什麼是蒸發冷卻?

　　在夏天當你將濕手放在空氣中，會有涼爽之感覺。此種涼爽感覺不是因為水溫，而是因為你手臂上之水分蒸發後蒸汽離開手臂所造成，蒸發冷卻是一種強力又經濟之冷卻法。以酒精擦在手臂上﹐有涼快的感覺亦為蒸發冷卻的另一例。

　　雖然蒸發冷卻現象隨處可見，但一般溫室業者都不甚明瞭蒸發冷卻系統之好處與使用技巧，造成溫室內過熱﹐或過濕﹐或使用壽命不長﹐或冷卻效果不彰等問題，故必須對蒸發冷卻系統有充份了解才可避免如前述之情形發生。

何謂相對濕度?

　　當空氣與水面接觸時，空氣會吸收水分，吸收水分之程度，視空氣中已存在有多少水分而定。相對濕度表示空氣中之含水量。可將空氣視為一種海綿，海綿愈乾燥，能吸收之水分愈多。如空氣之含水量已達其容量20%時，即表示相對濕度為20%。如空氣之含水量已達其容量之100%時，表示相對濕度為100%，又稱為已達飽和狀態。

　　相對濕度愈低，則空氣之載水容量愈大，亦即可蒸發的水量愈大；也就是說，相對濕度愈低時，蒸發冷卻系統愈能降低環境的溫度。當說明空氣之含水量時，經常談到相對濕度這個名詞，因為空氣之"疏鬆性"與空氣溫度有關，空氣溫度愈高，空氣之疏鬆性愈大，同時吸水性愈高。自然法則是：空氣之持水量在溫度增加情況下可以劇烈改變。事實上，空氣溫度每增加11℃，空氣疏鬆性之增加因數為2，例如空氣溫度為22℃，且相對濕度為50%，若將空氣加熱至33℃，空氣疏鬆性之增加因數為2，結果其相對濕度減少一半（25%）。

　　換句話說，一天之中較高溫度時段，也就是大氣中相對濕度較低的時段。由於相對濕度愈低，蒸發冷卻效果愈好。因此，每天較高溫時段之蒸發冷卻效果最能發揮。

冷卻如何產生?

　　使水分蒸發，必須供給熱量（能量）﹐稱為汽化熱。蒸發一加侖水需8,700 BTU熱量（或8,540 千焦耳）。這些熱量來自何處呢?此種熱來自水本身或與水接觸之物體。當水蒸發時，與水接觸之物體可為空氣﹑發熱之人行道﹑建築物﹑人的身體或禽畜的身體、花草、樹木或空氣本身。提供蒸發熱給水分子後﹐這些提供者將失熱﹐其溫度會降低。

　　水溫的高低對空氣所產生之冷卻效果不大。假設人行道上地面溫度為32℃，灑一加侖10℃之水，可產生9,000 BTU 的冷卻效果，灑一加侖32℃的水，則可產生8,700 BTU 的冷卻效果，二者僅有百分之三之差異。使用水簾式降溫系統（俗稱水牆）時﹐其循環水經不經過冷卻處理﹐其間差異不大即為此原因。

利用蒸發冷卻之方法

　　溫室中使用蒸發冷卻時大多是直接將水蒸發到空氣中，由空氣提供蒸發熱，而降低空氣本身之溫度。

　　為達到此目的，可以採用二個方法：使用噴霧系統及透過水簾。二者之差異在於水及空氣相互作用之方式不同。使用噴霧系統時，其目的在產生小水滴，使這些小水滴在溫室內漂浮，並在蒸發時將熱量從空氣中去除。使用水簾時，係讓空氣強迫通過水簾，水分被蒸發並將空氣中之熱量去除。

　　欲使蒸發冷卻系統發揮最大功效，首先要盡可能使最大量的空氣與提供之水分接觸。水簾片經過特殊設計，在一典型的30公尺長﹑1.8公尺高﹑厚度10公分的水牆中,就有超過1,858平方公尺的水簾片面積。必須使進入溫室的空氣都經過水牆才能充份發揮冷卻效果，換言之，使用水牆的溫室要特別注意密閉性。

