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はすないさやま
7 years ago
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1 統合環境制御装置の開発農業技術センター [ 背景ねらい ] 県内の先進的農家では光合成を促進することなどを目的にハウス内の温度湿度炭酸ガス濃度を制御する栽培方法が行われているこの栽培方法ではその日の気象状況により温度湿度炭酸ガス濃度を制御する装置の設定値を自動的に調整する統合環境制御が効率的であるが既存の装置では刻々と変化する気象状況に応じて設定条件を変更することは不可能であるまたオランダで開発された統合環境制御装置では細かい制御が可能であるが高価であり導入が進んでいないそこで気象状況に対応してハウス内を栽培する作物に適した温度湿度炭酸ガス濃度に統合的に制御することが可能で安価な環境制御装置の開発を行うなおこれまでは温度湿度炭酸ガス濃度のハウス内環境をそれぞれ単体の制御機器で管理していた [ 新技術の内容特徴 ] 温度湿度炭酸ガス等の環境要因のうち設定された数値から優先的に制御する項目をコントローラーが判断しハウス内に装備されている複数の環境制御機器を連動して操作しハウス内を栽培する作物に適した環境に維持することができる統合環境制御装置を開発した 1. 県内で先進的に環境制御を行っている生産者にハウス設備状況および統合環境制御に必要な機能などをアンケート調査し統合環境制御装置の仕様を決定した ( 表 1,2) 2. 統合環境制御装置はセンサー ( 温度湿度地温炭酸ガス濃度日射量天窓開度等 ) 温度湿度炭酸ガスコントローラー市販のパーソナルコンピューター ( 以下 PC) で構成される PCは測定データを表示記録する環境モニターの役割および制御機器の作動設定を行うコントローラーは PCにより設定されたハウス内環境を維持するためにセンサーからの測定データを基に制御機器への作動指令をリアルタイムで行う ( 図 1) 3. 環境モニターロガーは温度湿度炭酸ガス濃度日射量などの測定データをリアルタイムで表示するメイン画面 1 分毎の測定値をグラフ化するグラフ画面各気象データの日平均栽培期間中の平均が表示されるテーブル画面 1 分毎の気象データを数字で表示するデータ画面から構成される ( 図 2) 4. 従来型センサーと環境モニターの測定値を比較した差は温度で.5~.8 相対湿度で 2.9~6.2% 地温で.1~.5 日射量で.5~11.9w/ m2であり測定値の平均差はほぼ誤差範囲内でセンサーからの信号が正確に送信表示されていることを確認した ( 表 3) 5. 温度マイクロコントローラー ( 以下温度 MC) は時刻による6 段階の設定が可能であり加温機天窓内張りカーテンなどを統合的に制御してハウス内温度を維持する ( 図 3,4) 6. 湿度マイクロコントローラー ( 以下湿度 MC) は時刻による2 段階の設定が可能であり細霧装置天窓などを統合的に制御してハウス内湿度を維持する ( 図 5,6) 7. 炭酸ガスマイクロコントローラー ( 以下炭酸ガスMC) は 6 段階の炭酸ガス濃度設定が可 - 1 -

