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溫室工程中噴霧降溫與制冷降溫施工方案與技術(shù)參數(shù)（7頁(yè)）.doc

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溫室工程中噴霧降溫與制冷降溫施工方案與技術(shù)參數(shù)（7頁(yè)）.doc

1、方案溫室工程中噴霧降溫與制冷降溫施工方案與技術(shù)參數(shù)溫室工程中噴霧降溫與制冷降溫施工方案與技術(shù)參數(shù)本省之高溫期長(zhǎng)達(dá)八個(gè)月以上，就算溫室內(nèi)溫度可降至與外溫相同，其溫度仍然偏高。加濕(蒸發(fā))冷卻方式為進(jìn)一級(jí)的降溫方式，常見(jiàn)者有風(fēng)機(jī)濕簾 ( 水墻) 法(Fan and Pad)、風(fēng)機(jī)水霧法(Fanand Mist) 及風(fēng)機(jī)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(lái)內(nèi)部空氣之濕球溫度。溫室工程對(duì)風(fēng)機(jī)濕簾(水墻)法的實(shí)施風(fēng)機(jī)濕簾( 水墻) 法之設(shè)計(jì)優(yōu)良者其效率在75 - 85 % (如圖5-3 )，風(fēng)量過(guò)大、風(fēng)速過(guò)高，將降低空氣與溼簾之接觸時(shí)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(jiàn)。溫室工程中的風(fēng)機(jī)濕簾(水墻)法, 濕簾部份設(shè)計(jì)圖依據(jù)所噴出之水珠大小，風(fēng)機(jī)水霧法又分為水霧(mist)與細(xì)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(fā)效果不好，后者大約只有50%的水份能有效蒸發(fā)帶走蒸發(fā)潛熱，前者能帶走的熱更少。更有甚者，前者可能造成過(guò)濕而導(dǎo)致植株的腐敗，使用上不可不慎。風(fēng)機(jī)濕簾法與風(fēng)機(jī)水霧法之水墻與水霧產(chǎn)生設(shè)備通常只安裝在溫室之一側(cè)(圖 5-5 )，是以無(wú)可避免的溫室內(nèi)會(huì)有溫度梯度的現(xiàn)象。風(fēng)機(jī)微霧法通常有多重水線，若

3、在吸氣口側(cè)廣設(shè)預(yù)冷水線，在室內(nèi)氣流之中途設(shè)再冷水線(如圖 5-6 )，一般降溫效果較佳且均勻。設(shè)計(jì)良好之風(fēng)機(jī)微霧型降溫設(shè)備可將溫室溫度降至同于外界大氣之濕球溫度。噴霧系統(tǒng)的降溫能力除了與噴嘴的效率相關(guān)之外，其噴水量是否適量亦是一重要關(guān)鍵，圖 5-7 所示分別為水量不足與水量充足之同一噴霧設(shè)施之降溫能力比較。臺(tái)灣為亞熱帶地區(qū)海島，一般皆會(huì)直覺(jué)的認(rèn)為一定是高溫高濕，非常不利于採(cǎi)用加濕(蒸發(fā))冷卻方式進(jìn)行降溫，然而在正午及午后的高溫時(shí)段，空氣之相對(duì)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(shí)，風(fēng)機(jī)濕簾(水墻)、風(fēng)機(jī)水霧及風(fēng)機(jī)微霧等叁種蒸發(fā)冷卻式

4、降溫方法仍有其可發(fā)揮之處。本省目前以風(fēng)機(jī)濕簾法最為大眾熟悉，此系統(tǒng)在使用時(shí)需注意維持溫室之氣密性，必需使進(jìn)入溫室之空氣全都經(jīng)過(guò)水墻才能發(fā)揮蒸發(fā)冷卻效果。溫室水墻之各種安置方法水墻與水霧產(chǎn)生設(shè)備安裝在溫室之一側(cè) 風(fēng)機(jī)微霧法典型之多重水線安裝方式風(fēng)機(jī)微霧法水量不足(左)與水量充足時(shí)(右)降溫能力之比較小型溫室可采用小型吹入式蒸發(fā)冷卻單元機(jī)如圖所示 (Nelson,1985 )，其構(gòu)造與基本原理與今日市面上有售之涼風(fēng)扇相同，基本上是將水墻與風(fēng)扇安裝于同一單元，空氣經(jīng)過(guò)水墻被風(fēng)機(jī)吹入溫室。目前本省已有相類似的產(chǎn)品問(wèn)世。實(shí)驗(yàn)探討噴出之水珠與空氣流向?qū)禍匦Ч绊憽?噴水夾板墻法，此系統(tǒng)之特色

