作者HuangJC (吹笛牧童)
看板ask-why
標題[請益] 從熵看除溼
時間Tue Mar 16 01:14:32 2010
在談除溼之前,我想先談到暖氣機
暖氣機是效率極高的機器
因為人類能控制的能量,大部份最後都會變熱能
要從熱能取出機械能不容易
要從機械能,化學能,電能等等變熱能,卻是非常容易
以目的論而言,效率應該極接近於 1
除非溫度過高,有以光能溢散出去的
(所以滷素燈要轉熱能是有費心點,不包個黑紙黑布,加溫就不太快)
再來看到冷氣機,這東西就很心酸了
我們能丟入能量直接變熱能
卻無法丟入能量變冷;而是要抽出能量
**溫度是無法從從低溫往高溫流動的
表面上冷氣機做到了,而骨子裏是透過壓縮機
其實壓縮機的熱交換介面並沒違反上面那一句
它仍然在執行著高溫流向低溫;只是壓縮時把原來的低溫拉拔成高溫罷了
這裏有能量密度的觀念,能量還是這麼多,壓起來密度就高了,就能變高溫了
因此壓起來的高溫如果並不比室外高,就仍是無法致冷
而如果能運作的話,也是 室內抽出的能量+運轉壓縮機所需能量 = 丟去室外的能量
愈運作室外就愈熱,愈來愈難抽出能量
就這點來說,實在和熱功機不能比
再來說到除溼機,運用溫度變化,使水氣凝結
雖然溼度無法表達成一種'能量',但 幾CC的水蒸氣被凝結/抽走多少熱能 還是可查的
由原理可知,這想必又是很辛酸的比值
剛才查了一下,原來早就有新款除溼機了
用的是'除溼輪'概念
簡言之,從前是利用奪取水蒸氣的熱能使其凝結成水以除溼
除溼輪是反過來,在裝滿水氣的除溼輪上加熱,恢復除溼輪的乾燥
而冒出的水氣還是利用奪取水蒸氣熱能的方式凝結
只不過重點在'有相對溫度就有一方被奪取熱量'
因此壓縮機型式的以低於室溫去奪取室溫空氣的熱量
而除溼輪的是以高於室溫的溼氣被室溫端奪取熱量
一定要以奪取熱量的方式才能凝結水氣,才能除溼嗎?
倒也不是,比如一些不通電的除溼包,有化學藥劑
它本身上面的藥劑會吸水氣,凝結出水滴往下滴!!
可惜的是藥劑會溶於水,因此吸溼的過程必然損耗
或者我們用熵的想法:這是不可能不損耗的,不然溼氣為什麼要逆向凝結成水滴
(其實我覺得變結晶水還能想像,
只要計算不同型式晶格能量,變結晶水符合熱力學定律即可
但變液體真的太神奇了吧,傑克~)
不過,溼度還是無法直接表達成能量型式
應該說,根據除溼的方法不同,要用不同的公式計算
而我始終在想,是不是有更划算的方法除溼
既然它不是能量型式,那麼熵對它的影響就不是直接的
想得到新的介質或觸媒,就會有新的除溼方法
比方說用光線照就可以除溼 (植物的光合作用算啊 XD)
當然,得找出速度快點的方法
文章很長,表達不好,如果你直接 end 的話
那關鍵字在這裏
'除溼輪' VS '壓縮機'
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◆ From: 112.104.200.197
※ 編輯: HuangJC 來自: 112.104.200.197 (03/16 01:15)
1F:推 andyjy12:暖氣效率能到4.... 03/16 01:18
2F:→ HuangJC:4 什麼?單位是什麼? 03/16 01:18
3F:→ HuangJC:百分比,沒單位? 沒大於 1 這種效率吧!! 除非外界能量供應 03/16 01:19
4F:→ HuangJC:比如不踩油下坡,車愈跑愈快,以化學能兌動能來說是大於一 03/16 01:20
5F:→ HuangJC:但如果把封閉系統的框框畫大,它是取用位能,也不會大於1 03/16 01:20
6F:推 andyjy12:輸入1W 電,輸出4W熱,簡單說就是把冷器倒過來裝就成了 03/16 01:23
