普考申論題
114年
[輪機技術] 船舶輔機概要
第 三 題
三、冷媒（Refrigerant）為冷凍系統的工作流體（Working Fluid），請列舉五種自然界存在的冷媒並說明。（25 分）
📝 此題為申論題
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首先界定『自然冷媒』是指非人工合成、天然存在於自然界的物質，通常具備零臭氧層破壞潛勢（ODP）與極低的全球暖化潛勢（GWP）。解題時應在腦海中檢索輪機實務上討論過的五種自然冷媒（氨、二氧化碳、水、空氣、碳氫化合物），並依序寫出其熱力特性、安全考量以及在船舶系統中的應用與管路材質限制。
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【破題】 自然冷媒（Natural Refrigerants）係指天然存在於自然界中、非經人工化學合成的工作流體。在現今國際海事組織（IMO）嚴格要求減排與環保的趨勢下，因其具備零臭氧層破壞潛勢（ODP=0）及極低的全球暖化潛勢（GWP），正逐漸取代傳統人工合成的氟氣碳化物（CFCs、HCFCs、HFCs）冷媒。 【論述】
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五大自然冷媒特性
💡 掌握自然冷媒環保優勢及毒性、高壓、燃燒性等應用限制與材質規範。
| 比較維度 | 氨 (R-717) | VS | 二氧化碳 (R-744) |
|---|---|---|---|
| 安全性 | 有毒、微可燃、強烈臭味 | — | 無毒、不可燃、無味 |
| 工作壓力 | 中低壓，系統較輕便 | — | 極高壓，需厚重耐壓結構 |
| 材質限制 | 禁止使用銅及銅合金 | — | 無特殊材質限制，需耐壓 |
| 熱力性能 | 蒸發潛熱極大，能效高 | — | 臨界點低，熱帶需跨臨界循環 |
💬氨適用於大型工業/漁船獨立機房；二氧化碳則朝向商用冷藏與空調發展。
