溫室生產能源利用效率評估 及餘能再利用技術之建立
4.1 風速及分布實驗結果
於相同風扇開啟狀態時,由上述所提及之量測方法進行量測,通風扇後段無架設 導風與整流機構時,最小風速為 1.6m/s、最大風速為 13.2m/s、平均風速為 8.8m/s。
通風扇後段架設導風與整流機構時,最小風速為 4.8m/s、最大風速為 11.8m/s、
平均風速為 8.2m/s。(表 1)
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表 1. 風速、通風量、風能量測
無架設導風與整流機構 有架設導風與整流機構
最小風速(m/s) 1.6 4.8
最大風速(m/s) 13.2 11.8
平均風速(m/s) 8.8 8.3
通風量(m3/min) 671.5 649.4
風能(W) 519.3 436.7
搭配 MPPT 進行最大功率之輸出並透過 PLC 程式將每分鐘記錄一筆資訊,包含 兩顆電瓶之電壓、MPPT 充電電壓、風機充電電流及模式切換狀態等。
將通風扇在固定條件下進行後段有無架設導風與整流機構時風機之發電功率測 試及風能轉換效率計算。
4.2 溫室自動控制系統設置
完成以可程式控制器及人機界面為系統核心之自動控制系統,可程式控制器搭配 溫室常用輸出輸入設備自動採集溫室數據,並根據作物栽培專業及能耗考量區分日夜 間不同軟體控制策略。控制輸出的設備有東西側排風扇,東西向循環風扇,灌溉泵浦、
捲簾、南北側捲簾及遮陰網等。
人機界面製作手動/自動切換開關,手動模式下以人工方式分別控制各項周邊設 施,自動模式下則依據控制策略交由可程式控制器來執行。人機並以面板來顯示當下 數據與歷史曲線圖,而控制策略重要之設定如啟用、停用參數、執行、遮蔽時間等均 以面板調整方式來設定,以提供現場作業人員調整作物栽培的環境關鍵參數。
五、結論
1. 通風扇在未加裝導風與整流機構時,利用國家標準風機測定方法得知其風速並不 穩定且分布不均勻,越靠近圓心風速越小,平均風速約為 9.5m/s;通風扇架設本第 一代以方形輸出之導風機構且以 PVC 圓管組成之整流機構後,雖然中心風速有稍 稍提升但因出風口面積增加且角落本來就無風因而導致整體風速下降,平均風速 為 6.3m/s;通風扇架設第二代以圓形輸出之導風機構且以垂直與水平隔板之整流機 構後,圓心附近之風速明顯提升,有效將風收集且分佈更為平均,平均風速為 8.5m/s。
2. 使用雙電瓶將獨立進行充、放電動作,可有效延長負載供電及使用壽命,並能使 風機對電瓶之充電更有效率。
3. 完成以可程式控制器為核心運用於溫室環境之自動化系統,並儲存溫室觀測數據
於資訊系統資料庫中,隨時可線上掃描與調閱數據或圖表。資訊系統於技術的強 化與資料的整合兩方面經評估仍有若干改進的空間。
4. 本年度小番茄生產參照農委會番茄良好農業規範(TGAP)栽培進行,產量以位於溫 室中央走道兩側最高,南側端第 1 行最低,5 月分後溫濕度轉高,在節用能源與 藥劑考量下,並未使用植物生長調節劑,單純以溫溼度控制方式栽培。在病蟲害 孳生、藥劑使用、能源節用與控制系統間取得平衡以達最佳效益仍是重要課題。
六、參考文獻
(參考文獻格式:包含作者全名、論文題目、發表日期、發表刊物及頁碼。中英文皆有時,中 文應全列在前,文獻編號按姓氏筆畫之順序,同一作者依其刊出時間排序。英文以第一作者姓的英 文字母來序。中英文之期刊、書籍、論文集之編排格式範例,請參考下頁參考文獻部分。)
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