温室の環境制御システムの仕事は3つです。センサーが温室内の温度・湿度・光を測り、コントローラーが動かすかどうかを判断し、ファン、巻き上げ、遮光ネット、ミストといった設備を自動で入り切りします。環境制御がなければ、人が1日に何度も温室を見回り、温度計を確認して、窓を手で開けたりネットを引いたりしなければなりません。

台湾のハウス・ネットハウスの面積は1万ヘクタールを超え、急速に暑くなります。桃園区農業改良場は、桃園・八徳のネットハウスで2か月間連続して測定し、最高気温は41.9°Cに達しました。別の温室で1週間測定した際には、夜7時から朝7時までの相対湿度が最高98.2%に達しています。暑すぎれば作物が傷み、湿りすぎれば病気になりやすく、人の目だけですべての時間帯をカバーするのは困難です。

この記事では、農家の皆さんからよく聞かれる点をまとめました。測るべき項目、コントローラーの選び方、購入時に確認すること、センサーの設置場所、設備を作動させる順序、そして台湾の夏に注意すべき点です。最後に、台湾の農業部による温室環境制御の補助金の規定を説明します。

まずご自分の施設のタイプを確認

施設のタイプによって、制御する対象は異なります。

  • ネットハウス：防虫ネットで囲み、自然換気で管理します。遮光ネット、噴霧、循環ファンがよく使われる設備です。
  • 巻き上げ式の側窓と天窓を備えたビニールハウス：側面を巻き上げ、天窓を開けて自然換気します。内部・外部の遮光、ミスト、循環ファンを加えることも多くあります。
  • ウェットパッド（水壁）式のパッド＆ファン温室：扉や窓を閉め切り、一方の端では排気ファン（負圧ファン）が外へ空気を引き出し、もう一方の端のウェットパッドから空気が入って冷却されます。

台湾の温室の多くは加温しません。以下で引用する米国の資料には、冬に加温している温室のものもあり、その場合は明記します。

温室の環境制御は、どんな3つの部分でできている？

  • センサー：温室の内側と外側の環境を測ります。たとえば温度、湿度、光、風速、降雨などです。
  • コントローラー：設定した条件にもとづいて判断し、いつどの設備を作動させるかを決めます。
  • 制御される設備：循環ファン、排気ファン、側窓や天窓、屋根の巻き上げ、内部・外部の遮光ネット、ミストや噴霧、ウェットパッド、灌水。

コントローラーは大きく3段階に分かれ、違いは「きめ細かく調整できるか」と「異常時に知らせてくれるか」です。

コントローラー仕組み向いている人
機械式サーモスタットある温度になると入り、下回ると切れます。入り切りしか分からず、設定値からどれだけ離れているかは分かりません。入りと切りの間の温度差は約2.2～4.4°C設備が1～2台だけの小さな温室
ステップコントローラー（段階制御）1台で複数の設備を管理し、温度が高くなるほど作動する段数が増えます。入りと切りの間の温度差は約0.6～1.1°Cファン、遮光、ミストを順番に自動で作動させたい温室
コンピューター制御またはクラウド統合制御段階制御に加えて、スマートフォンでの遠隔確認とデータの継続的な記録ができ、環境が範囲を外れたときや設備が故障したときには警報を出します現場にいることが少ない、温室が複数棟ある、またはデータを活用して管理を改善したい農場

機械式サーモスタットは入りと切りの温度差が大きく、温度が設定値の上下で振れます。米国の普及機関は、作物の生育がよくなり、暖房燃料も大きく節約できることから、電子式のステップコントローラーに替えることはほぼすべての商業温室で採算が合うとしています。台湾の温室は加温しないものが大半なので、採算が合うかどうかは、見回りの回数をどれだけ減らせるか、暑さによる被害をどれだけ減らせるかで主に決まります。

温室の内側・外側では、どの項目を測る？

オーストラリア・ニューサウスウェールズ州政府の温室ガイドでは、どの温室でも温度と相対湿度を監視すべきだとしています。そこにどの項目を加えるかは、解決したい課題によって決まります。

場所項目用途
温室内温度、相対湿度暑いときはファン、遮光、ミストを作動させ、湿りすぎのときは換気します。飽差（VPD）に換算すれば、作物の周囲の空気が乾きすぎか蒸れているかも判断できます
温室内照度遮光ネットをいつ引き、いつ収めるかを決めます
温室内光合成有効放射（PAR）作物が1日に受ける光の量（日積算光量 DLI）を算出します。PARセンサーで測る必要があります
温室内CO2CO2を施用している温室で測定します。補給が足りているかが分かります
温室内土壌または培地の水分、ECいつ灌水するか、施肥の濃度が適切かを判断します
温室外温度、湿度、照度または日射室内と比較します。日射が強いときは早めに外部遮光を引きます。室内と室外の両方の湿度を測ることで、ファンによる換気が効いているかが分かります
温室外風速、降雨強風時は外部遮光ネットを収め、天窓を閉めます。雨のときは天窓を閉めます

