利用太陽熱能使建築夏季通風降溫和冬季取暖升溫之研究

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(1)國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文. 利用太陽熱能使建築夏季通風降溫和冬季取暖升溫之研究 The Study of Building Cooling in Summer and Heating in Winter Using Solar Thermal Energy. 研究生：鄭文宜指導教授：陳世雄. 中華民國一百零二年七月.

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(3) 摘要. 題目: 利用太陽熱能使建築夏季通風降溫和冬季取暖升溫之研究研究生: 鄭文宜指導教授: 陳世雄本研究主要探討以實驗方式將太陽熱能做為驅動力使建築物達到夏天通風降溫和冬天取暖升溫的效果。在夏季部份其工作方式是以吸熱板吸收太陽熱能後，利用熱管快速導熱的特性將熱傳遞至散熱鰭片，鰭片升溫後加熱週遭空氣並使之產生熱氣自然對流，進而達到建築物通風降溫的效果，而在冬季部份則是建造集熱裝置將其以上的熱氣收集起來做為暖氣源導入室內，進而達到讓建築物取暖升溫。實驗中建有一溫室，內分為兩室，一邊有裝太陽能吸熱裝置(A 室)一邊則無(B 室)做為比較。實驗結果發現，在夏季時段皆有不錯的通風降溫效果，有裝吸熱裝置之室內溫度低於未裝裝置且差異最高可達 6℃，通風能力也達國際標準，而在冬季建築升溫也有相當之成果，有裝取暖裝置(A 室)之室內溫度比未裝取暖裝置(B 室)可提高約 4℃。利用此太陽熱能就可達夏季降溫和冬季升溫，除了靈活使用外，也可達到減少能耗之目標。. 關鍵詞:太陽熱能、熱管、通風、取暖. I.

(4) ABSTRACT Subject: The Study of Building Cooling in Summer and Heating in Winter Using Solar Thermal Energy Student: Wen-Yi Cheng Advisor: Shih-Hsiung Chen. Experimental work was performed to study the cooling and heating effect of a building using solar theamal energy as the driving force. In the summer, the heat-absorbing panels absorb solar radiation and transport the heat to heat pipes. Then, the heat pipes transfer the heat to the cooling fins with characteristics of fast thermal conductivity. Building ventilation and cooling was achieved by the buoyancy effect of air when the air heated by fins. In the winter, the heated air are carried to building by collector device, so that building are heated up. A building with two identical compartments, Room A and Room B, was designed as the platform for measurement. The solar ventilation device was installed in Room A, and Room B was not installed for comparison. The experiment results showed that the Room A has good ventilation and cooling effect in summer season. Room A could achieve with up to 6 °C lower interior temperature than that of Room B, and the capacity of the ventilation can be reached to international standards. The building heating in winter time also showed good results. Room A temperature was higher than Room B by about 4 °C. Using solar thermal energy, the system can produce the effect of cooling in summer and heating in winter. It is not only flexible to use but also can achieve the goal of reducing energy consumption.. Keywords: solar thermal energy, heat pipe, ventilation, heating II.

(5) 誌謝. 在成大兩年的碩士班就快過完了，回首過去初到成大時，有別於過去大學時期有著不同的風氣和研究領域，使的我在剛進碩士班之初都在努力適應和學習中度過，兩年過了，學習累積了不少過去未曾接觸過的領域知識，其中最重要感謝我的指導老師陳世雄教授的帶領，讓我不只學到更多的研究領域，也學到了遇事處理問題的能力，還有加強對未來的自我期許，另外老師的工作態度和國際觀也讓我相當敬佩，是我值得效法學習的地方。在研究所的生活中，是難以靠一己之力而完成研究的，路途中總會遇到困難，除了自己老師的指導外，身邊其他的老師、學長、同學、學弟妹和業界人士都是很好資源可請教和幫忙解決問題，在此感謝容丕達學長的在各方面帶領和幫助，讓我很快的接軌太陽能室內通風這項研究領域；感謝伯仲、嘉信、一信、晟桓、鈞維和峻豪學長，讓我可請教相關的專業問題；感謝良靖、震楊和外籍生蘇如坦同學，在實驗上的幫助和訓練英文會話的能力；感謝文豪學弟對我的實驗幫助最多，還有光耀學弟和陳葳學妹在其他事務處理上的幫助，另外還有非本研究室的同學和朋友，在研究過程壓力大時，你們的鼓勵都是我繼續向前的動力。最後要感謝我的父親母親，在這十幾年的求學階段給我精神和物質上的幫助，我有今日的能力一切都歸功於你們，而現在我已完成了人生的一個階段，但學習仍未結束，未來還有太多需要學習的地方，期許將來能有所成就進而回饋家人、回饋社會、回饋地球。. III.

(6) 目錄摘要 .................................................................................................................... I ABSTRACT ..................................................................................................... II 誌謝 ................................................................................................................. III 目錄 ................................................................................................................. IV 表目錄 ............................................................................................................. VI 圖目錄 ........................................................................................................... VII 符號說明 .....................................................................................................XVII 第一章緒論 ..................................................................................................... 1 1-1 前言 ................................................................................................... 1 1-2 文獻回顧 ........................................................................................... 3 1-3 內容概要 ........................................................................................... 6 第二章實驗原理 ............................................................................................. 7 2-1 基本運作原理 ................................................................................... 8 2-2 太陽能通風器 ................................................................................... 9 2-2-1 吸熱區 ...................................................................................... 9 2-2-2 熱管 .......................................................................................... 9 2-2-3 散熱區 .................................................................................... 10 2-3 實驗相關計算 ................................................................................... 11 2-3-1 夏季通風降溫實驗................................................................ 11 2-3-2 冬季取暖升溫實驗................................................................ 12 第三章實驗設備與量測 ............................................................................. 13 3-1 戶外溫室與太陽能通風系統/太陽能取暖系統模型 .................... 13. IV.

(7) 3-1-1 溫室 ........................................................................................ 13 3-1-2 太陽能通風系統.................................................................... 14 3-1-2 太陽能取暖系統.................................................................... 15 3-2 實驗設備 ......................................................................................... 16 3-3 實驗流程 ......................................................................................... 18 3-3-1 夏季通風降溫........................................................................... 18 3-3-2 冬季取暖升溫........................................................................ 19 第四章結果與討論 ..................................................................................... 20 4-1 夏季溫室通風之探討 ..................................................................... 20 4-1-1 2012 年 7 月 12 日之實驗結果 ............................................ 20 4-1-2 2012 年 9 月 12 日之實驗結果 ............................................ 23 4-1-3 2012 年 10 月 3 日之實驗結果 ............................................ 26 4-1-4. 通風換氣效能計算.............................................................. 28. 4-2 冬季溫室取暖之探討 ..................................................................... 29 4-2-1 2013 年 1 月 6 日之實驗結果 .............................................. 29 4-2-2 2013 年 1 月 23 日之實驗結果 ............................................ 34 4-2-3 2013 年 2 月 21 日之實驗結果 ............................................ 36 4-2-4 加熱效能計算........................................................................... 39 第五章結論 ................................................................................................... 41 5-1 綜合討論 ......................................................................................... 41 5-2 實驗誤差 ........................................................................................... 44 5-3 未來工作及建議 ............................................................................... 45 參考文獻 ......................................................................................................... 46. V.

(8) 表目錄表 1 - 1 各式傳統建築通風器優缺點比較...................................................49 表 4 - 1 天氣雲量示意表...............................................................................49 表 4 - 2 風級與風速對照及描述 ..................................................................50 表 4 - 3 A、B 兩室中心各高度溫差值.........................................................51 表 4 - 4 夏季通風效能 ................................................................................51 表 4 - 5 冬季取暖效能...................................................................................52. VI.

(9) 圖目錄圖 2 - 1 熱虹吸式熱管工作原理................................................................... 53 圖 2 - 2 兩垂直等溫平板內的自然對流 ...................................................... 53 圖 3 - 1 歸仁實驗場溫室地點…………….…………...……….………….54 圖 3 - 2 溫室外觀........................................................................................... 54 圖 3 - 3 溫室結構圖....................................................................................... 55 圖 3 - 4 熱管 ................................................................................................... 55 圖 3 - 5 太陽能通風器構造圖....................................................................... 56 圖 3 - 6 太陽能取暖系統裝置於溫室外觀 .................................................. 56 圖 3 - 7 集熱外蓋構造................................................................................... 57 圖 3 - 8 導熱管............................................................................................... 57 圖 3 - 9 驅動風扇........................................................................................... 58 圖 3 - 10 資料擷取器..................................................................................... 58 圖 3 - 11 熱電偶線......................................................................................... 59 圖 3 - 12 微流量計......................................................................................... 59 圖 3 - 13 手持型風速計................................................................................. 60 圖 3 - 14 溫度百葉箱..................................................................................... 60 圖 3 - 15 室內及太陽能通風器溫度量測點 ................................................ 61 圖 4 - 1 七月上午 A 室中心溫度分佈圖 ......................................................62 圖 4 - 2 七月上午 B 室中心溫度分佈圖 ...................................................... 62 圖 4 - 3 - 1 七月上午 A 室東北角溫度分佈圖 ............................................ 63 圖 4 - 3 - 2 七月上午 A 室東南角溫度分佈圖 ............................................ 63 圖 4 - 3 - 2 七月上午 A 室西北角溫度分佈圖 ............................................ 64. VII.

