小邱のDIY - 【原創】控溫控濕生態瓶(Temperature and humidity control terrarium)
壹、前言
好久不見！水草造景熱潮在現今疫情及經濟衝擊下持續低迷，小邱也因工作及家庭因素，要維持草缸一周一次的例行性維護工作，似乎也越來越難達成，但仍對水草情有獨鍾的我，暫時只能退而求其次，
玩起相對好照顧的微景觀生態瓶來解解悶。
生態瓶已不是甚麼新玩意了！YT、個人工作室、專業廠商俯拾即是，社區大學也常列將其為心靈療癒通識課程，我想大家在初次接觸生態瓶最常聽到的介紹是「生態瓶是懶人植栽、不用常常澆水、只要放在窗邊，自成小型生態系，很好照顧！」，但……這是真的嗎？
在台灣，夏季溫度隨便可達33℃以上！生態瓶植物葉子不是爛就是枯，加上又悶又濕的封閉空間，儼然就是最佳黴菌培養瓶，除非24小時置於冷氣房；但瓶身蓄積的水氣，一遇到被冷氣冷卻的玻璃瓶壁，瓶內水氣凝結霧濛濛是該如何欣賞？就如水草缸一般，溫度一高維護上就必須更加仔細及繁瑣，除非購入冷水機，才能輕鬆以對。
生態瓶自17世紀發展至今，高檔生態瓶設備大概就是增加了LED燈、通風扇、露集杯及噴霧設備，而噴霧設備往往又比生態瓶體積更大，大幅地影響視覺美觀，經小邱一年多的測試成功後，在此，將跟各位分享控溫控濕微景生態瓶製作方式，真正達到懶人植栽，同時解決瓶身內霧氣影響觀賞及噴霧系統過大等缺點，
並透過空氣中水汽於制冷端凝結水循環利用，無須再額外補水，造霧加濕。
小邱自2009年發表「小邱のDIY - 致冷晶片冷水機製作分享」後，網路上開始出現大量類似模組販售，
事隔將近15年今日，相信本篇文章勢必又再讓微景觀瓶進入新的紀元。
貳、材料:
一、小木盒(約17.5*19.5*6cm)*1個
二、天極風「全鋁」K8115XCPU散熱器30mm高*2個(註：不用買「銅蕊」經測試效果沒有顯著差異）
三、4*4*2cm散熱塊*1個、3*3*1cm散熱塊*1個
四、製冷晶片DC12V TEC1-12706SR*1片
五、天使環帶2代LED植物燈(DC5V)*1盞
六、圓形壓克力板(厚5mm、直徑12cm，中間開4*4cm方形孔及旁邊鑽5mmΦ穿線孔及ˋ4個3mmΦ散熱器固定孔)
七、玻璃瓶(高20cm、寬14cm、瓶口10cm)*1個
八、2507型(25*25*7mm，轉速約9000～10000rpm)DC12V迷你風扇*1個
九、1mm厚黑色不織布*1塊
十、PVC洞洞板厚1mm*1片
十一、超音波霧化片(16mmφ)*1片
十二、超音波霧化片驅動版(DC2V 105KHz 1.5W)*1個
十三、溫控器*1個
十四、延時繼電器(DC12V)*1個(以控制造霧時間及頻率)
十五、12V轉5V USB輸出模組*1個
十六、庫倫計模組*1個
十七、2入6出快接接頭*2個
十八、2入2出快接接頭*1個
十九、M3*20mm不鏽鋼螺絲*12根
二十、M3*50mm不鏽鋼螺絲*4根
二十一、M3不鏽鋼華司*8片
二十二、M3不鏽鋼螺帽*12個
二十三、卡夫特704矽膠
二十四、DC-099 DC電源插座 (5.5mm*2.5mm)
二十五、DC12V*10A 電源供應器(5.5mm*2.5mm接頭)*1個