　　使用噴霧系統時，其目的在使噴霧系統製造之霧顆粒未接觸到地面以前就能夠蒸發。因此﹐霧顆粒愈小愈好。而且﹐霧顆粒愈小，就霧顆粒數量而言，霧顆粒之表面面積愈大，結果霧顆粒蒸發率愈高，所能達到之蒸發冷卻效果愈好。使用噴霧系統的溫室其對密閉性的要求不高。

　　如下圖所示，同體積的水量分成不同大小的顆粒時，左邊小顆粒之總表面積為右側較大顆粒之總表面積的兩倍。

　　基本上有二種方法可以減小霧粒體積：利用細孔噴嘴或增加水壓。最有效之噴霧系統其噴嘴須具有微小之細孔及 60kg/cm² 之操作壓力，能使霧粒隨流動空氣飄浮於溫室內，且懸浮時間加長。此種噴霧系統產生之霧粒直徑平均值約 10 微米(0.01mm)，由於體積極小（為一般人頭髮直徑的1/10）﹐重量輕﹐可以像霧般均勻擴散飄浮，所以即使在相對濕度較高的時候也能完全被蒸發，充份發揮蒸發冷卻之效益。除了上述使用高壓噴嘴方式之外，旋轉離心方式亦可產生微小霧粒，本省巿售之產品其產生之霧粒大小約為43微米，在一般天候下，約半公尺的距離即可完全蒸發。

操作注意事項

　　以下為操作蒸發冷卻系統時，應注意之事項﹕

1.	在相對濕度高於70%之情況下進行操作蒸發冷卻系統時，須特別小心。
2.	濕度較高時，考慮只使用部份噴霧嘴，或是縮短蒸發冷系統每次啟動的時間。例如，假設本來每三分鐘啟動60秒；在濕度較高時，可考慮改為每三分鐘啟動40秒。
3.	進行噴霧時，必須同時運轉風扇。
4.	不可在夜間操作蒸發冷卻系統(下午10時以後及上午10時以前）。
5.	噴嘴流量愈小，噴出霧點愈細﹐蒸發愈為快速，蒸發冷卻效果愈好。在60kg/cm² 操作壓力時，單一噴嘴流量為每分鐘 0.0888 公升（約 88c.c.）的噴嘴較為普及。為使噴嘴免於阻塞，應採用高品質水源。 (1)以家庭飲用水之水源供應噴霧系統時，僅需在增壓泵進水口，裝置雙重過濾器（25 微米及5微米過濾器串聯使用），即可得適用之水源。 (2)水源如果含過量之石灰質、二氧化鎂、鐵銹....時﹐僅裝置雙重過濾器是不夠的，此時水源供應必須進行軟水處理。
6.	最好使用高壓力增壓泵。噴霧系統水壓愈高，噴霧的涵蓋面積愈大，擴散效果愈好，霧顆粒愈小，因此噴霧系統產生冷卻效果愈大。
7.	噴霧系統亦可兼作藥劑噴灑之〞防疫消毒〞用途，能使整個房舍迅速均勻地達到燻蒸效果，人員不必曝露在藥劑噴灑的環境中；因此，兼顧健康與高效率的〞防疫消毒〞作業不再是夢想。做噴藥用途時壓力可降低，霧點顆粒可較大。
8.	冷水不會明顯增加蒸發冷卻系統之冷卻效力。
9.	使用不銹鋼噴霧嘴，可增加壽命。
10.	清潔噴霧嘴時，將噴嘴浸放在醋中過夜後，再進行清潔。用噴霧系統執行消毒、防疫之藥劑噴灑時，只可使用液態藥劑，不可使用粉狀藥劑。
11.	控制噴霧及風扇的恆溫器感測部份需保護﹐勿使沾濕，以免控制器作出誤判，以為溫度已經降低﹐導致風機及噴霧系統提前停機。
12.	夏季水源至為重要，故須經常檢查供水系統，使水源不致中斷。

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