(10) 圖 4 - 3 - 4 七月上午 A 室西南角溫度分佈圖 ............................................ 64 圖 4 - 4 七月上午太陽能通風器溫度分佈圖 .............................................. 65 圖 4 - 5 - 1 七月上午太陽能通風器入口氣流流量趨勢圖 ......................... 65 圖 4 - 5 - 2 七月上午太陽能通風器入口氣流風溫度分佈圖 ..................... 66 圖 4 - 6 七月上午戶外風量........................................................................... 66 圖 4 - 7 七月中午 A 室中心溫度分佈圖...................................................... 67 圖 4 - 8 七月中午 B 室中心溫度分佈圖 ...................................................... 67 圖 4 - 9 - 1 七月中午 A 室東北角溫度分佈圖 ............................................ 68 圖 4 - 9 - 2 七月中午 A 室東南角溫度分佈圖 ............................................ 68 圖 4 - 9 - 3 七月中午 A 室西北角溫度分佈圖 ............................................ 69 圖 4 - 9 - 4 七月中午 A 室西南角溫度分佈圖 ............................................ 69 圖 4 - 10 七月中午太陽能通風器溫度分佈圖 ............................................ 70 圖 4 - 11 - 1 七月中午太陽能通風器入口氣流流量趨勢圖 ....................... 70 圖 4 - 11 - 2 七月中午太陽能通風器入口氣流溫度分佈圖 ....................... 71 圖 4 - 12 七月中午戶外風量......................................................................... 71 圖 4 - 13 七月下午 A 室中心溫度分佈圖.................................................... 72 圖 4 - 14 七月下午 B 室中心溫度分佈圖 .................................................... 72 圖 4 - 15 - 1 七月下午 A 室東北角溫度分佈圖 .......................................... 73 圖 4 - 15 - 2 七月下午 A 室東南角溫度分佈圖 .......................................... 73 圖 4 - 15 - 3 七月下午 A 室西北角溫度分佈圖 .......................................... 74 圖 4 - 15 - 4 七月下午 A 室西南角溫度分佈圖 .......................................... 74 圖 4 - 16 七月下午太陽能通風器溫度分佈圖 ............................................ 75 圖 4 - 17 - 1 七月下午太陽能通風器入口氣流流量趨勢圖 ....................... 75 圖 4 - 17 - 2 七月下午太陽能通風器入口氣流溫度分佈圖 ....................... 76 圖 4 - 18 七月下午戶外風量......................................................................... 76 VIII.

(11) 圖 4 - 19 九月上午 A 室中心溫度分佈圖.................................................... 77 圖 4 - 20 九月上午 B 室中心溫度分佈圖 .................................................... 77 圖 4 - 21 - 1 九月上午 A 室東北角溫度分佈圖 .......................................... 78 圖 4 - 21 - 2 九月上午 A 室東南角溫度分佈圖 .......................................... 78 圖 4 - 21 - 3 九月上午 A 室西北角溫度分佈圖 .......................................... 79 圖 4 - 21 - 4 九月上午 A 室西南角溫度分佈圖 .......................................... 79 圖 4 - 22 九月上午太陽能通風器溫度分佈圖 ............................................ 80 圖 4 - 23 - 1 九月上午太陽能通風器出入口氣流流量趨勢圖 ................... 80 圖 4 - 23 - 2 九月上午太陽能通風器出入口氣流溫度分佈圖 ................... 81 圖 4 - 24 九月上午戶外風量......................................................................... 81 圖 4 - 25 九月中午 A 室中心溫度分佈圖.................................................... 82 圖 4 - 26 九月中午 A 室中心溫度分佈圖.................................................... 82 圖 4 - 27 - 1 九月中午 A 室東北角溫度分佈圖 .......................................... 83 圖 4 - 27 - 2 九月中午 A 室東南角溫度分佈圖 .......................................... 83 圖 4 - 27 - 3 九月中午 A 室西北角溫度分佈圖 .......................................... 84 圖 4 - 27 - 4 九月中午 A 室西南角溫度分佈圖 .......................................... 84 圖 4 - 28 九月中午太陽能通風器溫度分佈圖 ............................................ 85 圖 4 - 29 - 1 九月中午太陽能通風器出入口氣流流量趨勢圖 ................... 85 圖 4 - 29 - 2 九月中午太陽能通風器出入口氣流溫度分佈圖 ................... 86 圖 4 - 30 九月中午戶外風量......................................................................... 86 圖 4 - 31 九月下午 A 室中心溫度分佈圖.................................................... 87 圖 4 - 32 九月下午 B 室中心溫度分佈圖 .................................................... 87 圖 4 - 33 - 1 九月下午 A 室東北角溫度分佈圖 .......................................... 88 圖 4 - 33 - 2 九月下午 A 室東南角溫度分佈圖 .......................................... 88 圖 4 - 33 - 3 九月下午 A 室西北角溫度分佈圖 .......................................... 89 IX.

(12) 圖 4 - 33 - 4 九月下午 A 室西南角溫度分佈圖 .......................................... 89 圖 4 - 34 九月下午太陽能通風器溫度分佈圖 ............................................ 90 圖 4 - 35 - 1 九月下午太陽能通風器出入口氣流流量趨勢圖 ................... 90 圖 4 - 35 - 2 九月下午太陽能通風器出入口氣流溫度分佈圖 ................... 91 圖 4 - 36 九月下午戶外風量......................................................................... 91 圖 4 - 37 十月上午 A 室中心溫度分佈圖.................................................... 92 圖 4 - 38 十月上午 B 室中心溫度分佈圖 .................................................... 92 圖 4 - 39 - 1 十月上午 A 室東北角溫度分佈圖 .......................................... 93 圖 4 - 39 - 2 十月上午 A 室東南角溫度分佈圖 .......................................... 93 圖 4 - 39 - 3 十月上午 A 室西北角溫度分佈圖 .......................................... 94 圖 4 - 39 - 4 十月上午 A 室西南角溫度分佈圖 .......................................... 94 圖 4 - 40 - 1 十月上午 B 室東北角溫度分佈圖 .......................................... 95 圖 4 - 40 - 2 十月上午 B 室東南角溫度分佈圖 .......................................... 95 圖 4 - 40 - 3 十月上午 B 室西北角溫度分佈圖 .......................................... 96 圖 4 - 40 - 4 十月上午 B 室西南角溫度分佈圖 .......................................... 96 圖 4 - 41 十月上午太陽能通風器溫度分佈圖 ............................................ 97 圖 4 - 42 - 1 十月上午太陽能通風器出入口氣流流量趨勢圖 ................... 97 圖 4 - 42 - 2 十月上午太陽能通風器出入口氣流溫度分佈圖 ................... 98 圖 4 - 43 十月上午戶外風量......................................................................... 98 圖 4 - 44 十月中午 A 室中心溫度分佈圖.................................................... 99 圖 4 - 45 十月中午 B 室中心溫度分佈圖 .................................................... 99 圖 4 - 46 - 1 十月中午 A 室東北角溫度分佈圖 ........................................ 100 圖 4 - 46 - 2 十月中午 A 室東南角溫度分佈圖 ........................................ 100 圖 4 - 46 - 3 十月中午 A 室西北角溫度分佈圖 ........................................ 101 圖 4 - 46 - 4 十月中午 A 室西南角溫度分佈圖 ........................................ 101 X.

(13) 圖 4 - 47 - 1 十月中午 B 室東北角溫度分佈圖 ........................................ 102 圖 4 - 47 - 2 十月中午 B 室東南角溫度分佈圖 ........................................ 102 圖 4 - 47 - 3 十月中午 B 室西北角溫度分佈圖 ........................................ 103 圖 4 - 47 - 4 十月中午 B 室西南角溫度分佈圖 ........................................ 103 圖 4 - 48 十月中午太陽能通風器溫度分佈圖 .......................................... 104 圖 4 - 49 - 1 十月中午太陽能通風器出入口氣流流量趨勢圖 ................. 104 圖 4 - 49 - 2 十月中午太陽能通風器出入口氣流溫度分佈圖 ................. 105 圖 4 - 50 十月中午戶外風量....................................................................... 105 圖 4 - 51 十月下午 A 室中心溫度分佈圖.................................................. 106 圖 4 - 52 十月下午 B 室中心溫度分佈圖 .................................................. 106 圖 4 - 53 - 1 十月下午 A 室東北角溫度分佈圖 ........................................ 107 圖 4 - 53 - 2 十月下午 A 室東南角溫度分佈圖 ........................................ 107 圖 4 - 53 - 3 十月下午 A 室西北角溫度分佈圖 ........................................ 108 圖 4 - 53 - 4 十月下午 A 室西南角溫度分佈圖 ........................................ 108 圖 4 - 54 - 1 十月下午 B 室東北角溫度分佈圖 ........................................ 109 圖 4 - 54 - 2 十月下午 B 室東南角溫度分佈圖 ........................................ 109 圖 4 - 54 - 3 十月下午 B 室西北角溫度分佈圖 ........................................ 110 圖 4 - 54 - 4 十月下午 B 室西南角溫度分佈圖 ........................................ 110 圖 4 - 55 十月下午太陽能通風器溫度分佈圖 ........................................... 111 圖 4 - 56 - 1 十月下午太陽能通風器出入口氣流流量趨勢圖 ................. 111 圖 4 - 56 - 2 十月下午太陽能通風器出入口氣流溫度分佈圖 ................. 112 圖 4 - 57 十月下午戶外風量....................................................................... 112 圖 4 - 58 一月上旬上午 A 室中心溫度分佈圖 ......................................... 113 圖 4 - 59 一月上旬上午 B 室中心溫度分佈圖 .......................................... 113 圖 4 - 60 - 1 一月上旬上午 A 室東北角溫度分佈圖 ................................ 114 XI.

