鰭片間距為 1.2mm，四排管熱交換器旁通性能比較

接下來，一樣先討論在無旁通風量下，單一四排管熱交換器的熱 傳量和壓降情形，如圖 4-8 所示。圖中圓圈部份為熱傳量，單位是(W)；

三角形部分為壓降，單位是(Pa)。從圖 4-8 可以發現，和兩排管熱交 換器的結果類似，在低風速時，熱交換器熱傳量增加的趨勢會比較快，

尤其是在高濕度時(RH=80%)。整體來講，高濕度時的熱傳量會比低 濕度時的熱傳量要來的高，且在風速等於 0.5 m/s 時增加幅度最大，

增加了將近 36%。而隨著風速的提升，熱傳量的增幅則會降低到 7%

左右。壓降方面，在低風速時，不同環境濕度對於壓降的增幅比較不 明顯，而要到高風速時，在高濕度的環境下，壓降的增幅量才會大幅 提升至 15%左右。與兩排管熱交換器相比起來，四排管熱交換器不管 是熱傳量或是壓降增幅的量都會相對地小一點。

接下來將旁通概念導入四排管熱交換器中，即把四排管熱交換器 分開成兩個兩排管的熱交換器，並將這兩個兩排管的熱交換器隔開，

再藉由離心式風機通入旁通風量。以下將討論把旁通概念導入熱交換 器後的實驗結果與現象。

4.2.1 環境溫度 25℃，相對濕度 50%

在環境相對濕度 50%的情況下，比較不同的 BR(0.0、0.2、0.4、

0.6、0.8)和不同正向面速(Vfr = 0.5、1.0、2.0、4.0 m/s)，對於鰭管熱交 換器熱傳量和壓降的變化情形。圖 4-9 和圖 4-10 即為在相對濕度 50%

的情況下，兩個兩排管熱交換器對於一個四排管熱交換器之熱傳量和

壓降的比值。其中，x 軸為旁通比率(Bypass Ratio，BR)，y 軸分別為 熱傳量的比值和壓降的比值。熱傳量的比值(Qt/Q4)為兩個兩排管熱交 換器熱傳量的總和除以單一四排管熱交換器的熱傳量；壓降的比值 (Pt/P4)為兩個兩排管熱交換器產生的壓降總和除以單一四排管熱交換 器產生的壓降。

由圖 4-9 和圖 4-10 可知，在風速為 0.5 m/s、BR=0.0 的時候，熱 傳量會有稍微的降低，且壓降會因為旁通裝置的關係而有稍微的提升。

會發生這種情形的原因是因為管排數增加，所以結露的量也會增加，

而這些增加的冷凝水附著在鰭片和銅管的表面會造成整體壓降有稍 微的提升。但是當 BR 持續增加後，即可以發現壓降下降的趨勢會比 熱傳量減少的趨勢還要高，代表即使在較高 BR 時熱傳量會降低，但 是壓降減少的幅度卻是更大的。而在 BR=0.8 的時候，會發現熱傳量 雖然減少了大約 22%，但是壓降部分卻可以減少將近 44%。這一部分 顯示四排管熱交換器的旁通效應比兩排管熱交換器的旁通效應還要 稍微好一點。

當風速為 1 m/s 時，基本上趨勢跟風速為 0.5 m/s 時差不多，且和 兩排管熱交換器的旁通效應一樣，在低 BR 時效應比較沒有那麼明顯，

而在高 BR 時雖然壓降下降的趨勢一樣比熱傳量減少的趨勢還要高。

37%。這部分的效應不僅比風速為 0.5 m/s 時要來的差，且和兩排管 熱交換器的旁通效應相比的話，也是相對差一點。

而當風速為 2 m/s 時，趨勢也是和前兩個風速差不多。不過相較 來講的話風速為 2 m/s 時，旁通概念的效應在高 BR 時會比前兩個低 風速的情況要來的更好，而在 BR=0.8 的時候，可以發現熱傳量減少 了大約 16%，但是壓降部分卻可以減少 42%。這部分的話也是比兩排 管熱交換器的旁通效應好。

