新 しい 農 業 のあり 方 を 考 える 空 調 熱 エネルギーとIT 農 業 の 融 合 ~ 千 葉 大 学 におけるトマト 栽 培 環 境 制 御 と 今 後 の 課 題 ~ 平 成 26 年 1 月 18 日 岩 谷 産 業 株 式 会 社
岩 谷 産 業 について 1. 岩 谷 産 業 のご 紹 介 2. 千 葉 大 学 におけるトマト 栽 培 と 環 境 制 御 実 証 実 験 3. 温 室 の 見 える 化 4. 儲 かる 農 業 への 転 換 のために 5. 勝 てる 農 業 を 確 立 するために
1. 岩 谷 産 業 について 中 央 研 究 所 ( 兵 庫 県 尼 崎 市 )
出 所 :NPO 植 物 工 場 研 究 会 ホームページ
2. 千 葉 大 学 におけるトマト 栽 培 と 環 境 制 御 実 証 実 験 コンソーシアムの 概 要 説 明 コンソーシアム サブコンソーシアム 名 称 トマト 長 期 多 段 栽 培 コンソーシアム スプレイシステムハウス 実 証 試 験 目 標 長 期 多 段 の 密 植 栽 培 による 高 品 質 トマトの 多 収 生 産 の 実 証 施 設 の 規 模 施 設 寸 法 : 間 口 9m 6 連 棟 (54m) 施 設 面 積 : 24a
コンソーシアムメンバー コンシーシアムオーガナイザ : 千 葉 大 学 丸 尾 准 教 授 コンソーシアムリーダー : イワタニアグリグリーン 株 式 会 社 サブリーダー : 岩 谷 産 業 株 式 会 社 カネコ 種 苗 株 式 会 社 スプレーポニックによるトマト 栽 培 施 設 設 計 三 菱 電 機 株 式 会 社 三 菱 電 機 プラントエンジニアリング 株 式 会 社 電 気 式 ヒートポンによる 空 調 システム 設 計
温 室 ハウス 仕 様 のご 説 明
15スパン=45m 32.5m 間 口 9m 6 連 棟 54m 奥 行 15スパン 45m 床 面 積 2,430m2 9m 6 連 棟 =54m スプレイ 栽 培 ベット CO 発 生 装 置 2 41.5m 空 冷 エアコン
屋 根 POフィルム 張 り サイド POフィルム2 段 自 動 巻 上 妻 POフィルム2 段 自 動 巻 上 巾 2.4m 高 さ2. 妻 POフィルム2 段 自 動 巻 上
サイド POフィルム2 段 巻 上 防 虫 ネット 天 窓 屋 根 POフィルム 張 り 左 右 個 別 開 閉 POフィルム 張 り 軒 高 4m カーテン 上 層 : 遮 光 下 層 : 保 温 サイド 巻 上 カーテン スプレイ 栽 培 ベット 間 口 9m
トマト 栽 培 システムのご 説 明
無 培 地 循 環 噴 霧 式 量 的 施 肥 制 御 法 長 段 密 植 栽 培 プラント 地 下 タンク
量 的 施 肥 制 御 法 ソフト トマトの 高 品 質 多 収 生 産 量 的 施 肥 制 御 法 とは? 窒 素 少 量 分 施 法 葉 がコン パクトで 果 実 への 日 当 たり が 良 い 窒 素 等 の 施 用 量 を 制 限 し 葉 面 積 を コントロールする 新 しい 栽 培 方 法 独 ) 農 業 研 究 機 構 野 菜 茶 業 研 究 所 カネコ 種 苗 共 同 研 究 コンパクトな 葉 で 光 合 成 効 率 の 良 い 個 体 群 10a 当 たり3000~4000 株 の 密 植 栽 培 30~40t /10a の 収 量 果 実 に 日 が 良 く 当 たり 高 品 質 果 が 収 穫 可 能 ソフト ソフト ハード 量 的 施 肥 制 御 法 長 段 密 植 栽 培 無 培 地 循 環 噴 霧 式 量 的 施 肥 制 御 法 従 来 の 管 理 ベッド 内 の 根 の 状 態
窒 素 少 量 分 施 法 によるトマトの 葉 面 積 制 御 過 繁 茂 状 態 の 個 体 群 好 適 な 葉 面 積 に 制 御 された 個 体 群
ベッド 構 造 システムの 特 徴 すべての 株 に 均 一 に 養 液 を 供 給 すること ができる 湛 液 型 噴 霧 水 耕 方 式 で 培 地 廃 棄 の 心 配 がない 養 液 は 循 環 式 のため 栽 培 中 の 養 液 廃 棄 がほとんどない 根 に 充 分 な 酸 素 を 供 給 し 続 けるため 根 の 健 全 性 を 保 つことができる 水 中 根 だけでなく 湿 気 中 根 も 発 達 し 酸 素 の 吸 収 が 盛 んになる
地 下 タンク 栽 培 ベッド 制 御 機 器 HIMナビ SPナビ
栽 培 状 況
空 調 システムのご 説 明
1. 提 案 設 備 の 概 要 冬 季 の[ 暖 房 ] 夏 季 の[ 夜 冷 ] の 他 [ 除 湿 ] [ 送 風 ] 運 転 が 可 能 な 高 効 率 電 気 式 ヒートポンプをメイン 熱 源 機 とする ( 通 年 エネルギー 消 費 効 率 :APF 4.4) 高 効 率 な 超 小 型 空 調 機 を 併 用 設 置 して 省 マネー 省 エネルギー CO2 削 減 効 果 を 更 に 高 める 熱 源 機 を 多 数 台 分 散 配 置 して リスク 分 散 と 施 設 内 の 温 度 分 布 の 均 一 性 を 図 る
