關於霧化器

來自專欄耕

最近在設計新溫室，裡面涉及到一個重要的功能就是加濕、降溫。在北方很多地方，空氣的濕度是非常不理想的。就算開了濕簾，強制通風后也能很明顯的看到濕度急劇下降。

這是因為外界的濕度實在是太低了。早上10點鐘左右的時候空氣濕度居然只有10%左右。再低我的感測器就要測不準了 ;-p

經驗上來講，植物在70%左右的相對濕度條件下生長情況較為良好。過高的相對濕度導致植物體內液體流動量減小，導致葉片缺鈣，產生較小的葉片，降低光合作用率,阻礙授粉，導致大量真菌產生。在濕度下降的時候，由於VPD升高植物會需要更多的水，在這個過程中可能導致Water stress，當濕度進一步下降，植物氣孔會關閉以降低需水量，同時也影響到了二氧化碳的吸收，導致光合作用下降。所以植物生長環境的濕度也是至關重要的。

然而在中國北方的溫室裡面，要控制濕度真是難上加難，同時濕度控制在生產者的理解中沒有溫度控制那麼重要。

冬季：由於沒有經濟的熱源，聯棟溫室在北方很多地方的使用成本過高，鮮少有人使用。使用日光溫室的一大弊病是冬季由於需要盡量減少通風量來維持溫度，往往採取少通風/不通風的方式。冬季棚內在太陽升起後CO2含量迅速下降至補償點以下，濕度始終維持在90%以上的高位，在這種條件下幾乎只能瘋狂的使用化學控制來保證植物不被真菌殺死。

夏季，北方仍然非常乾燥，為了維持溫室內溫度，往往需要通過增大通風量的方式。然而如上圖所示，在使用濕簾的情況下，增大通風也只能讓溫室中的濕度逐漸下降。理論上來講，如果種植的溫室高度和種植品類相匹配的話，在夏季植物自身的蒸騰作用就可以維持室內一個合理的濕度,適量的通風就可以利用空氣中的水分將潛熱帶出溫室。在控制上，有時候甚至可以反常識的減少通風量來降低室內溫度。但是要知道，大部分中國的溫室都不是生產者自己建的，而是全國各地總包商按照一些既有經驗瞎建的。就比如現在我們正在用的這兩個，頂高7.5米。 如果說要在這裡面種植理想的作物，我想是香蕉，其他的都難產生足夠的水分來維持這麼大空間的濕度。

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所以加濕是有必要的。除了保證在溫室通風的時候使用濕簾，還必須要使用噴霧系統。市場上能買到的噴霧系統主要分為三種：

1：利用離心原理

水在高速運動的旋轉盤作用下，由於水與旋轉盤之間的摩擦力作用，使得水做速度越來越大的圓周運動，且水將沿著圓盤最外沿切線方向飛速出去，高速運動的水與固體障礙物相碰撞，會產生極其微小的霧滴，因此極大地提高了蒸發表面積；霧滴通過強力風扇吹出的氣流，極大地提高了液體表面風速，加快氣體分子的擴散，因此水的蒸發量大大提高，水在蒸發過程中吸收熱量，降低溫度，同時可以提高空氣相對濕度，減少粉塵，凈化空氣；這種增加濕度的設備是利用了物體離心運動的原理，故稱做離心式加濕器。

優點：霧化量大；霧化顆粒較小；能耗低；成本較低

缺點：長得丑；價格較高；單點霧化量太大，覆蓋可能不均勻

2:超聲波（家用加濕器）：

盤形陶瓷壓電換能器將電能轉換成機械能，換能器從超聲波發生器接收高頻電信號，並轉換成相同頻率的機械振動。兩個鈦質柱筒放大了運動，增加了霧化表面的振動幅度。換能器轉換後的振動，在沿噴嘴的方向上產生橫向的駐波，聲波在達到霧化面（位於噴嘴最前端的細小直徑部位）時最大。液體通過噴嘴導入至霧化面。出現在霧化面的液體吸收了振動能量，從而實現霧化。

優點：霧化效果極佳，顆粒通通小於10μm；通通小於10μm。給電就來米，方便好控制；不需要管道，扔水裡就行。

缺點：耗能較高，3L/hr的霧化量須250w+功率。霧化量隨時間衰減比較嚴重。價格比較貴。

3.壓力機械霧化器

壓力霧化器主要分為兩種，一種是低壓霧化器，此種霧化器可運行在自來水壓力下。(0.2-4mpa)

優點：便宜實用，對管道和泵組要求低，適合家庭園藝使用。

缺點：霧化程度低，水珠較大造成葉片表面滴水。

中等壓強霧化器：

利用小型隔膜泵或柱塞泵加壓的霧化系統；（0.5-1.5mpa）

優點：方便實用，造價低

缺點：流量小，容易損壞，霧化效果較好但仍然存在水珠滴露。

高壓霧化：

小型整機 3-5L/min霧化量

壓力15kg-30kg

造價整套2500-3500人民幣

優點：靈活部署，方便，霧化效果好。

缺點：造價過高，流量較小。

高壓柱塞泵泵頭+電機組合適合工業級的大規模溫室生產。此系統可提供70bar以上的壓力，完全滿足各類高壓噴頭的使用。霧化效果極好，系統容量大，可拓展。

優點：大容量，大功率，高性能。

缺點：造價昂貴。（泵頭就可以達到2000一個）

以上大概就是所有霧化方案，發現好像沒有一個適合我們的。正當我絕望之時，發現了這個東西：

高壓洗車一體機：

抱著好奇的心理我點進去看了一下。

60BAR！！！！

自動泄壓！!！

空轉保護！

220v！

5L/hr!

268!!!!

還送你一個5米的120Bar高壓管，及4分的進水管！

看屬性好像實在是太完美了。其實這東西本質上也就是一個電機+柱塞泵泵頭，但是因為它已經進入民用市場，出貨量非常大，所以成本反而降低下來了。買了一台回來試，效果完美。從此告別奸商推銷。

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實際測評結果（2018/6/11）：

我們使用了億力的一台最基礎版洗車機，搭配了36個要求20kg+的高霧化噴嘴。在第一次實驗中，我們使用了18個噴嘴，通過M22.5轉4分-轉2分-接到水管的2分活接-2分直接單噴上面，打開洗車機。

頭十秒鐘，噴霧效果完美，之後卻出現了踹震的現象。就是噴2秒停機1秒的情況。

經過我們分析，這應該是由於我們18個噴嘴的流量太小導致機器里的壓力開關出現壓力下降-壓力過大停機的循環，因為負載不夠，壓力下降的量過小導致機器開啟後瞬間達到高壓停機狀態。

解決方案有兩種：

1。 增加負載，將噴頭數量增加到5L/min的額定出水量附近。

2。拆除洗車機的壓力開關，接入我方自己的繼電器取代現在洗車機的壓力開關。

測評後將繼續更新。