参考になる数値：

  • VPD：同じ相対湿度80%でも、寒いときと暑いときでは作物にとっての意味が異なります。VPDは温度を一緒に計算に入れるため、同じ数値ならどの温度でも意味が同じになり、相対湿度だけを見るよりも判断しやすくなります。米国ジョージア大学の普及資料によると、温室の理想範囲は約0.45～1.15 kPa（作物によって異なります）です。1.15を超えるとしおれや葉先の焼けが起こりやすく、0.45を下回ると病害のリスクが高くなります。
  • 光：パデュー大学の資料によると、温室内の日積算光量は屋外より40～70%少ないことが多く、25 mol/m²/日を超えることはまれです。温室内の光は別に測る必要があり、DLIを測るにはPARセンサーを使い、水平に保って清潔にしておきます。
  • CO2：米国マサチューセッツ大学の資料によると、循環ファンがある場合、CO2の施用は800～1,000 ppmで通常は足ります。

温室環境制御を選ぶときに確認したい6つのポイント

1. 何種類の設備を制御できる？順番に作動させられる？

まず、温室内で自動で入り切りしたい設備（たとえば循環ファン、排気ファン、遮光ネット、ミスト）を洗い出します。そのうえで、コントローラーの出力が足りているか、設備ごとに異なる作動条件を設定できるかを確認します。設備が多いほど、「温度が高いほど作動する数が増える」ステップ制御が必要になります。巻き上げや遮光ネットのモーターは正転・逆転させる必要があり、配線の方法が単純に入り切りするだけのファンとは異なるため、どのように構成するかをよく確認してください。

2. センサーは十分に信頼できる？

台湾の温室は高温多湿のため、桃園場の開発経験では、センサーは腐食に強く、故障しても単独で交換できることが必要です。台中場の温室監視システムでは、室内に2系統のセンサーを置いて平均を取り、1系統が故障すると警報を出して、もう1系統に切り替えて制御を続けます。温湿度を測るセンサーには、少なくとも日よけカバーが必要で、風通しのよい場所に取り付けます。小型ファンで空気を吸い込む通風式のセンサーボックスのほうが、より正確です。

3. 異常が起きたとき、通知してくれる？

停電、設備の故障、温度の範囲外、センサーからの送信が途絶えた場合は、いずれもスマートフォンで通知できる必要があります。フロリダ大学の資料は、停電時には家にいる農家に知らせる警報が必要であり、定期的にテストすること、三相電源では各相を監視することを促しています。

4. ネットが切れたり停電したりしたらどうなる？

確認しておきたい点：ネットワークが切れても、コントローラーは温度に応じて自動で入り切りを続けるか。停電から復旧したあと、設定が消えないか。米国の普及資料が挙げるコントローラーの実用的な機能にも、「停電時にバッテリーで設定を保持する」が含まれています。

夏の停電が最も危険で、ファンが止まると温室はすぐに温度が上がります。パッド＆ファン温室は普段は扉や窓を閉めているため、手動で扉や窓、巻き上げを開けて換気できるようにしておく必要があります。作物の価値が高い温室では、非常用発電機の導入も検討できます。復電時にモーターを同時に始動しないでください。始動電流は運転時の2～7倍あり、同時に始動するとブレーカーが落ちやすくなります。

5. 現場で手動操作できる？

スマートフォンが手元にないときや作業者が現場にいるときは、制御盤の上で状態を見て、手動で入り切りできる必要があります。メンテナンスや校正の際にも、手動での強制入り切りが必要です。フロリダ大学の資料も、自動のスイッチごとに手動スイッチを並列に設けることを勧めています。

6. データは記録される？故障したとき誰が対応する？

継続的に記録した温湿度、日照、灌水のデータがあれば、今年と昨年を比べて、作物の調子がよかった条件を見つけられます。保証期間はどのくらいか、故障時にどう対応するか、センサーの校正はどのくらいの頻度で必要かも、確認しておきましょう。