當風速為 4 m/s 時，發生的現象和兩排管熱交換器一樣。從圖 4-10 可以發現在 BR 比較低的時候，整體壓降的減少量不會很明顯。原 因同樣是因為流體流動型態所造成的影響。而這個現象也再次說明本 實驗旁通風量的供風設計不適用在大風量的情況之下。但是若 BR 逐 漸提高的話，壓降下降的趨勢還是會比熱傳量減少的趨勢還要高。在 BR=0.63 時，熱傳量減少了大約 12%，而壓降部分可以減少約 30%。

這部分的效應也是比兩排管熱交換器的表現要來的好。

整體而言，四排管的旁通效應會比兩排管的表現要來的更好。旁 通概念的效應同樣有兩種不同的趨勢。在低 BR 時，旁通效應會在風 速為 0.5 m/s 時有較佳的表現。而在高 BR 時，旁通效應在風速為 2 m/s 時會有較佳的表現。

接下來分別將不同面速下，前後排熱交換器熱傳量和總熱傳量比 值與不同 BR 做比較，如圖 4-11 所示。其中，x 軸為旁通比率(Bypass Ratio，BR)，y 軸為單一排熱交換器熱傳量除以兩個單一排熱交換器 熱傳量總和。其中，淺色系條圖為前排熱交換器，深色系條圖為後排 熱交換器。

圖 4-11(a)~(d)分別為面速 Vfr = 0.5、1.0、2.0、4.0 m/s 下的分佈情 形。從圖中可以發現，當面速為 0.5 m/s 時，前排熱交換器的熱傳量 占總熱傳量六成五左右，這部分與兩排管熱交換器相比的話，會發現 前後排熱交換器熱傳量值的差異會比較大。而隨著 BR 的提升，前排 熱交換器的熱傳量會逐漸降低至三成五左右。接著觀察面速增加後的 結果，發現前排熱交換器熱傳量所佔的比例會隨著面速的增加而逐漸 降低，從原本的六成五降到五成五左右。而後排熱交換器上升的趨勢 也會趨於平緩。這顯示出當面速增大時，前後排熱交換器的熱傳量比 例受到不同 BR 的影響會逐漸減少。

4.2.2 環境溫度 25℃，相對濕度 80%

圖 4-12 和圖 4-13 為在相對濕度 80%的情況下，兩個兩排管熱交 換器對於一個四排管熱交換器之熱傳量和壓降的比值。其中，x 軸為

熱傳量的比值(Qt/Q4)為兩個兩排管熱交換器熱傳量的總和除以單一 四排管熱交換器的熱傳量；壓降的比值(Pt/P4)為兩個兩排管熱交換器 產生的壓降總和除以單一四排管熱交換器產生的壓降。

由圖 4-12 和圖 4-13 可知，在風速為 0.5 m/s、BR=0.0 的時候，

熱傳量增加的趨勢會比壓降下降的趨勢還要低。且和環境濕度 50%相 比的話，會發現壓降提高的量會變多。原因是因為濕度提高造成冷凝 量的提升，進而增加了熱交換器的壓降。但隨著 BR 的提升，壓降下 降的趨勢就會比熱傳量減少的趨勢還要高，代表即使在較高 BR 時熱 傳量會降低，但是壓降減少的幅度卻是更大的。而在 BR=0.8 的時候，

會發現熱傳量減少了大約 26%，而壓降部分減少將近 39%。在此會發 現旁通效應的表現比在環境濕度為 50%時稍微差一點點。

而當風速為 1 m/s 時，趨勢跟風速為 0.5 m/s 時差不多，同樣在 BR=0.0 時，熱傳量增加的趨勢會比壓降下降的趨勢還要低。而當 BR 逐漸上升後，壓降下降的趨勢就會比熱傳量減少的趨勢來的高了。在 高 BR 時，其旁通效應會比風速為 0.5 m/s 時來的佳。在 BR=0.8 的時 候，熱傳量大約減少了 12%，而壓降部分則可以減少將近 40%。這部 分的話不僅比在環境濕度 50%時的效應要來的好，同時和兩排管熱交 換器的旁通效應相比的話，也是呈現比較好的情形。