(14) 圖 4 - 60 - 2 一月上旬上午 A 室東南角溫度分佈圖 ................................ 114 圖 4 - 60 - 3 一月上旬上午 A 室西北角溫度分佈圖 ................................ 115 圖 4 - 60 - 4 一月上旬上午 A 室西南角溫度分佈圖 ................................ 115 圖 4 - 61 - 1 一月上旬上午 B 室東北角溫度分佈圖 ................................ 116 圖 4 - 61 - 2 一月上旬上午 B 室東南角溫度分佈圖 ................................ 116 圖 4 - 61 - 3 一月上旬上午 B 室西北角溫度分佈圖 ................................ 117 圖 4 - 61 - 4 一月上旬上午 B 室西南角溫度分佈圖 ................................ 117 圖 4 - 62 一月上旬上午太陽能通風器溫度分佈圖 .................................. 118 圖 4 - 63 一月上旬上午太陽能取暖系統出入口溫度分佈圖 .................. 118 圖 4 - 64 一月上旬中午 A 室中心溫度分佈圖 ......................................... 119 圖 4 - 65 一月上旬中午 B 室中心溫度分佈圖 .......................................... 119 圖 4 - 66 - 1 一月上旬中午 A 室東北角溫度分佈圖 ................................ 120 圖 4 - 66 - 2 一月上旬中午 A 室東南角溫度分佈圖 ................................ 120 圖 4 - 66 - 3 一月上旬中午 A 室西北角溫度分佈圖 ................................ 121 圖 4 - 66 - 4 一月上旬中午 A 室西南角溫度分佈圖 ................................ 121 圖 4 - 67 - 1 一月上旬中午 B 室東北角溫度分佈圖 ................................ 122 圖 4 - 67 - 2 一月上旬中午 B 室東南角溫度分佈圖 ................................ 122 圖 4 - 67 - 3 一月上旬中午 B 室西北角溫度分佈圖 ................................ 123 圖 4 - 67 - 4 一月上旬中午 B 室西南角溫度分佈圖 ................................ 123 圖 4 - 68 一月上旬中午太陽能通風器溫度分佈圖 .................................. 124 圖 4 - 69 一月上旬中午太陽能取暖系統出入口溫度分佈圖 .................. 124 圖 4 - 70 一月上旬下午 A 室中心溫度分佈圖 ......................................... 125 圖 4 - 71 一月上旬下午 B 室中心溫度分佈圖 .......................................... 125 圖 4 - 72 - 1 一月上旬下午 A 室東北角溫度分佈圖 ................................ 126 圖 4 - 72 -2 一月上旬下午 A 室東南角溫度分佈圖 .................................. 126 XII.

(15) 圖 4 - 72 - 3 一月上旬下午 A 室西北角溫度分佈圖 ................................ 127 圖 4 - 72 - 4 一月上旬下午 A 室西南角溫度分佈圖 ................................ 127 圖 4 - 73 - 1 一月上旬下午 B 室東北角溫度分佈圖 ................................ 128 圖 4 - 73 - 2 一月上旬下午 B 室東南角溫度分佈圖 ................................ 128 圖 4 - 73 - 3 一月上旬下午 B 室西北角溫度分佈圖 ................................ 129 圖 4 - 73 - 4 一月上旬下午 B 室西南角溫度分佈圖 ................................ 129 圖 4 - 74 一月上旬下午太陽能通風器溫度分佈圖 .................................. 130 圖 4 - 75 一月上旬下午太陽能取暖系統出入口溫度分佈圖 .................. 130 圖 4 - 76 一月下旬上午 A 室中心溫度分佈圖 ......................................... 131 圖 4 - 77 一月下旬上午 B 室中心溫度分佈圖 .......................................... 131 圖 4 - 78 - 1 一月下旬上午 A 室東北角溫度分佈圖 ................................ 132 圖 4 - 78 - 2 一月下旬上午 A 室東南角溫度分佈圖 ................................ 132 圖 4 - 78 - 3 一月下旬上午 A 室西北角溫度分佈圖 ................................ 133 圖 4 - 78 - 4 一月下旬上午 A 室西南角溫度分佈圖 ................................ 133 圖 4 - 79 - 1 一月下旬上午 B 室東北角溫度分佈圖 ................................ 134 圖 4 - 79 - 2 一月下旬上午 B 室東南角溫度分佈圖 ................................ 134 圖 4 - 79 - 3 一月下旬上午 B 室西北角溫度分佈圖 ................................ 135 圖 4 - 79 - 4 一月下旬上午 B 室西南角溫度分佈圖 ................................ 135 圖 4 - 80 一月下旬上午太陽能通風器溫度分佈圖 .................................. 136 圖 4 - 81 一月下旬上午太陽能取暖系統出入口溫度分佈圖 .................. 136 圖 4 - 82 一月下旬中午 A 室中心溫度分佈圖 ......................................... 137 圖 4 - 83 一月下旬中午 B 室中心溫度分佈圖 .......................................... 137 圖 4 - 84 - 1 一月下旬中午 A 室東北角溫度分佈圖 ................................ 138 圖 4 - 84 - 2 一月下旬中午 A 室東南角溫度分佈圖 ................................ 138 圖 4 - 84 - 3 一月下旬中午 A 室西北角溫度分佈圖 ................................ 139 XIII.

(16) 圖 4 - 84 - 4 一月下旬中午 A 室西南角溫度分佈圖 ................................ 139 圖 4 - 85 - 1 一月下旬中午 B 室東北角溫度分佈圖 ................................ 140 圖 4 - 85 - 2 一月下旬中午 B 室東南角溫度分佈圖 ................................ 140 圖 4 - 85 - 3 一月下旬中午 B 室西北角溫度分佈圖 ................................ 141 圖 4 - 85 - 4 一月下旬中午 B 室西南角溫度分佈圖 ................................ 141 圖 4 - 86 一月下旬中午太陽能通風器溫度分佈圖 .................................. 142 圖 4 - 87 一月下旬中午太陽能取暖系統出入口溫度分佈圖 .................. 142 圖 4 - 88 一月下旬下午 A 室中心溫度分佈圖 ......................................... 143 圖 4 - 89 一月下旬下午 B 室中心溫度分佈圖 .......................................... 143 圖 4 - 90 - 1 一月下旬下午 A 室東北角溫度分佈圖 ................................ 144 圖 4 - 90 - 2 一月下旬下午 A 室東南角溫度分佈圖 ................................ 144 圖 4 - 90 - 3 一月下旬下午 A 室西北角溫度分佈圖 ................................ 145 圖 4 - 90 - 4 一月下旬下午 A 室西南角溫度分佈圖 ................................ 145 圖 4 - 91 - 1 一月下旬下午 B 室東北角溫度分佈圖 ................................ 146 圖 4 - 91 - 2 一月下旬下午 B 室東南角溫度分佈圖 ................................ 146 圖 4 - 91 - 3 一月下旬下午 B 室西北角溫度分佈圖 ................................ 147 圖 4 - 91 - 4 一月下旬下午 B 室西南角溫度分佈圖 ................................ 147 圖 4 - 92 一月下旬下午太陽能通風器溫度分佈圖 .................................. 148 圖 4 - 93 一月下旬下午太陽能取暖系統出入口溫度分佈圖 .................. 148 圖 4 - 94 二月下旬上午 A 室中心溫度分佈圖 ......................................... 149 圖 4 - 95 二月下旬上午 B 室中心溫度分佈圖 .......................................... 149 圖 4 - 96 - 1 二月下旬上午 A 室東北角溫度分佈圖 ................................ 150 圖 4 - 96 - 2 二月下旬上午 A 室東南角溫度分佈圖 ................................ 150 圖 4 - 96 - 3 二月下旬上午 A 室西北角溫度分佈圖 ................................ 151 圖 4 - 96 - 4 二月下旬上午 A 室西南角溫度分佈圖 ................................ 151 XIV.

(17) 圖 4 - 97 - 1 二月下旬上午 B 室東北角溫度分佈圖 ................................ 152 圖 4 - 97 - 2 二月下旬上午 B 室東南角溫度分佈圖 ................................ 152 圖 4 - 97 - 3 二月下旬上午 B 室西北角溫度分佈圖 ................................ 153 圖 4 - 97 - 4 二月下旬上午 B 室西南角溫度分佈圖 ................................ 153 圖 4 - 98 二月下旬上午太陽能通風器溫度分佈圖 .................................. 154 圖 4 - 99 二月下旬上午太陽能取暖系統出入口溫度分佈圖 .................. 154 圖 4 - 100 二月下旬中午 A 室中心溫度分佈圖 ....................................... 155 圖 4 - 101 二月下旬中午 B 室中心溫度分佈圖 ........................................ 155 圖 4 - 102 - 1 二月下旬中午 A 室東北角溫度分佈圖 .............................. 156 圖 4 - 102 - 2 二月下旬中午 A 室東南角溫度分佈圖 .............................. 156 圖 4 - 102 - 3 二月下旬中午 A 室西北角溫度分佈圖 .............................. 157 圖 4 - 102 - 4 二月下旬中午 A 室西南角溫度分佈圖 .............................. 157 圖 4 - 103 - 1 二月下旬中午 B 室東北角溫度分佈圖 .............................. 158 圖 4 - 103 - 2 二月下旬中午 B 室東南角溫度分佈圖 .............................. 158 圖 4 - 103 - 3 二月下旬中午 B 室西北角溫度分佈圖 .............................. 159 圖 4 - 103 - 4 二月下旬中午 B 室西南角溫度分佈圖 .............................. 159 圖 4 - 104 二月下旬中午太陽能通風器溫度分佈圖 ................................ 160 圖 4 - 105 二月下旬中午太陽能取暖系統出入口溫度分佈圖 ................ 160 圖 4 - 106 二月下旬下午 A 室中心溫度分佈圖 ....................................... 161 圖 4 - 107 二月下旬下午 B 室中心溫度分佈圖 ........................................ 161 圖 4 - 108 - 1 二月下旬下午 A 室東北角溫度分佈圖 .............................. 162 圖 4 - 108 - 2 二月下旬下午 A 室東南角溫度分佈圖 .............................. 162 圖 4 - 108 - 3 二月下旬下午 A 室西北角溫度分佈圖 .............................. 163 圖 4 - 108 - 4 二月下旬下午 A 室西南角溫度分佈圖 .............................. 163 圖 4 - 109 - 1 二月下旬下午 B 室東北角溫度分佈圖 .............................. 164 XV.

