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[转帖]香港鱼友做的水塔式风冷系统

wappeterttck 发表于: 2008-4-06 11:19 来源: 鱼乐网个性社区门户

在香港寸金尺土的環境下,覓地方設一個魚缸或珊瑚缸真是談何容易,更勿論日後照顧這個缸所費的功夫及心機。通常設置細缸(指18”或以下的)大都是限於地方問題或是新手入門的選擇。細缸因水容量比較少,缸內水質及參數的變化也來得急劇,這當中由其是温度的變化為甚。
擁有細缸的魚友最頭痛的問題是在夏天水温急升,相對地在冬天,水温低的時候只需加一支合適火數(Watt)的電暖管便可輕易地將温度提升。如果對魚缸而言,因魚相對地較能抵受高溫(一些魚友曾報告過,魚兒也能正常地生活在32-33℃的水溫中;但本人不太建議因在高水溫中水中的氧含量會降低,魚兒身陳代謝率會提升及缸裹的殘留物的分解速度會加快,整體而言會加劇水質變壞 ),所以一般都是用風扇降溫便可。

但如果是珊瑚缸,則問題變得嚴重,因為 :
- 一般在珊瑚缸內飼養都是在原本生長在淺水區至中水深的好光區,所以光照系统要求比較高,但同時因燈照導致溫度也提升了不少。
- 珊瑚要求的水流量遠較魚缸為高,所用作做水流的泵也要增大或增多,由於水泵產生的熱力進一步將水溫推高
- 一般珊瑚的理想生長溫度為23 – 26℃,高溫會使珊瑚的生長停止、白化或甚至死亡

言而市面上專為細缸用的凍水機的選擇都比較少,一般都用致冷片的設計,但效率(電力消牦vs制冷能力)則只是差强人兒(可參考年前曾用一個飲水機的制冷器(致冷片)作凍水機的報告),而且廠機價錢絕不便宜(一般都是過千以上),而另外有一些魚友會選擇用風扇(電腦扇、橫流扇等)吹水面藉由水的蒸發從而將水中的熱力帶走,但效能也有限(通常只能保持在28-29℃之間)。在年初時曾定下目標為我的frags缸造一個平價及環保的凍水機,但一直並沒有構思。直至最近在網中跟魚友的交談中想起了年青時所接觸過用於重型冷氣機散熱用的水塔,忽發奇想可否用於魚缸中,因市面上或其它網站中找不到相關資料,所以不知可否成功,所以只好抱着”不妨一試”的心態作出這次對於自己來說算是最革命性的一次嘗試。

今次寫這試作篇較以住不同的是”邊造邊寫”的,所以會以日誌形式進行(未到測試都未知成功與否???)

Day 1 構思、設計及推算結果
心目中試作品的原理參照以下水塔的運作原理



[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:51 编辑 ]


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最新回复

wappeterttck at 2008-4-06 11:22:10
水從入水口經噴管(spray bar)化作兩點狀灑下,而空氣因頂置的風扇帶動下從水塔的底部抽入,在水塔內與水點作逆流(counter current)接觸,水中的熱力會藉着因與空氣接觸而傳到空氣中和由水的揮發而帶走,當水點落到水塔底部時水溫便會因熱流失而降低。
這與用風扇吹水面降溫的作用大致相同,但所不同是水與空氣的接觸面積有差異,舉一簡單例子如下:
- 用一把4寸電腦扇吹一個18” x 12” x 14”的缸(水面表面積為0.14平方米),溫度可降到2℃
- 用同一把4寸電腦扇用於水塔式的凍水機,水會從缸內經400L水泵而成變水點(理想狀態下),水的將表面積變為1.4平方米,相較大了10倍,理論上散熱效果會提高10倍(即是可降20℃ - 這可印正我在年青時曾有機會接觸過真實的水塔,曾伸手試探過水溫,當時的感覺是”凍”手的,估計溫度為5-10℃之間),但這都是理論上的數據,實際要等完成這個試作品的測試數據才能比較。

Day 2 物料採購及工具使用
當然首先要心目中有一個初步的大致設計和整體尺寸,才開始選材及購買,因今次的用料比較普遍,所以只需花很少時間便可買齊及估計制造的時間為3-4小時。

主要材料表  :
                        材料 數量 價錢 (HKD)
                        6”直徑亞加力通 1’ 100
                        3”直徑亞加力通 3” 15
                        8”直徑亞加力通 3” 100
                        3mm 亞加力板 1 塊 10
                        3”離心式電腦扇 (24V 8.5W) 1 把 30
                        Siccie 400L 水泵 (220V 4W) 1 個 45
                        喉件 (12mm及3/8”) ~50
                       (剩餘物資,不是太記得價錢 )
                       - 12mm喉曲 2 pcs
                       - 12mm Tee 1 pc
                       - 12mm 急輪 1 pc
                      - 12mm 梳杰 1 pc
                     - 12mm 喉咀 1 pc
                     - 12mm PVC 喉 1’
                     -   3/8”牙咀 1 pc
                     - 3/8”內牙曲 1 pc
                       總共 : HKD350



[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:27 编辑 ]


主要材料表.jpg

wappeterttck at 2008-4-06 11:22:17
以上為了可以方便觀看內部結構才選用較昂貴的亞加力通,如一般使用可購買PVC/PE通便可,估計可節省HKD100-130元

主要使用工具表 :

