研究動機

隨著現今科技發展的迅速，能源的消耗相對的也增加許多，不管在民生與工 業都需要大量的使用能源，如化石燃料，電力等，如何有效的利用自然的能源外，

不外乎就是研究如何節省各種設備的耗電量。在自然的能源中，太陽能的應用廣 注意，如圖 1.1.1 所示，為一太陽能集熱系統，為可供應家庭的熱水。

圖 1.1.1 太陽能集熱器系統圖

再者，將太陽能集熱系統結合噴射式製冷技術也是一項能源的改良方案，主 要是在夏天利用太陽能集熱器集熱系統所收集的多餘熱能進而轉化成冷氣提供 民生使用。噴射式製冷系統的構造除了噴射器外，並包含了產生器、冷凝器、蒸 發器、膨脹閥、及循環泵浦，圖 1.1.2 為典型的噴射式制冷系統示意圖。當產生 器接受外部的熱源時，將工作流體蒸發提供噴射器驅動製冷現象，但是同時也會

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減少內部的工作流體存量，所以必須藉由循環泵浦提供一個穩定的流量來供給產 生器，一旦產生器接受之熱源較多時，產生器內工作流體無法再維持一定的液位 高度，這將會導致噴射式製冷系統的失效。所以產生器的液位控制在噴射式製冷 系統上是一個重要的關鍵。良好的液位控制除了可以節省循環泵浦的電能外，亦 可以提供一個穩定的製冷量供給冷房使用。

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圖 1.1.2 典型的噴射式制冷系統示意圖

現今的液位控制科技大部分都是使用浮球式液位開關連結泵浦來控制桶內 的液位高度，如圖 1.1.3 所示，浮球式液位開關使用簡單而且價格便宜，使用方 式為類似繼電器的操作模式，當達到液面時浮球式液位開關為常開，此時泵浦就 不會動作，當浮球下降至所設定的液位以下，浮球式液位開關就會變為常開，使 得泵浦開始運轉，雖然使用簡單，但是泵浦的啟動電流很大會導致能源的浪費以 及控制的不連續。

圖 1.1.3 浮球式液位開關示意圖與實體圖

另外，泵浦的選用也是一個很重要的因素，必須針對不同的系統去選用泵浦，

目前市面上都是使用一馬力的泵浦，如圖 1.1.4 所示，但是缺點就是非常耗電。

噴射式製冷系統中，循環泵浦、控制電路及散熱裝置是少數耗電的元件，如何降 低循環泵浦耗電是重要的課題。

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圖 1.1.4 交流感應馬達

綜合以上結論，發現液位控制的重要性，在進行液位控制的同時，泵浦的耗 電量與性能也必須一起考量，設計上必須包括：

(1) 泵浦的變頻控制

(2) 泵浦的耗電量 (3) 液位控制的準確度 (4) 液位控制的抗干擾能力

本研究將開發一套用於噴射式製冷系統的產生器液位控制系統。

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