センサーは取り付け場所で測定の正確さが決まる

  • 作物の高さ、栽培エリアの中央に置く：測りたいのは、作物が感じている空気です。米国マサチューセッツ大学とニューサウスウェールズ州政府の推奨は、いずれも作物の高さに置くことで、作物が伸びたらセンサーの高さも上げます。
  • 壁や出入口に取り付けない：側壁、妻壁、出入口に付けると便利ですが、測れるのは栽培エリアの温度ではありません。吹出口や暖房パイプの真上も避けてください。
  • 日よけと通風を確保する：温湿度センサーは直射日光が当たると高めに出ます。米国ラトガース大学の試験では、加温用のサーモスタットを通風式のセンサーボックスに替えたところ、温室内の最高温度と最低温度の差が約4.4°Cから1.1°Cに縮まりました。
  • 温湿度センサーと光センサーは取り付け方が違う：台中場の経験では、温湿度は日陰で風通しをよくし、光センサーは光が当たるようにする必要があります。2つの取り付け条件は異なるため、便利だからといって同じカバーの中に入れてはいけません。
  • 土壌センサーは根の張る位置に置く：ドリッパーとは一定の距離を保ち、ぴったり付けないようにします。桃園場の実測では、プローブがドリッパーに近いと読み値が高くなりました。位置を変えるたびに、読み値の基準も変わります。
  • 屋外にも1セット置く：台中場は温室の外に温度、湿度、照度のセンサーを1セット置き、室内と比較しています。

温室内の温度は、もともと均一ではありません。フロリダ大学の資料によると、パッド＆ファン温室では晴れの日、空気が3メートル進むごとに約0.56°C上がり、ファン側の端はウェットパッド側の端より約3.9～4.4°C高くなることがよくあります。マサチューセッツ大学の資料でも、米国の冬に加温している温室では、循環ファンがないと両端の夜間温度が5.6～8.3°C違うことが多いとされています。温室が長い場合や複数の区画に分かれている場合は、吸気側、中間、排気側に複数の測定点を置くと、どこが特に暑いかが分かります。

設備の設定：何を先に、何を後に作動させるか

冷却は、費用が安く穏やかな方法から始め、足りなければ順に追加します。順序は施設のタイプによって異なります。

  • 自然換気の温室（巻き上げ側窓、天窓）：窓を開けて換気し、次に外部遮光を引き、それでも暑ければミストを作動させます。
  • パッド＆ファン温室：まず1台目の排気ファンを作動させ、足りなければ追加し、次に外部遮光を引き、最後にウェットパッドのポンプを作動させます。扉、窓、巻き上げをしっかり閉めておくことで、空気がウェットパッドから入ります。

各設備の注意点：

  • 循環ファン：普段は空気を動かして温度を均一にします。排気ファンを動かすときや窓を開けて換気するときは止めてください。気流が乱れます。
  • 遮光：外部遮光は内部遮光より効果的です。マサチューセッツ大学の資料の例では、遮光率50%の遮光ネットで約5.6°C下げられます。実際の効果はネットの色、素材、天候によって異なり、白色は黒色や緑色より優れています。米国の順序は、換気で下がらないときに遮光を引くことですが、台湾は日射が強いため、桃園場は温度が上がり始める早い段階で外部遮光を引くことを勧めています。遮光は光も減らすため、曇りの日は収めてください。
  • ウェットパッド、ミスト：ウェットパッドのポンプはファンより先に止めて、ウェットパッドを乾燥させ、藻の発生を防ぎます。

設定時のいくつかの原則：

  • 各段の間で温度に差をつける：各段の間に約1～2°Cの差をつけます。たとえば1台目のファンが作動したあと、さらに1～2°C上がってから高速に切り替えるか、2台目を追加します。何度から始めるかは作物と季節に合わせて設定し、海外の温度をそのまま真似しないでください。
  • 加温と冷却の設定は離す：冬に加温する温室では、冷却の設定を加温の設定より2.8～5.6°C高くして、暖房とファンが同時に作動しないようにします。
  • 設備が入り切りを繰り返さないようにする：設定の温度差が小さすぎると、モーターが頻繁に始動して故障しやすくなります。コントローラーには「段と段の間の遅延」機能があるとよいでしょう。
  • 強風・降雨時はネットを収め窓を閉める：屋外の風速と雨量を条件にして、強風時は外部遮光ネットを自動で収めて天窓を閉め、降雨時は天窓を閉めます。
  • 湿度が高すぎるとき：夕方と早朝に最も結露しやすくなります。マサチューセッツ大学の資料は、灌水はできるだけ朝に行い、夕方までに葉を乾かすこと、循環ファンで空気を動かして葉の周りに湿気がたまらないようにすることを勧めています。冬に加温している温室では、日没後と日の出のときに、1時間に2～3回、加熱しながら換気することができます。加温しない温室では、屋外のほうが室内より乾いているときにファンで換気し、湿度が長時間高いままのときはスマートフォンで通知させます。

