臺灣博碩士論文加值系統

全球各地開始提倡節約能源議題，其中空調系統的節能效益為各國所重視，其電能消耗為耗能大宗，而台灣夏季炎熱，空調需求極大，除了電費昂貴以外，碳排放也對環境造成影響，若能直接使用太陽能來當作空調的熱能來源，以及使用淺層溫能來做空調散熱，大幅降低其電能消耗，使空調更為節能且環保。
本研究分別探討在不同參數條件下，太陽熱能結合淺層溫能下的吸附式冰水主機的性能，在使用70 °C的熱水及冷卻水用22°C的淺層溫能，冰水入口約19度，冰水出口約13~15度，平均製冷能力達到6.1kW，COP達到 0.51。太陽能集熱器在平均860 W/m2的輻射量下，其集熱器熱效率約0.6上下，整體系統性能係數約0.31。估計使用淺層溫能代替冷卻水塔的省水量，全夏季可省下約44.6m3的水量，且節電量可達到1.08kW。

When the world began to promote energy conservation issues, the energy-saving benefits of air-conditioning systems are valued by many countries. The proportion of power consumption for energy dissipation is huge. Taiwan is hot in summer. The demand for air conditioning is great, which not only cost a lot, but also cause greatly environmental burden with carbon emissions. If it can directly use solar energy as a source of heat for air conditioners and use shallow geothermal energy to cooling, this way will greatly reduce power consumption and make air conditioners more energy efficient and environmentally friendly.
This study use different parameters way to explore the performance of adsorption chillers combined with solar thermal energy and shallow geothermal energy . The COP of the adsorption chiller achieve 0.51 under the operating conditions, of 70 °C regenerative temperature, 22°C cooling water temperature, and 13~15 °C cold water temperature. Under the average radiation amount is about 860 W/m2, the thermal efficiency of the solar collector is about 0.6 and the overall system performance coefficient is about 0.31. It is estimated that use shallow geothermal energy instead of cooling tower system can save 44.6 m3 of water in summer. And it uses less 1.08 kW than cooling tower system.

致謝 i
摘要 ii
Abstract iii
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
符號說明 x
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 3
1.2.1 吸附式冰水主機 3
1.2.2 太陽能複合冰水系統 6
1.3 研究動機與目的 9
第二章 基礎理論及介紹 10
2.1 太陽能集熱器 10
2.2 吸附及製冷原理 17
2.2.1 吸附劑與冷媒 18
2.3 製冷原理與COP 22
2.3.1 原理介紹 22
2.3.2 COP性能係數 25
2.3.3 矽膠之吸附曲線與計算 29
2.4 冷卻水塔的水分散失計算 30
2.4.1 蒸發損失（evaporation loss） 30
2.4.2 飛濺損失 （drift loss） 31
2.4.3 排放損失（blow-down loss） 32
第三章 實驗架構 34
3.1 實驗系統架構簡介 34
3.2 吸附式冰水主機系統實驗架設及介紹 35
3.2.1 吸附式冰水主機 35
3.2.2 循環泵 38
3.2.3 電磁閥 40
3.3 太陽能集熱器設備 43
3.3.1 工作流體 45
3.3.2 真空管內部構造 46
3.3.3 循環泵 47
3.3.4 PLC控制系統 48
3.4 淺層溫能設備 49
3.4.1 沉水泵浦 49
3.5 量測設備 50
3.5.1 流量計 50
3.5.2 資料收集器及熱電偶 51
3.5.3 檢測電表 51
第四章 實驗流程與步驟 52
4.1 雙床體測試操作流程: 52
4.2 單床體測試操作流程: 55
第五章 實驗結果與討論 58
5.1 吸附式冰水主機之性能測試 58
5.1.1 不同循環時間之測試結果 59
5.1.2 不同熱水溫度之測試結果 60
5.1.3 不同冷卻水溫度下的測試結果 62
5.1.4 不同冰水溫度下的測試結果 65
5.1.5 不同流量操作下之性能影響 66
5.2 太陽能集熱器之熱效率與整體系統COP 69
5.3 冷卻水塔與淺層溫能的節能比較 71
5.4 一般空調與淺層溫能之節能量比較 75
第六章 結論與建議 76
6.1 結論 76
6.2 建議 77
參考文獻 78

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