105年 專技高考 冷凍空調工程技師｜歷屆考題全文（機器抽取）
105年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試冷凍空調工程技師類科歷屆試題，含流體力學與流體機械、熱力學與熱傳學、電工學（包括電機機械）等 6 科。
共 6 份考卷｜資料來源：依政府資料開放授權條款（OGDL）第 1 版利用，資料集：考選部歷屆試題（data.gov.tw dataset 170565），105 年。
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流體力學與流體機械
下載：題目
官方不公布申論答案
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 00940 全一張 （正面）
等 別：
高等考試
類 科：
冷凍空調工程技師
科 目：
流體力學與流體機械
考試時間 ：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
- 一、水（密度 1000 kg/m 3 ）沉積在車用油箱（長寬面積為 80 cm × 60 cm ）的底部，如下 圖所示。油箱底部設有一直徑 3 cm 的排洩口。今擬取下排洩口的栓塞讓積水排放出 來，試估所需時間。 （ 20 分）
汽油
液態水
15 cm
汽油比重
= 0.74
水比重
= 1.0
30 cm
- 二、水（密度 1000 kg/m 3 ）流經一個 Y 型分歧管，如下圖所示。在進口 ⑴ 位置的表壓力 為 300 kPa ，流量為 0.5 m 3 /min ；在出口 ⑵ 位置的流量為 0.35 m 3 /min 。在穩態流動及 忽略損耗條件下，試求固定 Y 型分歧管所需之合力。 （ 20 分）
⑴
⑵
直徑
8 cm
⑶
直徑
5 cm
60°
v1
v2
P1
v3
-
三、 分離（ flow separation ）現象是如何造成的？（ 5 分）
-
均流（ uniform flow ）流經平板時，是否會產生分離現象？為什麼？（ 5 分）
-
層流還是紊流容易形成分離現象？為什麼？（ 5 分）
-
已知邊界速度為 u = (5 － x) y +(2 + 3x + x 2 ) y 2 （ x 方向為流動方向） ，請找出分離點 的位置。 （ 5 分）
-
四、 請解釋空蝕現象（ cavitation ）以及其對流體機械的影響。 （ 5 分）
-
實驗室有一直徑 20 cm 的模型水輪機在落差為 2 m 的環境下試轉。今有一與模型 水輪機幾何相似的實體水輪機，其直徑為 300 cm ，運轉落差為 60 m 。試求兩者之 流量比、轉速比以及輸出動力比。 （ 15 分）
座號：
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 代號： 00940 全一張 （背面）
考試不動產經紀人、記帳士考試試題
等 別：
高等考試
類 科：
冷凍空調工程技師
科 目：
流體力學與流體機械
- 五、今利用一抽水系統自池中將水抽至 20 m 高之水塔，其管徑 0.2 m ，摩擦係數 0.025 ， 90 o 彎管之能量損失係數 0.72 ，入口及出口之能量損失係數分別為 0.45 及 0.045 。若 此抽水機之機械效率為 0.7 ，且計算主要損失時，忽略彎管長度。試求抽水量為 0.9 m 3 /min 時，所需之抽水機功率（以馬力表示） 。 （ 20 分）
1.55 m
1.5 m
1.75 m
0.6 m
19 m
20 m
熱力學與熱傳學
下載：題目
官方不公布申論答案
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題
等 別：
高等考試
類 科：
冷凍空調工程技師
科 目：
熱力學與熱傳學
考試時間 ：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
-
一、 何謂壓縮因子（ Compressibility Factor ）？（ 5 分）
-
請以壓縮因子來說明對應狀態原理（ Principle of Corresponding States ） 。 （ 7 分）
-
請舉例說明如何利用對應狀態原理。 （ 8 分）
-
二、 臺灣電廠的發電相當大一部分是依賴蒸汽動力循環（朗肯循環）機組。請說明朗 肯循環（ Rankine Cycle ）機組的 4 個主要元件之名稱及其功能。 （ 20 分）
-
一般朗肯循環機組之熱效率約在 35% 上下，使用複循環機組可大幅提升系統熱效 率，請解釋其原因。 （ 10 分）
-
三、熱交換器的型式有很多種，管殼式（ Shell and Tube ）是其中常見的一種。
