分類: 電子期刊

本研究開發一款針對新冠肺炎(COVID-19)快篩或PCR 核酸檢測採樣時所需的微環境控制正壓式採檢
亭。本採檢亭主要是讓醫護人員身處於正壓潔淨環境中，透過採樣手套以非接觸式方式，對被篩檢群
眾進行快篩或PCR 核酸檢測採樣作業，避免醫病產生交換感染的機會。自2021 年5 月中旬台灣新冠
肺炎爆發大流行以來，至7 月初約45 天期間，本團隊與國內廠商共部署180 座正壓採檢亭，於全國
各地包含離島地區的採檢站與醫院，創下數萬人次醫護人員使用本採檢亭作業零感染紀錄，同時也服
務全國上百萬被篩檢者，有效的阻絕疫情擴散，並在10 月達到本土確診人數清零的成果。

關鍵字: 正壓式、COVID-19、潔淨度Class1000、零感染風險

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風機過濾機為現代無塵室潔淨空調之主要組件，其零件包括直流無刷馬達，馬達驅動器，離心式風葉，箱體流道，與高效濾網。本論文鑑別此組件之實用數學模型，用以升級整機設計與馬達驅動器之參數設定。鑑別的方法採用數學模型參數化，再藉由量測數據辨識其參數值。流道風速、風葉壓差，馬達電流等之量測資料，截取與儲存後，進行數位訊號處理，再經由逆向運算，辨識參數化模型中未定之參數。辨識出的機電模型，也用以探討風機過濾機組的節能升級，以機電效率為指標，檢討驅動器、馬達、與風扇之節能搭配。

關鍵詞：風機過濾機組、參數化、參數辨識、機電效率

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       蒸氣壓縮熱泵系統中，壓縮機耗功決定著整體耗電量，若能開發良好壓縮機控制技術，將可節省龐大能源費用支出。本文是基於實驗方法研究，並發展一套可變螺旋式壓縮機Vi之熱泵系統，利用調變Vi控制匹配系統工況壓縮比、壓縮機變頻率控制與膨脹閥開度控制達到系統運轉最佳化，實驗基準條件採用現場設計最高熱水出水溫度55℃、R134a冷媒性質及各工況不同壓縮比搭配壓縮機調變Vi等條件建立實驗。

    由實驗研究線性趨勢結果顯示，於系統壓縮比小於3.5時，Vi2.4平均絕熱壓縮效率較優於Vi3.0約5.08%及Vi3.5約10.56%；則較優於Vi3.0約2.98%及Vi3.5約10.77%；而當系統壓縮比於4.5時，Vi3.5絕熱壓縮效率較優於Vi2.4約7.09%及Vi3.0約0.10%，較優於Vi2.4約11.38%及Vi3.0約9.40%。於55℃熱水出水溫度時，Vi3.5壓縮機耗功較少於Vi3.0約2.76%，較少於Vi2.4約7.57%。

關鍵詞：螺旋式壓縮機、內置體積比、熱泵、性能回歸模型、絕熱壓縮效率

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近年來，隨著科技蓬勃發展，人們漸漸開始仰賴使用電腦及各種電子設備來處理大量的信息，而數據中心每天處理著這些信息背後大量的數據，伴隨而來的是大量的電力消耗與對環境的破壞。為探討數據中心之節能方案，本研究利用計算流體力學軟體ANSYS Fluent模擬數據中心內之流場，並使用田口法進行分析，取用Server位置、供風位置、供風流率及供風溫度四個因子，各因子皆有三個變動的水準，故選定之直交表，並依據直交表模擬九組案例。

為了提高冷卻系統回水溫度，選定熱風道平均溫度、熱風道最高與最低溫溫差與冷熱風道平均溫度差三個品質特性作為最佳化目標，並使用灰關聯理論找出在多種品質特性下的最佳化案例，最後模擬並驗證最佳化結果。結果顯示，最佳化案例之因子水準分別為Server位置集中在下方、由底部供風、供風流率800CMH及供風溫度288.15K，而此案例模擬結果為熱風道平均溫度=299.21K、熱風道最高與最低溫溫差=2.52K與冷熱風道平均溫度差=11.06K。

關鍵字詞：數據中心、計算流體力學、田口法、灰關聯分析

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本團隊建置一小型加熱式吸乾機可測試採用任意吸附乾燥劑將壓縮空氣除濕時進出系統之氣流的狀態，並發展一演算法以量測結果推算同乾燥劑使用於任意容量吸乾機時系統之能耗值。本文以此法評估兩種乾燥劑之能耗值: 活性氧化鋁及本團隊自行研發之一種金屬有機骨架(metal organic framework, MOF)材料。按照分析結果，以一處理量30 CMM吸乾機將7 kg/cm²、經冷乾機初步除濕後之壓縮空氣乾燥至壓力露點≦-20℃時使用本團隊金屬有機骨架之能耗約為使用氧化鋁之92%。其原因應為該金屬有機骨架所需之再生溫度和氧化鋁相比較低。