2. 機 器 表 系 統 区 分 設 置 場 所 形 式 型 名 台 数 能 力 [kw] 消 費 電 力 [kw] 暖 房 冷 房 暖 房 冷 房 呼 称 PAC- 1~4 室 外 機 地 上 栽 培 ハウス 向 専 用 H/P PUZN- ERP160KA 4 16 14 3.65 3.99 6HP 室 内 機 ハウス 内 床 置 き 型 PSZN- RP160GA3 4 0.35 0.35 RAC- 1~24 室 外 機 地 上 小 型 H/P [ルームエア コン] MUZ- SV289 24 2.8 2.8 0.52 0.635 1HP 室 内 機 ハウス 内 壁 掛 型 MSZ- SV289 24 合 計 28 131.2 123.2 28.48 32.60
3. 機 器 仕 様 表 送 風 機 関 係 系 統 セット 型 名 APF 室 内 機 風 量 機 外 静 圧 到 達 距 離 0.25m/s 風 向 調 節 送 風 機 上 下 左 右 定 格 FAN 呼 称 PAC- 1 PSZN- ERP160GB ~4 4.4 35 m3/ 分 0 Pa 16.9 m 手 動 切 替 & スイン グ 0.12 kw シロッコ 1 6HP RAC- 1 ~24 MSZ-SV289 5.0 10 m3/ 分 0 Pa 8 m 手 動 / 自 動 切 替 & スイン グ 0.04 kw ラインフロー 1 1HP 引 用 : 三 菱 電 機 2009 年 夏 号 カタログ
Ⅳ.システムイメージ 農 事 用 H/P:6Hp 小 型 空 調 機 床 置 型 室 内 機 壁 掛 型 室 内 機 M-NET 用 I/F 冷 媒 配 管 農 事 用 H/Pコントローラ 冷 媒 配 管 個 別 ワイヤレス リモコン システム コントローラ 室 外 機 室 外 機
3. 温 室 の 見 える 化 目 的 ハウス 内 の 温 度 分 布 を 可 視 化 することで ハウス 内 温 度 制 御 の 効 果 問 題 点 の 把 握 に 役 立 てる 方 法 センサー 計 測 データから 室 内 全 体 の 温 度 分 布 を 推 定 可 視 化 する 温 度 分 布 と 制 御 ログデータからHPや 循 環 扇 の 効 果 を 確 認 する 計 測 データ 室 内 気 温 (30 点 ) 場 所 : 柏 の 葉 キャンパス 2 号 棟 温 室 (イワタニ 様 温 室 ) 温 湿 度 センサー:チノー 製 無 線 温 度 湿 度 ロガーMD6000 期 間 : 冷 房 期 2013 年 6 月 8~14 日 17~25 日 制 御 ログデータ 室 内 のHPや 窓 カーテンのON-OFFログ ログ 項 目 :AC( 家 庭 用 ) HP( 業 務 用 ) 循 環 扇 遮 光 カーテン 保 温 カーテン 天 窓 側 窓 場 所 期 間 : 計 測 データと 同 じ
結 果 AC/HP 導 入 によって 温 室 温 度 を 適 温 に 近 づけられる 一 方 で 温 度 ムラが 生 じてしまう 循 環 扇 を 用 いることで 用 いない 場 合 と 比 べて 冷 気 を 中 心 付 近 まで 運 べ ている 様 子 が 見 られた ACとHPを 併 用 することで 単 体 での 利 用 に 比 べ 素 早 く 温 度 調 整 ができる 可 能 性 がある
センサ 設 置 箇 所 と 可 視 化 範 囲 : 6/8~14 6/17~25( 冷 房 ) 原 点 1,10,19 2,11,20 3,12,21 28 4,13,22 30 5,14,23 6,15,24 29 可 視 化 範 囲 7,16,25 8,17,26 9,18,27 センサ 番 号 x[m] y[m] 1,10,19 3.0 9.0 2,11,20 22.5 9.0 3,12,21 40.5 9.0 4,13,22 3.0 4.5 5,14,23 22.5 4.5 6,15,24 40.5 4.5 7,16,25 3.0 0.0 8,17,26 22.5 0.0 9,18,27 40.5 0.0 28 3.0 6.75 センサ 番 号 1~27の 29 3.0 2.25 データから 可 視 化 30 13.5 4.5 N
