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亞熱帶溫室微氣候最佳化控制之模擬與分析－萵苣栽培為例

楊清富(Yang, C. F.) ; 林聖泉(T. C. Lin)

臺南區農業改良場研究彙報, 2018-12 (72), p.063-075

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題名:
亞熱帶溫室微氣候最佳化控制之模擬與分析－萵苣栽培為例
著者: 楊清富(Yang, C. F.) ; 林聖泉(T. C. Lin)
主題: Greenhouse ; Microclimate ; Optimal control ; Simulation ; Subtropical ; 亞熱帶 ; 微氣候 ; 最佳化控制 ; 模擬 ; 溫室
所屬期刊: 臺南區農業改良場研究彙報, 2018-12 (72), p.063-075
描述: 近年來臺灣陸續建造許多溫室來栽培作物。由於地處亞熱帶，高溫及潮濕的氣候對溫室環控形成更嚴苛的挑戰，特別是夏季的高溫，更是影響亞熱帶溫室作物能否周年生產的關鍵。為了降低環境控制的成本及栽培需求，亞熱帶溫室需著重於降溫的規劃與設計。藉由適當的環境控制，可在溫室中創造更合宜的微氣候，從而改善作物生長條件。然而人工環境控制衍生出能源耗用的問題，而能源過度消耗向來是溫室最為人所詬病的議題。因此，無論國內、外對溫室環境控制的研究從不間斷，並持續受到關注。近年來有許多國外溫室環境控制系統被引進臺灣，然而由於這些地區與臺灣的氣候環境有極大差異，致使這些系統在臺灣無法發揮其預期的功效，對經濟效益的提升並無太大的助益。透過數學模型對溫室在不同氣候條件下進行模擬，進而找到最佳的設計方案已成為研究溫室環境控制的趨勢。本研究以亞熱帶氣候條件，建立了一個包含植株乾物重、CO_2濃度、溫度及濕度等狀態的動態模型。臺灣的設施農業正在蓬勃發展，除了硬體技術不斷的提升，以環境控制技術改善環境逆境的意識逐漸受到重視。但過多環境控制的投入對經濟效益有負面的影響，因此藉由權衡控制支出與收益才能獲得最大的經濟效益。本研究以溫室生產萵苣的最大化淨收益作為主要評估的性能指標。利用作物生長模型、歷史氣候數據，應用最佳化控制理論來推算最佳化控制策略，並與現有的環境控制策略進行比較。本研究推導的控制策略可以使萵苣生產的淨收益增加約8%。現有技術：溫室環境控制通常以能量平衡及作物生長需求作為控制參考。創新內容：導入最佳化控制理論，推算亞熱帶溫室最佳化控制策略。對產業影響：溫室微氣候最佳化控制，可作為未來溫室生產最大化淨收益生產模式之方法。
出版者: 台灣: 農業部臺南區農業改良場
語言: 中文
識別號: ISSN: 0255-6189
資源來源: Airiti Library

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楊清富(Yang, C. F.) ; 林聖泉(T. C. Lin)

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