-
請畫出平行流（ Parallel Flow ）與逆向流（ Counter Flow ）管殼式熱交換器之示意圖 及軸向溫度分布圖。 （ 20 分）
-
上述二者何者具有較佳之熱交換效率？為什麼？（ 10 分）
-
四、小明想要吃水煮蛋，假設雞蛋可用直徑 5 cm 圓球近似，其熱傳導率約為 1.0 W/m ⋅ K ， 初始溫度為 20 ℃ ，小明將雞蛋丟入 100 ℃ 的滾水中，假設雞蛋與滾水間的對流熱傳係 數 h = 1000 W/m 2 ⋅ K 。請問在此情形下我們可否使用總容量法（ Lumped Capacitance Method ）來分析雞蛋溫度上升到 70 ℃ 時所需之時間？為什麼？（ 20 分）
（請接背面）
代號： 00950 全一頁
座號：
電工學（包括電機機械）
下載：題目
官方不公布申論答案
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 00960 全一張 （正面）
等 別：
高等考試
類 科：
冷凍空調工程技師
科 目：
電工學（包括電機機械）
考試時間 ：
2 小時
座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
一、下圖為單相交流電路，其輸入電壓的振幅為 40 V ， L Z ˆ 為輸出端阻抗。
-
利用戴維寧定理求出 ab 間的等效阻抗 TH Z ˆ 。 （ 5 分）
-
利用戴維寧定理求出 ab 間的等效電壓 TH V ˆ 。 （ 5 分）
-
假設達到最大功率傳送時，試求此時的 L Z ˆ 阻抗值為何？（ 5 分） 假設達到最大功率傳送時，試求此時的最大輸出功率為多少瓦特？（ 5 分）
5
Ω
j
3
Ω
a
－
j
6
Ω
20
Ω
4
∠
0
0° V
L
Z
ˆ
b
－
-
二、下圖為一直流電路，開關在 x 端已持續導通甚長的時間，在 0 = t 時將開關由 x 端切換 至 y 端，試求：
-
在 0 ≥ t 時電容上的電壓 c v 。 （ 5 分）
-
在 + ≥ 0 t 時輸出端電壓 o v 。 （ 5 分）
-
在 + ≥ 0 t 時輸出端電流 o i 。 （ 5 分）
-
消耗在 60 k Ω 電阻上的總能量為多少焦耳？（ 5 分）
y
240 k
Ω
60 k
Ω
i
o
32 k
Ω
－
vo
－
10 k
Ω
200 V
t=
0
x
0.5
μ
F
vc
－
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 00960 全一張 （背面）
等 別：
高等考試
類 科：
冷凍空調工程技師
科 目：
電工學（包括電機機械）
-
三、某部 25 kW 的他激式（ separate excitation ）直流電動機係操作在 3000 轉 / 分下運轉， 且激磁電流為固定，此時電動機的反電動勢為 125 V ，電樞電阻為 0.02 Ω 。當電動機 電樞端的輸入電壓控制為 127 V 時，試計算：
-
電動機的電樞電流為多少 A ？（ 5 分）
-
電動機電源端輸入的功率為多少 kW ？（ 5 分）
-
電動機輸出的電磁功率為多少 kW ？（ 5 分）
-
電動機輸出的電磁轉矩為多少 N ． m ？（ 5 分）
四、某部 Y 接，線 -線電壓 220 V ， 7.5 kW ， 60 Hz ， 6 極的三相感應電動機，其每相的相 關參數反映至定子側時如下：
R
=
1
X
0.294
=
1
X m
0.503
=
Ω
，
R
，
Ω
=
2
0.144
=
2
X
Ω
0.209
13.25
Ω
若滑差 = s 0.02 ，試求：
-
定子側每相的等效阻抗 in Z ˆ 為多少 Ω ？（ 5 分）
-
定子側每相的電流為多少 A ？（ 5 分）
-
轉子轉速為多少轉 / 分？（ 5 分）
氣隙功率為多少 kW ？（ 5 分）
-
五、某部 2400 ： 240 V ， 25 kVA 的自耦變壓器（ autotransformer ）如下圖所示，其中在 ab 端為 240 V 的繞組，在 bc 端為 2400 V 的繞組。
-
試計算此自耦變壓器的容量為多少 kVA ？（ 5 分）
-
試計算此自耦變壓器 L I 的額定電流為多少 A ？（ 5 分）
-
試計算此自耦變壓器 I H 的額定電流為多少 A ？（ 5 分）
-
試說明自耦變壓器與雙繞組變壓器比較，其優缺點為何？（ 5 分）
IH
－
a
b
IL
－
c
VH
=2640 V
VL
=2400 V
Ω
冷凍工程與設計
下載：題目
官方不公布申論答案
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 代號： 00910 全一張 （正面）