(18) 圖 4 - 109 - 2 二月下旬下午 B 室東南角溫度分佈圖 .............................. 164 圖 4 - 109 - 3 二月下旬下午 B 室西北角溫度分佈圖 .............................. 165 圖 4 - 109 - 4 二月下旬下午 B 室西南角溫度分佈圖 .............................. 165 圖 4 - 110 二月下旬下午太陽能通風器溫度分佈圖 ................................ 166 圖 4 - 111 二月下旬下午太陽能取暖系統出入口溫度分佈圖 ................ 166. XVI.

(19) 符號說明. D. 平板間距. H. 平板長度. u. 等溫對稱平板內流體流速. g. 重力加速度. T0. 鰭片表面溫度. T. 室溫. ν. 動能擴散係數. x. 內部流場任一位置到一半平板間距的垂直距離. 𝑚̇. 等溫對稱平板內流體流量. 𝜌. 工作蒸汽密度. β. 體積膨脹係數. CMM. 每分鐘排出的立方公尺空氣體積. CFM. 每分鐘排出的立方英尺空氣體積. Q. 瓦數. Cp. 定壓熱容. Aavg. A 室整體平均溫度. ∞. XVII.

(20) 第一章. 緒論. 1-1 前言工業革命以來，人口的大量成長及科技的日新月異，人們對於能源的需求也快速增加，但以傳統化石能源產能的方式往往也造就了大規模的汙染和生態浩劫，另外近代的核能發電也有放射性物質外漏的疑慮，在諸多的環境問題與爭論之下衍生出了所謂的再生能源，而以再生能源替代傳統化石能源為現今許多科學家努力的目標，雖現在大部分的再生能源之生產成本比化石能源來的高，但在新興科技的與人類意識催化下，不久的將來必會取代大部分傳統石化能源的一天，以達環境保護及永續發展的目的。再生能源，可大致分為太陽能、風能、水力能、海洋能、地熱能、生質能…等【23】，這些能源的使用皆對環境有友善性，但其往往是富含可觀的能源卻難以開發的情況，其中太陽能是最為取之不盡用之不竭且最簡單可得到的能源，提供了地表萬物的能量所需，也為大多數再生能源之母，故以太陽能為能源發展主軸是最具潛力的。以太陽能發展的能源可分為太陽光電能和太陽熱能，其中太陽光電又稱太陽能電池，將光電半導體受到光照後直接產生可利用的電能，如此便利的產電方式受到大眾的青睞，以太陽能光電產業的蓬勃發展可見一斑，而太陽熱能部分，主要是利用相關集熱方式吸收太陽熱輻射後轉換成較實用的能源(熱、電)，例如以聚焦方式加熱流體變成氣體並帶動渦輪發電的大型太陽能塔、加熱空氣造成浮力效應驅動氣流的太陽能煙囪【24】，或是將水加熱後直接使用的太陽能熱水器，都是太陽熱能的應用例子。本研究即是利用 1.

(21) 太陽熱能做為應用，但不產電或熱，而是類似太陽能煙囪般將此熱能用來加熱空氣，因溫差而產生氣體流動，達到空氣自然對流帶動室內通風和利用此熱氣作為室內取暖的用途。室內通風的部分，在一般住家或工廠均須要有通風換氣的管道，一方面可到排汙氣的效果，二方面也有調溫的作用，在一些高溫且空氣混濁的工廠工作環境，以通風方式達到引進乾淨空氣及降溫更顯得重要，可有助於人類身體健康及工作效率提升，目前應用在建築方面的通風方式主要有渦輪免動力、傳統風扇排風、自然對流通風，各有其優缺點(如表 1-1)，而本研究即為利用自然對流達到通風之效果。室內取暖方面，在屬寒帶的地區，人類在室內一般皆用火爐或電熱的方式取暖，但此方式不僅耗能且易汙染空氣，近年則有搭配以太陽熱能取暖的綠建築，是為開啟環保的契機，本研究另一部分即是將熱氣收集起來並導回室內，做一取暖之研究，此方式不僅可以用來人類生活取暖，更可用在農業種植溫控領域上。本研究以再生能源-太陽能為研究主軸，利用其熱能發揮在通風的主題上，研究內容包括建造一溫室的空間，並利用太陽能的通風系統，在夏季的炎熱季節時對溫室做通風降溫的實驗，在冬季低溫時利用集熱裝置將熱氣收集起來並導回溫室內，做一溫室升溫的研究。溫室分成實驗組和對照組，實驗組有裝太陽能通風系統，而對照組則無，並在不同時段做實驗量測，藉此可全面性的相互比較分析，並探討對照實際建築及其效能。. 2.

(22) 1-2 文獻回顧本論文研究重點在於利用太陽熱能對建築物做一通風降溫和取暖升溫的效果，另外還有平板自然對流和熱管相關技術理論之探討，故在參考文獻時以此方面為考量。建築物通風和取暖方面，2010 年的 Chan 等人【1】整合過去研究，指出建築物主要的耗能的部份在於暖氣﹅通風和空調(HVAC)，若以傳統的方式加熱或冷卻空氣既會耗能且製造大量的二氧化碳排放量，對未來能源短缺的情況下有一定的影響，其內容也介紹和比較多種利用太陽能的通風模式，包括 Trombe 牆(Trombe wall) 【2~4】﹅太陽能煙囪(Solar chimney) 【5~8】﹅無釉蒸發式太陽能門(Unglazed transpired solar façade) ﹅太陽能屋頂(Solar roof) 【9~10】等，最後提到 Maria【11】等人的研究須結合主動式和被動式的太陽能系統，彌補各其限制和缺陷，並且要有靈活的裝置構件用來適應不同的建築物上，加熱和冷卻系統的組合可以適用於不同季節不同地區的建物上，如此結合才能提高其效率和成本效益，更能被市場所接受。利用太陽能通風的部份，以太陽能煙囪(Solar chimney)研究的例子為多，在2006年Mathur【12】等人以傾斜的煙囪做為太陽能通風的設計研究，其裝置上表面為玻璃，下表面為絕熱且容易吸收輻射的物體，經由太陽照射後產生熱氣流排出煙囪口，而建築物下方開口自然補進較涼的氣流入室內，在考慮太陽照射角度及煙囪傾斜角之排熱氣效能的問題後，研究發現設置在45度時為最理想角度。另外應用在高樓通風方面，2004 年 Pasquay【13】針對於高層建築大樓的雙層外牆自然通風和隔音的研究，為了解其效能，對三棟高樓建築做了至少一年以上的監測，研究發現雙 3.

(23) 層外牆使用在高樓建築是可行的，可以達到自然通風的效能也可以提高隔音的效果，另外也有降低日曬破壞、降低噪音、夜間通風 (Siemens building) 之優點，但其缺點兩牆的溫差大、建築成本高、清潔費用高，雖其研究有不錯之效能，但並不全是每個地區建築最好的選擇，該裝置適合使用在溫帶氣候。在國立成功大學力行校區的綠色魔法學校【25】也是個很好的例子，其中大型演講廳-崇華廳的通風塔運用了太陽能煙囪通風的概念，當戶外低於28℃時，室內溫度可維持在30.5℃，全年可節省 27%的空調耗電。以農作物溫室通風研究方面，在 2005 年 Davies【14】提到對於熱帶性氣候國家的農作物，降低炎熱環境下農作物生長的困難度可改善國家進口糧食的依賴，其技術主要以太陽能做為輔助，蒸發液體做為降溫的方式而裝置在種植農作物的溫室上。其實驗發現使用蒸發冷卻散熱的方式在夏季時可降低 5℃，這使得番茄和黃瓜這類作物可延長耕種的時間。在利用太陽能熱能產生暖氣的研究方面，大部份的研究內容以單一吸熱模組做為研究內容，包括裝置的規格設計和數值模擬，少部份則有較系統式的研究如取暖系統與建築的加熱效果關係。2008 年 Hikmet Esen 【15】研究在單一模組在吸熱板上，比較有擾流障礙物和無擾流障礙物的情況下對空氣的加熱的效能，研究指出，適度的擾流障礙物可以增加吸熱板和空氣接觸面積進而讓空氣加熱效果提升。2005 年 Zhai 等人【16】利用電熱模擬太陽能的效果，也對此熱交換器做一研究，研究發現，熱量的輸入﹅裝置傾角﹅管道設計皆會對熱空氣的溫度有關。另外在較有系統式的研究方面有 2011 年 Zhao【17】做的增加熱儲能裝置，以卵石床和儲水罐做為熱氣未被使用時的儲能裝置，可以增加熱使用效率以及無光照時段的使用。. 4.

