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冷氣開除濕模式就跟冰箱一樣超涼?

真相追追追

夏天冷氣調這個模式!不用降低溫就跟冰箱一樣超涼 – 中時電子報發布於2016年5月7日

上到熱學時我會問學生這個問題:「大家上完體育課回教室之前,如果先請留守的值日生將風扇開整堂課,然後大家才進來,這樣會比較涼爽嗎?」這時會有學生問:「有開冷氣嗎?」我說:「沒有,而且門窗都是關著」,學生幾乎是異口同聲說:「不會」。接著我會問:「有些學校他們教室內有冰箱…」沒等我把話說完就有學生插話:「這麼好!哪個貴族學校?」我說:「餐飲學校」^^,我接著說:「如果把剛才的問題延伸到這種教室來,那麼在門窗緊閉的教室內,值日生把冰箱門打開讓裡面冷空氣流出來一堂課,然後同學才進來,這樣教室會比較涼爽嗎?」這時學生就不會立刻給答案了,在思考的過程中,曾有學生問:「這個冰箱有裝水冷系統連到屋外嗎?」我當時反問他:「你們家冰箱這麼高檔喔?」有同學接話說:「全家就是你家」^^。我接著說:「就是一般的家用冰箱,這樣子室溫會降低嗎?還是不變?或是升高?」大部分的學生最後還是能回答出正確的答案。室溫其實是升高的,因為冰箱門一旦打開,壓縮機就會持續運轉,並將廢熱經由冰箱側面箱體散逸出來,所以打開冰箱門的冰箱就會變成一台「高級電熱器」。

或許各位朋友也曾有過以下這種經驗:進入已除濕過的衣櫃間或是琴房時,常會感覺到一陣涼意。這似乎有點違背前面所說的例子,畢竟除濕機中的壓縮機在運轉時是會散熱的,最終總會將電能以廢熱的形式散逸到外界,所以這不也是某種形式的電熱器嗎?為什麼反而是感覺到涼意呢?重點其實不在於室溫(室溫會略微上升沒錯),而是「人處於濕度小的環境時,有利於體表的散熱」,這就如同在皮膚上塗酒精會感到涼爽的機制一樣。因為人體散熱有絕大部分的比例是藉由體表水分的蒸發吸熱機制來帶走熱量,所以人一旦進入濕度小的衣櫃間時,就有利於體表水分的蒸發散熱而感到涼爽。反之,夏天濕度高的時候(ex.下雨前)會感到特別的悶熱。若在這種高濕度的環境下進行長時間的運動(ex.馬拉松賽),由於這時體表散熱不易,就會有中暑的危險

接著來了解除溼機的種類與其運作原理:

一、吸附式
就是矽膠乾燥劑的吸濕機制,機體內有一個多孔的矽膠轉輪,當室內空氣被導入時,水氣就能被蜂巢狀表面所塗佈的矽膠所吸附。接著轉輪被轉到一個經由電熱器所產生之高溫區,以熱風將水分從矽膠中脫除,最後將這個潮濕的熱空氣冷卻,冷凝出來的水滴即能流入儲水箱中。這種款式的除濕機比較常見於高緯度國家,因為壓縮式的除濕機在氣溫太低時,冷凝葉片會有結冰的可能,吸附式除濕機則無此缺點

二、壓縮式
這是最常見的型式,由於水的飽和蒸氣壓會隨著溫度降低而減小,因此只要讓室內空氣通過一個低溫的區域,其中的水氣就能藉由過飽和而冷凝出來。這個低溫的區域則是藉由壓縮機管路中的冷媒在絕熱膨脹過程所造成的冷卻效應來達成,這就如同那種會滴水而且冷凍室會結霜的古早電冰箱一樣

上則影片在最後介紹了以水管導出水來達成可以持續除濕且不必倒水的設計,看到到這一幕不禁令人擔心,因為機體內如果沒有防火盒的設計而又持續使用過長的時間,那麼這會有著火的風險

三、冷氣式
由於冷氣機內也有一顆壓縮機,因此開冷氣時就會有冷凝除溼的效果,這也就是窗型冷氣機會滴水的原因。至於分離式冷氣機,冷凝所產生的水則是藉由室內機的排水泵將水泵出室外,或是直接經由排水暗管流走。因為分離式冷氣是將壓縮機及排熱的熱交換器做成一組室外機來散熱,室內機則是將液體冷媒汽化來吸熱,一旦室內空氣遇上這個吸熱的熱交換器時,當然就會有水氣冷凝的現象發生,於是就能達到除濕的目的。只不過使用這種專冷型的冷氣機來除濕時,室溫也會同時下降。至於有沒有那種不改變室溫卻又能除濕的機種呢?下列這台宣稱擁有『不降溫除濕』與『無給水式加濕』的冷暖變頻空調機種可以辦到↓

說穿了其實它就是吸附式與壓縮式的連體嬰,並且還具備節能效果與增進身體健康等諸多優點。但是縱使這麼好的機種也有缺點,那就是…
口袋要夠深^^。不談這種頂級的冷氣機,只使用壓縮機的冷氣機是否也能做到『不降溫除濕』?當然可以,理論上只要將冷凝除溼過的冷空氣再經過散熱器進行再加熱即可,這就等同於將移動式除濕機掛在牆上是一樣的。例如某些款式的冷氣機就是採用這種設計,將室內機的冷媒蒸發器分隔成兩部分,其中一塊放在空氣入口處以做為降溫除濕的蒸發器,另一塊則放在排放口當作冷凝器來加熱空氣,如此一來,所流出空氣的溫度就能接近於室溫,再輔以對流式風扇的循環,讓它在特別潮濕的氣候下即可達到與冷氣機相近的舒適程度,根據 維基資料,這僅需消耗約1/3的電力(註:我有點懷疑)。至於若是只有一片冷媒蒸發器的傳統機型,由於冷氣的散熱過程是發生在室外機,倘若要在室內機進行加熱的過程,那麼冷氣機就得啟動暖氣功能,倒是不用擔心這樣會很耗電,因為冷暖氣機開啟暖氣功能時,它就是一個很省電的熱泵(註:可參考先前這篇→葉片式電暖器耗電量 比冷暖空調多3倍?)。另外,專冷型冷氣機也可在只稍微冷卻空氣的情形下進行除濕,這是藉由壓縮機的變頻運轉來達成,因為低頻運轉會有更好的EEREnergy Efficiency Ratio)表現,所以相對的就會比較省電些。

最後回來看這篇新聞,使用冷氣機的除濕功能雖然比持續開冷氣省電,並且也能藉由增加體表蒸發速率來感受到較低的體感溫度,但是要達到「讓房子在夏天如冰箱般涼爽」的程度則是言過其實。真要達到這種情況,空氣的相對濕度將遠遠低於40%,這麼乾的空氣一定會造成呼吸的不適感,這也是醫院的氧氣供應系統為何會先讓氧氣通過一個水瓶來增加濕度的原因。另外,這篇報導提及的「溫度低過23度後,只要調低多一度就要用10倍電力來發電」,除了「發電」一詞有誤之外,「10倍電力」也是過於誇張,因為在這篇開箱文《日立 RAS-28SYT 開箱報告》,經實測調低一度僅增加15%左右。