考試不動產經紀人、記帳士考試試題
等 別：
高等考試
類 科：
冷凍空調工程技師
科 目：
冷凍工程與設計
考試時間 ：
2 小時
座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
-
一、關於如圖 1 所示之二元式冷凍系統（ cascade system ）示意圖，請回答以下問題：
-
如果有 R717 和 R23 兩種冷媒，請問高溫迴路與低溫迴路，應該分別填充那一種冷 媒才適當？請說明原因為何？（ 10 分）
-
系統圖所示之 A 元件是低溫迴路之必要元件，請問該元件為何？設置目的及原因 為何？如何決定其規格？（ 5 分）
-
若蒸發器之冷卻能力為 Q ，請以符號（ Q, h1, h2, … , h8 等，其中 h 為焓值）理論推 導高溫迴路壓縮機所需之壓縮功率為多少？（ 10 分）
冷凝器
串聯冷凝器
（
Cascade condenser
）
高溫迴路
壓縮機
膨脹閥
膨脹閥
蒸發器
低溫迴路
壓縮機
1
2
3
5
6
7
A
8
Q
4
-
二、如圖 2 所示之雙段壓縮系統，採用氨冷媒，低溫蒸發器之蒸發溫度為 － 35 ℃ ，中間冷 卻兼閃氣桶之飽和溫度為 0 ℃ ，冷凝溫度為 40 ℃ 。假設蒸發器出口為無過熱之飽和 蒸氣，冷凝器之出口冷媒為無過冷之飽和液體，等熵壓縮、等焓膨脹，過程忽略壓 損與熱損。若低壓段壓縮機之理論排氣量（ displacement rate ）為 0.6 m 3 /s ，在此運轉 條件下的容積效率為 80% ，請求解以下問題：
-
請繪出本蒸氣壓縮循環之壓力 -焓（ p-h ）圖，並計算低壓段壓縮機最大可以匹配多 少冷卻能力（ kW ）之蒸發器？（ 15 分）
-
低壓段壓縮機及高壓段壓縮機分別所需壓縮功率為何？（ 6 分）
-
該系統之性能係數 COP 為何？（ 4 分）
冷凝器
膨脹閥
膨脹閥
蒸發器
高壓段
壓縮機
低壓段
壓縮機
8
7
6
5
4
3
2
1
00910 全一張 （背面）
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號：
等 別：
高等考試
類 科：
冷凍空調工程技師
科 目：
冷凍工程與設計
-
三、某一氨冷媒之離心式雙級壓縮機之設計轉速為每秒 200 轉，其運轉蒸發溫度為 － 10 ℃ ， 冷凝溫度 40 ℃ 。假設蒸發器出口為無過熱之飽和蒸氣，冷凝器之出口冷媒為無過冷 之飽和液體，等熵壓縮、等焓膨脹，過程忽略壓損與熱損。試求該離心式壓縮機之 輪葉直徑 (m) 為何？（ 25 分）
-
四、關於螺旋式壓縮機之容量調控方法，一般可採用滑塊（ slide valve ）或變頻容量調整， 請回答以下問題：
-
詳述比較這兩種容量調整方法之原理。 （ 10 分）
-
詳述比較這兩種容量調整方法對於壓縮機運轉性能之影響。 （ 15 分）
| Temp | Pressure | Density(L) | Density(V) | Enthalpy(L) | Enthalpy(V) | Entropy(L) | Entropy(V) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| [ ℃ ] | [MPa] | [kg/m^3] | [kg/m^3] | [kJ/kg] | [kJ/kg] | [kJ/K-kg] | [kJ/K-kg] |
| -40 | 0.0717 | 690.2 | 0.6438 | 19.17 | 1408 | 0.2867 | 6.243 |
| -35 | 0.0931 | 684.0 | 0.8218 | 41.32 | 1416 | 0.3806 | 6.152 |
| -30 | 0.1194 | 677.8 | 1.0370 | 63.60 | 1423 | 0.4730 | 6.065 |
| -20 | 0.1901 | 665.1 | 1.6030 | 108.60 | 1438 | 0.6538 | 5.904 |
| -10 | 0.2907 | 652.1 | 2.3910 | 154.00 | 1451 | 0.8293 | 5.757 |
| -5 | 0.3548 | 645.4 | 2.8850 | 176.90 | 1457 | 0.9152 | 5.688 |
| 0 | 0.4294 | 638.6 | 3.4570 | 200.00 | 1462 | 1.0000 | 5.621 |
| 5 | 0.5157 | 631.7 | 4.1150 | 223.20 | 1467 | 1.0840 | 5.557 |
| 10 | 0.6150 | 624.6 | 4.8680 | 246.60 | 1472 | 1.1660 | 5.495 |