(24) 在平板自然對流和熱管相關技術理論方面，本研究遵循過去研究碩士論文【26】【27】之參考文獻，也了解到平板自然對流的理論基礎和研究發展，由最早的 Elenbass【18】於 1942 開始做廣泛的研究，探討兩垂直等溫平板所產生的自然對流現象，在往後的諸多學者也進行許多的研究。另外在熱管方面，最早的設計及運用在 1963 年 Grover【19】等人的研究上，目的為人造衛星的熱傳輸所設計，當時使用不銹鋼管材質，並以鈉為工作介質，內有網狀的毛細結構，研究發現其熱傳導係數高於任何已知金屬，從此命名為熱管(Heat Pipe)，並於 1967 年成功的應用在人造衛星上，一直到現代熱管方面的研究也有各式不同的特性，除了國外研究外，國內也有諸多類似研究，例如 2004 年國立成功大學航空太空研究所的劉智仁【28】探討熱管蒸汽腔室的物理現象，研究中將熱管的極限值與工作原理做一完整的描述。本研究室在 2007 年呂金翰【26】及 2009 年林宥任【27】有之相關研究，利用電加熱模擬太陽能，在將熱經由熱管傳熱致鋁鰭片，進而造成空氣的自然對流達到通風的效果，是為一創新的通風研究，根據文獻【26】內容，已針對熱管數和散熱鰭片做深入的探討，研究發現熱管數越多通風效果越好，而散熱鰭片有一最佳片數可達通風量最大，文獻【27】除了將熱管換為熱虹吸式外，也對散熱鰭片做更深入的最佳化研究，另外也提到在太陽照射角度與熱管效率的平衡下，通風器與地面需呈夾角 5 度，可讓太陽能通風器有最好的發揮。. 5.

(25) 1-3 內容概要本論文內容分為五章，第一章為緒論，敘述本論文之研究動機與研究目的，並對相關建築物通風器應用之文獻做一回顧。第二章為本研究之相關實驗原理，概述太陽能通風系統的基本架構及相關實驗理論探討。第三章為實驗設備與量測方法，介紹實驗用的溫室、設備及相關操作，並概述實驗流程。第四章為結果與討論，將所量測的數據做整理並詳細的分析討論，探討其研究目的與實際結果。第五章為結論與建議，總結所有實驗結果與發現之現象，最後提出未來的工作與建議。. 6.

(26) 第二章實驗原理. 本研究是延續過去文獻【26】及【27】的研究成果及未來建議之方向，做一更為貼近真實情況的研究。過去研究主要以電加熱的模式模擬為太陽熱能，在利用熱管將熱傳遞至散熱鰭片，進而加熱週遭空氣產生自然對流的現象，而本實驗第一部份是在戶外蓋一適當大小的溫室空間，直接吸收太陽熱能，再利用熱管傳遞至散熱鰭片並讓溫室空間有空氣通風降溫效果，規模與真實性大於過去文獻之研究，為本研究主要特色之一，另外再依據此通風效應，延伸為第二部份的實驗，將產生的熱氣收集後再導回溫室內，做為可在冬天溫室取暖的效果，為本研究的第二特色，另外本研究強調對實驗後的數據分析與討論，對於相關設計與現象原理已在本研究室研究團隊之成果【26】及【27】內有做詳盡有的探討，在此僅簡述之。依據過去研究，針對熱管數、散熱鰭片數及傾斜角對通風量做深入的探討，初步的取得一最佳化操作參數，並將此最佳操作參數及規格應用於本實驗中，詳細規格於第三章說明。另外在太陽能通風器裝置的部分，該通風器與水平地面呈 5 度夾角，吸熱區為低處，而散熱區為高處，其理由為熱管考量，因本實驗用的是熱虹吸式熱管，水平置放時無法有效發揮熱管的效果，需要在有傾斜的狀態才能發揮熱管的功用，經由過去實驗測試在角度 5 度時已能發揮效果，因此本實驗通風器設計成與地面呈 5 度的角度置放。. 7.

(27) 2-1 基本運作原理本實驗使用的通風器系統，主要由吸熱板、熱管、一列垂直的散熱鰭片所組成，另外搭配溫室空間做為通風目標，其工作原理是利用陽光的照射在黑色的吸熱板上加熱，搭配玻璃使其熱能增加，而吸熱板的熱會傳至熱管加熱端使內部工作流體吸熱後產生相變化，熱管的真空環境很容易的讓工作流體自液態轉為氣態，變成氣態後體積快速膨脹並以蒸汽快速流動，將熱能傳遞至冷卻端，熱管的冷卻端與一列垂直的散熱鰭片接觸，當熱能傳遞給散熱鰭片後，鰭片溫度升高並加熱鰭片週遭的空氣進而讓此熱空氣產生上升的自然對流，而熱管冷卻端內的汽態工作流體會凝結回液態並流回加熱端再重複被加熱，完成以太陽熱能帶動氣流流動的效果，將此對流效果放置在溫室屋頂上，溫室內的空氣會逐漸被加熱並以對流方式排至戶外天空，而溫室附近新鮮的空氣會經由門窗進入溫室內遞補，達到夏季溫室內通風且降溫的效果。太陽能溫室取暖部份則是將受加熱的空氣，利用隔熱的集熱外蓋罩住整個散熱區並把熱氣收集起來，在集熱外蓋的最高處裝置隔熱的導熱管，導熱管連接到溫室內部的底端，其出口加裝一電力風扇以驅動熱氣流，如此便可以極少電力的方式達到溫室升溫的效果，可用於冬季溫室保暖用途。. 8.

(28) 2-2 太陽能通風器本節主要敘述太陽能通風器系統各部位之設計及運作原理。. 2-2-1 吸熱區吸熱區由熱管及黑色的鋁吸熱板組成，熱管被吸熱板包覆於內，並在上方適當距離處覆蓋玻璃。太陽表面溫度約 6000K，它發出的輻射波長很短，是為短波輻射，而當陽光照射在吸熱板上時，黑色的塗面可使更易吸收輻射熱能，使吸熱板溫度增加並由熱傳導方式將熱能傳給熱管，另一方面黑色的的鋁板因溫度的升高也放出輻射能，因溫度較低是為長波輻射，短波輻射和長波輻射在經過玻璃時情況是不同的，玻璃對短波輻射幾乎是透明的，但卻強烈的吸收長波輻射，玻璃被由吸熱板放出的長波輻射加熱後，也會放出波長更長的輻射能，一半往外一半往內，其中往內輻射的部分稱為逆輻射，逆輻射將會再由黑色吸熱板吸收，因而加強其吸熱區的加熱效應。在以太陽熱能為能源的熱交換器研究中，對於玻璃與吸熱板的設計有很多種，例如有單層玻璃和雙層玻璃之設計研究【20】，另有考量空氣與吸熱板熱交換面積之流道設計研究【21】，而本研究之太陽能通風器吸熱區為單純吸熱，未有空氣進入並進行熱交換。. 2-2-2 熱管由熱管的發展可知，最初是應用於太空科技上，將太陽照射之高溫處和陰影低溫處做熱交換，其中工作流體從凝結部返回蒸發部依賴毛細管構造的毛細力。然而把毛細管構造應用於地面技術時，有以下缺點：(1) 9.

(29) 增大熱阻，(2)最大熱傳量受制於毛細管界限或沸騰界限，(3)插入毛細管構造的工程複雜及成本高。另外在地面上應用除了毛細管構造外，還有不用毛細力，利用重力使液體返回蒸發部的熱管，此熱管實應稱為「密閉二相熱虹吸式熱管」，圖 2-1 為其構造及作動原理，構造只有容器與作動流體，作動方式為下部加熱，底部液槽發生池沸騰熱傳，當蒸發端的液體溫度達臨界溫度，蒸發端的液體就會受熱沸騰而快速變成蒸汽，蒸汽會因體積大幅膨脹而快速地流動並且將熱傳遞到冷卻端，進行潛熱釋放，而達成快速的熱傳導，冷卻端的蒸氣冷凝成液體，藉著重力回流到蒸發端。熱管的雖然有許多優秀的特性，但熱管無法無限制輸送熱量，對於輸送熱量及作動流體質量有若干限制，在設計時需檢討這些限制，可別分為沸騰極限、冷凝極限、音速極限、毛細構造極限、飛散(溢流) 極限…等，而熱虹吸熱管性能極限是以飛散(溢流)極限當作熱管的最大熱傳量。本研究之熱管使用虹吸式熱管，連接吸熱區與散熱區，在吸熱區為熱端，散熱區為冷端，將熱能由吸熱區傳遞至散熱區。. 2-2-3 散熱區散熱區由散熱鰭片和熱管所組成，其中熱管穿透過一片片垂直的散熱鰭片中間位置，在一個太陽能通風器模組中會有數隻熱管穿透過散熱鰭片，並將熱能經由這些穿透接觸處傳遞給散熱鰭片，一排排的散熱鰭片中間空氣流道處可視為兩垂直等溫平板，在圖 2-2 中，當兩垂直平板的邊界層厚度小於兩平板的間距 D，此時流體的流動可視為單一垂直平板的自然對流，兩平板並不會互相影響。然而當兩平板的間距 D 縮小，或平板長度 H 增加，導致兩邊界層厚度在間距 D 內交會，此時兩平板流場會互相影響，此時流場的內部狀況為完全發展。而對等溫對稱平板其速 10.

