本研究主要探討利用VETH線圖法之原理建置程式於不同熱環境因子影響下計算溫室內每一階段噴霧降溫所需之噴霧時間。程式計算所需之日射量、設施外空氣溫濕度與設施內空氣溫濕度須能在每階段噴霧前進行即時感測與資料擷取並同步輸入程式計算所需之噴霧時間，期望能取代傳統之固定時間之噴霧控制，以利設施內環境能處於一穩定之狀態，減少不當控制策略下設施內作物生長之危害。
實驗結果顯示在相同氣候條件與其他操作條件下，使用本研究所建立之噴霧時間計算控制程式能適時適地的隨熱環境的不同而調整其噴霧時間，且比起傳統的固定噴霧時間之環境控制方法有更好的降溫效益。This study uses the principle of VETH to build the program which calculate the fogging time at each stage in different thermal environment factors affect the greenhouse. Program is calculated by data which is the solar irradiation, indoor temperature, indoor humidity, outdoor temperature and outdoor humidity that can be simultaneously sensed and used in the program to calculate the fogging time that we need. We expect to replace the traditional spray control which is using fixed time method to let the facilities’ environment can stay in a stable state and reduce the harm of crops of the improper control strategy .
In the same climatic conditions and other operating conditions, this experiment shows the use of the spray time calculation program can properly adjust the spray time depending on the different thermal environments and has better cooling efficiency than the traditional fixed time spray methods of environmental control .第一章 前言 ………………………………………………………….1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 3
第二章 文獻探討 ……………………………………………………..4
2-1 超音波振盪造霧器原理之探討 4
2-2 蒸發冷卻之探討 5
2-2-1 蒸發冷卻之定義 5
2-2-2 影響霧粒蒸發之因子 7
2-2-2-1 蒸發效率與蒸散時間 7
2-2-2-2 周圍環境因子 7
2-2-2-3 風速 8
2-3 濕空氣線圖之探討 9
2-3-1 影響設施內環境變化之因子 9
2-3-2 噴霧降溫過程之描述 10
2-4 在不良條件下進行噴霧降溫之影響 13
2-4-1 在通風量不足下進行噴霧降溫 14
2-4-2 在日射量過大下進行噴霧降溫 16
2-5 溫室環境之熱力學性質計算式 18
2-5-1 飽和水蒸氣壓Pws (kPa) 18
2-5-2 水蒸氣分壓Pw (kPa) 19
2-5-3 絕對濕度X (kg water / kg dry air) 19
2-5-4 熱焓值h (kJ/kg) 19
2-5-5 比容積V (m3/kg) 20
2-6 VETH線圖法 21
2-6-1 溫室內VETH線圖之建立 21
2-6-2 溫室內VETH線圖之繪製方式 23
2-7 自然通風量之估算方式 25
2-8 熱環境動態模式 27
2-8-1 環境之質量守恆 27
2-8-2 環境之能量守恆 29
2-9 熱輻射與被覆質材之熱移動 31
2-10 動態熱平衡模式探討 33
2-11 電腦通訊與設備溝通 36
2-11-1 RS-232規範 36
2-11-2 位元率(Bit rate) 37
2-11-3 鮑率(Baud rate) 38
2-11-4 同位檢查(Parity Check) 38
2-11-5 停止位元 39
第三章 材料與方法 ……………………………………………….40
3-1 硬體設備 41
3-1-1 試驗之植物生長箱 41
3-1-2 超音波振盪噴霧模組 42
3-2 感測器設備 43
3-2-1 日輻射計 43
3-2-2 溫濕度感測器 44
3-2-3 非色散式紅外線二氧化碳測試器 45
3-2-4 熱電偶線 46
3-2-5 資料蒐集系統 47
3-3 控制設備 48
3-3-1 RS-232 to RS-422/485 轉換卡 48
3-3-2 多通道數位輸入/輸出控制板 49
3-4 軟體設備 50
3-4-1 LabVIEW 50
3-4-2 Xview資料蒐集系統軟體 50
3-5 熱環境動態計算與控制流程 51
3-5-1 系統控制流程 51
3-5-2 噴霧時間之計算 52
3-6 LabVIEW程式之建立 53
3-6-1 即時溫濕度擷取程式 53
3-6-2 噴霧時間計算主程式 54
3-6-3 人機介面 55
第四章 結果與討論 ……………………………………………….56
4-1 日射量穩定情況下之實驗 57
4-1-1 噴霧時間計算程式之控制 57
4-1-2 定時噴霧60秒之控制 59
4-1-3 定時噴霧30秒之控制 61
4-2 分段脈衝式日射量遽增情況下之實驗 64
4-2-1 噴霧時間計算程式之控制 64
4-2-2 定時噴霧60秒之控制 66
4-2-3 定時噴霧30秒之控制 68
4-3 各實驗中段數據之比較 71
4-3-1 日射量穩定情況下之實驗 71
4-3-2 日射量遽增情況下之實驗 73
4-4 高日射量持續情況下之實驗 74
第五章 結論與建議 ……………………………………………….78
5-1 結論 78
5-2 建議 80
第六章 參考文獻 ………..……………………………………..8