7F:推 gamer:....樓上,你開玩笑嗎? 03/16 01:25
8F:→ gamer:都違反能量守衡了。 03/16 01:26
10F:推 gamer:這個我知道啊,不過他講的效率並不是熱效率。 03/16 01:34
11F:推 gamer:你弄錯他所謂的「能量利用率」了。 03/16 01:36
12F:→ gamer:不過Rakine cycle的效率其實沒有直覺想的那麼高,你可能會想 03/16 01:41
13F:→ gamer:電器一直都在排熱,所以加溫應該被減溫容易吧,不過並不是這 03/16 01:42
14F:→ gamer:樣想。不論是什麼熱機,其工作方式必然是牽涉到熱從高溫流動 03/16 01:43
15F:→ gamer:到低溫,把冷氣換成暖氣,差別只是在原先用來壓縮的功,變 03/16 01:44
16F:→ gamer:為膨脹做的功,其做功在理論上會是相同的((-P)(-v) = Pv) 03/16 01:45
17F:→ gamer:當然實際上做動上,壓縮和膨脹行程還是不太一樣,不過熱效率 03/16 01:46
18F:→ gamer:原則上不會差太多就是了。 03/16 01:46
壓縮機式的除溼機,本身是熱端及冷端都在室內
(而冷氣機內附除溼功能的,我都會覺得超冷
它頂多是監測室內溫度不要太冷吧..)
冷熱兩端都在室內,你愛說熱泵冷泵都行
又以 抽出熱量+壓縮機運轉能量 = 注入能量 來說
因為冷熱兩端(抽出注入端)都在室內,能量都沒跑出去
應該是室內溫度會提高才對
不過實際使用上我常覺得乾爽了,也變冷了
大概我家屬於溼熱型,當空氣中水氣被吸走,那麼熱容量也減少
而儲水盒的水是比較熱的吧?(不然咧,怎麼解釋我的感覺?)
熱泵式的暖氣機,其大於1的效率,都必需要外部能量
一切看我們怎麼畫封閉系統的圈圈,這字眼問題我們可以溝通的..還好
不過如果室外也冷,根本就抽不到
這效率到達 4,很驚人啊!! XD
你是在火爐旁抽熱能嗎?
;;
不過我的題目不是抽熱能的效率,而是抽溼氣的效率
※ 編輯: HuangJC 來自: 112.104.200.197 (03/16 02:13)
19F:→ HuangJC:因為壓縮機吃能量,被抽的也是能量,其比值可以對消沒單位 03/16 02:19
20F:→ HuangJC:也就是效率,一定小於1;但溼氣對上能量就有單位了,也不見得 03/16 02:20
21F:→ HuangJC:只能設計出一定要能量的除溼機才對.如果找到新公式的話.. 03/16 02:21
※ 編輯: HuangJC 來自: 112.104.25.71 (03/16 03:11)
22F:推 Akulamaru:濕度和能量之間是有對應關係的,請參閱冷凍空調課本 03/16 12:15
23F:→ Akulamaru:不過除濕的部份就不熟了,雖說冷凍空調也忘光了.... 03/16 12:16
24F:→ HuangJC:那個對應關係,是建立在'使用壓縮機除溼'時,所以我才說如果 03/16 13:05
25F:→ HuangJC:我找到新的化學變化,改用新的公式,又如何? 03/16 13:06
26F:→ HuangJC:它不像'能量守恒'那麼漂亮,可以從封閉系統直接拿到結論 03/16 13:06
27F:推 YJM1106:若以生產熱能為目的 冷氣機效率比較高喔~ 03/16 14:53
28F:推 Grashof:暖氣效率就是大於一呀,理想效率常常在1X 03/18 22:13
29F:→ Grashof:這裡的效率定義是:送給你多少熱量/丟進去多少電能 03/18 22:13
30F:推 Grashof:濕氣下降,潛熱被吸走拉 03/18 22:34