(30) 度及流量分別為 u=. (. ṁ =. ) 8. [1. ( 12. (. x )] ⁄2. ). 上列的參數分別為: D ：平板間距(mm)； x ：內部流場任一位置到一半平板間距的垂直距離(mm) 從上式當中可得知當流體在完全發展的情況下，流體的流量與與平板的間距 D 呈三次方的正比。. 2-3 實驗相關計算在此計算部分中，分為夏季通風降溫和冬季取暖升溫的部分，主要針對有裝設太陽能通風器的區域經過實驗溫度數據量測後，再做相關後續處理，以凸顯其效能。. 2-3-1 夏季通風降溫實驗在此部分所量測到的溫度數據，為能直接表示該時段及該位置之溫度，除了直接呈現溫度趨勢外，另外會: (1) 將各個位置之溫度做平均處理，並且因有裝通風器之區域(A室)會比未裝通風器之區域(B室)溫度低，故會將同樣位置之溫度平均值相減(B 室平均溫度減A室平均溫度)，以利各位置之溫差比較。 (2) 在通風換氣效能方面，將各時段通風量平均後，乘以總通風面積2.2 m2，即為CMM (Cubic meter per minute) 11.

(31) m ( ). =. 2 2(m ). ( ) 𝑚. A 室空間體積為 52.5 m3(溫室總體積之一半)，則室換氣時間(m ) =. 2 (m ). 在此算出各時段之換氣量後，依據美國 ASHRAE(American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers，美國冷凍空調協會 )所訂定的通風規範 (ASHRAE Standard 62-89)，每人基準室內換氣量為 15 ~ 20 CFM(0.42~0.57 CMM)來看，若 A 室空間可容納 2~4 人做為工作環境，則 A 室所需的標準換氣量為 30~80 CFM(0.84 ~2.28CMM)，藉此與本實驗之換氣量做比較。(以上相關規格會在第三章詳加描述)。. 2-3-2 冬季取暖升溫實驗同樣的在此部分所量測到的溫度數據，為能直接表示該時段及該位置之溫度，除了直接呈現溫度趨勢外，另外會: (1) 將各個位置之溫度做平均處理，並且因有裝取暖系統之區域(A室)會比未裝取暖系統之區域(B室)溫度高，故會將同樣位置之溫度平均值相減(A室平均溫度減B室平均溫度)，以利各位置之溫差比較。 (2) 將取暖系統出口端之平均排氣量和平均溫度做處理，計算其取暖系統所提供的瓦數，溫差方面使用出口排氣端之平均溫度和當時段整體溫室平均溫度相減，其計算式為: ( )=. (. ). m 體積流率 ( ) 12. 空氣密度 (. m. ). 溫差( ).

(32) 第三章. 實驗設備與量測. 本章節將會說明實驗的內容與步驟。第一節將說明戶外溫室的建立及太陽能通風系統/太陽能取暖系統的模型架構。第二節的部分為實驗用的儀器、材料與製作的設備，並簡述各儀器規格及特性。第三節則敘述太陽能通風器對溫室通風降溫及取暖系統對溫室升溫的實驗與步驟。. 3-1 戶外溫室與太陽能通風系統/太陽能取暖系統模型. 本實驗的架構主要由溫室及安裝在溫室頂部的太陽能通風系統/太陽能取暖系統所組成，此溫室建立在國立成功大學航空太空研究中心(歸仁實驗中心)的草皮空地上(圖 3-1)，其太陽能通風系統主要由外框、吸熱板 -散熱鰭片陣列、熱管、玻璃所組成，另外太陽能取暖系統除以上裝置外，並增加集熱器、集熱導管、風扇，將其搭配後利用太陽熱能使之溫室達到通風降溫或升溫的效果。. 3-1-1 溫室(圖 3-2) 本溫室經申請後建立在成大航太歸仁實驗中心的草皮空地上，挑選於周遭較空曠無遮蔽物處建造，由一開始的規劃設計(圖 3-3)，搭建後略有小修改，並在 2011 年 10 月建立完成。溫室結構以鋼鐵管組合支撐並深固於地面，壁面以雙層 PEP 膜包覆而成，內層為黑色，外層為白色， 13.

(33) 其規格長 10 公尺、寬 5 公尺、高 3 公尺，屋頂為平頂以便安裝太陽能通風/取暖系統，溫室的東側及西側各有兩扇窗，南側及北側各有一道門，溫室內部的隔牆(同為雙層 PEP 膜)將溫室平分南北為各一空間，有安裝太陽能通風/取暖的系統位於南端，稱為 A 室，無安裝系統的位於北端，稱為 B 室，A、B 兩室的目的為比較有安裝系統和無安裝系統的溫度差異。. 3-1-2 太陽能通風系統太陽能通風系統主要由熱管、吸熱板-散熱鰭片陣列、外框、玻璃所組成，並安裝於溫室屋頂上，由於此結構簡單，沒有轉動機械，因此整體成本較低且維修容易。以下介紹各實驗模型元件。 (1) 熱管(圖 3-4) 熱管由大連商立德熱傳技術有限公司提供，外徑 8 mm 長 1 m 的虹吸式熱管，其啟動性能為在 90℃恆溫水中，一分鐘內冷端溫度≥70℃(測溫點距頂端 30±5 mm)，熱性能為在 90℃恆溫水中，冷端溫度≥78℃。 (2) 吸熱板-散熱鰭片陣列(圖 3-5) 吸熱板-散熱鰭片陣列長 1 公尺寬 0.5 公尺，其中吸熱板長 0.45 公尺寬 0.5 公尺的純鋁(A1050)組成，上有 U 型鋁套(圖 3-5)將熱管包覆住，安裝於溫室屋頂前將此區塊用噴漆塗成一層薄黑色層，以增加吸熱效果。而散熱鰭片由 25 片長 50 mm 寬 10 mm 厚 1 mm 的純鋁片組成，由熱管穿透過且安裝間隔 21.5 mm，其間隔由套住熱管的黑色硬塑膠套管(圖 3-5) 支撐，並防止熱由此間距散發出去。 14.

(34) (3) 外框(圖 3-5) 外框長 1 m 寬 1 m 高 0.1 m 的鋁合金組成，外觀為乳白色，每個外框可放置 2 套吸熱板-散熱鰭片陣列，是為一個太陽能通風器單一模組，溫室屋頂上一共安裝 4 個模組。 (4) 玻璃(圖 3-5) 玻璃長 1 m 寬 0.45 m 厚 5 mm，裝置於吸熱板上方 40 mm 處，一個外框固定一片玻璃，目的為增加吸熱區的加熱效應。. 3-1-2 太陽能取暖系統(圖 3-6) 除了既有的太陽能通風設備外，取暖系統即在通風設備上加裝集熱外蓋、導熱管、導熱風扇之裝置，該系統由本研究室自行組建而成，其各個裝置在設計上皆強調有保溫、防水、密閉的效果。 (1) 集熱外蓋(圖 3-7) 在太陽能通風系統上的散熱區位置上(即散熱鰭片區上)加裝此集熱外蓋，該集熱外蓋是使用厚 0.8 cm 的木板裁成數片幾何外型後拼裝而成，長 402 cm 寬 55 cm 側邊高 8 cm 中間高 15 cm，內部使用木條做為支架並固定於通風器上，每片木板內側則黏有隔熱泡棉層(圖 3-7 右上角)，外側則塗上白色防水漆，如此可減少外部陽光照射干擾及內部熱氣流失，在集熱外蓋西側最高處留有一直徑 10 cm 的通氣孔，可將通風系統所產生的熱氣集中到此處排出，而整個集熱外蓋與通風器的接合處使用發泡劑填充其空隙並使其黏著固定於通風器上。. 15.

(35) (2) 導熱管(圖 3-8) 使用外徑 10 cm 的 PVC 塑膠管裁成所需長度及彎角後，包覆上一層隔熱泡棉層，外部再套上做為防水用的鋁箔套管，即為導熱管，將此導熱管上端接上集熱外蓋的通氣孔並用發泡劑填充固定，下端則延伸入溫室內並使用角鋼固定。 (3) 驅動風扇(圖 3-9) 使用一般電腦的散熱風扇，並接在小段塑膠管上方便在實驗過程中裝上，實驗結束則拆下，該風扇廠牌為 Gulf，規格 92 × 92 × 38 mm，型號 GD129238LB-P，輸入 12 V、0.54 A，性能曲線如圖 3-9。. 3-2 實驗設備. 以下為本實驗所使用的儀器與量測設備。 (1) 資料擷取器(圖 3-10) 資料擷取器為 Fluke NetDAQ 2640A，可將熱電偶線所量測感應到的電壓訊號轉換成溫度，並將數據傳回電腦由軟體監控並紀錄之，每一台最多可同時量測 20 組溫度訊號，本實驗過程中共使用 2 台。 (2) 熱電偶線(圖 3-11) 熱電偶線是利用熱電效應中的席貝克效應(Seebeck Effect)，將兩種不同的金屬線連成一迴路，再其接點處因溫度差和不同金屬材質，產生不同電動勢，可經由資料擷取器轉成溫度訊號。本實驗中使用 OMEGA 16.

