六、環控農業的相關應用實例

6.3 溫室環境控制

常見的蒸發冷卻方法包括水牆法(Fan and Pad)、細霧法 (Fan and Mist)、夾牆噴水法(Double Wall misting)及微霧法 (Fan and Fog)等四種﹐前三者之降溫極限與外界空氣之濕球溫度相同,後者之降溫極限則為原室內空氣之濕球溫度。四種設計的差異在於空氣與水份的接觸方式不同,目的則都是要使最大量的空氣與提供之水份接觸,使蒸發冷卻系統發揮最大功效。

精密溫室多半氣密性高,監控項目也多,養液方面暫且不去討論,一般的監控項目包括:空氣之溫度、濕度、光度、光質與二氧化碳濃度等。較簡易的溫室則多半只有溫度的控制,在本省所謂之溫室環境控制多以降溫為主要訴求,以下以各種降溫方法為例做介紹。


6.3.1 通風法

密閉型溫室,自然通風與機械強制通風。

有關風機之更詳細的探討請參見風機原理及操作實務


6.3.2 蒸發冷卻法

風機濕簾(水牆)法(Fan and Pad),風機水霧法(Fan and Mist),風機微霧法 (Fan and Fog)。前二種方法之降溫極限為外界空氣之濕球溫度,末者則為室內的濕球溫度。

風機濕簾、風機水霧及風機微霧三種蒸發冷卻式降溫方法之相關基本原理:參見濕氣圖(Psychrometric Chart)

風機濕簾(水牆)法:效率約75 - 85 %,風量過大、風速過高,空氣與溼簾之接觸時間縮短,效率反而下降。水牆之安置方法,以直立式最為常見。

本省之氣候高溫高濕適合用加濕(蒸發)冷卻方式進行降溫?高溫與高濕不同時發生。

風機水霧法 (Fan and Mist)依水霧之顆粒大小分為水霧(mist):1.0 mm,細霧(micromist):0.1 mm,後者約 50% 有效蒸發。風機微霧法:顆粒為0.01 - 0.05mm近乎100% 有效蒸發。

風機濕簾法與風機水霧法之水牆與水霧產生設備通常只安裝在溫室之一側,會有溫度梯度的眸H。

風機微霧法:通常有多重『水線』:預冷水線,再冷水線,所以降溫效果較佳且均勻。


6.3.3 水牆之設計、安裝與使用要點

1.
水牆應裝於夏季最熱期間之迎風面,風機則裝於另一面,若不得不反過來安裝,則風機在風量之設計上應提高10 - 15%
2.
隨時留意水牆上濕潤部份是否均勻
3.
由風機出來的風不可迎向另一面水牆,除非二者相距有15公尺以上
4.
若風機必需相向安裝,務必要錯開
5.
風機與水牆之距離不應超過60公尺,維持在45公尺以下為佳
6.
風機間距離以不超過 6 - 9公尺為宜
7.
若水牆需安裝於窗戶開口之外圍,需保持開口至少為水牆高度之半且水牆距窗戶之距離也需至少為窗戶距地面距離之半
8.
若風機與水牆安裝於溫室之縱向,沿此方向應加設擋板使進來之冷風保持在作物層流動

更詳細之探討請參見水牆設計實務

6.3.4 其它降溫設備與方法

  1. 遮光法:內遮蔭、外遮蔭、外鋪蓋
  2. 遮光法:塗料、添劑
  3. 屋頂灑水法
  4. 內部空氣循環用之風扇
  5. 風機噴流法(Fan-Jet)
  6. 冷熱水根溫調節系統
  7. 桌面型熱/冷水管加熱/降溫系統
  8. 無沙水泥地底部加熱/降溫系統
  9. 冷凍循環法:壓縮式、吸收式
  10. 乾燥除濕法:液體除濕、固體除濕
  11. 吹入式蒸發冷卻單元機(側吹式、下吹式)

補充閱讀

  1. 跨國性海水溫室計畫

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