環控箱的開發及初步測試
若乾球溫度28℃以上稱為高溫，20~ 28℃稱為常溫， 20℃以下稱為低溫；相
對濕度75%以上稱為高濕，45~75%間稱為中溼，45%以下稱為低濕，溫、濕度
搭配起來最少有9 種組合，如高溫高溼、高溫中濕、高溫低濕、常溫高溼、常溫
中濕、常溫低溼、低溫高濕、低溫中濕、低溫低溼。若冷凝溫度固定42℃計，
蒸發溫度不低於3℃，則空氣最高溫約在37℃左右，最低溫約在10℃左右，更
高或更低的溫度則要看實際上是否有需求，不同的溫、濕組合需有不同的策略。
本環控箱因需考量人的舒適度，故多在常溫中濕操作，在生長箱的開發過程中有
有必需用到幾項技術。
(1)變頻技術：變頻是目前空調節能的主流，為了降低生長箱的運轉成本，本系
統必需使用到變頻技術。變頻對象包括壓縮機及蒸發器風扇、冷凝器風扇，
因此變頻的應用不只節能，還因風扇變頻才能調控進風量以達成生長箱的溫
度、濕度、CO2 濃度各條件要求。本系有一位老師在空調變頻技術有十幾年
的經驗，本系的在職研究生也兩、三位變頻控制方面的專業從業工程師，可
充份支援本項工作。
(2)電磁式膨脹閥應用：從上述不同溫、濕條件所採取方法中，以電磁式膨脹閥
調控蒸發壓力是一個重要的手段。本研究在空調系統組裝完成後，將實測不
同膨脹閥開度下的系統性能，做為生長箱環境控制的重要依據。
(3)熱交換器與風扇的選配：兩個熱交換器的性能對系統有很大的影響，特別是
蒸發器的部份對進風溫、溼度有關鍵性的影響，在同樣的蒸發溫度下，不同
管排數及鰭片密度，由於bypass factor 的不同，直接影響空氣與冷媒的熱交
換率及壓力損失，也直接影響出風溫度、溼度及風量，因此熱交換器及風扇
的搭配必需妥善設計。本系有兩位老師從事熱交換器與風扇組合最佳化研
究，若有需要，也會請與本系所多年合作的熱交換器專家，工業技術研究院
的 王啟川 博士協助及建議。
(4)流場分析【7】：為求作物生長條件均勻，需進行流場分析工作，決定適當的
進、回風口位置。空氣流動路線及風量對溫度均勻性的影響較小，但對濃度
有較大的影響，在本研究中，濃度包括濕度及CO2，這兩項也是本研究環控
的重點，因此流場分析有其必要性，室內流場分析是取得高換氣效率的關鍵
技術。空調室流場分析包含濃度計算的相關技術在本系已相當成熟。
環控箱的系統整合方面由子計畫四主持人 許守平 教授負責，以其超過三十年
的實務經驗及近年來關注日本室內植栽、環控箱發展情況，帶領本系參與之教師
及在職、一般研究生將各技術落實成產品。
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