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遠方來的和尚不會唸經

 

中興大學 生物系統工程研究室  陳加忠

 
 

20114月,有一群荷蘭專家到台灣,成員包括溫室公司、生產規劃公司與Wageningen大學研究人員。在20日下午於霧峰農試所有場會議,而荷蘭專家的部份技術內容在421日早上於興大生機系以「高效節能溫室技術」為題目進行專題演講。我出席21日早上的演講。

荷蘭專家為台灣溫室產業提出了解決方案,對象物是蕃茄。目的是在溫室內部維持足夠光量,白日溫度22℃,夜間溫度18℃。為了維持此22/18℃的日夜溫度,荷蘭專家的方案是採用其超高屋頂的玻璃溫室,使用冷凍機械進行降溫與除濕作業。

以電腦模擬的結果,荷蘭專家認為自然通風與風扇水牆的降溫能力相同,以蒸發冷卻降溫,溫室內部溫度仍然高達34℃。而且使用風扇水牆造成顯著的溫度梯度差。

對於使用外遮蔭,荷蘭專認為無法降低內部溫度,因為大氣溫度仍然相當高。其模擬結果顯示以30%50%外遮蔭,對內部溫度之影響不大。

對於濕度控制,荷蘭專家認為採用滴灌減少蒸發量。使用加溫除濕並不恰當。因此採用冷凍機械可以達到降溫與除濕之雙重效果。

在使用能源的比較中,荷蘭專家提出如下的比較:

 

 

 

自然通風

 

水牆與風扇

 

冷凍機械與熱邦浦

 

 

 

 

產量(乾物重)

 

3.9

 

5.0

 

7.9

加溫能源

 

141 MJ

 

187 MJ

 

462 MJ

降溫能源

 

 

 

 

 

2500 MJ

 

因此使用三種不同的降溫技術,使用的總能源(加溫與降溫)其耗能量是141 MJ 187 MJ 2962 MJ,換算成比例是100% 133% 2101%

使用玻璃溫室,以密閉性溫室配合冷凍機械進行降溫與除濕,這是荷蘭專家為台灣亞熱帶氣候開出之藥方。2500 MJ (降溫)與462 MJ(加溫)之總能量是2962 MJ,水牆與風扇是187 MJ。然而在中興大學生機系之演講題目卻是「高效節能溫室技術」。

近年來,荷蘭溫室工業大批進軍亞洲。然而在中國上海,中國研究人員已發現荷蘭溫室不適用長江以南。因此華中與華南全面採用台灣發展成功的塑膠布溫室系統。荷蘭溫室工業在泰國、馬來西亞與印尼,也是一一敗退。主要原因是不熟悉熱帶氣候特性。

200911月,在台灣配合APO舉辨的亞太地區溫室環控研習會,台灣學界提出亞熱帶溫室的結構與環控設備之特色如下:

1.      高通風量,將溫室內高溫濕、停滯的高濕空氣加以逐出外界。

2.      具有對付暴雨、強風之能力。

3.      結構足以抗拒瞬間之強風。

4.      披覆材料容易更換,並能抗烈日、強風。

5.      內外遮蔭網為必備設備。

6.      夏季高溫時,環控設備具有能力將溫室內部溫度降至大氣溫度之下。

7.      冬季具加溫裝置可增加溫度與降低濕度。

8.      使用防蟲網隔離昆蟲。

德國漢諾威大學Eabeltitz教授之著作《Integrated Greenhouse Systems for Mild Climates》在第4章「Design Criteria for Greenhouse」比較世界不同氣候下的溫室特色。作者對亞熱帶高溫高濕氣候所適用的溫室描述如下:

A.     氣候特點

在高雨量、高濕的氣候占全年大部份時間。夏天與冬天的溫度相差大。陽光能量變化大。

B.     溫室結構與設備

1.      溫室屋頂排水槽要有足夠排水量。

2.      夏天要有遮蔭,冬天要促使光量進入。

3.      夏天日溫偏高,通風量要加大。

4.      夜間必須維持通風,以解決濕度問題。

5.      溫室要採用可移動式遮蔭網。

Eabeltitz教授於泰國從事溫室研究三年,最後提出上述結論。

荷蘭溫室系統的背景是其相對低溫低濕的氣候。溫室內部作物需求的溫度與相對濕度遠高於外界大氣環境。在此種氣候條件下建立其溫室產業,因此荷蘭溫室專家並不了解亞熱帶與熱帶氣候特性。其溫室環控模式並未包含外遮蔭與高風量的機械通風等環控作業。其電腦模擬結果出現使用遮蔭網對降溫無效,風扇水牆與自然通風有相同的降溫能力此種不合乎工程學理的結果,來自於亞熱帶溫室環控作業與其溫室微氣候模式假設條件不相符合。

真正的工程師訓練是兼顧效率與成本。以冷凍機械當然可以進行密閉系統的降溫與除濕,但是未考慮成本因子。只考慮如何達到工程需求而不考慮成本因子。這批專家並不是荷蘭溫室工程界的大師人物。

荷蘭的溫室工業有其強項,有許多值得學習的先進技術。尤其是作物生長模式與其養液肥培系統。但是關於亞熱帶與熱帶溫室的結構設計與環控設備,台灣在此維持領先,而且也將此種技術在世界各地賺取外匯。兩個國家溫室工業的強與弱,早有定論。

        為何看不到荷蘭溫室領域大師級的專家,為什麼遠方來的和尚不會唸經?只要想想職棒表演賽即可明瞭。如果台灣派出的球員水準只有2A的實力,美國大聯盟的球隊哪能親自到台灣進行表演賽。最多只是指派2A3A的球員到台灣觀光兼賺錢。台灣溫室工業不是沒有MLB等級之球員,只是注定要出走海外才能發揮所長。