台湾の夏：ウェットパッドとミストの冷却には限界がある

ウェットパッドとミストは、水が蒸発して熱を奪うしくみで、空気が乾いているほど効果が高く、湿っているほど効果が小さくなります。マサチューセッツ大学の資料の例では、屋外32°Cのとき、相対湿度30%なら約19°Cまで下がりますが、相対湿度70%では約28°Cまでしか下がりません。フロリダ大学の資料によると、フロリダの夏の午後の湿球温度（温度計に濡れた布を巻いて測った温度で、空気が湿っているほど気温に近づきます）は26～27°Cになることが多く、ウェットパッドで吸気を冷やせるのは、湿球温度より約1.7～2.2°C高い温度までです。

台湾の夏も蒸し暑いため、次のようにします。

  • 日射が強いときは先に外部遮光を引く：桃園場は苗栗・大湖のいちご温室で、正午に日差しが強いと葉の温度が気温よりかなり高く、しかもそれが長く続くことを観察しており、温度が上がり始める早い段階で外部遮光によって入ってくる日射を減らすことを勧めています。
  • 扉と窓をしっかり閉める：ウェットパッドを使うときは、空気がウェットパッドから入る必要があります。扉が開いていると、空気は入口から入り、冷却効果は大きく落ちます。
  • 室内の湿度に上限を設ける：屋外がとても湿っているときは、ウェットパッドの冷却幅が小さくなり、温室も湿ってきます。温室内の湿度に上限を設定し、湿りすぎたらまずウェットパッドのポンプを止め、ファンはそのまま動かします。

台湾の農家の方へ：温室環境制御の補助金にはどんな規定がある？

台湾の農業部農糧署「スマート防災施設型農業推進計画」では、「温室環境制御システム」が独立した補助項目に挙げられています（2026年3月3日改正の補助原則による）：

  • 申請者：農家または農民団体が自ら申請し、地元の農会、公所（区・郷鎮の役所）、または種苗産業の公会・協会に書類を提出します。その後、県市政府と農糧署の分署が審査します。土地は合法的な農地であることが必要で、自己所有でない土地の場合は、使用同意書または賃貸借契約書を添付します。
  • 補助額：補助は費用の半額以内で、1セットあたり最大15万元、1件の申請につき原則1セットが認められます。ハウス・ネットハウスの面積が0.5ヘクタール以上の場合は、分署の審査・同意を経てセット数を増やせます。
  • 審査での優先：野菜・果物の栽培（夏の野菜・果物を優先）、産銷履歴または有機の認証を取得していること、集団産地への加入、契約栽培・契約販売、施設を集中して設置していること。
  • 仕様要件：申請時には「温室環境制御システム仕様チェックシート」とメーカーの製品仕様説明を添付します。チェックシートでは、制御盤に表示部付きの操作画面があること、3種類以上の温室環境制御設備を操作できること、制御部品に表示部、制御プログラム、リレーモジュールが含まれること、温室の内部と外部に環境センサーがあること、監視情報を記録できること、そして「全体が新品で、旧品を接続していないこと」が求められます。農田水利署の補助を受ける設備との重複申請はできません。
  • 資金の支払い：完工検収と現地確認に合格した後、補助金は農会または公所に支払われ、そこから農家の口座に振り込まれます。農家はまず全額を支払い、精算時に全額分の領収書と、保証条項が記載された契約書または保証書類を添付する必要があります。
  • 使用年数：補助を受けた設備は、補助を受けた翌年度から少なくとも5年間使用する必要があります。

すでに建設済みの温室で環境制御だけを申請できるか、補助を受けた環境制御を既存のファンにつなげられるかは、補助原則に明確な記載がありません。申請前に、地元の農会または公所に問い合わせてください。今期の計画は2023～2026年で、2026年分の受付はすでに終了しています。今後の申請時期と規定については、農糧署および地元の農会・公所の最新の公告をご確認ください。

FarmerPackとSmart Control Boxで温室の環境制御を行う

YenProtekのやり方は、測定と制御を分け、温室のニーズに合わせて組み合わせるものです。

  • FarmerPack：太陽光発電で動くモジュール式の圃場用微気象ステーションで、温室内では商用電源に接続することもできます。温湿度、CO2、照度、光合成有効放射（PAR）、日射、風速、降雨量、土壌温湿度とECなどのセンサーモジュールから、温室のニーズに合わせて選べます。
  • Smart Control Box：既存のファン、ミスト、灌水などの設備をスマートフォンで遠隔から入り切りでき、センサーデータにもとづいて自動で起動・停止もできます。制御盤に画面操作部があり、3種類以上の設備を制御できます。設備ごとに異なる作動条件を設定でき、たとえば温度がある値に達したらまずファンを作動させ、さらに上がったら遮光を引く、といった設定が可能です。