來講的話風速為 2 m/s 時，旁通概念的效應在高 BR 時大致上會比低 風速的情況要來的更好，而在 BR=0.8 的時候，可以發現熱傳量減少 了大約 14%，而壓降部分可以減少約 40%。這部分的話不管是跟環境 濕度 50%還是跟兩排管熱交換器的旁通效應比較，他們之間的差異並 不會太大。

當風速為 4 m/s 時，發生的現象和兩排管熱交換器一樣。從圖 4-13 可以發現在 BR 比較低的時候，整體壓降的減少量不會很明顯。原 因同樣是因為流體流動型態所造成的影響。但是若 BR 逐漸提高的話，

壓降下降的趨勢還是會比熱傳量減少的趨勢還要高。在 BR=0.63 時，

熱傳量減少了大約 13%，而壓降部分可以減少約 30%。這部分的效應 不管是跟環境濕度 50%還是跟兩排管熱交換器的旁通效應比較，差異 也不是很大。

整體而言，四排管熱交換器旁通概念的效應在環境濕度為 50%或 80%時，表現是差不多的。而且會發現，在環境濕度為 80%時，四排 管的旁通效應和兩排管的旁通效應其實差異也不大。而整體的旁通效 應會在風速為 2 m/s 時有較佳的表現。

接下來分別將不同面速下，前後排熱交換器熱傳量和總熱傳量比 值與不同 BR 做比較，如圖 4-14 所示。其中，x 軸為旁通比率(Bypass

熱傳量總和。其中，淺色系條圖為前排熱交換器，深色系條圖為後排 熱交換器。

圖 4-14(a)~(d)分別為面速 Vfr = 0.5、1.0、2.0、4.0 m/s 下的分佈情 形。從圖中可以發現，基本上分佈和環境濕度為 50%差不多，但是前 排熱交換器所占熱傳量的比例會稍微下降一點點。當面速為 0.5 m/s 時，前排熱交換器的熱傳量占總熱傳量六成四左右，而隨著 BR 的提 升，前排熱交換器的熱傳量會逐漸降低至三成四左右。接著觀察面速 增加後的結果，發現前排熱交換器熱傳量所佔的比例也是會隨著面速 的增加而逐漸降低，從原本的六四成降到五成三左右。而後排熱交換 器上升的趨勢也會趨於平緩。同樣顯示當面速增大時，前後排熱交換 器的熱傳量比例受到 BR 的影響會逐漸減少。比較在不同環境濕度下 操作的影響，同樣也是會發現在高濕度時(RH=80%)，前後排熱交換 器所占熱傳量的比例，與 RH=50%相比時，兩者的值會較接近，差異 也是在 1%以內。

圖 4-1 兩排管熱交換器，面速對於熱傳量和壓降的關係圖

圖 4-2 旁通概念應用在兩排管熱交換器，熱傳量比值對於 BR 的關

圖 4-3 旁通概念應用在兩排管熱交換器，壓降比值對於 BR 的關係 圖，RH=50%

圖 4-4 旁通概念應用在兩排管熱交換器，前排熱交換器熱傳量和後 排熱交換器熱傳量占總熱傳量的比值對於 BR 的關係圖，RH=50%，

(a)Vfr=0.5 m/s；(b)Vfr=1 m/s；(c) Vfr=2 m/s；(d) Vfr=4 m/s

圖 4-5 旁通概念應用在兩排管熱交換器，熱傳量比值對於 BR 的關 係圖，RH=80%

圖 4-6 旁通概念應用在兩排管熱交換器，壓降比值對於 BR 的關係

圖 4-7 旁通概念應用在兩排管熱交換器，前排熱交換器熱傳量和後

圖 4-7 旁通概念應用在兩排管熱交換器，前排熱交換器熱傳量和後