)C)，36003600坪，油錢坪，油錢 12 12萬萬/ /週週熱水使用場合：熱水使用場合：越冬栽培越冬栽培n n日本
14、市場要求五葉一心的大苗，此大苗需要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。會經過一個冬季。n n溫室內必須經年維持在溫室內必須經年維持在2828度度C C以上。台灣的天候以上。台灣的天候雖屬亞熱帶地區，但本雖屬亞熱帶地區，但本島平地地區往往八月份島平地地區往往八月份就需開始加溫。就需開始加溫。抑梗溫室冷水冷水/熱水使用場合：熱水使用場合：溫室除濕溫室除濕n n台灣屬海島性氣候，台灣屬海島性氣候，高濕高濕也為特徵之一也為特徵之一n n高濕造成病蟲害滋生，高濕也造成植物蒸散高濕造成病蟲害滋生，高濕也造成植物蒸
15、散不易，間接使得根系吸收緩慢，造成生長緩不易，間接使得根系吸收緩慢，造成生長緩慢。慢。n n溫室內如果能夠溫室內如果能夠除濕除濕，維持在，維持在7075%7075%的的相對濕度，則不僅病蟲害問題可大幅減少，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，作物的生長降低用藥成本，提高作物品質，作物的生長勢也會相對提高。勢也會相對提高。 溫室加溫機溫室加溫機 (燃油產生熱風燃油產生熱風)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中溫鍋爐多熱源加熱系統多熱源加熱系統電熱與桶裝液化瓦斯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各型
16、加熱系統的效能型式型式熱值熱值COP COP 性能係數性能係數電阻式電熱器電阻式電熱器3.6 kJ/kWh3.6 kJ/kWh1 1熱泵熱泵3.6 kJ/kWh3.6 kJ/kWh2 2.752 2.752 2號燃油號燃油38000 kJ/L38000 kJ/L0.65 0.750.65 0.75天然氣天然氣35000 kJ/m35000 kJ/m3 30.7 0.850.7 0.85液態瓦斯液態瓦斯(LP)(LP)26000 kJ/L26000 kJ/L0.7 0.850.7 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不同熱源的
17、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/元元622 kcal/元元489 kcal/元元383 kcal/元元342 kcal/元元440 kcal/元元12.53.24.14.63.5冷熱水雙效系統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冷熱水雙效系統做單效使用單效使用n n催花溫室就是抑梗溫室，不需額外投資n n催花溫室不需另外裝加溫設
18、備n n一般溫室或抑梗溫室加溫使用降溫模式冰水冰水冰水冰水加溫模式熱水熱水熱水熱水除濕模式冰水冰水熱水熱水TT-T加溫，降溫，除濕三合一設備加溫，降溫，除濕三合一設備降溫模式冰水冰水冰水冰水加溫模式熱水熱水熱水熱水除濕模式冰水冰水熱水熱水TT+T加溫，降溫，除濕三合一設備加溫，降溫，除濕三合一設備降溫模式冰水冰水冰水冰水加溫模式熱水熱水熱水熱水除濕模式冰水冰水熱水熱水TT加溫，降溫，除濕三合一設備加溫，降溫，除濕三合一設備安裝成本安裝成本n n做雙效使用:成本低於冷氣與加溫系統n n做單效冷氣使用:比催花溫室成本稍高n n做單效加溫使用:固定成本比使用柴油熱風機或中溫鍋爐比使用柴油熱風機或中溫鍋爐高許多許多，約為後者的兩倍約為後者的兩倍操作成本比使用柴油熱風機或中溫鍋爐比使用柴油熱風機或中溫鍋爐低許多許多，約為後者的約為後者的1/31/3 加熱加熱面積越大、加熱越大、加熱時間越長，越長，回收時間越短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熱泵與各型鍋爐總成本之比較謝謝聆聽謝謝聆聽敬請指教
