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研究生:張智翔
研究生(外文):Chich-Hsiang Chang
論文名稱:提升氣冷式冰水機性能之參數分析
論文名稱(外文):Parameter Analysis for Improving Performance of Air-Cooled Liquid Chillers
指導教授:李宗興李宗興引用關係
指導教授(外文):Tzong-Shing Lee
口試委員:孫健榮蔡尤溪
口試委員(外文):Wen-Jenn SheuYew-Khoy Chuah
口試日期:2007-07-16
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:能源與冷凍空調工程系碩士班
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:69
中文關鍵詞:氣冷式冰水機參數分析可用能分析
外文關鍵詞:air-cooled chillerparameter analysisexergy analysis
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氣冷式冰水機一般廣泛使用在工業以及商業都市大樓,並且為主要耗能設備之一。而經濟部能源局針對氣冷式冰水機性能係數(COP)要求之公告標準值為2.79,和EU視為A級之3.1則有11%差距,至於和CAS之A級3.4則有22%差距。因此,探討國內氣冷式冰水機性能效率之提升空間,為本文主要研究目的。本文藉由發展各元件熱力模式,針對氣冷式冰水機進行性能模擬;並透過不同參數組合,探討氣冷式冰水機性能效率之提升空間與系統各元件能源轉換效率之情形。考量之設計參數有: 冷凝盤管夾角配置、壓縮機效率以及蒸發器型式進行分析。研究結果發現:
三種改善方式以壓縮機等熵效率對於系統整體性能以及總不可逆性影響最大,其次為蒸發器型式,最後為盤管夾角配置。若採用壓縮機等熵效率為0.7、盤管配置為Type A、B、C以及採用滿液式蒸發器接可以達到歐盟A級之性能標準。但若要達到中國國家標準(CAS)所規定之A級標準3.4,在實務上可能達到範圍下,則沒有任何一種配置可能達到CAS之A級規範。
Air-cooled chiller has been widely used in industrial and commercial buildings. It is the major electricity consumption machines of the building. The Bureau of Energy suggestion coefficient of performance (COP) for air-cooled chiller is 2.79. It is difference in COP between Bureau of Energy 2.79 and regarded as A grade with EU standard 3.1, the disparity is 11%. It is compared with CAS standard 3.4 have 22% disparity. Therefore, the objective of this study is how to improve COP of air-cooled chiller. For this reason, this paper develops thermodynamic model of the components to evaluate COP of an air-cooled chiller. This paper have take account of the different parameters to effect on COP of air-cooled chiller and use exergy analysis to discuss energy transfer efficiency of the components of air-cooled chiller. In this paper, the parameters below are in considerations: coil configuration of condenser, evaporator type and isentropic efficiency of compressor to analysis. The results show that:
The most influential of system performance is isentropic efficiency of compressor, followed evaporator type and then coil configuration of condenser. If used 0.7 isentropic efficiency of compressor, type A, B and C coil configuration of condenser and flooded evaporator. It can reach the COP standard of European Union''s A grade. But if will reach China''s standard (CAS) 3.4, under the possible reach on the practice, there is no any kind of disposition may reach.
摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 前言 1
1.1 研究動機與背景 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究目的 6
第二章 數學模式與求解流程 7
2.1 物理模型 7
2.2 元件模式 9
2.2.1 壓縮機模式 9
2.2.2 冷凝器模式 11
2.2.3 節流裝置模式 15
2.2.4 蒸發器模式 15
2.3 熱交換器管內壓降計算 19
2.4 系統求解與分析流程 20
2.4.1 冷媒性質 20
2.4.2 程式設計 21
2.4.3 系統分析流程 21
第三章 不可逆性模式 25
3.1 熱力關係式 25
3.2 元件不可逆性模式發展 27
第四章 實驗量測方法 31
4.1 實驗設備與量測儀器 31
4.2 實驗方法與步驟 33
4.3 實驗數據分析 33
第五章 結果與討論 34
5.1 模式驗證 34
5.2 蒸發器型式對機組性能之影響 34
5.3 盤管夾角配置對機組性能之影響 40
5.4 壓縮機效率對機組性能之影響 46
5.5 綜合比較 52
第六章 結論與建議 55
6.1 結論 55
6.2 建議 56
參考文獻 57
附錄A 60
附錄B CNS12575冰水機組測試儀表之精度 65
附錄C ARI 550/590 測試標準 66
符號彙整 67
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