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1、方案溫室工程中噴霧降溫與制冷降溫施工方案與技術參數溫室工程中噴霧降溫與制冷降溫施工方案與技術參數本省之高溫期長達八個月以上，就算溫室內溫度可降至與外溫相同，其溫度仍然偏高。加濕(蒸發)冷卻方式為進一級的降溫方式，常見者有風機濕簾 ( 水墻) 法(Fan and Pad)、風機水霧法(Fanand Mist) 及風機微霧法(Fan and Fog)。前二者之降溫極限為外界空氣之濕球溫度，末者之降溫極限則為原來內部空氣之濕球溫度。 溫室工程對風機濕簾(水墻)法的實施 風機濕簾( 水墻) 法之設計優良者其效率在75 - 85 % (如圖5-3 )，風量過大、風速過高，將降低空氣與溼簾之接觸時間，效率2、反而下降。水墻之安置可有多種方法(圖5-4 )，一般以直立式最為常見。 溫室工程中的風機濕簾(水墻)法, 濕簾部份設計圖 依據所噴出之水珠大小，風機水霧法又分為水霧(mist)與細霧(micromist);其顆粒大小分別為1 mm 與0.1 mm。由于水霧之顆粒較大，噴出之后很快就落至植株體上或著地，是以蒸發效果不好，后者大約只有50%的水份能有效蒸發帶走蒸發潛熱，前者能帶走的熱更少。更有甚者，前者可能造成過濕而導致植株的腐敗，使用上不可不慎。 風機濕簾法與風機水霧法之水墻與水霧產生設備通常只安裝在溫室之一側(圖 5-5 )，是以無可避免的溫室內會有溫度梯度的現象。風機微霧法通常有多重水線，若3、在吸氣口側廣設預冷水線，在室內氣流之中途設再冷水線(如圖 5-6 )，一般降溫效果較佳且均勻。設計良好之風機微霧型降溫設備可將溫室溫度降至同于外界大氣之濕球溫度。噴霧系統的降溫能力除了與噴嘴的效率相關之外，其噴水量是否適量亦是一重要關鍵，圖 5-7 所示分別為水量不足與水量充足之同一噴霧設施之降溫能力比較。 臺灣為亞熱帶地區海島，一般皆會直覺的認為一定是高溫高濕，非常不利于採用加濕(蒸發)冷卻方式進行降溫，然而在正午及午后的高溫時段，空氣之相對濕度通常只有約50 % (如圖5-8 )，整天的濕球溫度均保持在25 ?左右。是以在最需降溫之同時，風機濕簾(水墻)、風機水霧及風機微霧等叁種蒸發冷卻式4、降溫方法仍有其可發揮之處。本省目前以風機濕簾法最為大眾熟悉，此系統在使用時需注意維持溫室之氣密性，必需使進入溫室之空氣全都經過水墻才能發揮蒸發冷卻效果。 溫室水墻之各種安置方法 水墻與水霧產生設備安裝在溫室之一側 風機微霧法典型之多重水線安裝方式 風機微霧法水量不足(左)與水量充足時(右)降溫能力之比較 小型溫室可采用小型吹入式蒸發冷卻單元機如圖所示 (Nelson,1985 )，其構造與基本原理與今日市面上有售之涼風扇相同，基本上是將水墻與風扇安裝于同一單元，空氣經過水墻被風機吹入溫室。目前本省已有相類似的產品問世。 實驗探討噴出之水珠與空氣流向對降溫效果之影響。 噴水夾板墻法，此系統之特色5、在空氣與水霧之接觸時間頗長，噴嘴分別安裝于兩夾層，空氣流經兩夾層，在一邊噴出之水珠與空氣流向為同向，另一邊則為反向(Counter-current Flow)。空氣通過此噴水側之降溫效率()可水墻采用率之計算公式。 其中，Ti，Ta如圖5-10 所示，分別為進入與離開噴水側之空氣溫度，Tw則為外界空氣之濕球溫度。Luchow 與Zabeltitz 探討以下叁種情況之降溫效率，簡列如下: 1. 