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分離式空調機冷凝器蒸發冷卻模組之開發與應用研究

為了解決禾聯冷氣溫度顯示的問題，作者鍾竣奇 這樣論述：

　　本研究之蒸發冷卻模組以不同寬度的吸濕排汗織物或複合式織物組合而成，加裝於冷凝器之進風處，利用蒸發冷卻效應使通過冷凝器的空氣預冷後，增加與冷凝器熱交換的效率。蒸發冷卻模組的選用則是參考裝設蒸發冷卻模組前後，冷凝器出風風量的變動率為標準，最後製成不同厚度及材料的蒸發冷卻模組 (EC1-EC4) 並且實際安裝於分離式空調機室外機冷凝器入口處進行空調機性能比較。空調機性能試驗的環境控制條件則參照 CNS14464的T1標準 (C1) 和 CNS15712的低溫冷氣能力測試條件 (C2) ，外加自行增列之高溫條件進行實驗 (C3) 。　　研究結果顯示，在 C1條件和 C2條件中，有部分蒸發冷卻模組

的性能略低於原機；而在 C3條件時，所有的蒸發冷卻模組的性能皆高於原機。因此，當環境溫度越高時，蒸發冷卻模組提升空調機性能的能力越強。在C1條件和C2條件下，EC2性能提升最為顯著，能源效率比 (EER) 提升了1.80%和3.17%。在 C3條件下，EC4對於空調機性能的提升最為顯著，其 EER 與原機相比分別提升了5.03%。因此在高溫下本研究開發設計的蒸發冷卻模組確實能有效提升空調機的性能。

問題導向學習教學在熱交換器的熱傳性能提升之應用研究

為了解決禾聯冷氣溫度顯示的問題，作者李金和 這樣論述：

本研究旨在探討問題導向學習（簡稱PBL）教學的原則、策略，協助提升教育品質，進而應用於機械專業課程，以評鑑教學成效。問題導向學習教學與傳統的教學方式比較，經研究證實，運用PBL讓學生有成就感，同時讓學生了解人類各種活動本質，有效提升學生問題解決能力。因此，這種學習方式，對於像熱交換器之熱傳性能提升此類的應用研究而言，實具有相當的採用價值。熱交換器系統是節能、減碳與追求環保的設計，包含熱交換器熱傳性能之提升及其在岐管內兩相冷媒分配之設計改善研究，並提供學生建構熱交換器系統之研究模型及實驗方法的模式。熱交換器之熱傳性能提升研究的課程特質在於強調有關「設計導向（design-oriented）」、

「實作技能（practical skills）」與「問題解決（problem solving）」的方法。因此，在教學過程中運用PBL激發學生覺察力、專注力，培養學生發現與瞭解問題、分析與解決問題以及歸納與建構問題的能力便顯得相當重要。本研究採用單組前後測實驗設計與準實驗設計方式進行，以了解問題導向學習教學法應用於機械系所熱力工程學之熱交換器的熱傳性能提升研究之教學成效。課程實施，先導出問題情境及設計條件，引導學生主動學習並發現生活中的科技及其發展與影響。再對熱交換器之熱傳性能提升研究的教學過程中，提供學生學習理論與真實世界實際事務對照的機會。首先，在熱交換器部分是以平板型、波浪型及複合型等三種

不同的鰭片來進行實驗，其主要測試項目包含空氣側之壓降問題、熱傳係數之提升因素、摩擦係數f值與j值 (Colburn factor)之量測及計算。實驗中所採用之風扇風速設定範圍為1-3 ，其雷諾數在600-2000之間。實驗測試結果顯示，由波浪形鰭片所構成之熱交換器與平板形鰭片相較，其空氣側之壓降提升11.9-33.2％，熱傳係數提升1.8-3.3％，f值提升11.9-33.8％，j值提升1.9-3.8％；相較於平板型鰭片，則複合形鰭片空氣側之壓降顯著提升35.2-64.2％，熱傳係數提升10.5-13.8％，f值顯著提升35.5-72.4％，j值提升10.3-14.5％。由此可知，複合型鰭片之

熱交換器其壓降、熱傳係數、摩擦係數f值及j值之提升均明顯優於波浪型鰭片及平板型鰭片之性能。再者，探討冷凍系統在岐管內兩相冷媒分配之設計改善研究，則以平滑管連結文氏管式分佈器、微鰭管連結文氏管式分佈器以及內附螺紋轉子分佈器等三種不同型態分佈器，進行分佈器的分配效率與系統性能等之相關探討。實驗中在分佈器出口岐管處設置玻璃視窗，透過視窗的觀察，以了解分佈器岐管內兩相冷媒之流動變化及其分佈情形。經實驗發現，內部做成螺紋形狀之微鰭管連結文氏管式分佈器具最佳冷媒分配效率，並獲得最佳性能係數能使系統達到最佳能源效率。根據統計分析，以複合型散熱鰭片之熱交換器，配合內部做成螺紋形狀之微鰭管連結文氏管式分佈器，對

熱交換器之熱傳性能的提升助益頗大。在本次課程實驗中，最後採學生自評與互評方式，了解其實施成效與專業知識的學習成果。根據研究結果顯示，學生學習的意願相當高，均認同從日常生活中的實際問題嘗試尋找出問題並解決問題，自動自發的學習，增強正面的學習態度。學生大多認為熱交換器之熱傳性能提升研究課程，運用PBL教學能獲得顯著的學習成效。關鍵字：問題導向學習、課程設計、熱交換器、熱傳係數、兩相流、冷媒分佈器