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源源不絕 這個水壺騎車就能裝滿水!

生活科學趣談

源源不絕 這個水壺騎車就能裝滿水!-Yahoo奇摩3C科技發佈於2014年10月27日

看到這則新聞時就想起一件往事:以前上郵輪教學時,總會擔心陽台的盆景因長期沒澆水而枯死。因此就把除濕機放在陽台,在它的盛水盆上緣稍微磨掉一些,然後插進一條水族箱打氣用的塑膠管,將它接到打氣馬達上,打氣馬達的出氣口再接一條塑膠管到花盆上,這樣只要將除濕機與打氣馬達插上電,不在家的幾個月中都能確保盆景不會枯死。後來我也教我的一位親戚使用這一招,讓他們地下室達成長期不必倒水的除溼工作,只要將馬達出氣口的風管接到廁所馬桶去即可。另外,也曾試著喝過這些從空氣中收集來的水分,到底味道如何呢?嗯…有霉味,因此除非是遇到大停水又買不到水,才來動除濕機的腦筋,在髒水中滴上優碘,經殺菌後才能勉強湊合著喝。所以,這則新聞採用從空氣中取水的這個構想一旦商品化時,在長期使用下所要面對的現實問題就是:黴菌滋生。不過,這個裝置採用致冷晶片來代替傳統除濕機中的壓縮機,這是令人佩服的地方。
要了解它的設計結構之前,先來看看早期會滴水的那種窗型冷氣機:
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根據熱力學定律,從溫度較低的室內將熱量抽取出來然後排放到溫度較高的室外時,須對系統輸入功(輸入電能),蒸發器的鋁片表面由於是低溫區,因此通過此處的空氣遇冷就會造成相對溼度的上升而冷凝出來,這些水滴於是需要一條排水管將其導至戶外排放。標榜不滴水的冷氣機,只是將這些冷凝所產生的水藉由風車輪外附加的一個打水環讓風車輪轉動時來將水打散,然後被濺到熱排的鋁片上,由鋁片的熱將它蒸發掉而重新排至環境中。接著來看看除濕機的結構:
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它可以看成是一台「擺進室內的窗型冷氣機」,只不過它把原本要排出到室外的乾燥高溫熱風從背後排出而已,這也是為何使用除濕機在運作中會讓室溫稍微上升的原因。物理課上到熱學時,我會舉這個例子:如果在天氣熱的時候打開冰箱門,企圖讓室溫降低一點,這時的冰箱實際上反而變成一台「高級電熱器」了。言歸正傳,這則新聞中致冷晶片所扮演的角色就如同體積龐大的窗型冷氣機所提供的功能↓
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這種半導體致冷片是藉由通直流電時,讓兩個半導體金屬接點之間產生珀爾帖效應(PeltierEffect),這種效應可看成是利用熱電偶來測溫度的原理之逆效應。熱電偶的測溫原理是在二條不同金屬的連接點上施加異於室溫的高溫或低溫時,在所連接導線的兩端就會產生電壓;反過來說,若在連接不同金屬的兩端導線端點施加電壓時,就會在不同金屬的連接點上產生異於室溫的高溫或低溫。因此,這種珀爾帖效應就是當電流流過兩種不同導體所連接的界面時,將會從外界吸收熱量或是向外界放出熱量。這則新聞中這款名為「Fontus」的空氣集水瓶就是在溫度低的這一區加上冷凝鋁片,就可以將通過其表面的空氣中所含有的溼氣冷凝出來,然後收集到水瓶中儲存。買一台這種腳踏車擺在室內當健身器是不錯的考量,健身之後還可以飲用「人力製水機」生產的水來止渴,不過先決條件是冷凝鋁片能夠很輕易地拆下來清洗才行,否則只能當作「人力除濕機」來使用。
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