報告書番号

V11017

タイトル（和文）

植物工場の温熱空気環境評価（その１）－ヒートポンプを熱源とした温室内の温熱空気環境－

タイトル（英文）

Evaluation of thermal and air environment in plant factory (1)

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

我が国の施設園芸で使用されている暖房設備の約96％が化石エネルギーを燃料とした暖房機器である。従って、成績係数が(COP)が高いヒートポンプの利用を進めることは、省エネルギー，省コスト，CO2削減等の観点から強く望まれる。ヒートポンプの普及を目指すためには、温室におけるヒートポンプの特性を解明し、ヒートポンプの運転方法の確立が必要となる。そのためには、温室内の温熱環境を予測できる数値モデルの構築が求められ、モデルの構築には、モデル制度の検証のための実測が必要となる。そこで温室におけるヒートポンプ利用に際しての温熱環境を明らかにするために、当所赤城試験センター内にある小規模なガラス温室をモデル温室としてヒートポンプを設置し、境因子（空気温湿度、風速、風向、土壌水分量、土壌温度、窓温度、鉄骨温度、日射量など）を0.1秒毎に同時計測できる約150のセンサーから構成される多点同時計測システムを構築した。そして、本システムを用い、冬期の温室で測定したところ、ヒートポンプを用いることによって、極めて均一な温熱環境を得られることが分かった。また、同時にヒートポンプの動作特性も明らかとなった。

概要 （英文）

The conversion from the heating equipments with the fossil fuel to the heat pumps (especially, air heat source) has been expected from the viewpoint of the global warming prevention in the protected horticulture. However, the use of the heat pumps in plant factories just have started, and the cultivation method using the heat pumps and the characteristic of the heat pumps have not been established. It is requested to clarify a physical environment in the greenhouse when the heat pumps are used to spread the heat pumps, Therefore, the model greenhouse in which thermal and air environment are measured and the development of the numerical model is required. The objectives of this study are to set up the model greenhouse in the Akagi test center and to clarify whether the greenhouse and the measuring devices are suitable for the construction of the numerical model. The greenhouse (about 82m2 has two layers (the heat insulation curtain and the sunshade curtain), and it has roof-top fans, side window fans, heat pumps, and a CO2 enrichment device. Those devices are on, and off controlled by the temperature and the amount of solar radiation. The ventilation frequency an hour when the window was closed was about one time. In the measurement item, the room temperature and humidity, a velocity of the wind, a wind direction, a soil water content, a temperature of the soil, the window, and the iron frame, a amount of solar radiation, CO2 density, and an electric energy of the heat pump. The number of sensors is 150. All items were able to be measured at the same time every 0.1 seconds.

報告者

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