學位論文

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Subject: search.filters.subject.Hydrocarbon refrigerant

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    汽車空調機冷媒換裝與性能提升裝置之開發與研究
    (2022) 謝祥楷; Hsieh, Hsiang-Kai
    隨著全球環境意識提升與法規的限制，用於汽車空調機的R-134a因為高GWP而必須面臨汰換。本研究採用R-600a與HR-12作為R-134a汽車空調機直接換裝的替代冷媒，以不同充填量之下的相關性能進行比較以決定最佳替代R-134a的冷媒以及充填量。此外，本研究進一步開發蒸發冷卻性能提升裝置去強化汽車空調機冷凝器的散熱能力，以提升汽車空調機的性能與效率。冷媒換裝的研究結果顯示，R-600a在飽和溫度及壓力與現有的R-134a熱力膨脹閥無法匹配會使得送風溫度升高，導致冷氣能力下降而不適合直接替代R-134a。HR-12則是在冷媒充填量247.5g時，其COP、冷氣能力及EER分別比R-134a高22.18%、5.44%以及72.17%。蒸發冷卻性能提升裝置的研究結果顯示，在E1（30℃）條件時，原機本身即可使冷凝器達到足夠的熱交換能力，因此在各個厚度的冷卻板，COP與EER並沒有明顯提升。在E2（35℃）條件時，愈厚的冷卻板因為可吸附之水量較高而能提升冷凝器散熱能力，故裝設THK3（7 cm）的COP與EER分別比原機提升3.58%與6.66%。THK3（7 cm）在E3（40℃）條件下，環境溫度的升高使得蒸發冷卻性能提升裝置的效益進一步地增加，因此COP與EER分別比原機提升7.76%與13.09%。
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    碳氫混合冷媒應用於冷凍系統之性能與最佳化研究
    (2013) 游朝傑; Chao-Chieh Yu
    本研究針對R600a/R290混合冷媒進行小型R-134a冷凍系統換裝之性能研究。R-600a/R-290冷媒混合比例分別為35/65(HC1)、50/50(HC2)與100/0(HC3)，充填比例則是R-134a的冷媒充填量的30%、40%、50%與60%。各種HC冷媒在不更動毛細管長度的情況下以不同充填比例與環境溫度的進行冷凍系統性能實驗。本研究主要探討冷凍系統的性能係數、能源因數、庫內溫度、壓縮比、壓縮機外殼溫度與系統高、低壓壓力。由實驗結果分析各HC冷媒的最佳充填量並修正毛細管長度之後再依據CNS測試標準進行24小時的性能測試。 實驗結果顯示HC1、HC2與HC3的最佳充填量分別為40%、40%與40%。在最佳HC冷媒充填量之下大部分的實驗結果顯示HC冷凍系統的冷凍庫溫與消耗電力高於R134a冷凍系統。此外由低壓壓力可以發現所有HC冷凍系統的蒸發溫度均有過高的現象。這種現象代表毛細管所提供系統的高低壓力差不足。因此本研究以絕熱毛細管長計算公式搭配5℃過冷度的設定之下重新計算HC1、HC2與HC3冷媒的毛細管長度分別為5.0m、5.4m與5.6m。接著將冷凍系統換裝新的毛細管並根據CNS標準進行24hr的性能測試。實驗結果發現碳氫冷媒與R134a冷媒相比較最高能增加下拉溫度的斜率與能源因數分別為15%與12%；消耗電力方面最高可以節省22%。就整個研究結果而言，R134a冷凍系統要換裝碳氫冷媒必須重新設計毛細管。再者碳氫混合冷媒中的R600a所佔比例越高越能夠提升冷凍系統的EF與COP。此外HC冷媒的冷凍系統性能受到環境溫度上升的影響比R134a冷媒明顯，因此HC冷凍系統比較適合使用在環境溫度較低的場所。