關鍵字: 吸乾機、金屬有機骨架、活性氧化鋁、節能

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活性碳是吸附臭氧的最已知材料，然而通過臭氧啟動碳化材料通常用於生產活性碳，需要先進的技
能和專業設備。顆粒活性碳和活性碳纖維布通過硝酸處理或漂白處理(NaOCl)氧化，原始和氧化材料暴露
在臭氧流中直到飽和。在原始活性碳、硝酸改質活性碳、ACFC 比較下，ACFC 的吸附能力最高，原始活
性碳的氧化可導致更高的降解能力。奈米碳管/石英纖維薄膜的臭氧去除性能，優於傳統活性碳 1.6 倍。
在特定條件下，當測試腔室具有活性碳時，臭氧濃度峰值會降低 38%至 56%。在相同條件下，當咖啡粉(新
鮮或渣)時，臭氧濃度峰值會降低 25%至 43%。

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電腦計算流體力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)經過數十年長足的發展，現今成熟度已達到令人驚異的程度。無論就便利性、精確性、速度，都已成熟至可有效協同輔助各種工程設計。在 CFD 最早應用的航空、車輛、船舶產業，甚至是電子產業早已是標準的日常工作。相對而言，在建築、空調產業，整體對於 CFD 的認知與利用還落後於其他產業；許多人的認知仍認為 CFD 是專屬於學術研究，與實際實務沒有緊密關聯；或認為需要極度專門的人才能利用 CFD；或是認為 CFD 還不夠準確可靠等等。這些都與 CFD 的現況有所落差。

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本研究以實驗探討非導電流體FC-72和HFE-7100之管外冷凝熱傳性能，模擬浸泡式電腦散熱系統之冷凝條件，測試兩根長度為400mm上下對齊排列之水平銅管，分為光滑圓管、光滑橢圓管、增強圓管和增強橢圓管四種管型，並以可視化腔體觀測冷凝現象，測試飽和壓力為1atm，FC-72和HFE-7100飽和溫度分別為56.6和61℃，管內冷卻水流量為1.5和2LPM。實驗結果顯示， FC-72和HFE-7100在橢圓增強管有最高的冷凝熱傳係數，整體而言，FC-72冷凝熱傳性優於HFE-7100，FC-72和HFE-7100最高冷凝熱傳係數分別可達3400和2491W/m²K。以表面型式比較，增強管冷凝熱傳係數皆高於光滑管；以管的截面形狀比較，橢圓形管冷凝熱傳係數皆高於圓形管；因其壁面曲率較大，管壁上冷凝薄膜受重力影響較易脫離冷凝管表面，使冷凝管不易因冷凝量增高而增厚，能保有較佳的熱傳性能。

關鍵字：冷凝熱傳、非導電流體、橢圓管、增強管

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       冰水系統由冰水主機、冷卻水塔以及水泵等主要設備所組成，是個巨大的複雜系統。各個設備透過循環管路相互影響；並且相同之設備，其運轉特性亦有差異。傳統上，常使用熱力學公式，搭配傳統最佳化搜尋法進行參數估測及尋找最佳的節能操作點。可是此法所建立的系統運作模式與實際的複雜冰水系統誤差不小，勢必難以找出冰水系統真正的最佳節能點。本研究充分利用冰水系統的運轉大數據，引入深度學習技術，建立冰水主機、冷卻水塔與冷卻水泵，各個子系統的運轉模型。透過各模型之間輸入與輸出的關係，尋找出最佳的冰水主機負載率、冷凝器進出水溫差以及冷卻水塔冷卻水出水溫，使整體的冰水系統得以工作在最低耗能點，進而達到節能的目的。本文以台灣友達光電面板廠提供之冰水系統實際運轉數據為案例，計算結果顯示，在能源效率上，相較於該面板廠2019年的總耗電量，冷卻水循環參數優化節省0.89%，冰水主機負載調配優化節省0.33%的耗電量。另外，冰水主機總冰水溫優化，在乾球溫度為25.8、濕球溫度為19.4的天氣下，能幫助該面板廠的冰水系統，節省1.2 %的耗電量。此項節能效益會隨著天候以及廠區熱負荷不同而有所差異。

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