使用單列水管，空氣流向與噴嘴噴水之方向相同， 2. 使用單列水管，空氣流向與噴嘴噴水之方向相反， 3. 使用雙列水管，空氣流向與噴嘴噴水之方向先相同再相反。 第二者優于第一者的原因在于第二者中空氣與水珠之6、接觸時間較長，當第一者之水壓為0.5 MPa (約5 個大氣壓)而第二者之水壓為0.2 MPa (2 個大氣壓)時，二者之降溫效果相差不多，但很明顯的，由于第一者使用之水壓較高，其初始與操作成本皆要比第二者高出許多。第叁者使用之水量為前二者之兩倍，其降溫效果為最佳是可預見的。 作者考慮用水量，降溫效果與安裝成本得到的結論為第二者最佳。此系統的最大好處在成本低廉，安裝、維修容易且效率比水墻高。此處所謂之效率係指噴水側之降溫效率。效率為100% 代表離開噴水側進入溫室之空氣溫度為同于大氣之濕球溫度。 本省在高濕高熱之夏季當可採用此系統，若經費不缺，可采用前述之第叁種設計，其效果會比水墻好，成本也較7、低廉。 溫室專用風機微霧法 風機微霧法簡稱噴霧法( fogging )， 此類系統的使用早已存在，卻是直到最近才廣泛被應用在溫室中。噴霧系統所噴出之霧氣(fog )是由水蒸氣和極細小的水滴所組成的。傳統的霧氣產生方式是水經由高壓過程通過極小的洞(噴嘴)所產生的云( cloud )。就理想狀況而言，云應該能懸浮在空中，且維持一段時間，是以能完全蒸發。另外，霧氣的產生亦可透過超音波振盪方式或旋轉離心方式產生。 噴霧方式所產生霧氣之顆粒大小是由噴嘴的管徑和水壓的大小來決定的。 我們這裡所指的霧氣( fog )和薄霧( mist )并不相同。薄霧的水滴比霧氣的大且較重，而且會造成潮溼。霧氣起初是呈現懸8、浮的狀態，最后會蒸發掉，若空氣含水程度已達飽和，則其會再變成水滴。圖 5-11 所示為溫濕度與顆粒大小對水珠蒸發前所能移動之距離的影響。 傳統的風機水霧法與風機微霧法都使用噴嘴，其對水質與水壓之要求均高， 前者之水壓需求在 10,14 大氣壓之間， 后者則維持在35 大氣壓或以上; 基于高壓之需求，管路之材質與噴嘴之要求均較高，相對的成本亦較高。 溫濕度與顆粒大小對水珠蒸發前所移動之距離的影響 旋轉離心式噴霧機配合風機之使用為新式之風機微霧法。此方法對水質與水壓的要求不高為其最大優點。 其產生之霧粒大小約為 43微米， 若噴霧機可懸吊在作物上方 1 公尺或以上，則所噴出之水霧在落在作物葉面上之9、前均可完全蒸發，效率達 100% 。 風機微霧法所產生之水珠顆粒為 0.01 , 0.03 mm，是以通常能近乎 100% 的有效蒸發。 英文的 mist 與 fog 皆譯為霧，實則二者在水珠的顆粒大小上有很大的區別。fog 的定義為顆粒小于 40 微米( micron， m )的水珠，一個 micron 為百萬分之一米，約為人髮直徑的 1/10。 0.01 , 0.03 mm 為 10 , 30 微米約為 1- 3 根頭髮之直徑。 顆粒比 1 微米還小的水珠即為煙。就溫室降溫之目的而言，最佳的霧粒直徑為 17 微米，此種霧粒所造成的微霧濃度適中，尚具有遮光的效果，呈煙狀的霧粒即缺乏此種附加價值。再者，濃度適中的微霧在蒸發前瀰漫于作物附近，可形成一零蒸散環境 (Zero transpiration environment)， 在不影響作物生理的情況下大幅降低作物對灌溉的需求，此為另一附加價值。 溫室內環流風機循環通風系統