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雙效型冷凍空調熱泵及 其在生物產業的應用

雙效型冷凍空調熱泵及 其在生物產業的應用. 方煒、陳育瑋 台大生機系. 冷凍空調循環. 低壓側. 冷排. 壓縮機. 膨脹閥或毛細管. 高壓側. 熱排. 溫度20度的水. 溫度10度的水. 溫度10度的水. 室溫30度的水. 室溫30度的水. 室溫30度的水. 溫度70度的水. 溫度50度的水. 溫度20度的水. 熱泵. 熱量被熱泵由左側的水中，搬移至右邊的水中，則左側的水愈來愈冷，右側的水愈變愈熱。. 雙效型冷凍空調熱泵. 新水. 冷水槽. 消耗. P. 板式熱 交換器. 冷排側. C. 熱排側. 板式熱 交換器. P.

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雙效型冷凍空調熱泵及 其在生物產業的應用

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Presentation Transcript

  1. 雙效型冷凍空調熱泵及其在生物產業的應用 方煒、陳育瑋 台大生機系

  2. 冷凍空調循環 低壓側 冷排 壓縮機 膨脹閥或毛細管 高壓側 熱排

  3. 溫度20度的水 溫度10度的水 溫度10度的水 室溫30度的水 室溫30度的水 室溫30度的水 溫度70度的水 溫度50度的水 溫度20度的水 熱泵 熱量被熱泵由左側的水中，搬移至右邊的水中，則左側的水愈來愈冷，右側的水愈變愈熱。

  4. 雙效型冷凍空調熱泵

  5. 新水 冷水槽 消耗 P 板式熱 交換器 冷排側 C 熱排側 板式熱 交換器 P 新水 熱水槽 消耗 冷熱水雙效系統

  6. 新水 冷水槽 消耗 P 板式熱 交換器 冷排側 C 熱排側 板式熱 交換器 P 新水 熱水槽 熱排 消耗 冷水/冷氣/熱水/暖氣四效系統 冷排

  7. 台灣某公司引進韓國熱泵單效機 HTU-50WW 88 7

  8. 冷水/冷氣 • 提供一般空間日間所需的冷氣/冷水 • 提供特殊空間全日降溫 • 熱水/暖氣 • 提供一般空間夜間加溫 • 特殊空間全日加溫 • 提供生活所需熱水 • 提供特殊應用所需的熱水 • 提供特殊應用所需蒸氣之預熱 • 冷水與熱水併用 • 提供除濕

  9. 溫室產業

  10. 溫室栽培：保溫耗能 • 在台灣多使用燃燒柴油的空氣加溫機 • 近來有開始使用鍋爐燒熱水 • 氣候變遷，冬季低溫往下驟降 • 溫室保溫所需加油成本也不斷攀升 • 民國94年2,3月的加溫成本即為往年的加倍 • 寒流期(8oC)，3600坪，油錢 12萬/週

  11. 溫室加溫機 (燃油產生熱風) 每桶原油短期內已由40美元漲至70美元，仍有上漲趨勢

  12. 溫室栽培：保溫耗能 • 燃燒柴油或是使用鍋爐 • 副產品：不利於環境的二氧化碳 • 燃燒不完全：致命的一氧化碳

  13. 業者新開發多熱源加熱系統 在溫室內採用的熱交換器 大面積溫室 需要熱交換器數量多 增加成本 以電阻或燃燒瓦斯產生熱水

  14. 溫室栽培：除濕耗能 • 台灣屬海島性氣候，高濕也為特徵之一 • 高濕造成病蟲害滋生，高濕也造成植物蒸散不易，間接使得根系吸收緩慢，造成生長緩慢。 • 溫室內如果能夠除濕，維持在70~75%的相對濕度，則不僅病蟲害問題可大幅減少，降低用藥成本，提高作物品質，作物的生長勢也會相對提高。

  15. 蝴蝶蘭產業

  16. 蝴蝶蘭栽培：越冬栽培耗能 • 日本市場要求五葉一心的大苗，此大苗需要超過一年以上的栽培期才能達成，所以一定會經過一個冬季。 抑梗溫室

  17. 蝴蝶蘭栽培：越冬栽培耗能 • 溫室內必須經年維持在28度C以上。台灣的天候雖屬亞熱帶地區，但本島平地地區室外溫度在28度C以下的時機也在70~80 %的範圍，造成溫室加溫成本大增。 • 依據植物生理，往往八月份就需開始加溫，使得終日維持在不低於28度C。

  18. 各型加熱系統的效能 摘自 Albright, 1990 (Chap7, p.207)

  19. 蝴 蝶 蘭 培 育 流 程 開花株 親本選定 2-3個月 果莢發育 3—6個月 雜交 切花梗 催花處理 20-40天 實生苗 培育 組織分生苗 培育 組織分生苗 培育 果莢 成株 1-2年 4-6個月 無菌播種移植 10-15個月 大苗 3.5吋 瓶苗 出瓶 4-6個月 中苗 2.5吋 小苗 1.5吋 3--5個月

  20. 蝴蝶蘭栽培：催花耗能 • 成株需要催花成為花梗苗 (20~40天) • 持續栽培2~3個月才能長至開花株 • 產季(農曆年前後)之外的時期 • 上山催花 • 平地催花，需仰賴冷凍空調系統

  21. 上山催花 高冷地催花: 天候變數 /運輸時間 /耗損

  22. 平地催花極度耗能 • 催花溫室內需維持25/20度C的日夜溫 • 宜蘭的金車生物科技公司 • 1600坪的催花溫室分為8間 • 每間200坪配備8台10噸的氣冷式空調系統

  23. 溫室催花:溫室A 200坪/ 80噸冷氣2.5坪/噸

  24. 溫室催花:溫室B

  25. 溫室催花:溫室C

  26. 使用水塔就是熱能的浪費

  27. 廢熱回收製造高溫熱水 • 可用於組織培養殺菌釜所需蒸氣之預熱 • 可用於介質殺菌所需之熱水 • 可用於生活所需之熱水

  28. 其他生物產業

  29. 低溫低濕乾燥機 中溫乾燥機 乾燥 • 水稻產業 • 低溫低濕乾燥 • 中溫乾燥

  30. 冷藏庫 乾燥機/溫藏庫 乾燥 ＋ 冷藏 • 菇類產業：香菇、木耳等 • 生鮮產品需要冷藏庫 • 烘乾需要乾燥機

  31. 冷藏 + 滅菌 • 金針菇產業 • 栽培環境： 5 度C低溫 • 栽培介質高壓蒸汽滅菌釜 • 酪農產業 • 鮮奶冷藏: 5 度C低溫 • 管路清洗滅菌：75度C高溫

  32. 乾燥倉、溫藏庫 廢熱利用：異業結盟

  33. 冷藏庫 廢冷利用：異業結盟

  34. 熱水  洗頭、洗澡 冷水  冷氣 熱水 三溫暖熱水池 冷水 三溫暖冷水池 生物產業 ？ Why not 美髮業 飯店/民宿業 溫泉業 SPA業

  35. 謝謝聆聽 敬請指教

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