| 20 | 0.8575 | 610.2 | 6.7030 | 293.80 | 1480 | 1.3290 | 5.376 |
| 30 | 1.1670 | 595.2 | 9.0530 | 341.80 | 1486 | 1.4880 | 5.263 |
| 35 | 1.3510 | 587.4 | 10.4600 | 366.10 | 1488 | 1.5670 | 5.209 |
| 40 | 1.5550 | 579.4 | 12.0300 | 390.60 | 1490 | 1.6450 | 5.155 |
| Properties of superheated ammonia Saturation = 0 ℃ , p= 0.4294MPa | Properties of superheated ammonia Saturation = 0 ℃ , p= 0.4294MPa | Properties of superheated ammonia Saturation = 0 ℃ , p= 0.4294MPa | Properties of superheated ammonia Saturation = 0 ℃ , p= 0.4294MPa |
|---|---|---|---|
| Temp | Density | Enthalpy | Entropy |
| [ ℃ ] | [kg/m^3] | [kJ/kg] | [kJ/K-kg] |
| 30 | 3.032 | 1538 | 5.884 |
| 35 | 2.974 | 1550 | 5.923 |
| 40 | 2.919 | 1562 | 5.961 |
| 45 | 2.866 | 1574 | 5.999 |
| 50 | 2.816 | 1585 | 6.035 |
| 55 | 2.767 | 1597 | 6.071 |
| 60 | 2.720 | 1609 | 6.107 |
| 65 | 2.676 | 1620 | 6.141 |
| 70 | 2.632 | 1632 | 6.175 |
| 75 | 2.591 | 1643 | 6.209 |
| 80 | 2.551 | 1655 | 6.242 |
| 85 | 2.512 | 1667 | 6.274 |
| 90 | 2.474 | 1678 | 6.306 |
| 95 | 2.438 | 1690 | 6.338 |
| 100 | 2.403 | 1701 | 6.369 |
| Properties of superheated ammonia Saturation = 40 ℃ , p=1.5554MPa | Properties of superheated ammonia Saturation = 40 ℃ , p=1.5554MPa | Properties of superheated ammonia Saturation = 40 ℃ , p=1.5554MPa | Properties of superheated ammonia Saturation = 40 ℃ , p=1.5554MPa |
|---|---|---|---|
| Temp | Density | Enthalpy | Entropy |
| [ ℃ ] | [kg/m^3] | [kJ/kg] | [kJ/K-kg] |
| 90 | 9.539 | 1639 | 5.597 |
| 95 | 9.365 | 1652 | 5.634 |
| 100 | 9.200 | 1665 | 5.670 |
| 105 | 9.042 | 1678 | 5.704 |
| 110 | 8.892 | 1691 | 5.739 |
| 115 | 8.747 | 1704 | 5.772 |
| 120 | 8.608 | 1717 | 5.805 |
| 125 | 8.475 | 1730 | 5.838 |
| 130 | 8.347 | 1743 | 5.869 |
| 135 | 8.223 | 1756 | 5.901 |
| 140 | 8.104 | 1768 | 5.932 |
| 145 | 7.989 | 1781 | 5.962 |
| 150 | 7.878 | 1794 | 5.993 |
空調工程與設計
下載：題目
官方不公布申論答案
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 00920 全一張 （正面）
等 別：
高等考試
類 科：
冷凍空調工程技師
科 目：
空調工程與設計
考試時間 ：
