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溫室環控就是最大限度地減少開支,同時最佳化成長
 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

Arbel博士是著名的溫室氣候研究人員,專注於改善溫室生長條件和最佳化能源消耗。他在以色列的Volcani農業研究所工作了 43 年後,最近退休了,留下了巨大的學術資產。在他撰寫和開發的眾多論文和專利中,他還因發明了DryGair除濕系統而受到讚譽。

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Avraham Arbel博士在Volcani研究所發表演講

研究溫室濕度並開發DryGair解決方案
Arbel博士在Volcani研究所工作時開發了DryGair ,他在那裡研究氣候條件如何影響溫室生長。

是什麼促使您研究溫室中的濕度?

當時,種植者並沒有過多考慮濕度。每個人都討論溫度是多麼關鍵並且需要控制。但還沒有了解濕度如何影響生長以及能源使用。”

溫室氣候控制的重要性

“每種作物都有其理想的氣候環境。因此如果您想種植最高品質的產品,最佳化是很重要的。其中一部分是預防疾病。有兩種主要類型的溫室病害:喜歡潮濕條件的,以及在乾燥條件下發展的。”

“大多數與濕度有關的疾病和黴菌都在非常高的濕度下發展,或者需要自由水,這也是高濕度的結果。如果你的溫室裡有黴菌,植物就不會長得那麼好,產品品質也會受到影響。”

“葡萄孢菌和其他黴菌發展迅速,它們只需要幾個小時的高濕度就可以發展。即使濕度降低,它們也可以傳播到整個溫室。”

是否需要除濕以防止黴菌爆發?暖氣不夠?

“溫度和濕度密切相關。這就是為什麼我們試圖控制兩者。我們希望防止溫室內的水凝結,並儘可能保持植物乾燥。為此我們需要提供理想的相對濕度水準以及溫度範圍。”

“疾病並不是濕度的唯一問題。當濕度太高時,植物很難蒸散。這代表著它們難以運輸和分解養分,而且生長速度要慢得多。當相對濕度低於 100% 時,它們開始移動水分並活躍起來。”

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植物的水循環—從根部進入,從葉部排出

濕度控制如何影響能源。消耗溫室種植的最大開支之一是能源。加熱和濕度控制如何影響溫室的整體能源消耗?

“能源種植者投資的大部分能源都用於加溫。因此避免熱量損失是提高能源效率的重要部分。一般來說,溫室以兩種方式散熱。首先,是通過披覆材料,可以通過提高絕緣性來減少。”

“第二,是通過通風。這更成問題,因為種植者通過通風來釋放水分。但是當通風時,會從溫室中釋放熱空氣並引入冷空氣。所以需要重新加熱。這是令人難以置信的低效率。除濕不僅僅是能源效率。這還在於始終提供最佳條件。

“在潮濕的夜晚,通風甚至無助於降低濕度。因此它不僅低效率,有時甚至根本無作用,使種植者面臨高濕度和葡萄孢菌爆發。除了除濕之外,唯一的解決方案是更多加熱,這也會傷害植物。更別提成本了。”

計算除濕與加熱和通風的能源需求
您能告訴我們關閉溫室並在夜間使用除濕機或室外潮濕時可以節省多少能源嗎?

“讓我們舉個例子。假設種植者需要在夜間每小時去除 45 升水以保持理想的濕度水準,大約為 80% RH。我們發現,使用加熱和通風,他們需要平均投資75kW來將溫室重新加熱到最佳溫度大約 18°C。使用DryGair ,種植者可以完全關閉溫室,完全不使用通風,並且不會損失任何熱量。”

“例如,在 80% RH 和 18°C 的相同條件下,DG-12 每小時僅需 10kW 即可去除 45 升水。因此您已經節省了大量能源。但即使是 DG 裝置使用的電力最終也會以熱量的形式返回溫室。所以從本質上講,這是一個 85kW 的差異。”

“通過保持溫室關閉,並鋪上節能布,可以提高隔熱效果,從而進一步提高能源效率和生長條件。還可以保留溫室內的所有二氧化碳,並大大減少對殺菌劑等噴霧劑的需求。”

最佳化生長和最小化開支
那麼您如何總結溫室氣候和濕度控制的重要性?

“溫室氣候控制就是在最大限度地減少開支,同時最佳化增長。當我們開發DryGair時,這就是我們的思考過程。我意識到濕度對種植者來說是一個大問題。一方面,它危害農作物,另一方面,沒有有效的方法來處理它。”

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“我們一開始就關注濕度和能量。但隨著時間的推移,我們在各個領域發現了許多好處。它有助於刺激生長,有機地預防疾病,甚至可以幫助種植者最佳化勞動協議,讓人們可以在太陽升起時立即開始工作。”

“但最重要的是這是一種經濟的解決方案,可以幫助現實世界中的種植者。這對我們來說一直很重要。”

DryGair Energies 

8 Hamanofim St, Herzliya

T: +972-9-7730989

www.drygair.com 

Publication date: Thu 17 Feb 2022

《註解》

1.除濕機每台成本是多少?每台工作效率多大?

2.一個標準溫室(100m*100m)需要放置多少台?