- 令梳
- 開孔器
- 勾刀
- 直尺
- 乾電手電鑽
- 熱風鎗 (hot gun)


[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:28 编辑 ]


主要使用工具表.jpg

wappeterttck at 2008-4-06 11:22:23
Day 3 Spray bar 及 外殼制作
因為要做到水塔式凍水機不致太大,所以選用了較少用的公制喉12mm。
將喉曲、急輪及三义(Tee)用喉接及PVC膠水黏在一起,這樣Spray bar 的rotation unit 便完成,它的作用是令到spray bar在水力推動下不停地旋轉,使噴下的水更充份地


[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:29 编辑 ]


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wappeterttck at 2008-4-06 11:22:27
與空氣接觸以增加散熱能力
  

Rotation unit 完成圖,為了使旋轉更暢順,可將急輪內的O ring 取走並加一塊nylon/teflon片以減少磨擦力及加及用水喉膠布或玻璃膠固定絲帽以防從旋轉中鬆開

[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:30 编辑 ]


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wappeterttck at 2008-4-06 11:22:33
用兩片薄的PVC膠片將Spray bar 的兩端密封,我選用了使用喉剪從一條10mmPVC膠枝剪兩片約2mm厚代替

[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:31 编辑 ]


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wappeterttck at 2008-4-06 11:22:38


[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:33 编辑 ]


用熱風鎗將12mm喉吹軟.jpg


趁PVC喉還熱時將膠片迫入及用PVC膠水固定.jpg


在PVC喉上先定位出及用電鑽鑽出合適大小的噴水孔.jpg


依以上工序完成兩PVC喉後便可装上rotation unit.jpg

wappeterttck at 2008-4-06 11:22:43
為了確保Spray bar 能順利地旋轉,所以先進行一次測試;幸運地一齊如計劃中進行。

[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:34 编辑 ]


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用乾電鑽及令梳開一孔以便接上梳結作入水.jpg

wappeterttck at 2008-4-06 11:22:49


[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:36 编辑 ]


將梳結用膠水固定.jpg


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wappeterttck at 2008-4-06 11:22:53


[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:37 编辑 ]


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wappeterttck at 2008-4-06 11:41:55
cut出三條適當高度的亞加力通將上面的組合升離水面(以作入風用),
另用格仔板做成格,以便之後放入生物球;生物球作用為 :
- 將水灑在生物球面以盡一步將水與空氣接觸的表面面積及接觸時間
增加,以加速熱傳遞


[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:44 编辑 ]


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4.jpg

wappeterttck at 2008-4-06 11:43:37
蒸發水份 : 0.5 L

長開水塔式凍水機
24小時温度變化圖


[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:46 编辑 ]


1.jpg


24小時温度變化圖.jpg

wappeterttck at 2008-4-06 11:45:21


[ 本帖最后由 wappeterttck 于 2008-4-6 11:48 编辑 ]


水塔式凍水機.jpg

wappeterttck at 2008-4-06 11:48:45
耗電量 : 8.5W (抽氣扇) + 4W(水泵) – 共 12.5W
制冷效果 : ~0.5℃/小時
蒸發水份 : 0.8 L/每日
每月耗電費用 : 12.5/1000KW x 24小時 x 30日 x HKD 0.86/KW = HKD 7.7
每月水費(因蒸發流失) : 0.8/1000立方米 x 30日 x HKD4.2/立方米 = HKD 0.1
每月運作費用 : HKD 7.7 + HKD 0.1 = ~ HKD 7.8

測試結果
如以上述的數據作比較 :
假設制冷效能一樣計--水塔式凍水機較致冷片型凍水機節省約3倍電力
如按實際制冷效能,估計水塔式凍水機較致冷片型凍水機節省約6-7倍電力

水塔式凍水機缸缺點:
- 體積相對地比較大,但如果加入生物環便可同時轉成乾濕式過濾器(Wet/Dry filter),效率足以取代同等尺寸的過濾筒
乾式過濾部份


耗電量 : 8.5W (抽氣扇) + 4W(水泵) – 共 12.5W
制冷效果 : ~0.5℃/小時
蒸發水份 : 0.8 L/每日
每月耗電費用 : 12.5/1000KW x 24小時 x 30日 x HKD 0.86/KW = HKD 7.7
每月水費(因蒸發流失) : 0.8/1000立方米 x 30日 x HKD4.2/立方米 = HKD 0.1
每月運作費用 : HKD 7.7 + HKD 0.1 = ~ HKD 7


1.jpg

wappeterttck at 2008-4-06 11:49:46
濕式過濾部份
  

因今次選用了渦輪式風扇,所以風聲比較大;可考慮轉用普通的抽氣扇取代
- 在連接風扇的管道直徑偏小(3”)引致風聲偏大,建議可加大用4”直徑
- 為避免溫度過低,最好加一溫控以便當達到預定溫度時,停止風扇運行(當在冷氣房間時由其重要,因在乾燥及清涼空氣中,降溫效能將會大為提高)
- 為避免缸內的咸度有太大變化及水位有所改變,建議配置一個”加水器”以補充缸內蒸發掉的水份

結論
綜合以上兩項測驗比較,水塔式凍水機的表現尚算令人滿意(功率vs制冷效果),但體積偏大是它的缺點,致於是否合適則有代各位魚友自行決定。


2.jpg

Taco at 2008-4-06 11:54:43
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未命名.gif

阿枫3 at 2008-4-06 18:37:41
强。牛!顶

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