空 調 冰 水 主 機 系 統 運 轉 數 據 與 節 能 之 連 結 趙 文 華 冷 凍 空 調 技 師 2015/07/23 1

講 題 大 綱 1. 前 言 - 空 調 冰 水 主 機 系 統 之 耗 能 及 系 統 原 始 設 計 參 數 2. 了 解 空 調 冰 水 主 機 運 轉 特 性 3. 從 Mollier Chart 看 空 調 冰 水 主 機 如 何 節 能 操 作 4. 主 機 運 轉 記 錄 - 被 忽 視 的 藏 寶 圖 5. 如 何 運 用 主 機 運 轉 數 據 以 節 能 操 作 6. 空 調 主 機 系 統 節 能 運 轉 如 何 確 效 以 保 障 預 期 能 源 效 率 7. 結 論 2

辦 公 大 樓 耗 能 統 計 3

A 醫 院 之 能 源 流 向 統 計 4

B 醫 院 之 能 源 流 向 統 計 5

1. 水 冷 冰 水 主 機 系 統 原 設 計 的 參 數 空 調 系 統 組 成 : 製 冷 空 調 區 域 25 SA=? 外 氣 RA=? 冷 卻 盤 管 CHS=? CHR=? 冰 水 泵 蒸 發 器 7 ET:1 蒸 發 器 : appr.? 12 電 力 KW 壓 縮 機 冷 媒 循 環 OA:? :? WB 冷 凝 器 CT:39 冷 凝 器 : appr.? 32 冷 卻 水 泵 排 熱 冷 卻 水 塔 37 CT:appr.? 6

講 題 大 綱 1. 前 言 - 空 調 冰 水 主 機 系 統 之 耗 能 及 系 統 原 始 設 計 參 數 2. 了 解 空 調 冰 水 主 機 運 轉 特 性 3. 從 Mollier Chart 看 空 調 冰 水 主 機 如 何 節 能 操 作 4. 主 機 運 轉 記 錄 - 被 忽 視 的 藏 寶 圖 5. 如 何 運 用 主 機 運 轉 數 據 以 節 能 操 作 6. 空 調 主 機 系 統 節 能 運 轉 如 何 確 效 以 保 障 預 期 能 源 效 率 7. 結 論 7

2). 冰 水 主 機 耗 電 參 數 冰 機 性 能 ( 例 ):32 CW in 0.636kw/RT 標 準 設 計 條 件 8

2). 冰 水 主 機 耗 電 參 數 冰 機 性 能 ( 例 ): 21 CW in 0.506kw/RT 冷 卻 水 溫 降 低, 耗 電 降 低 了 9

2). 再 了 解 選 用 空 調 主 機 的 能 耗 特 性 YORK 800RT 一 般 離 心 機 - 固 定 冷 卻 水 溫 度 32 負 載 率 冷 卻 容 量 蒸 發 器 溫 度 冰 水 出 水 冰 水 回 水 冰 水 壓 降 冷 凝 器 溫 度 冷 卻 水 進 水 冷 卻 水 出 水 冷 卻 水 壓 降 冰 機 耗 電 效 率 LOAD CAP. EVAT CHS CHR PD CONT CWS CWR PD KW EFF COP RT KW ( ) ( ) ( ) Kpa ( ) ( ) ( ) Kpa 20% 160 562.6 6.0 7 8.3 43 37 32 33 62.74 126.0 0.788 4.47 30% 240 843.9 6.0 7 8.95 43 37 32 33.5 62.74 166.0 0.692 5.08 40% 320 1,125.2 6.0 7 9.6 43 37 32 34 62.74 207.0 0.647 5.44 50% 400 1,406.5 6.0 7 10.25 43 37 32 34.5 62.74 249.0 0.623 5.65 60% 480 1,687.8 6.0 7 10.9 43 37 32 35 62.74 292.0 0.608 5.78 70% 560 1,969.1 6.0 7 11.55 43 37 32 35.5 62.74 333.0 0.595 5.91 80% 640 2,250.4 6.0 7 12.2 43 37 32 36 62.74 370.0 0.578 6.08 90% 720 2,531.7 6.0 7 12.85 43 37 32 36.5 62.74 415.0 0.576 6.10 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 37 32 37 62.74 466.0 0.583 6.04 固 定 冷 卻 水 溫 度 COP 沒 有 太 大 變 化 10 10

