臺灣博碩士論文加值系統

一般的大型空調系統通常使用冷卻水塔將冷凝熱排放至大氣中，然而，冷卻水塔的散熱性能卻受制於溫溼度變化大的大氣環境，除此之外，冷卻水塔運轉時還會產生擾人的噪音與振動，水塔中的水更會成為孳生病菌的溫床，助長退伍軍人症的傳播，存在著諸多缺點，故本論文欲利用溫度較外氣低溫且穩定的淺層地表溫能做為空調的散熱源，透過宜蘭實驗場的實地測試，探討以淺層溫能做為空調散熱源、取代冷卻水塔的可行性。本研究所使用的淺層溫能型式共有兩種：地表鑽井內的地下水溫能，以及建築物底部的地下筏基水溫能。實驗結果顯示：空調系統的性能係數COP在使用地下水散熱時為4.4，優於使用筏基水散熱時的4.1。使用地下水散熱可使系統達到熱平衡，穩定地將冷凝熱排放至淺層地表當中，是使用冷卻水塔散熱之外的另一種選擇；然而，使用筏基水散熱將使筏基內水體不斷地蓄積熱量而持續升溫，因此在操作上仍需再做調整，方能發揮筏基水的最大效益。

Traditional air-conditioning cooling systems usually use cooling tower to dissipate condense heat into outdoor air. However, the outdoor temperature and humidity, which vary over time, limit the cooling performance of cooling tower. Furthermore, the use of cooling tower has many disadvantages such as noise, vibration, and also providing a proper environment for bacteria breeding. Therefore, the aim of this thesis is to replace cooling tower system with a new cooling system—the shallow geothermal cooling system. This new cooling system dissipates condense heat into the shallow ground. Because of having a relatively small temperature variation, the shallow ground can be a stable heat sink for air-conditioning cooling.In this study, we used two types of shallow geothermal cooling system: groundwater borehole and raft foundation water. According to the experiment results, the groundwater cooling system could stably cool the condenser and reached thermal equilibrium state, but the temperature of raft foundation water was continuously rising during operation. Therefore, the groundwater cooling system can be a proper alternative for replacing cooling tower system. On the other hands, the raft foundation water cooling system could be another choice through optimized operating method.

口試委員會審定書 I
誌謝 II
摘要 III
Abstract IV
目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 XI
符號說明 XII
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧 3
1-3 研究動機與目的 9
第二章 基礎理論 10
2-1 地下水散熱模型 10
2-1-1 殼管式熱交換器 10
2-1-2 地下水熱交換器 16
2-2 筏基水散熱模型 17
第三章 實驗介紹 19
3-1 實驗系統 19
3-1-1 地下水散熱系統 19
3-1-2 筏基水散熱系統 21
3-2 實驗設備 22
3-2-1 主要設備 22
3-2-2 量測儀器 27
第四章 結果與討論 29
4-1 地下水散熱模式 29
4-1-1 PVC熱交換器 29
4-1-2 金屬熱交換器 31
4-1-3 PVC熱交換器與金屬熱交換器的比較 34
4-2 筏基水散熱模式 37
4-2-1 數據分析 37
4-2-2 筏基水溫度模型 41
第五章 結論與建議 44
5-1 結論 44
5-2 建議 45
參考文獻 48

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