二十六、12mm矽膠孔塞
二十七、玻璃培養皿*1個
二十八、電源線(600V 0.75mm2 *2C PVC Control Cable)*1條
參、製作步驟：
（一）、準備一個玻璃瓶底部鑽一個直徑12mm洩水孔，並在瓶底以卡夫特矽膠黏貼幾顆3M防撞粒方便排水，另準備矽膠孔塞需要時可塞住儲水。
（二）、準備一個2507型DC12V迷你風扇*1個，並撕下標籤後將內部機板盡可能充填卡夫特矽膠以達到防水效果，但要小心不要將扇葉黏住了。
（三）、拆解2組天極風CPU散熱器後，將2個圓形散熱塊以4根M3*20mm不鏽鋼螺絲配合螺帽對鎖，二散熱塊接觸面可以上些散熱膏。散熱器及固定座各螺絲組件以斜口鉗小心拆下備用。
(註：此處搭配螺帽的目的是避免與鎖風扇的螺絲衝突，所以若要不使用螺帽就換成較短的M3*15mm不鏽鋼螺絲即可)
（四）、訂製一片厚5mm直徑12cm的透明壓克力板，中間裁4*4cm方孔、1個直徑5mm圓形穿線孔(此孔須配合天使環LED植物燈上之固定棒孔)及4個直徑3mm散熱塊固定孔。
（五）、準備天使環帶2代LED植物燈1盞，先在環形LED燈面上四等分點貼上約1mmm厚小矽膠防撞粒，將原包裝中的黑色圓型海綿墊取下，圓型海綿墊中間央裁出4*4cm方孔
並沿著平行此方孔距約1cm以外的區域切除，類似8邊形海棉塊其中2對邊為圓弧線，並於致冷晶片電源線相對應位置挖2線槽。
（六）、準備4*4*2cm散熱塊1個，並用1mm粗不銹鋼棒配合散熱塊彎成1對S形曲線鋼條，1對S形曲線鋼條與散熱塊組及壓克力板組合後，散熱塊跟壓克力板間間隙以卡夫特矽膠封填確實後，再將類8邊形海棉塊套進散熱塊黏上待乾固定，注意散熱塊平面不得沾汙矽膠。
（七）、取製冷晶片DC12V-TEC12706SR*1片，將上述壓克力板上之散熱塊平面及晶片冷面塗上散熱膏後貼合(塗散熱膏時無須過厚，且距離外緣一定距離不用塗抹，因壓貼後後自然會向外擴散（盡量不要在貼合後還有過多外溢的散熱膏）；貼合後用卡夫特矽膠(此處用透明的)將製冷晶片跟散熱塊間作封填待乾固化。(很重要！很重要！很重要！需確實擠入「類8邊形海棉塊」與「散熱塊」間隙間作封填，否則日後冷端冷凝水由晶片陶瓷面緩慢滲入進入晶體將會造成晶片燒毀，產生每隔約2~3個月晶片就會故障需更換的現象)
（八）、將天使環LED植物燈套上類8邊形海棉塊後，將溫控器的感溫探頭(Temperature Senser)同時穿過LED固定孔及壓克力板穿線孔，並預留適當長度。
（九）、以4根M3*50mm不鏽鋼螺絲穿過壓克力板散熱器模組固定孔，並以螺栓「假」固定(不用鎖緊)在壓克力板上。
（十）、將致冷晶片熱面與圓形散熱塊組之接觸面塗上散熱膏後，利用散熱器原廠所附彈簧、固定座拆下的螺帽，外加4片M3不鏽鋼華司，
將圓形散熱塊組跟壓克力板鎖固。
（十一）、裁一片4*4cm厚1mmPVC洞洞板，並配合2507型DC12V迷你風扇及超音波霧化片開孔後，將超音波霧化片以卡夫特矽膠黏貼在PVC洞洞板上待固化黏合。
固化後剪一塊與霧化片金屬面略小的1mm厚黑色不織布圓片，塞入霧化片吸水面跟PVC洞洞板間。
