[豆知識]熱泵、冷氣與除溼機
原本一直想寫一篇有關冷氣和除溼機原理的文章，雖然聊天常常會提到，卻說不出個正確的所以然，但這些資料在網路上實在很富豐，有興趣的人只要想知道，把資料整理一下，就可以獲得，所以，雖然文章寫完，一直沒發布出來。在查這些原理的時候，發現了"熱泵"這個名辭，沒想到熱泵就和冷氣的運作模式剛好相反，這時候來提這件就有意思多了。
首先講原理的部分：
上面是一張冷媒循環的意示圖，冷氣運轉就是啟動整個順時鐘循環，左邊是室外，右邊是室內，先看 室外的部分 高壓高溫(液態) 的冷媒，經過 1)疑結盤管，會和外面的冷空氣作熱置換(電風扇吹可以加速)，這時溫度會下降下來，而進入到 2)擴張閥，擴張閥就像個小洞，讓兩邊的壓力不同，當空氣流經擴張閥，壓力會大幅度的下降，導致溫度跟著下降 變成 低溫低壓(液態)，這時溫度會下降到比室內氣溫低 ，就進入到 3)蒸發盤管 和 室內熱空氣做 熱交換，這時 這些冷媒通常會在常溫下變成氣體，所以必備吸收大量的熱能，所以室內溫度就跟著下降，並且進到 低溫低壓(氣態)，這時候就要靠神奇的壓縮機了，透過 4)壓縮機，慢慢把空氣塞進去加壓，到達一定壓力後，才放出來，這時又會變成 高溫高壓(液態)，再度與室外空氣進行熱交換，然後不斷循環。
再來就是提到除溼功能，冷氣除溼的原理其實也不難，因為冷氣本來就會附帶除溼功能，但要看冷媒降溫的能力，空氣中的水份子遇到冰的東西，才比較容易凝結，所以冷媒的溫度要低於零度除溼效果才會顯現，另外單獨使用的除溼機，並沒有把具有熱能的空氣往外送，保留在室內，所以理論上，溫度不會上升，但因為壓縮機壓縮過程消耗電力還是會產生高溫，所以實際使用是會有溫度上升的現像。
更有趣的應用是熱泵，通常是用來做熱水器，它是一個剛好和冷氣架構流向反向的構造，把戶外想像成另一個空間，它其實是在幫室外降溫，室內增溫，只是這次室內增溫的目標換成了水，要把冷水變成熱水，利用戶外空氣的些微"熱能"，就能轉換成熱水，通常會再搭配太陽熱能造成溫度差，來提升使用效率。另外一個缺點是，如果室外溫度是零度以下，空氣中所帶的熱能相對偏低，實際運作的效率就會偏低。不過現在還有另一種方式，就是同時 製冷氣 與 做熱水，剛好達成平衡，或許也是另一種愛地球的方式。
首先講原理的部分：
- 蒸發、汽化會帶走熱能 - 和酒精塗在皮膚上一樣，當酒精揮發的同時，皮膚上的溫度也下降，所以才覺得涼涼的，換句話說，也就是說原本存在皮膚的熱能，置換到了酒精的氣體當中，才會覺得涼。
- 壓縮會影響溫度 - 空氣壓縮會使得溫度上升，澎脹時則溫度會下降，也就是壓縮機的目的 - 溫度提升，才能造成熱交換。
- 潮溼的空氣碰到冷則會凝結成水，這是除溼的基本條件。
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| 冷凍循環示意圖：1) 凝結盤管，2) 擴張閥，3) 蒸發盤管，4) 壓縮機 |
上面是一張冷媒循環的意示圖，冷氣運轉就是啟動整個順時鐘循環，左邊是室外，右邊是室內，先看 室外的部分 高壓高溫(液態) 的冷媒，經過 1)疑結盤管，會和外面的冷空氣作熱置換(電風扇吹可以加速)，這時溫度會下降下來，而進入到 2)擴張閥，擴張閥就像個小洞，讓兩邊的壓力不同，當空氣流經擴張閥，壓力會大幅度的下降，導致溫度跟著下降 變成 低溫低壓(液態)，這時溫度會下降到比室內氣溫低 ，就進入到 3)蒸發盤管 和 室內熱空氣做 熱交換，這時 這些冷媒通常會在常溫下變成氣體，所以必備吸收大量的熱能，所以室內溫度就跟著下降，並且進到 低溫低壓(氣態)，這時候就要靠神奇的壓縮機了，透過 4)壓縮機，慢慢把空氣塞進去加壓，到達一定壓力後，才放出來，這時又會變成 高溫高壓(液態)，再度與室外空氣進行熱交換，然後不斷循環。
再來就是提到除溼功能，冷氣除溼的原理其實也不難，因為冷氣本來就會附帶除溼功能，但要看冷媒降溫的能力，空氣中的水份子遇到冰的東西，才比較容易凝結，所以冷媒的溫度要低於零度除溼效果才會顯現，另外單獨使用的除溼機，並沒有把具有熱能的空氣往外送，保留在室內，所以理論上，溫度不會上升，但因為壓縮機壓縮過程消耗電力還是會產生高溫，所以實際使用是會有溫度上升的現像。
更有趣的應用是熱泵，通常是用來做熱水器，它是一個剛好和冷氣架構流向反向的構造，把戶外想像成另一個空間，它其實是在幫室外降溫，室內增溫，只是這次室內增溫的目標換成了水，要把冷水變成熱水，利用戶外空氣的些微"熱能"，就能轉換成熱水，通常會再搭配太陽熱能造成溫度差，來提升使用效率。另外一個缺點是，如果室外溫度是零度以下，空氣中所帶的熱能相對偏低，實際運作的效率就會偏低。不過現在還有另一種方式，就是同時 製冷氣 與 做熱水，剛好達成平衡，或許也是另一種愛地球的方式。
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