条 件 1 条 件 2 AC ( 家 庭 用 ) HP ( 業 務 用 ) 循 環 扇 冷 房 期 の 制 御 条 件 遮 光 カーテ ン 保 温 カー テン 天 窓 側 窓 ON ON ON 閉 閉 閉 閉 6/10 19:00-6/12 4:00 6/25 20:00-23:00 ON ON ON 開 開 閉 閉 6/12 5:00-12:00 6/14 6:00-12:00 ON ON OFF 開 開 閉 閉 6/13 9:00-12:00 6/19 5:00-12:00 ON ON OFF 閉 閉 閉 閉 6/13 19:00-6/14 5:00 6/18 20:00-6/19 4:00 OFF ON ON 開 開 閉 閉 6/13 6:00-8:00 OFF ON ON 閉 閉 閉 閉 6/12 19:00-6/13 5:00 6/19 20:00-6/20 5:00 OFF OFF ON 開 開 開 開 日 時 6/8 0:00-10:00 6/8 15:00-6/9 10:00 6/9 15:00-6/10 18:00 6/12 13:00-18:00 6/14 15:00-6/15 7:00 6/15 8:00-15:00 6/15 16:00-6/17 9:00 6/17 16:00-6/18 9:00 6/18 16:00-19:00 6/19 13:00-19:00 6/20 6:00-6/21 5:00 条 件 3 OFF OFF ON 開 開 閉 閉 6/13 13:00-18:00 OFF OFF ON 閉 開 閉 開 条 件 1と 条 件 3を 比 較 HPの 効 果 条 件 1と 条 件 2を 比 較 循 環 扇 の 効 果 6/8 11:00-14:00 6/9 11:00-14:00 6/14 13:00-14:00 6/17 10:00-15:00 6/18 10:00-15:00
6/14 11:20~11:55 ( 雨 天 ) 条 件 1(AC HP 循 環 扇 がON) 可 視 化 結 外 果 気 温 26.9 日 射 :258w/m2 6/14 11:20 上 部 6/14 11:25 上 部 6/14 11:30 上 部 6/14 11:35 上 部 6/14 11:40 上 部 6/14 11:45 上 部 6/14 11:50 上 部 6/14 11:55 上 部 AC/HPによって 温 度 ムラが 発 生 温 度 ムラは 変 わらないまま 温 室 全 体 の 温 度 が 下 がっている
条 件 2(AC HPがON/ 循 環 扇 がOFF) 可 視 化 結 果 6/13 10:45~11:20 ( 雨 天 ) 外 気 温 23.1 日 射 :165w/m2 6/13 10:45 上 部 6/13 10:50 上 部 6/13 10:55 上 部 6/13 11:00 上 部 6/13 11:05 上 部 6/13 11:10 上 部 6/13 11:15 上 部 6/13 11:20 上 部 AC/HPによって 温 度 ムラが 発 生 中 心 付 近 の 温 度 があまり 下 がっ ていない
条 件 3(AC HPがOFF/ 循 環 扇 がON) 可 視 化 結 果 6/13 13:15~13:50 外 気 温 21.9 日 射 :127w/m2 6/13 13:15 上 部 6/13 13:20 上 部 6/13 13:25 上 部 6/13 13:30 上 部 6/13 13:35 上 部 6/13 13:40 上 部 6/13 13:45 上 部 6/13 13:50 上 部 温 度 ムラがほとんどない 空 気 が 入 り 口 から 奥 に 向 かって 流 れている
冷 房 期 :まとめ HPの 効 果 と 課 題 HPによって 温 室 内 の 気 温 が 適 切 な 温 度 帯 まで 下 げられている 気 温 を 下 げる 際 に 温 度 ムラが 発 生 している 循 環 扇 の 効 果 と 課 題 循 環 扇 を 用 いることで 用 いないときと 比 べ 中 央 付 近 まで 冷 気 をより 多 く 運 ぶことができている 条 件 2で 中 央 付 近 の 温 度 があまり 下 がっていないのに 対 し 条 件 1では 短 時 間 で 中 央 付 近 の 気 温 が 下 がっている 条 件 1において 温 度 が 下 がりHPが 止 まった 後 すぐに 温 室 内 の 気 温 ムラが 解 消 された 循 環 扇 を 用 いても 温 度 ムラの 解 消 には 至 っていない
4. 儲 かる 農 業 への 転 換 のために ~ 連 携 が 不 可 欠 1~ 熱 源 供 給 システムの 多 様 化 環 境 制 御 技 術 の 向 上 省 エネルギー~ゼロエネルギー 農 業 農 業 と 工 業 など 異 分 野 の 連 携 が 不 可 欠
5. 勝 てる 農 業 を 確 立 するために ~ 連 携 が 不 可 欠 2~ 農 業 先 進 国 では わが 国 と 比 較 して 農 家 と 企 業 や 大 学 研 究 機 関 に 緊 密 に 連 携 している 世 界 で 勝 てる 第 一 次 産 業 を 確 立 するためには お 互 いに 保 有 する 知 見 を 積 極 的 に 活 用 する 必 要 がある 農 家 行 政 大 学 研 究 機 関 産 学 官 の 連 携 が 不 可 欠
ご 清 聴 ありがとうございました