(36) TT-T-36SLE T-type 的熱電偶線，兩條金屬線分別為銅和銅鎳合金，量測範圍為-101~371℃，誤差範圍在-101~59℃為±2%；在 59~93℃為±0.83%。 (3) 微流量計(圖 3-12) 量測通風器出入口的通風量及通風溫度，由 Cambridg Accusense 公司製造，型號 Quattro Flow，並依需求不同而使用不同感測器。感測器 ASF-10 可量流速量測範圍 0.15~0.76 m/s (30~150 fpm)，溫度量測範圍 0~70℃，誤差±8 fpm@30 fpm；±10%@60~150 fpm。感測器 ASF-400 可量流速量測範圍 5.08~15.24m/s (1000~3000 fpm)，溫度量測範圍 15~30℃，誤差±5%@1000~3000 fpm。 (4)手持型風速計(圖 3-13) 紀錄戶外之風速，手持型風速計 Anemometer 型號 AVM-01，為 TES 公司製造，量測範圍 0.3~45 m/s，誤差±3%。 (5)溫度百葉箱(圖 3-14) 利用木材自行製作簡單的溫度百葉箱長 350 mm 寬 250 mm 高 300 mm，固定於離地約 1.3 m 的高度，外壁留有空隙可與戶外空氣流通，並可避免強風直接吹拂和陽光直接照射，內放置一般市售的酒精溫度計以記錄戶外溫度。. 17.

(37) 3-3 實驗流程. 3-3-1 夏季通風降溫 1. 挑選天氣，以晴天無雲的日子為首選，並選擇在連續穩定晴天其間且風小的天氣做實驗。 2. 拉設實驗所需電源，用延長線從實驗室拉到溫室內，並搬運實驗儀器至溫室。 3. 將溫度百葉箱般至戶外並掛上酒精溫度計，使其先適應戶外溫度。 4. 架設數據擷取器，連結電源及電腦，並接上專用的接線盒，為連結熱電偶線用。 5. 將裁好距離及已標註的熱電偶線拉設各個溫度測量點，有 A、B 兩室的中心各 4 處，A、B 兩室的角落各 8 處，通風器的溫度量測點 4 處 (圖 3-15)。 6. 開啟電腦及數據擷取器並啟動監測軟體，觀察各個位置之溫度訊號是否異常，有異常的熱電偶線須再做調整檢查，直到所有訊號正常。 7. A 室的中心位置架好放置微流量計之平台，並將微流量計之感測器固定在通風器的上方及下方，也就是通風器的出口與入口處。 8. 感測器接上微流量計後開啟電源，測試其訊號和記錄數據有無異常。 9. 以上架設完成後等待預定實驗的時間到來，夏季通風量測的部份第一階段為 8:00~9:00；第二階段為 13:00~14:00；第三階段為 17:00~18:00。 10. 實驗時間到後便開啟數據擷取器和微流量計記錄數據，並記錄初始的戶外溫度和使用手持型風速計記錄戶外風速，往後每 10 分鐘皆各記錄一次。 11. 實驗過一小時後便關閉數據擷取器和微流量計，將其記錄的數據另外 18.

(38) 存檔預防資料流失。 12. 一階段的實驗結束後在不定期檢查儀器設備直到下一階段實驗開始，以確保儀器正常無異。 13. 三階段結束後便結束當日之實驗，將其環境恢復原狀，後續為整理其數據並分析。. 3-3-2 冬季取暖升溫冬季取暖升溫實驗流程基本上和夏季通風實驗流程大致相同，不同之處為: 1. 微流量計之感測器固定於通風器下方位置及驅動風扇出口位置，也就是取暖系統之入口及出口位置，記錄方式改為手抄記錄並每十分鐘記錄一次。 2. 冬季取暖量測的部分第一階段為 9:00~10: 30；第二階段為 12:00~13:00；第三階段為 15:00~16:30，每階段實驗時間拉長為 90 分鐘。 3. 實驗時無使用手持型風速計記錄戶外風向。. 19.

(39) 第四章結果與討論本章主要探討實驗的結果與分析。在第一節的部分為夏季溫室通風的實驗，針對在 2012 年 7 月到 10 月實驗數據之分析，期中 8 月因天氣皆不穩定故無擷錄。第二節的部分為冬季溫室取暖的實驗，針對 2013 年 1 月到 2013 年 2 月的實驗數據之分析。. 4-1 夏季溫室通風之探討本節主要探討分別在 2012 年 7 月 12 日、9 月 12 日、10 月 3 日之實驗結果，於當日之上午(8:00~9:00)、中午(13: 00~14:00)、下午(17:00~18:00 ， 10 月 3 日為 16:30~17:30)三時段進行相關量測，量測結果除當日內互相比較外，並可比較不同日期之實驗結果，分析其太陽能通風器在夏天的工作效能。. 4-1-1 2012 年 7 月 12 日之實驗結果當日天氣為晴天，雲量為 0/8(表 4-1)，戶外風量為 2 級以下(表 4-2)，戶外溫度最高約為 34℃，屬於典型炎熱的夏季氣候。此次實驗尚未記錄 B 室角落溫度及太陽能通風器出口(Outlet)之通風量、通風溫度。 (1) 8:00~9:00 時段圖 4-1、圖 4-2 為本時段 A、B 兩室中心溫度分佈，其垂直溫度分佈方面由最高量測點離地 3 公尺(A3、B3)溫度 > 離地 2 公尺(A2、B2) 溫度 > 離地 1 公尺(A1、B1)溫度 > 地面(A0、B0)溫度，很明顯的 B 室整體溫度比 A 室溫度高，在最高點 B3 比 A3 高 4℃；B2 比 A2 也高 4℃； 20.

(40) B1 比 A1 高約 2℃；在地面的 B0 和 A0 則差距較小(各平均溫度差值如表 4-3)，而水平溫度走向部分，此時段陽光對溫室的加熱效應略趨成長，過程中在約 2、16、32 分鐘時有下降情況，可能為天空雲所遮擋或風吹降溫等的戶外干擾所致，另外在戶外溫度部分，A1、A0 溫度較接近戶外溫度，而 B 室溫度皆高於戶外溫度，顯示其通風效應下戶外氣流有進入 A 室，B 室則無。圖 4-3 為 A 室 4 個角落的溫度分佈，分別為東北方 EN(圖 4-3-1)、東南方 ES(圖 4-3-2)、西北方 WN(圖 4-3-3)、西南方 WS(圖 4-3-4)，此 4 張圖分布趨勢略同於中心溫度的 A2 和 A1，同樣的，離地 2 公尺比離地 1 公尺之溫度高，上下溫差約 0.7℃，另外東側部分(東北方、東南方) 之溫度會略高於西側部分(西北方、西南方)，顯示其當時段有日照角度的影響，溫室東側牆會受到陽光照射故溫度比西側略高。圖 4-4 為太陽能通風器各點之溫度分佈，其中各點之量測為如圖 3-15，在吸熱區的部分，因熱管有快速導熱的特性，將吸熱板的熱能吸收後快速傳向散熱區，以致熱管溫度(AT)低於吸熱板的溫度(AP)，吸熱鋁板則相對傳熱較慢，而散熱區部分有分為前散熱鰭片 (EP1)和後散熱鰭片 (EP2) ，約 46.5℃的熱管溫度將熱能分散在各個散熱鰭片，而每片散熱鰭片的溫度範圍就會落在 EP1 和 EP2 之間，也就是約 39~41℃，另外在往後時段的實驗比較也發現，散熱鰭片有一部分為陽光所加熱並與其照射角度有關，故在此時段偏東側的 EP1 溫度大於偏西側的 EP2。圖 4-5 為太陽能通風器的入口通風量(圖 4-5-1)及入口通風溫度(圖 4-5-2)，入口通風量平均約為 0.16 m/s，而通風溫度平均約 34.5℃，與接近此點的 A3 溫度分佈相近。圖 4-6 為戶外的風量，每 10 分鐘記錄一次作為參考數據，風速平均為 0.67 m/s。. 21.

(41) (2). 13:00~14:00 時段本時段為三個時段內陽光照射最強烈的時段，故最具有參考價值，. 圖 4-7、圖 4-8 為本時段 A、B 兩室中心溫度分佈，以垂直溫度分析，和早上時段一樣呈現離地越高溫度越高的情況，且 A 室離地較低的 A1 和 A0 溫度曲線相近，但高於戶外溫度，與早上時段相異，B 室則有明顯分層且相對平穩，在最高點 B3 比 A3 高約 6℃；B2 比 A2 高約 4℃；B1 比 A1 高約 2℃；最低點 B0 和 A0 則相差較小約 1℃(表 4-3)，結果顯若以常人生活空間(約離地 2 公尺以下)看來，在最嚴熱的中午時段，有裝通風器的 A 室和未裝通風器的 B 室之空間溫度就可降低約 4℃。水平溫度走向方面，經過上午時段陽光對溫室的加熱作用後，到此時段已達溫室被加熱的上限，故整體溫度走向較為平穩，其中 A 室因通風器影響下與戶外空氣交流，故有較多的溫度震盪，B 室則無。圖 4-9 為當時 A 室 4 個方位角落之溫度分佈，此時段因陽光照射角度影響小，故 4 個角落之溫度分佈非常相近，也與中心溫度之 A2 和 A1 相近。圖 4-10 為此時段太陽能通風器各點之溫度，同樣的在吸熱區的部分，吸熱板溫度(AP)會高於熱管溫度(AT)，吸熱區內最高溫可被加熱到約 56℃，而散熱區部分，前散熱鰭片(EP1)平均溫度 42.5℃，後散熱鰭片(EP2) 平均溫度 43.8℃，相差約 1℃，但 EP2 溫度略高於 EP1，與上午時段相異，也因通風器本身有往東傾角 5°的關係，西面的 EP2 受光照較多，固可證明散熱鰭片溫度高低也與陽光加熱有關。圖 4-11 為太陽能通風器的入口通風量(圖 4-11-1)及入口通風溫度(圖 4-11-2) ，圖 4-12 為戶外風量，在此時段通風器入口通風量應高於上午時段，但此時段平均結果卻為低於上午時段的 0.13 m/s，且因戶外風速平均值(2.03 m/s)在此時高於上午許多，故為通風器上層氣流擾動會影響其量測值，另外在通風溫度方面，平均溫度為 39.2℃，也與接近此點的 A3 溫度分佈相近。 22.

