溫室 之未來式 Greenhouse Village 溫室村 Plant factory 植物 廠
溫室與村落的整合 未來式但荷蘭已在進行中
Greenhouse Village • Winter heat from aquifer, loaded by the greenhouse in summer, 100 house per hectare greenhouse in Dutch climate • All plant, kitchen, toilet waste goes to an anaerobic digester • Digester produces biogas = CO 2+CH 4 • CHP engine makes electricity, heat & electric power from this biogas, enough for greenhouse and houses • Condensate from fine wire heat exchangers is enough for drinking water for the houses • Waste water from houses is converted to irrigation for greenhouse, no extra fertilizer necessary.
Complete Greenhouse Village installations
都會區潔淨短期葉菜類量產 植物 廠 • 全環控 • 自動化 • 節能 • 高效 之特色 • 零病蟲害 • 無農藥 • 低硝酸鹽 • 口感佳
植物 廠的特色 • 透過已知的環境參數設 定值的調控，栽培不再 是靠天吃飯，農業生產可 以像 廠一般 。 • 產量 、 產期都可以預測 ， 都可以調整 。
浮板栽培模式 • 三階段栽培 Cornell University, CEA center – 育苗期 (11 天 ) • 高密度 : 96 plants/board， 育苗室 – 生長期 (10 天 ) • 中密度 : 60 plants/board，溫室 – 成熟期 (14 天 ) • 低密度 : 20 plants/board，溫室 • 第 35 天收穫
日總光量(DLI, Daily Light Integral) umol/m 2/s 100 200 300 HR: MN 16: 40 15: 45 DLI, mol/m 2 6 12 17
找出最佳的日總光量 (DLI) 22 DM = exp (a + 0. 4822 t – 0. 006225 t²) (a = -8. 596 + 0. 0743 (DLI) 20 18 Tipburn occur 16 14 1210 8 Tipburn-free -----17 DLI (Daily Light Integral) in mol/m 2/day
CO 2 施肥濃度與日總光量DLI影響產能 • The usefulness of carbon dioxide enrichment of the greenhouse air for increased lettuce growth was reported by Both. (1998) 11 12 13 14 15 16 17
量產 7 g 乾重的萵苣 所需的等效環控條件 光量 每日給 光時間 umol/m 2 Hr: mn /s 每日累計光 量 DLI CO 2濃度 mol/m 2 ppm 200 16: 40 12 1300 15: 45 17 345
Final shoot DM vs. Total PAR DM= -1. 886 + 0. 0132(Accumulated light) 673
量產 7 g 乾重的萵苣 所需的等效環控條件 累計總光量 每日累計 光量 DLI 所需栽培天 數 mol/m 2 Days 673 17 39. 6
鮮重FM, 乾重DM and 葉面積LA LA = 22. 77 + 27. 57(FM) – 0. 04880 (FM) 2 DM = 0. 045(FM)
產能可預測 • CO 2 ＝ 345 ppm • DLI = 17 mol/m 2/day, 播種後 35 天 • 累計總光量 17 x 35 天 = 595 mol/m 2. • 地上部乾重 6. 75 g • 鮮重為每株 150 g
CO 2 施肥的效益 1: 增加產量 • DLI為 17 mol/m 2 • CO 2 調到 1200 ppm • 相同栽培天數 （ 天） 35 • 結球萵苣每株為 200 g
CO 2 施肥的效益 2: 縮短產期 • 目標同樣是生產 150 g 的結球萵苣 • DLI同樣是 17 mol/m 2 • CO 2濃度提高到 1200 ppm • 可提早七天收穫
First step of our research • A software was developed to study the Cornell system. • KPI were identified. • Equations were included in the model. • Production scheduling is possible.
Second step of our research • A multilayer hydroponic leaf lettuce production in a closed system plant factory using artificial light was proposed. Single layer multilayer
頂樓搭配太陽能或風能發電的設備示意圖
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