2). 冰 水 主 機 耗 電 參 數 YORK 800RT 一 般 離 心 機 - 變 動 冷 卻 水 溫 度 負 載 率 冷 卻 容 量 蒸 發 器 溫 度 冰 水 出 水 冰 水 回 水 冰 水 壓 降 冷 凝 器 溫 度 冷 卻 水 進 水 冷 卻 水 出 水 冷 卻 水 壓 降 冰 機 耗 電 效 率 LOAD CAP. EVAT CHS CHR PD CONT CWS CWR PD KW EFF COP RT KW ( ) ( ) ( ) Kpa ( ) ( ) ( ) Kpa 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 26 21 26 66 334.0 0.418 8.42 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 27 22 27 65.7 342.0 0.428 8.23 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 28 23 28 65.4 351.0 0.439 8.01 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 29 24 29 65.1 360.0 0.450 7.81 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 30 25 30 64.5 370.0 0.463 7.60 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 31 26 31 64.2 381.0 0.476 7.38 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 32 27 32 63.9 392.0 0.490 7.18 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 33 28 33 63.6 405.0 0.506 6.95 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 34 29 34 63.3 418.0 0.523 6.73 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 35 30 35 63 433.0 0.541 6.50 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 36 31 36 62.7 449.0 0.561 6.27 100% 800 2,813.0 6.0 7 13.5 43 37 32 37 61.54 466.0 0.583 6.04 降 低 冷 卻 水 溫 度 COP 提 升 40% 11

12 冰 機 性 能 表 (TRANE 離 心 定 頻 ) 冷 卻 水 溫 降 低 冷 卻 水 溫 降 低 冷 卻 水 溫 降 低 冷 卻 水 溫 降 低 冰 機 耗 電 降 低 冰 機 耗 電 降 低 冰 機 耗 電 降 低 冰 機 耗 電 降 低 100% 滿 載 2). 冰 水 主 機 耗 電 參 數 冰 水 主 機 耗 電 參 數 冰 水 主 機 耗 電 參 數 冰 水 主 機 耗 電 參 數 效 率 提 升 效 率 提 升 效 率 提 升 效 率 提 升 20%

2). 冰 水 主 機 耗 電 參 數 CARRIER 600RT 冰 機 冰 機 在 固 定 冷 卻 水 溫 (29.4 ) 時, 部 分 負 載 的 效 率 並 沒 有 比 較 好 (0.6~0.8KW/RT) 最 好 保 持 在 70% 以 上 負 載 運 轉 13

2). 冰 水 主 機 耗 電 參 數 TRANE 700RT 離 心 冰 機 冰 機 在 降 低 冷 卻 水 溫 度 時, 部 分 負 載 的 耗 電 下 降 了! 最 佳 效 率 為 60% 負 載 時 14

2). 再 了 解 選 用 空 調 主 機 的 能 耗 特 性 Carrier 1000RT Chiller Performance Data ( 變 頻 機 Output Type Full Load Part Load Part Load Part Load Percent Load 100.00 75.00 50.00 25.00 Chiller Capacity 3,517 kw 2,638 kw 1,758 kw 879 kw Chiller Input kw 621 kw 319 kw 134 kw 96 kw Chiller Input Power 0.176 ikw/kw 0.121 ikw/kw 0.076 ikw/kw 0.109 ikw/kw Chiller COP 5.666 8.270 13.094 9.144 NPLV 0.095 ikw/kw N/A N/A N/A AHRI 操 作 條 件 冰 機 效 率 提 高 為 2 倍! 變 頻 機 ) 注 意 : 冷 卻 水 溫 NPLV, COP 10.520 N/A N/A N/A 之 降 低 效 益 Cooler Entering Temp. 60.80 F 57.18 F 53.58 F 49.99 F Leaving Temp. 46.40 F 46.40 F 46.40 F 46.40 F Flow Rate 1666.9 gpm 1666.9 gpm 1666.9 gpm 1666.9 gpm Pressure Drop 15.4 ft wg 15.5 ft wg 15.6 ft wg 15.7 ft wg Condenser Heat Rejection 14053 MBH 10053 MBH 6441 MBH 3316 MBH Leaving Temp. 100.40 F 85.03 F 69.94 F 67.56 F15 Entering Temp. 89.60 F(32 ) 77.30 F (25 ) 65.00 F(18 ) 65.00 F(18 )

2.Chiller typical selection-w/inverter 16

2). 冰 水 主 機 耗 電 參 數 CARRIER 300RT 變 頻 螺 旋 冰 機 變 頻 冰 機 在 固 定 冷 卻 水 溫 (32 ) 時, 部 分 負 載 的 效 率 反 而 差 17

2. 冷 卻 水 塔 選 機 條 件 APP. : 3 18

講 題 大 綱 1. 前 言 - 空 調 冰 水 主 機 系 統 之 耗 能 及 系 統 原 始 設 計 參 數 2. 了 解 空 調 冰 水 主 機 運 轉 特 性 3. 從 Mollier Chart 看 空 調 冰 水 主 機 如 何 節 能 操 作 4. 主 機 運 轉 記 錄 - 被 忽 視 的 藏 寶 圖 5. 如 何 運 用 主 機 運 轉 數 據 以 節 能 操 作 6. 空 調 主 機 系 統 節 能 運 轉 如 何 確 效 以 保 障 預 期 能 源 效 率 7. 結 論 19

從 Mollier Chart 看 冰 水 主 機 之 耗 能 T=40-5 =35, 100%/35 =2.86% 每 降 1 冷 凝 溫 度, 或 提 高 蒸 發 溫 度 可 減 少 耗 電 2.8% 冷 凝 溫 度 40 冷 凝 溫 度 25 15 B 等 熵 壓 縮 功 線 性 蒸 發 溫 度 5 若 冷 凝 溫 度 降 為 25, 可 減 少 主 機 耗 電 2.8%*15 =42% (430-417)/(430-402)=46.4%( 概 約 計 算 相 符 ) A 402 417 430 20