（十二）、用4根M3*20mm不鏽鋼螺絲，將黏有霧化片的PVC洞洞板及迷你風扇，鎖固在壓克力板上4*4*2cm的散熱塊上
(注意：迷你風扇跟散熱塊不可鎖太緊要保有一間隙，否則風扇葉片可能會被散熱塊鰭片卡住）。
（十三）、將1mm厚黑色不織布，裁切成大小4*4cm正方形布塊，然後前述正方形布塊靠其中一邊的中間裁去2.5*2.5cm的方形布塊，最後形成ㄇ形不織布，總共製作5~7塊，
將這5~7塊重疊後，填塞至PVC洞洞板與散熱塊間，形成吸儲水層，然後將迷你風扇及霧化片電源線穿過壓克力穿線孔及LED燈固定孔。
（十四）、將散熱器其中一個風扇，以4根M3*20mm不鏽鋼螺絲固定在圓形散熱塊組上，且風扇跟散熱塊間以螺帽隔開一個「間隔」(註：螺帽共4顆，風扇距離圓形散熱塊組過近時，所產生風切噪音較大，故隔開一個螺帽距離)。另外，又為避免大部分的冷卻空氣未經圓形散熱塊組而直接經由前述「間隔」進入風扇使製冷效率降低，可利用一條黑色塑膠薄片連接成環形，長度剛好可以包圍風扇四周，並將風扇與圓形散熱塊組之間的間隔遮蔽，讓冷卻風扇風束更為集中。風扇氣流方向為吹離圓形散熱塊組(與原廠安裝方向相反)，此部分組合總成以下稱為「散熱器模組」。有時風扇的振動頻率與瓶子會發生共振，可以在風扇機芯上貼一3*3*1cm散熱塊，如此可避免共振又可幫助機芯散熱。
2k˙現象
(十五)、準備一個木盒，木盒正面分別裁切預留溫控器面板及庫庫倫計面板孔位，後方開一個橢圓形穿線孔(大小可以使天使環LED燈控制器及USB插頭穿過)，另在後右方或後左方開一個10~11mm孔以利裝設DC-099 DC電源插座；木盒下前方及後上方鑽數個散熱孔後研磨上漆。
(十六)、溫控器模組、庫倫計模組、超音波霧化片驅動板、延時繼電器、12V轉5V USB輸出模組(供天使環LED燈使用)、2入2出快接接頭*1個及2入6出快接接頭*1個，在木盒內安排固定好位置並依各元件使用說明依序焊接接線後，再與「散熱器模組」以2入6出快接接頭接線完成，最後再與電源供應器(DC12V*10A ，5.5mm*2.5mm接頭)街上即大功告成。(因本設備最大電流約5A，且各模組間連接電線之線徑大小須配合電流調整，需具電工基礎知識者作業才能確保其安全，小邱在此就不詳細說明線路圖，不具電工基礎知識者就不要任意嘗試以免發生危險)。
(十七)、成品
肆、後記
1、電源供應器請購買大廠牌產品，且最大供應電流約為工作電流的2倍以上較為安全及耐用。電源供應器所供應之電壓會有隨時間衰減的現象，可參考庫倫計於全功率運作時所顯示的電壓若只剩下90%，就建議更換。
2、製冷端2507迷你風扇(建議轉速約9000～10000rpm，太高轉速噪音太大)主要作為瓶內冷空氣循環降溫用，若循環風速過慢或故障停止，會造成降溫效率不佳，甚至會造成製冷端(4*4*2cm散熱塊)結冰∕霜(如下圖)，但就算結冰∕霜看似很冷，但實際上溫度是無法有效下降反而會局部上升。
3、致冷晶片規格需與整體熱器相互配合，以本例來說採用12706或12706 SR級晶片在此例玻璃瓶容積下配合此散熱器即夠用，室溫33℃可降至23℃沒問題，但如過採用製冷功率更大的晶片，散熱器勢必再加大，過大的散熱器亦將會影響整體外觀；另外散熱器也必須要「有餘裕」消散熱能，否則廢熱持續累積將會「回溯」回冷面，造成冷面溫度回升甚至燒毀。
