由於CFCS冷媒造成臭氧層破壞，國際間已於1996年1月1日將其全面禁產。這項行動直接造成正使用CFCS冷媒運轉之空調主機面臨無冷媒可用之困境。然而，使用代替冷媒，空調主機卻面臨了不同材料相容性，以及換裝後空調主機性能惡化等技術必須克服之問題。
本文針對冷媒置換後主機性能劣化及其改善工程進行研究，全程皆採理論與實驗並進方式進行。首先，針對主機性能劣化主因進行探討，於理論方面完成新舊冷媒（包括R11与R123及R12與R134a）之熱力性能比對，並藉由氣體能量頭之計算探討壓縮機內氣體壓縮與葉輪參數之關係，找出主機效率降低之主因，獲得降低轉速及削減壓縮葉輪外徑等效率改善之策略。實驗印證方面，本研究則透過250噸離心式主機R11置換R123前後之熱性能量測實驗進行比對分析，結果證實不論於冷凍效率或冷凍能力方面，運轉性能皆有劣化之趨勢，此興多項參考資料之結果极為相符，可作為改善工程之主要依據。
冷媒置換後之改善工程，本研究針對冷凍效率進行分析改善，首先完成全尺度離心式泵浦實驗以模擬壓縮機之運轉，結果證實降低轉速及改變葉輪外徑兩項策略皆可於部份負載下提昇其運轉效率，並且，藉由運轉點之模擬分析，實際找出其效率改善之主因及效果，進而獲得最佳效率運轉點。再經實際進行改變轉速工程應用於300噸冰水主機之全尺度實驗，獲得3%-6%效率改善之結果，圖滿證實其策略之應用可行性。
本論文完成了包括冷媒置換前後之熱性能量測、開放式與密閉式主機之置換工程、以致於冷媒置換後之改善策略分析等多項冷媒置換相關之研究。藉由本研究之發展，臺灣地區60%以上仍以CFCS運轉之離心式主機將因而獲得紓解，而冷凍效率之改善及冷凍能力回升之策略，更增大了冷媒置換於工程應用之潛力，並且對於國內未來因應HCFCS禁產術聲之自主性技術開發，帶來正面之影響，极具意義。
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