尤建琳、林楅源、黃裕益
為增加園藝產品之產質，近年來，農民利用溫室進行栽培之意願有逐漸提升之意願。在考衡設施成本的前提下，目前台灣利用之溫室絕大部分屬於開放式錏管塑膠布 溫室，而在台灣的暑熱氣候下，此類溫室內於白天仍易形成過度高溫現象，造成栽培之障害，故如何促進通風，或利用蒸發冷卻降低溫室內溫度，為此類設施栽培上 的重要課題。目前苗栗場農機室輔導轄區內之蔬菜育苗溫網室，及苗栗場數棟溫網室除了防蟲、防水、遮陰效果外，在噴霧、灑水、通風之硬體設備闕如。因此，苗 栗場提供溫網室一棟配合國立中興大學生物產業機電系，利用噴霧冷卻法配合擾流風扇，進行開放式溫室內降溫之試驗研究，評估蒸發冷卻法應用於開放式溫室內之 降溫效益。
本試驗之溫室 (如 圖一)為圓屋頂型、東西座向之單棟錏管塑膠布溫室。被覆材質為聚氯乙烯PVC塑膠布，其透光率為70%，熱傳遞係數0.38kJ/m2 min ℃，溫室之側邊皆裝設規格為16×16平方英吋之防蟲紗網。溫室內舖設塑膠布，土壤無蒸發作用，利用盆栽種植愛玉子。溫室之跨距長度6.7公尺，側壁長度 19.7公尺，側壁開口高度可由地面調整至1.7公尺處，總地面積132平方公尺，溫室外之表面積177.8平方公尺。溫室之體積為473立方公尺，溫室 的通風面積為85平方公尺。
溫室內離地面 1.6 公尺高之天井部位(如圖二)，架設高壓固定噴頭於擾流風扇之間，每個擾流風扇皆朝溫室中間的方向旋轉15°等距且平行排列，噴頭之噴霧射程約3公尺。利用 擾流風扇做為擾動空氣之作用，使噴出之霧粒能被吹送飄移，增加其飄移距離，使其與空氣接觸的時間變長，霧粒能完全蒸發的機會提高，蒸發比率相對提高，增加 降溫效果。
取一較接近設計的外氣條件下（ Tin＝37.3℃，RHin＝50 %；Rn＝29.9 kJ/m2 min）所形成之溫室內空氣之溫、濕度之量測值，可估算室內之自然通風率q約為1.4 m3/m2 min，及自然蒸發散率E約為8 g/m2 min。在通風率同樣為1.4 m3/m2 min時，若室內之控制目標為29 ℃時，室內之蒸發散率需達15 g/m2 min，即每分鐘需補充1.98 Kg之水量，而估算地面上作物及土壤之蒸發散率每分鐘為1.056 kg的情形下，所以人工所需增加之水量為每分鐘0.924 Kg。在壓力70 kg/cm2下每只噴頭噴水量為每分鐘0.088 kg（自然霧，#20噴頭），假設噴頭效率為90 %，計算而得需使用12只噴頭，可使室內之微氣候調節到29 ℃，相對濕度95 %的環境。
為了解防蟲網溫室內架設擾流風扇是否影響溫室的通風，以不噴霧的情況下啟動擾流風扇及關閉擾流風扇進行通風率的分析。比較其通風率的變化，利用擾流風扇及不使用擾流風扇其通風率各為 2.6 m3/m2 min及1.9 m3/m2 min，顯示利用擾流風扇在防蟲網溫室內可增加室內空氣流速，達到增加換氣的程度。因此於通風開口增設防蟲網之設施裝設擾流風扇，可減緩因防蟲網之通風抵抗而降低通風量的問題。
於蒸發冷卻效果之評估方面，利用 VETH線圖(圖三)，估算其整體的蒸發散量，計算蒸發比例。噴霧的水量與蒸發的水量兩者之比值為蒸發比例（Evaporative Fraction β）當做其評估特性的指標（林等，1997）。
蒸發比例值愈高，表示所噴出之霧粒蒸發情形愈佳，沈降或附著造成之損失情形愈少。由蒸發比例可知，當未利用擾流效果僅約 60%，而使用擾流效果可增加到85%，故利用擾流風扇可增加霧化距離，使蒸發比例提高。
在噴頭的架設角度上，分別分析噴頭水平及水平向下 30° 噴霧時啟動擾流風扇降溫之降溫效果，將噴頭以水平的噴霧方式，顯示在植物的生長空間的溫度較無降低之現象，而且在噴頭處產生結霧現象。為修正噴頭平行噴霧 時之缺點，將噴霧的角度改成水平向下30°，進行降溫試驗。在降溫的效果上(如圖四)，相對於噴頭水平噴霧，改變噴霧角度後平均可降低0.8℃，顯示往溫 室中央部位之噴霧角度可減少飄移室外之霧粒，增加植物生長區域的降溫效果。
蒸發冷卻法應用於通風不良之開放式溫室，易導致高溫高濕之反效果，於通風開口架設防蟲網之開放式溫室內，更常因防蟲網之通風抵抗，形成通風量不足使室內造 成過度高溫之現象。綜合上述結論顯示，於此類溫室，可利用室內擾流風扇提高室內空氣流速，增加通風量避免室內形成過度高溫現象；另外，配合高壓噴霧，利用 蒸發冷卻，並可促進溫室內降溫之效益，本試驗之結果，可提供相關溫室栽培業者作為降溫措施之應用。
噴頭水平向下 300噴霧時啟動擾流風扇室內外溫度的變化
2002年8月17日 PM12：11～12：40
噴頭水平向下 300噴霧時啟動擾流風扇
2002年8月17日 PM12：11～12：40