(42) (3) 17:00~18:00 時段圖 4-13、圖 4-14 為本時段 A、B 兩室中心溫度分佈，因此時為下午夕陽時段，照射能量減弱許多，很明顯的溫度呈現快速下降的趨勢，以垂直溫度分析，同樣的也有離地越高溫度越高的情況，但各高度差距較小，最高點 B3 比 A3 高約 2℃(表 4-3)，差距比中午時段小很多，A 室的 A2、A1、A0 已降溫到與戶外溫度相近，而 B 室還有較明顯分層，顯示溫室經過一整天陽光的照射，B 室在此時段還殘有餘熱，A 室經由通風效應下則早已降溫至和戶外相近的溫度，水平溫度方面皆呈現降溫的走向，最後記錄都約在 31℃，顯示其在此時段後 A、B 兩室之溫度差易就會較不明顯了。圖 4-15 為當時 A 室 4 個方位角落之溫度分佈，同樣的也與 A2、A1 溫度分佈相近，另外西側溫度部分(圖 4-15-3、圖 4-15-4)則略高於東側溫度(圖 4-15-1、圖 4-15-2)，與早上情況相反，與太陽照射當時西面照射有關。圖 4-16 為此時段太陽能通風器各點之溫度，一樣呈現快速下降的情況，因還殘有餘熱的情況，加熱區平均溫度還有約 37.5℃，散熱區散熱鰭片平均溫度還有約 33℃。圖 4-17 為太陽能通風器的入口通風量(圖 4-17-1)及入口通風溫度(圖 4-17-2)，此時通風器通風量已小很多，平均值為 0.04 m/s，而通風溫度部分也和接近此點的 A3 溫度分佈相近。圖 4-18 為戶外風量，比中午時段小，平均值為 1.23 m/s。. 4-1-2 2012 年 9 月 12 日之實驗結果當日天氣為晴天，雲量 1/8(表 4-1)，戶外風量約在 2 級風以下(表 4-2)，戶外溫度最高約為 34℃，此日期為夏季的尾段，故實驗的溫度數值分佈略低於 7 月 12 日之溫度數值，但整體實驗結果和 7 月 12 日差異不大，. 23.

(43) 可比照類推做為參考，所以本小節除重點外其它論述較簡約。實驗內容方面新增加了太陽能通風器之出口通風量與通風溫度。 (1) 8:00~9:00 時段圖 4-19、圖 4-20 為本時段 A、B 兩室中心溫度分佈，在最高點 B3 比 A3 高約 3.5℃；B2 比 A2 高約 4.5℃；B1 比 A1 高約 2℃；最低點 B0 和 A0 則相差較小約 1℃(表 4-3)，整體溫度走向為逐漸升高的情況，與 7 月 12 日上午時段之 A、B 兩室各高度溫度分佈比較，都約降了 1℃。圖 4-21 為當時 A 室 4 個方位角落之溫度分佈，與本時段的 A2、A1 溫度分佈相近，也有東側溫度大於西側溫度的情況。圖 4-22 為此時段太陽能通風器各點之溫度，此次吸熱區之吸熱板(AP)與熱管(AT)溫度差異不大，但仍略有吸熱板溫度高於熱管溫度的跡象，散熱區之散熱鰭片溫度介於 36~40℃之間，也因日照角度的影響前散熱鰭片(EP1)溫度高於後散熱鰭片 (EP2)。圖 4-23 為太陽能通風器的出入口通風量(圖 4-23-1)及出入口通風溫度(圖 4-23-2)，通風器通量部分，入口空氣被散熱鰭片加熱膨脹後通過出口，很明顯的出口通風量會高於入口通風量，相差了 0.24 m/s，但其出口通量因感測器的位置也很容易被戶外的風所影響，故參考性質較低，通風器通風溫度部分，空氣經由加熱後，也很明顯的出口通風溫度會高於入口通風溫度，相差了約 5.5℃，顯示在此時段通風器加熱空氣的效能，圖 4-24 為當時戶外風量，平均風速為 0.57 m/s，有逐步增加的情況。 (2) 13:00~14:00 時段本時段為當日最具有其參考價值，圖 4-25、圖 4-26 為此時 A、B 兩室中心溫度分佈，在最高點 B3 比 A3 高約 6℃；B2 比 A2 高約 4.5℃； B1 比 A1 高約 2.5℃；最低點 B0 和 A0 則相差較小約 1℃(表 4-3)，以人活動空間的觀點看，A 室在離地 2 公尺的高度溫度可降到約 34.5℃，比 B 室同高度的 39℃更易容忍其室溫。圖 4-27 為當時 A 室 4 個方位角落之溫 24.

(44) 度分佈，此時 4 角落溫度趨勢相近，也與本時段的 A2、A1 溫度分佈相近。圖 4-28 為此時段太陽能通風器各點之溫度，與上午時段同樣的情況，吸熱區之吸熱板(AP)溫度只略高於熱管(AT)溫度，而散熱區之散熱鰭片溫度會介於 42~44℃之間，因日照角度差異較上午時段小，故其前後散熱鰭片溫度差異也上午時段較小。圖 4-29 為太陽能通風器的出入口通風量 (圖 4-29-1)及出入口通風溫度(圖 4-29-2)，通風量部分，出入口風速相差約 0.3 m/s，大於上午時段的差值，通風溫度部分，出入口溫度相差約 2.5℃，比上午時段差值小，其原因為 A 室內溫度因加熱效應從上午時段到中午時段成長較多，而通風器出口較接近戶外空間，溫度從上午時段到中午時段溫度成長較少，故其差值減少。圖 4-30 為當時戶外風量，平均風速為 1.84 m/s，高於上午時段之風速。 (3) 17:00~18:00 時段圖 4-31、圖 4-32 為本時段 A、B 兩室中心溫度分佈，很明顯的在微弱陽光照下，溫度在此時段呈現快速下降的走向，A 室整體甚至已降到低於戶外溫度的情況，而 B 室雖在紀錄之初還有相當的餘熱，但經過一小時後溫度也大幅降低，在表 4-3 中，A、B 兩室的溫度差距也比之前同時段小。圖 4-33 為此時 A 室 4 個方位角落之溫度分佈，也與本時段的 A2、A1 溫度分佈相近，並因西照的影響，西側溫度略高於東側溫度。圖 4-34 為此時段太陽能通風器各點之溫度，除了和之前相同的溫度分層外，此時吸熱區的溫度(AT、AP)和散熱區(EP1、EP2)的溫度相差比較小，顯示陽光對通風器的加熱已不明顯，故通風氣已開始降溫，並可預期的會降到兩區溫度一樣的情況。圖 4-35 為太陽能通風器的出入口通風量(圖 4-35-1)及出入口通風溫度(圖 4-35-2)，此時通風量以小很多，出入口風速相差約 0.2 m/s，而通風溫度部份，出入口溫差約 1.5℃，圖 4-36 為當時. 25.

(45) 戶外風量，平均風速為 0.79 m/s，低於中午時段之平均風速，此時偶有出現較強的風。. 4-1-3 2012 年 10 月 3 日之實驗結果當日天氣為晴天，雲量 1/8(表 4-1) ，戶外風量約在 2 級風以下(表 4-2)，戶外溫度最高約為 31.5℃，此日期為夏末秋初的季節，白天晚上溫差較大，故在上午時段與下午時段的實驗 A、B 兩室溫差較 7 月份與 9 月份小，中午時段則相同(由表 4-3 比較可得之)，為本次實驗的特點，另外為因應下午時段陽光照射的關係，故將下午時段實驗時間調整為 16:30~17:30。實驗內容新增加了量測 B 室的 4 個角落溫度。 (1) 8:00~9:00 時段圖 4-37、圖 4-38 為此時 A、B 兩室中心溫度分佈，在垂直溫度分佈的部份，同樣的也有離地越高溫度越高之情況，其中 A 室的 A3 溫度震盪很大，且非前述的戶外干擾所致，故此為熱電偶線不穩定的可能性較高，為實驗的誤差，但其主要的溫度走向還是可以看得出來，最高點 B3 比 A3 高約 1.5℃；B2 比 A2 高約 1.3℃；而 B1 比 A1 低約 0.2℃；最低點 B0 比 A0 低約 1℃(表 4-3)，除了溫差比過去小外，離地 1 公尺與地面溫度差呈現負值，顯示在此季節因凌晨的溫度低，且 B 室空間與 A 室比起來較為密閉，底層還殘有溫度較低的空氣，故有出現負值的情況，水平溫度走向方面，跟過去同時段比較起來，起始溫度都還在 30℃以下，經過一小時後溫度逐漸提高，B 室在此時段內溫度走向穩定成長。圖 4-39 為 A 室各角落之溫度，與當時的 A2、A1 溫度趨勢向近，且呈現東側溫度大於西側溫度的情況，西側的離地 2 公尺與離地 1 公尺溫度分佈較為接近，圖 4-40 為 B 室各角落之溫度分佈，也和當時的 B2、B1 溫度趨勢向近且穩定成長。 26.