一、請說明冷媒安全等級 A2L 的安全性內容，以及 HFO 冷媒 R-1234yf、R- 1234ze 與 HFC R-134a/HFO R-1234yf 混合之冷媒 R-513A 在冷媒安全性 分類的等級。R-718 具有蘊含量豐富、環保、蒸發潛熱大與便宜等優點， 請試述以 R-718 冷媒作為蒸氣壓縮冷凍循環工作流體的困難之處。請說 明以 R-744 為冷媒的蒸氣壓縮冷凍循環的優缺點，並以中高溫型熱泵系 統說明 R-744 冷媒蒸氣壓縮冷凍循環的應用。（25 分）

二、為了提升濕熱氣候下空調機的除濕能力，有一氣冷式空調機的設計具有 一冷媒液過冷/空氣再熱盤管（liquid sub-cooling/air re-heating coil） ，其冷 凍循環系統如圖一所示。系統以 R-410A 作為冷媒，當電磁閥為關閉狀 態時，冷凝器出口冷媒將先流經冷媒液過冷/空氣再熱盤管，再通過膨脹 閥進入蒸發器。若設計條件：冷凝溫度為 45℃，蒸發溫度為 5℃，蒸發 器出口的過熱度為 5℃，冷媒液過冷/空氣再熱盤管出口溫度為 25℃。已 知壓縮機冷媒排氣量為 7.2 m3/hr，壓縮機的容積效率為 80%，壓縮機的 等熵效率為 80%，忽略系統的壓損及熱損失，參考附圖一（R-410A 冷媒 之 P-h 圖） ，請繪出此冷凍循環的 P-h 圖（莫里爾線圖），以及求得壓縮 機的排氣溫度、蒸發器的冷凍能力（kW）、壓縮機功率（kW）及 COP 值。另外，若電磁閥為開啟狀態時，冷媒不再流經冷媒液過冷/空氣再熱 盤管，空調機的 COP 值是否會降低，請說明原因。（25 分）  

三、某一配有閃氣槽的二段蒸氣壓縮冷凍系統，如圖二所示，以 R-134a 冷媒作 為工作流體，設計條件：蒸發溫度為-20℃，蒸發器出口的過熱度為 10℃， 冷凝溫度為 40℃，冷媒離開冷凝器時為飽和液體，閃氣槽的飽和溫度為 6.5℃。若蒸發器的冷凍能力為 35 kW，低壓段與高壓段壓縮機的等熵效率 皆為 85%，忽略系統的壓損及熱損失，參考附圖二（R-134a 冷媒之 P-h 圖） 。 請繪出此冷凍循環之 P-h 圖（莫里爾線圖） ，以及計算低壓段與高壓段壓縮 機的功率（kW）與系統的 COP 值，並請說明相較於單段蒸氣壓縮冷凍系 統設計，此二段蒸氣壓縮冷凍系統 COP 較佳的原因。 （25 分）

四、真空冷卻已廣泛地應用於食品的快速預冷，請繪出真空冷卻的基本系統 圖，並說明真空冷卻的原理與過程，以及真空冷卻用於農產品預冷的適 用性。採用真空冷卻方式將某農產品從 30℃降溫至 0℃，過程中平均蒸 發潛熱為 2465 kJ/kg，產品水份每蒸發損失 1%的重量，約可降溫 6℃。 若有 500 kg 的產品欲進行預冷，預冷時間為 30 分鐘，試計算產品的冷 卻負荷（熱移除率） （kW）？（25 分）

(二)所需管徑 50 mm、長度 2 m 銅管 的數量。（10 分）

(一) 總熱交換面積（m2），（15 分）

三、某冷凍機在循環中的高溫為 40℃情況下，利用輸入功率為 2.5 kW 來冷卻 15℃之空間。在熱交換器中，高溫廢熱被排放至30℃之周遭空氣，且熱交換器之熱傳係數為 50 W/m2K。試求所需之最小熱傳面積。 （25 分）

二、有一冷媒質量流率 0.05 kg/s，流經某一段管徑 1.63 mm 毛細管，其條件如下表：假設摩擦因子 f = 0.0023，用以上數據計算毛細管所需長度為何？（25 分）

(二)循環效率如何表示？（15 分）

一、(一)繪圖以氨為冷媒之吸收式冷凍循環（Absorption refrigeration cycle）並說明工作原理。（10 分）

(二)若在壓縮機吸入端量測得冷媒蒸汽體積流率為 800 L/min，試求裝置此熱交換器情況下，冷凍系統之冷凍負載（kW）。（10 分）

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