人工光型及太陽光型植物工廠空調(diào)應(yīng)用技術(shù)

【摘要】本文主要論述人工光型植物工廠和太陽光型植物工廠內(nèi)空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用特征。首先討論了人工光型植物工廠的主要構(gòu)成要素、CO2濃度、室內(nèi)氣溫、飽和蒸汽壓差等環(huán)境因子設(shè)定值與實際值之間的關(guān)系，室內(nèi)降溫負荷的影響要素，降溫時熱泵成績系數(shù)與室外氣溫的關(guān)系。在太陽光型植物工廠方面，論述了室內(nèi)氣溫、飽和蒸汽壓差以及CO2濃度的設(shè)定值的控制方法，同時對葉片附近蒸汽壓差與氣流速度的重要性，及室內(nèi)加溫、降溫負荷的變化進行了總結(jié)。

【Abstract】Features of air conditioning technologies are described with respect to plant factory with artificial lighting （PFAL） and greenhouse （GH）. Main components of PFAL， CO2 concentration， air temperature and water vapor pressure deficit （VPD） in the PFAL are discussed. Cooling loads by components and the coefficient of performance of air conditioners for cooling as affected by outside air temperature are discussed. Set points and control methods of air temperature， VPD and CO2 concentration in the greenhouse are explained. Importance of VPD and air current speed over leaves is emphasized. Yearly heating and cooling loads are discussed.

引言

截至2016年2月，日本共擁有人工光型植物工廠191座，太陽光利用型植物工廠229座。該數(shù)字自2009年以來一直在持續(xù)增加。但根據(jù)估算，能夠?qū)崿F(xiàn)盈利的人工光植物工廠不及總數(shù)的一半。另外，日本農(nóng)林水產(chǎn)省自2014年起啟動了“次世代植物工廠”發(fā)展計劃，開始對太陽光型植物工廠和人工光型育苗裝置進行補貼。截至目前，共有10余座生產(chǎn)規(guī)模在3～4 hm2的植物工廠在該項計劃的資助下建成運營。

環(huán)境控制技術(shù)是增加植物工廠作物產(chǎn)量、提高品質(zhì)、降低成本的重要手段，進而使植物工廠的經(jīng)營狀況獲得有效改善[1]。因此，就必須要對植物工廠環(huán)境調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)知識有深刻的了解。本文闡述了人工光型和太陽光型植物工廠的空調(diào)應(yīng)用技術(shù)。其中，本文所引用的文獻[2]和[3]已翻譯為中文并出版，文獻[4]正在翻譯中。文獻[5]對人工光型植物工廠進行了全面闡述。另外，提高生產(chǎn)效率同樣是改善植物工廠經(jīng)營情況的重要措施，將另文論述。……