2 能であり日出日入り時刻を基準とした設定および時刻での設定が行えるまた日射の強弱天窓開度の割合により炭酸ガス濃度の設定値を自動的に補正する ( 図 7,8) 8. 温湿度プログラマブルロジックコントローラー ( 以下温湿度 PLC) は時刻での6 段階の設定が行える ( 図 9-12) [ 留意点 ] 1. 県内企業の ( 有 ) イチカワとの共同研究により開発された統合環境制御装置 ( 商品名 : アネシス ) は当初 MCで製作していたがプログラムがより更新しやすいPLCへのシステム変更したことにより装備できるセンサーの数や種類が増え機能が拡張される 2. PLCを搭載した最新機種 ( アネシスQ26) はコントローラー日射センサー電流電圧交換ユニット強制通風ユニット ( 温度湿度炭酸ガスセンサー ) で構成され予定価格 2,16 千円となる MC 版アネシスとして開発された環境モニターロガー炭酸ガスMCはそれぞれ単体で市販されており環境モニター ( 温湿度センサー炭酸ガスセンサー日射センサー込み ) は21 万円炭酸ガスMC( 天窓開度センサーを含む ) は 21 万円である ( 図 13) 3. 最新機種の初期装備では入力が12chあり温度 ( ハウス内外地温 ) 湿度炭酸ガス濃度日射風向風速等電流電圧出力センサーが装備できるまた出力は16chあり天窓加温機ヒートポンプ ( 冷暖房 ) 炭酸ガス発生装置かん水装置内張りカーテン細霧装置除湿機換気扇循環扇等を制御できる 4. 温度湿度 PLCは時刻による最大 6 段階まで設定が可能であり日出日入り時刻を基準とした設定も導入予定であるなお湿度は飽差相対湿度での設定が行える 5. 平成 29 年 1 月末時点での開発状況および価格である [ 評価 ] ハウス内の温度湿度炭酸ガス濃度を統合的に管理でき環境制御の精度が高まることから増収が期待できるまた気象状況に応じて自動的に設置値を補正するため環境制御装置の調整に係る労力の削減になる [ 具体的データ ] 表 1 アンケート調査の質問事項 (215) 注 ) 調査対象農家 :14 戸表 2 アンケートの回答により決定した統合環境制御機の仕様 (215) 質問事項項目仕様ハウス内温度の 6 段階制御 1. 耕種概要 2. ハウス設備の導入状況 3. 厳寒期における温度湿度管理方法 4. 厳寒期における炭酸ガス施用方法 5. 日射コントロールの方法 6. 統合環境制御に必要な機能 7. 温度湿度炭酸ガスなど統合環境制御の優先順位 8. 統合環境制御導入の問題点温度湿度炭酸ガス濃度温度設定値の画面表示変温の緩やかな上昇および下降天窓の開閉による温度制御ハウス内湿度の 6 段階制御湿度設定値の画面表示天窓の開閉による湿度制御ハウス内炭酸ガス濃度の 6 段階制御炭酸ガス濃度設定値の画面表示天窓開度による炭酸ガス濃度の補正日射量による炭酸ガス濃度の補正 - 2 -

温度湿度炭酸ガスコントローラー各種センサー ( 環境のモニタリング ) 測定データの送信制御機器への作動指令 (

ハウス内環境の制御維持 ) の表示記録 ) 図 1 統合環境制御装置の概要 (215-217) 図 2 環境モニター画面

センサーの測定値差 (215) 11/7~11 12/1~14 1/1~14 2/1~14 3/1~14 備考 (

4 17. 環境モニター 17.9 14.7 14.9 17. 17.6 従来型センサー 18.6 14.5 14.3 15.

8 75.1 環境モニター 87.5 89.3 88.5 79.9 78.9 従来型センサー 77.5 94.3 99.

1 - - ±1% 以内注 1) 日射量は日の出から日の入りまでの平均値 2) 従来型センサーは

3 温度湿度炭酸ガスコントローラー各種センサー ( 環境のモニタリング ) 測定データの送信制御機器への作動指令 ( 作動設定の記憶 ) 制御機器の作動設定の送信測定データの送信 ( 各種制御機制御機器の作動設定測定データ ( ハウス内環境の制御維持 ) の表示記録 ) 図 1 統合環境制御装置の概要 ( ) 図 2 環境モニター画面 (215) 注 ) 左 ; メイン画面右 ; グラフ画面気温 ( ) 地温 ( ) 日射量 (W/ m2 ) 表 3 センサーの測定値差 (215) 11/7~11 12/1~14 1/1~14 2/1~14 3/1~14 備考 ( 従来型センサー測定精度 ) T 型熱電対 -4 以上 133 未満 ±1. 従来型センサー環境モニター従来型センサー環境モニター従来型センサー環境モニター従来型センサー小型セル日射センサー ( 型式 :IKS-37) 環境モニター ±1% 以内注 1) 日射量は日の出から日の入りまでの平均値 2) 従来型センサーは営農システム担当での環境測定に使用しているセンサーとした T 型熱電対 -4 以上 133 未満 ±1. 湿度変換機 ( 型式 ;TA5H) ±{3.+(.3 センサー部温度 -25)} - 3 -

3 設定上限値設定下限値ハウス内温度 25 温度 ( ) 2 15 1 図 3 温度 MC の設定画面 (216) 図 4 温度 MC

23: 12 1 8 6 4 2 設定上限値設定下限値相対湿度天窓開度 12 1 8 6 4 2 天窓開度 (%) : 1: 2: 3:

6 湿度 MC 制御による湿度の推移 (216) 注 ) 数値は 4 月 29 日の 1 分毎の値炭酸ガス濃度 (ppm) 9 8 7 6 5

制御による濃度推移 (216) 注 1) 数値は 12 月 5 日の 1 分毎の値 2) 天窓開度 3% 以上で濃度を下げる設定 3) 日射量

3 25 設定値ハウス内温度温度 ( ) 2 15 図 9 温度 PLC の設定画面 (217) 図 1 温度 PLC 制御による温度推移

4 3 設定上限値設定下限値ハウス内温度 25 温度 ( ) 図 3 温度 MC の設定画面 (216) 図 4 温度 MC 制御による温度推移 (216) 5 : 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 16: 17: 18: 19: 2: 21: 22: 23: 設定上限値設定下限値相対湿度天窓開度天窓開度 (%) : 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 16: 17: 18: 19: 2: 21: 22: 23: 図 5 湿度 MC の設定画面 (216) 図 6 湿度 MC 制御による湿度の推移 (216) 注 ) 数値は 4 月 29 日の 1 分毎の値炭酸ガス濃度 (ppm) : 天窓開度炭酸ガス濃度炭酸ガス濃度設定値図 7 炭酸ガス MC の設定画面 (215) 図 8 炭酸ガス MC 制御による濃度推移 (216) 注 1) 数値は 12 月 5 日の 1 分毎の値 2) 天窓開度 3% 以上で濃度を下げる設定 3) 日射量 5W/ m2以上かつ天窓開度 3% 未満で濃度を上げる設定脚注 2) 脚注 3) 16: 17: 天窓開度 (%) 3 25 設定値ハウス内温度温度 ( ) 2 15 図 9 温度 PLC の設定画面 (217) 図 1 温度 PLC 制御による温度推移 (217) 注 ) 数値は 3 月の 1 分毎の平均気温 : 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 16: 17: 18: 19: 2: 21: 22: 23:

図 11 湿度 PLC の設定画面 (217) 図 12 設定による湿度推移 (217) 注 1) 数値は 5 月 18 日の 1 分毎の値細霧装置が稼動した時間帯の値を抜粋した 2) 点線間は ±5% の不感帯 MC 版 (H26 商品化 ) 環境制御システムアネシス環境モニターロガー ( 図 2) 環境制御システムアネシス炭酸ガスコントローラー (

(H29 商品化予定 ) 環境モ各種センサーニター留意点 3 参照電流電圧変換ユニット各種制御機器留意点 3 参照 [ その他 ] 研究課題名 : 既存型ハウスでの環境制御による促成ナスキュウリの増収技術の確立 (H25~26) ハウス内統合環境制御装置の開発 (H27~28) ( 有限会社イチカワとの共同研究 ) 研究期間 : 平成 25~28

5 図 11 湿度 PLC の設定画面 (217) 図 12 設定による湿度推移 (217) 注 1) 数値は 5 月 18 日の 1 分毎の値細霧装置が稼動した時間帯の値を抜粋した 2) 点線間は ±5% の不感帯 MC 版 (H26 商品化 ) 環境制御システムアネシス環境モニターロガー ( 図 2) 環境制御システムアネシス炭酸ガスコントローラー ( 図 7,8) MC 版 ( 商品化なし ) 温度 MC( 図 3,4) 湿度 MC( 図 5,6) MC 版から PLC 版への変更環境モニター炭酸ガス PLC 温度 PLC( 図 9,1) 湿度 PLC( 図 11,12) コントローラー図 13 統合環境制御装置の開発経緯 ( ) 統合環境制御装置 ( アネシスQ26) PLC 版 (H29 商品化予定 ) 環境モ各種センサーニター留意点 3 参照電流電圧変換ユニット各種制御機器留意点 3 参照 [ その他 ] 研究課題名 : 既存型ハウスでの環境制御による促成ナスキュウリの増収技術の確立 (H25~26) ハウス内統合環境制御装置の開発 (H27~28) ( 有限会社イチカワとの共同研究 ) 研究期間 : 平成 25~28 年度予算区分 : 県単受託 ( 地域研究成果事業化支援事業施設栽培において作物の能力を引き出す統合環境制御システムの研究開発 ) 研究担当 : 営農システム担当分類 : 普及加湿設定値相対湿度 12:15 12:3 12:45 13:15 13:3 13:45 14:15 14:3 14:45 15:15-5 -

新事業分野提案資料ＡＥＤ（自動体外式除細動器）提案書

新事業分野提案資料ＡＥＤ（自動体外式除細動器）提案書エコミスト冷却効果測定結果資料 ( エコミスト SS エコミスト FS 他 ) 平成 23 年 3 月株式会社イマギイレ 1 エコミスト SS 冷却効果測定結果エコミスト SS( システムタイプ ) を自社整備工場に設置し夏期の冷却効果 = 気温低減効果を任意の条件下で実測した結果を示したものです 2 エコミスト SS 冷却効果 ( 大宮工場デモ機 : 測定概要 ) 測定期間 :2009 年