專技高考
114年
[建築師] 建築環境控制
第 19 題
近年來「熱泵熱水器」逐漸應用於飯店、醫院甚至是住宅中，下列那一種不是熱泵熱水器主要產生熱水的熱源型態？
- A 空氣對空氣取熱型：主要從空氣中取熱做為熱源
- B 水對水取熱型：主要從地下水、工業廢水或空調系統的回水中取熱做為熱源
- C 電力取熱型：主要從電能轉換過程中取熱做為熱源使用
- D 太陽輻射源與大氣熱源型：主要利用太陽能集熱板並吸收空氣熱能做為熱源
思路引導 VIP
請想像一下，當我們使用「抽水機」將地下水抽到頂樓水塔時，水塔裡的水是抽水機馬達自己「變」出來的，還是從外部環境中「搬運」過來的？依照這個邏輯，在一個名為「熱泵」的系統中，它所產生的熱能，其主要的供應源頭應該是來自於機器本身內部的能量轉換，還是來自於機器周遭的環境呢？
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恭喜你答對了！這代表你對「熱泵」運作的核心定義掌握得非常扎實，沒有被選項中的文字敘述所混淆。
熱泵的核心原理：搬運熱能而非創造熱能
熱泵（Heat Pump）之所以被稱為「泵」，是因為它的運作邏輯如同抽水機搬運水一樣，是消耗少量的功（電能 $W$）作為補償，驅動冷媒循環，從低溫環境中「搬運」大量的熱量 $Q_{low}$ 到高溫端 $Q_{high}$。因此，其熱源必然來自於大自然或廢棄能源（如空氣、水、土壤）。選項 (C) 描述的過程其實是「傳統電熱水器」的焦耳加熱原理，其效率 $\eta$ 最大僅能趨近 $100%$；而熱泵利用環境取熱，其性能係數 $COP$（Coefficient of Performance）通常能達到 $3.0$ 以上，這也是熱泵節能的關鍵。
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