題組內容

四、試敘述下列兩個冷凍空調系統之專業名詞。

(二)能源效率值

詳解 (共 1 筆)

詳解 提供者:楊益維

在冷凍空調與船舶設備節能評估中,能源效率值(Energy Efficiency Ratio, EER) 是一個衡量空調設備在額定工況下冷房效率的關鍵指標。

以下詳細說明其定義、公式及與 $COP$ 的差異:

1. 定義

能源效率值 (EER) 是指冷凍空調設備在額定工況下進行冷房作業時,其總冷房能力(Cooling Capacity)總輸入電功率(Total Power Input)之比值。

在實務意義上,EER 值越高,代表該空調設備在消耗相同電量的情況下,能產生更多的冷能,即越省電、效率越高。

2. 數學公式與單位

$$EER = \frac{\text{冷房能力 (Cooling Capacity)}}{\text{輸入電功率 (Power Input)}}$$
  • 單位慣例:

    在不同國家或規範中,EER 的單位可能不同:

    • 國際單位 (SI): 冷房能力以 kW 為單位,輸入電功率也以 kW 為單位。此時 EER 的數值與 $COP$ 相同(無因次)。

    • 英制單位: 冷房能力以 BTU/h 為單位,輸入電功率以 W 為單位。此時 $EER = \text{BTU} / (\text{h} \cdot \text{W})$

    • 換算關係: $EER \text{ (BTU/h/W)} = 3.412 \times COP \text{ (W/W)}$

3. EER 與 COP 的主要區別

雖然兩者都代表效率,但在應用範疇上有所分工:

  1. 計算對象:

    • $COP$ 通常用於熱力學循環分析,主要考量壓縮機所作的功。

    • EER 則用於整機性能評估,除了壓縮機外,通常還包含了送風機(Blower)、冷卻風扇等周邊耗電元件的功率。

  2. 應用場合:

    • $COP$ 多見於學術討論或熱泵(Heat Pump)系統。

    • EER(以及近年流行的 CSPF 冷氣季節性能係數)多見於商用規格表與政府節能標章規範。

4. 影響 EER 的環境因素

在船舶機艙環境中,EER 會受到以下因素影響:

  • 冷凝溫度: 若冷卻水溫上升(如航行至熱帶海域),冷凝壓力升高,會導致輸入功率增加,進而降低 EER。

  • 蒸發溫度: 若蒸發器鰭片髒污導致熱交換不良,為了達到冷房效果,壓縮機必須運轉更久或更重,也會導致 EER 下降。

? 考試作答小提醒

這類名詞解釋題(10 分)的重點在於:

  1. 給出精確的公式

  2. 強調單位的使用(特別是 BTU/h 與 W 的關係)。

  3. 說明數值越大越節能的實務意義。

這兩題(冷凍性能係數與能源效率值)合起來就是 20 分,是冷凍空調考科的基本盤,務必穩穩拿住!祝你 2027 年順利考取三等!