1、溫室工程能源篇以蝴蝶蘭栽培為例,方煒台大生機系教授,2005/09/21 工研院能資所,蝴蝶蘭為台灣重要外銷花卉,組織培養苗 成花組盆銷售台灣優勢在育種栽培時間長耗工、耗能,組織培養苗,在無菌的環控環境內操作在環控的環境中栽培母瓶中母瓶子瓶12年,組培操作室耗能、耗工,組培操作室耗能,空調環境無菌環境殺菌紫外線燈、酒精燈照明燈,組培栽培室人工光源耗能,組培室散熱耗能,多透過空調系統,培養基調製耗能,需經高壓高溫蒸氣滅菌,介質使用前處理耗能以蒸氣殺菌消毒,良品率提升:大幅減少 病蟲害,雜草發生,溫室栽培耗能,出瓶後移植小苗長成中苗(35個月)中苗長成大苗(46個月)大苗長至成株(46個月)此一年
2、多的栽培時間內，溫室內溫度18度C，加溫設施為必備設備30度C，降溫設施為必備設備,溫室栽培：通風耗能,一般溫室累積太陽能，仰賴自然風通常不足以適時帶走熱量要維持合宜的溫度，通常需搭配風扇做強制通風蝴蝶蘭溫室大多額外搭配水簾與風扇，充分利用蒸發冷卻來降溫,?,負壓系統,水簾與風扇,水簾循環水馬達,內循環風扇,溫室栽培：保溫耗能,在台灣多使用燃燒柴油的空氣加溫機近來有開始使用鍋爐燒熱水氣候變遷，冬季低溫往下驟降溫室保溫所需加油成本也不斷攀升民國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,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
3、，仍有上漲趨勢,溫室栽培：保溫耗能,燃燒柴油或是使用鍋爐副產品：不利於環境的二氧化碳燃燒不完全：致命的一氧化碳台灣就有蝴蝶蘭栽培業者的溫室內發生一氧化碳高到造成蝴蝶蘭發生生理障礙而造成大面積損失的狀況。,業者新開發多熱源加熱系統,大面積溫室需要熱交換器數量多增加成本,以電阻或燃燒瓦斯產生熱水,在溫室內採用的熱交換器,溫室栽培：越冬栽培耗能,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。,抑梗溫室,溫室栽培：越冬栽培耗能,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，但本島平地地區室外溫度在28度C以下的時機也在7080 %的範圍，造成
4、溫室加溫成本大增。 依據植物生理，往往八月份就需開始加溫，使得終日維持在不低於28度C。,溫室栽培：催花耗能,成株需要催花成為花梗苗 (2040天)持續栽培23個月才能長至開花株產季(農曆年前後)之外的時期上山催花平地催花，需仰賴冷凍空調系統,上山催花,高冷地催花: 天候變數 /運輸時間 /耗損,平地催花極度耗能,以位於宜蘭的金車生物科技公司為例，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。由於氣候變遷，夏季高溫往上攀升的紀錄也屢屢出現，夏季要催花溫室內維持25/20 的日夜溫的降溫負荷也愈來愈高，於是所需單位面積所需冷凍噸數也往上增加。,溫室催花:溫室A,200
5、坪/ 80噸冷氣2.5坪/噸,溫室催花:溫室B,溫室催花:溫室C,溫室催花:溫室D,溫室催花:溫室E,溫室催花:溫室F,75坪/ 20噸冷氣3.75坪/噸,捲揚式膠膜內溫室機動性機械式冷房,四坪/噸冷氣,溫室催花:溫室G,捲揚式膠膜內溫室,溫室催花:溫室H,溫室催花:溫室I,溫室催花:溫室J,環控室催花,溫室栽培：除濕耗能,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。,溫室栽培：逆滲透系統製水耗能
6、,作物施肥與灌溉都需要用水業者如是說，原水的EC在 0.4 mS/cm，很難種的好EC在 0.5 mS/cm，最好不要種,為了精確控制肥料供應許多蝴蝶蘭業者使用逆滲透系統來製水成本高，能耗也高,自走式灑水機馬達自動灌溉系統馬達,溫室栽培：補光耗能,溫室栽培補光催花溫室經常為了縮小降溫空間，減少冷卻負荷而造成遮蔭太多。部份業者開始在溫室內增加人工光源。溫室內常見人工光源燈管高壓鈉燈,溫室催花補光,溫室催花補光,環控室催花補光光源即熱源,種苗外銷之長程輸送,空運改海運有利基，但也有問題需克服使用LED做人工光源搭配輸送容器的研究正在進行中,台灣蝴蝶蘭小、中、大苗出口 不同 運輸模式 之效益比較 :
7、,台灣蝴蝶蘭開花株出口 不同 運輸模式 之效益比較 :,構想：海運期間使用發光二極體補光，維持光補償點以上光量,傳統紙箱包裝容器主要針對空運需求為主因採拋棄式亦增加環境負荷與成本,要使用LED補光包裝方式自然需要修改,國內產業結構因多為代工接力栽培形態,故區間運輸需求殷切, 已多由紙箱改為塑膠容器 .,台灣未來 應用 海運出口 最具 國際競爭力 規格為: 2.5 吋 盆苗 / 3.5 吋 盆苗,與台灣蘭花產銷發展協會之合作,植物輸送燈(第二代),表面防水處理接線防脫處理,陳與方 2005 中華民國專利,其他耗能,加壓機馬達抽水機馬達噴藥機馬達攪拌機馬達,節能方案組培室,組培室燈管改為使用LED
8、,風扇,水牆,可水平活動式多層立體床架,組培室空調改為使用水簾與風扇,節能方案溫室,結構設計：允許自然通風與強制通風高度加高提供緩衝,節能方案溫室,遮蔭網由內而外遮蔭網由單層而雙層而三層，提高光控能力，減少人工光源使用增加保溫膜，縮小空調與加熱空間,外單內雙層遮蔭網,節能方案溫室,充分利用蒸發冷卻的優點水簾加厚提高效率使用替代材質降低成本,節能方案溫室/環控室,催花溫室重新設計，加強隔熱催花溫室與抑梗溫室善用保溫膜，縮小空間催花溫室或環控室使用LED補光空調系統氣冷改水冷燃油加熱系統改為使用熱泵開發加溫，降溫，除濕三合一功能的設備頂上(overhead)加熱改為植床上(bench top)或地
9、面(floor)加熱運用廢熱運用廢冷,各型加熱系統的效能,摘自 Albright, 1990 (Chap7, p.207),使用水塔就是熱能的浪費,廢熱利用：異業結盟,廢冷利用：異業結盟,冷熱水雙效系統 HTU,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,88,7,HTU- 50WW,台灣某公司引進韓國熱泵單效機,運用廢熱的構想,電廠高溫廢水直接排放到大海可能造成珊瑚白化與其他環境問題此熱能可直接回收再利用可透過吸收式冷凍空調系統以製冷,運用廢熱的構想,不論熱能回收再利用或用來製冷都可以嘉惠植物栽培能製冷就可用來降溫，溫度夠低可冷藏能製熱就可用來保溫，溫度夠高可殺菌能製冷、製熱就可用來除濕能製冷、製熱就可用來製造純水,運用廢冷的構想,海洋深層水5度C低溫,熱泵,低溫地下水輔以熱泵,謝謝聆聽,敬請指教,