スマートフォンで「…したら…する」を設定します。温室の温度が設定値を超えたら排気ファンを作動、屋外の照度が非常に強くなったら外部遮光を引く、土壌水分が設定値を下回ったら灌水を開始、といった具合です。数値に異常があった場合は、アプリのプッシュ通知、SMS、メールでお知らせします。ネットが切れても、Smart Control Boxは最後にダウンロードした設定値で動作を続けます。ネットが切れたときも温室内の温度などのセンサー値に応じた自動制御を行いたい場合は、LoRa通信版をご選択ください。

Smart Control Boxはオンとオフを担当します。ファンなどの大電力の設備は、有資格の電気技術者が外部回路で配線します。巻き上げや遮光ネットのように正転・逆転が必要なモーターは、設備の仕様に応じて制御構成を検討します。停電時にも通知できるよう、停電警報モジュールを組み合わせることもできます（停電後も警報を送信できるのは、SIM内蔵のNB-IoT版と4G版に限ります）。

温室環境制御のよくある質問

Q1：小さな温室にも環境制御は必要ですか？

現場にどのくらいいるかによります。ファンが1～2台の小さな温室なら、温度差の小さい電子式コントローラーで大きく改善できます。現場にあまりいない場合や、夏の高温で問題が起きることが心配な温室では、少なくとも温度警報を設けて、温度が高くなりすぎたときにスマートフォンに先に通知が届くようにしてください。

Q2：温室の環境制御では、必ずCO2を測る必要がありますか？

必ずではありません。どの温室でも温度と湿度は測るべきです。CO2は、CO2を施用している温室でより必要になります。換気量が多いと、補給したCO2はすぐに排出されてしまいます。米国ラトガース大学のレタス温室では、換気がほぼ不要なときにだけ、CO2を1,000 ppmまで補給していました。台湾の夏は温室の多くで換気して冷却する必要があるため、まず温度、湿度、日照をきちんと管理してください。

Q3：センサーが示す温度と、自分が温度計で測った温度が違います。どちらが正しいですか？

まず、両者を置いている位置を確認してください。壁際、出入口、直射日光が当たる場所、ファンの近くでは、数値はいずれも変わります。温度は、作物の高さ、栽培エリアの中央、日よけがあり風通しのよい場所で測ります。米国の普及資料は、サーモスタットを年に少なくとも1回校正することを勧めています。湿度センサーは、高温多湿の場所で長く使うとドリフトするため、温度より頻繁に照合して確認してください。

Q4：ウェットパッドを動かしても温室が暑いままです。故障でしょうか？

必ずしもそうではありません。ウェットパッドは空気が湿っているときに冷却幅が小さくなり、屋外32°C、相対湿度70%のとき、約28°Cまでしか下げられません。まず扉、窓、巻き上げがしっかり閉まっているか、ウェットパッドに目詰まりや乾いている箇所がないかを確認し、外部遮光を併用して日射を減らしてください。

Q5：既存のファンや遮光ネットも環境制御につなげられますか？

多くは可能です。Smart Control Boxは設備のオンとオフを制御し、元の設備を自動で入り切りさせます。大電力または三相のモーターは有資格の電気技術者が外部回路で配線し、巻き上げや遮光ネットは設備の仕様に応じて検討します。補助金を申請する場合、仕様チェックシートには「全体が新品で、旧品を接続していないこと」と書かれているため、補助を受けて設置した環境制御を既存の設備につなげられるかは、申請前に受付窓口の農会または公所に確認してください。

Q6：温室環境制御の補助金は、どこに申請しますか？

農家が自ら、地元の農会、公所、または種苗産業の公会・協会に申請し、メーカーが提供する製品仕様説明を添付します。補助金は検収後、農家の口座に振り込まれます。申請時期と規定は、農糧署の最新の公告を基準にしてください。

まず実際の画面を見てみませんか？

温室の広さ、栽培している作物、すでにある設備をお知らせください。測るべき項目と、自動制御につなげられる設備をご提案します。スマートフォンとプラットフォームの実際の画面を先にご覧になりたい方は、デモアカウントを申請してください。温室外の測定項目については、まず〈農業用の小型気象ステーションはどう選ぶ〉をご覧ください。

参考資料