5、在空氣與水霧之接觸時(shí)間頗長(zhǎng)，噴嘴分別安裝于兩夾層，空氣流經(jīng)兩夾層，在一邊噴出之水珠與空氣流向?yàn)橥颍硪贿厔t為反向(Counter-current Flow)。空氣通過(guò)此噴水側(cè)之降溫效率()可水墻采用率之計(jì)算公式。其中，Ti，Ta如圖5-10 所示，分別為進(jìn)入與離開(kāi)噴水側(cè)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(jiǎn)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(yōu)于第一者的原因在于第二者中空氣與水珠之

6、接觸時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)?shù)谝徽咧畨簽?.5 MPa (約5 個(gè)大氣壓)而第二者之水壓為0.2 MPa (2 個(gè)大氣壓)時(shí)，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(yù)見(jiàn)的。作者考慮用水量，降溫效果與安裝成本得到的結(jié)論為第二者最佳。此系統(tǒng)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(cè)之降溫效率。效率為100% 代表離開(kāi)噴水側(cè)進(jìn)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(dāng)可採(cǎi)用此系統(tǒng)，若經(jīng)費(fèi)不缺，可采用前述之第叁種設(shè)計(jì)，其效果會(huì)比水墻好，成本也較

7、低廉。溫室專用風(fēng)機(jī)微霧法風(fēng)機(jī)微霧法簡(jiǎn)稱噴霧法( fogging )，此類系統(tǒng)的使用早已存在，卻是直到最近才廣泛被應(yīng)用在溫室中。噴霧系統(tǒng)所噴出之霧氣(fog )是由水蒸氣和極細(xì)小的水滴所組成的。傳統(tǒng)的霧氣產(chǎn)生方式是水經(jīng)由高壓過(guò)程通過(guò)極小的洞(噴嘴)所產(chǎn)生的云( cloud )。就理想狀況而言，云應(yīng)該能懸浮在空中，且維持一段時(shí)間，是以能完全蒸發(fā)。另外，霧氣的產(chǎn)生亦可透過(guò)超音波振盪方式或旋轉(zhuǎn)離心方式產(chǎn)生。噴霧方式所產(chǎn)生霧氣之顆粒大小是由噴嘴的管徑和水壓的大小來(lái)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(huì)造成潮溼。霧氣起初是呈現(xiàn)懸

8、浮的狀態(tài)，最后會(huì)蒸發(fā)掉，若空氣含水程度已達(dá)飽和，則其會(huì)再變成水滴。圖 5-11 所示為溫濕度與顆粒大小對(duì)水珠蒸發(fā)前所能移動(dòng)之距離的影響。傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)水霧法與風(fēng)機(jī)微霧法都使用噴嘴，其對(duì)水質(zhì)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(zhì)與噴嘴之要求均較高，相對(duì)的成本亦較高。溫濕度與顆粒大小對(duì)水珠蒸發(fā)前所移動(dòng)之距離的影響旋轉(zhuǎn)離心式噴霧機(jī)配合風(fēng)機(jī)之使用為新式之風(fēng)機(jī)微霧法。此方法對(duì)水質(zhì)與水壓的要求不高為其最大優(yōu)點(diǎn)。其產(chǎn)生之霧粒大小約為 43微米，若噴霧機(jī)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(fā)，效率達(dá) 100% 。風(fēng)機(jī)微霧法所產(chǎn)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(fā)。英文的 mist 與 fog 皆譯為霧，實(shí)則二者在水珠的顆粒大小上有很大的區(qū)別。fog 的定義為顆粒小于 40 微米( micron， m )的水珠，一個(gè) micron 為百萬(wàn)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(jià)值。再者，濃度適中的微霧在蒸發(fā)前瀰漫于作物附近，可形成一零蒸散環(huán)境 (Zero transpiration environment)，在不影響作物生理的情況下大幅降低作物對(duì)灌溉的需求，此為另一附加價(jià)值。溫室內(nèi)環(huán)流風(fēng)機(jī)循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)

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