2 小時
座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
-
一、壓力為 100 kPa 之穩態未飽和空氣流入一絕熱飽和器（ adiabatic saturator ） ，空氣入口 與出口分別以狀態 1 和狀態 2 表示。若空氣焓值為 h 、乾球溫度為 T 、濕度比為 W 、 補給水焓值為 hf 。
-
請推演此絕熱飽和器之能量守恆方程式。 （ 10 分）
-
若空氣入口（狀態 1 ）之乾球溫度為 30 ℃且濕球溫度為 25 ℃，空氣出口（狀態 2 ） 為飽和狀態，請計算狀態 2 空氣之濕度比、焓值和相對濕度。 （已知：狀態 1 與狀 態 2 之飽和水蒸汽壓力分別為 4.246 kPa 和 3.169 kPa ，補給水焓值 10 kJ/kg ） （ 10 分）
-
二、一水泵以一效率 90% ，功率 15 kW 的馬達帶動，流經此水泵之水流量為 50 L/s 。連 結此水泵之管路直徑相同且高度差可忽略，量測此水泵入水與出水之錶壓力 （ gauge pressure ）分別為 1kPa 與 201kPa 。試求： （水之密度為 1000 kg/m 3 ，比熱為 4.18 kJ/kg . ℃）
-
此水泵之機械效率？（ 10 分）
-
水流經此泵之溫升？（ 5 分）
-
若此水泵與另一水泵之特性曲線如下圖所示，請繪出若該兩水泵並聯、串聯裝設 時之特性曲線圖。 （ 5 分）
水量
揚
程
水泵
A
水泵B
水泵
B
水泵
A
水量
揚程
- 三、某雙風管系統（冷氣風管與暖氣風管）其設計暖房負載為 8 kW 、設計冷房負載為 6 kW ，供應某區域欲維持在 24 ℃，而冷氣風管送風溫度為 13 ℃、暖氣風管送風溫度 為 40 ℃。假設混合空氣溫度為 24 ℃，而在部分負載條件下，其顯熱冷卻負載為 3 kW ， 若空氣定壓比熱為 1 kJ/kg . K ，試計算此區域當下的暖氣盤管與冷氣盤管供應之能力 各為多少？並評論此時雙風管之能源使用狀況。 （ 20 分）
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等 別：
高等考試
類 科：
冷凍空調工程技師
科 目：
空調工程與設計
-
四、一大氣壓， 20 ℃之空氣以 12 m/s 之速度流入一面積加倍之驟擴風管。請計算：
-
空氣流入此風管後之靜壓變化量。 （ 10 分）
-
理想狀況之下空氣之靜壓變化量，並評論與 項差異之原因。 （ 10 分）
五、有關離心式風車：
-
示意繪出離心風車靜壓（ P ）對應風量（ Q ）之性能曲線，並說明 P-Q 性能曲線如 何得到。 （ 10 分）
-
何謂風機湧浪（ surge ）現象？請用 P-Q 性能曲線說明其發生之原因。 （ 10 分）
冷凍空調自動控制
下載：題目
官方不公布申論答案
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 00930 全一頁
等 別：
高等考試
類 科：
冷凍空調工程技師
科 目：
冷凍空調自動控制
考試時間 ：
2 小時
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不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
-
一、 說明溴化鋰吸收式冰水機組的操作原理。 （ 10 分）
-
說明溴化鋰吸收式冰水機為因應冷凍負載的變動，常採用那些控制方法進行冷凍 能力自動調節？（ 10 分）考量溶液結晶問題，在調節過程中，應注意那些狀況？ （ 5 分）
-
二、說明對於單風道變風量空調系統，採用定靜壓控制法與變靜壓控制法來改變風管路 送風量的方法。 （ 20 分）
-
三、 從冷卻水塔的熱質傳交換面積的觀點，說明因應季節性氣候的變動時，多台冷卻 水塔同時採用風機變頻控制進行卸載的特點。 （ 10 分）
-
說明採用冰水機的運轉工作電流與額定電流之比值來進行多台冷卻水塔風車轉速 的調節控制原理及其特點。 （ 10 分）
-
四、如下圖所示，欲使輸出 Y(S) 不受干擾 D(S) 之影響，試設計防止干擾之前饋系統 F(S) 。 （ 15 分）
F(S)
D(S)
2
－
－
Y(S)
1
15S
1
S
1
5S
12
2S
S
1
2
S
5
R(S)
- 五、一 PID 回授控制系統如下圖所示，求該閉迴路之終極增益 KU 和終極振盪週期 TU ， 並利用 Ziegler-Nichols 經驗法則，決定 PID 控制器之三個參數（ KP 、 KI 、 KD ）值。 （ 20 分）
R(S)
Y(S)
2)
1)(S
S(S
1
S
K
S
K
K
D
I
P
－
（請接背面）
座號：