4、在系統第一次啟動前，必須將儲水層不織布(包含霧化片吸水面之小圓形不織布)先用RO水或純水充分濕潤後，才能正常造霧，否則不織布纖維因表面張力尚未破壞而無法吸儲水份而無法正常造霧。
5、造霧水源來至於空氣中濕氣於製冷端之凝結水，屬純水，故不會造成超音波造霧片阻塞，但也因為是純水，最好需定期施加「薄」肥，除NPK外，並含鈣、鎂離子及微量元素，植栽才會健康。
6、本例透過「延時繼電器」來設定每隔4分鐘、造霧1分鐘，若在沒有空調空間中，空氣濕度是足以產生足夠的凝結水供造霧之用，甚至可能會造成瓶內積水，所以透過瓶底開孔及配合培養皿接、排水。若是在有空調空間或冬季空氣濕度較低時，可以透過調整「延時繼電器」「延長沒有造霧」的時間，來累積足夠的冷凝水後再來造霧，或再降低製冷的目標溫度，讓致冷晶片運作的頻率及時間加長，這樣也可以更低溫更符合高山環境。
7、超音波霧化片造霧噴出時，可能因植栽葉片或硬景觀過近，噴出霧氣可能直接「反射」回霧化片噴霧面，造成噴霧面包覆水膜，此水膜將會造成霧化片無法再繼續造霧。其實霧化片只要不因水垢阻塞故障率是很低的，所以當霧化片無法正常噴霧時，可以先用衛生紙將霧化片表面擦乾後再測試一下是否正常？不行再輪到考慮是否驅動片故障。
8、散熱鰭片及風扇容易蓄積灰塵，需定期拆下清潔，在拆下散熱鰭片，簡單擦掉晶片熱面及散熱鰭片接觸面的散熱膏後(注意晶片四周的封膠不可破壞)，用較強水柱往散熱氣流相反的方向沖洗散熱鰭片上的灰塵，沖洗完後再用RO水稍微洗一下(可以避免水垢殘留)甩、擦乾，後重新上散熱膏裝回即可。
9.傳統的生態瓶、悶養瓶在一般狀況下，尤其是在冷氣空間內，玻璃瓶內水汽會於內壁凝結蓄積露珠，阻礙欣賞，每每要欣賞還要小心擦拭瓶內壁；本例反而是在冷氣房內不會產生任何露珠，不具空調的一般室內反而是瓶身「外」會凝結露珠，但這只要在外瓶身完全乾燥情況下，預先塗上泳鏡除霧劑或汽車用隱形雨刷等產品，就可以輕鬆解決，縱使不使用除霧劑，直接吸水布擦拭瓶外也比傳統需擦拭瓶內來的方便。
10.最後，在此特別感謝『天使環LED植物燈』製造商，免費替小邱修改含UVA燈珠的天使環並終於能在一年多後順利完成本測試。話說適當的提供紫外線可以使植株避免徒長、顯色及抗病等效果，也經由本次實際測試，只要不是接近燈珠直射下，在瓶外正常的觀賞距離下紫外線是遠小於戶外白天的暴露量。而小邱雖說當初也是看上此款燈具的環型金屬外殼容易散熱且簡約設計而採用，不過在此還是有小小的建議，綠色光波長對植物來說雖然吸收率很低，但必竟生態瓶最終還是供人欣賞的，現階段LED演色性仍不夠理想，可以改由RGB+UVA燈珠並可配合APP調光器使用，可以讓整體更為艷麗。
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伍、視頻欣賞
小邱のDIY - 【原創】控溫控濕生態瓶(Temperature and humidity control terrarium)
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