申論題

二、一 9 kW加熱能力的二氧化碳熱泵熱水系統以超臨界循環運轉，系統高壓操作在 10 MPa，低壓操作在 4 MPa，熱水系統冷媒出口溫度設定在 35℃，熱水入口溫度 30℃、出口 50℃，蒸發器出口冷媒為飽和狀態，系統裝置有吸入口熱交換器，其有 效度為 0.6。假設等熵壓縮、等焓膨脹，過程忽略壓損與熱損。已知水的定壓比熱 C_p = 4.182 kJ/(kg·K)。請繪此CO²熱泵熱水系統的管路與莫里耳（P-H）示意圖，及 在圖中標示相對應位置，並試求：

⑷二氧化 碳冷媒除了本例超臨界的冷凍循環外，另舉兩例不同的二氧化碳冷媒冷凍循環應用 。（25 分）