講 題 大 綱 1. 前 言 - 空 調 冰 水 主 機 系 統 之 耗 能 及 系 統 原 始 設 計 參 數 2. 了 解 空 調 冰 水 主 機 運 轉 特 性 3. 從 Mollier Chart 看 空 調 冰 水 主 機 如 何 節 能 操 作 4. 主 機 運 轉 記 錄 - 被 忽 視 的 藏 寶 圖 5. 如 何 運 用 主 機 運 轉 數 據 以 節 能 操 作 6. 空 調 主 機 系 統 節 能 運 轉 如 何 確 效 以 保 障 預 期 能 源 效 率 7. 結 論 21

常 見 的 冰 水 主 機 運 轉 記 錄 22

儀 錶 校 正 電 腦 才 能 發 揮 功 能 23

儀 錶 不 校 正 等 同 瞎 子 的 眼 睛 24

講 題 大 綱 1. 前 言 - 空 調 冰 水 主 機 系 統 之 耗 能 及 系 統 原 始 設 計 參 數 2. 了 解 空 調 冰 水 主 機 運 轉 特 性 3. 從 Mollier Chart 看 空 調 冰 水 主 機 如 何 節 能 操 作 4. 主 機 運 轉 記 錄 - 被 忽 視 的 藏 寶 圖 5. 如 何 運 用 主 機 運 轉 數 據 以 節 能 操 作 6. 空 調 主 機 系 統 節 能 運 轉 如 何 確 效 以 保 障 預 期 能 源 效 率 7. 結 論 25

3. 空 調 系 統 運 轉 如 何 優 化 節 能 - 節 能 預 應 理 念 操 作 記 錄 人 員 應 對 運 轉 數 據 之 意 義 有 概 念 Chiller Performance Data 26

3. 空 調 系 統 運 轉 如 何 優 化 節 能 - 節 能 預 應 理 念 操 作 記 錄 人 員 應 對 運 轉 數 據 之 意 義 有 概 念 27

3. 空 調 系 統 運 轉 如 何 優 化 節 能 - 節 能 預 應 理 念 操 作 記 錄 人 員 應 對 運 轉 數 據 之 意 義 有 概 念 好 到 難 以 相 信 0.2 數 據 不 合 理 就 要 質 疑 原 因 並 找 出 答 案 28

講 題 大 綱 1. 前 言 - 空 調 冰 水 主 機 系 統 之 耗 能 及 系 統 原 始 設 計 參 數 2. 了 解 空 調 冰 水 主 機 運 轉 特 性 3. 從 Mollier Chart 看 空 調 冰 水 主 機 如 何 節 能 操 作 4. 主 機 運 轉 記 錄 - 被 忽 視 的 藏 寶 圖 5. 如 何 運 用 主 機 運 轉 數 據 錄 以 節 能 操 作 6. 空 調 主 機 系 統 節 能 運 轉 如 何 確 效 以 保 障 預 期 能 源 效 率 7. 結 論 29

4. 空 調 主 機 系 統 節 能 運 轉 如 何 確 效 空 調 主 機 系 統 實 際 耗 能 直 接 量 測 以 冰 水 主 機 房 內 總 製 冷 設 備 COP 作 為 能 耗 標 準, 設 計 及 施 工 前 即 考 慮 於 冰 水 裝 設 流 量 計 及 送 / 回 水 溫 度 計 來 計 算 使 用 的 空 調 冷 能 RT, 並 即 時 量 測 冰 水 機 房 內 設 備 ( 含 冰 水 主 機 冷 卻 水 塔 冷 卻 水 泵 冰 水 一 次 泵 等 ) 之 耗 電 量 KW, 並 即 時 顯 示 當 時 耗 電 KW/RT 值 製 冷 能 力 RT 及 耗 電 量 KW 等 之 量 測 須 可 併 入 電 腦 監 控 系 統, 即 時 監 測 並 記 錄 長 期 趨 勢, 如 此 可 得 知 空 調 系 統 全 年 運 效 率 及 總 耗 電 30

4. 空 調 主 機 系 統 節 能 運 轉 如 何 確 效 空 調 主 機 系 統 實 際 耗 能 直 接 量 測 空 調 製 冷 系 統 效 率 保 證 : 施 工 前 就 技 師 之 基 本 設 計, 在 不 變 更 供 冷 總 能 力, 及 使 用 條 件 ( 冰 水 溫 度 冷 卻 水 溫 度 ) 與 基 本 規 範 條 件 下 提 供 最 佳 節 能 技 術 及 方 案, 並 提 出 100% 運 轉 滿 載 及 75%,50% 負 載 之 主 機 房 內 總 製 冷 設 備 COP 值, 並 保 證 達 成 此 數 值 KW/RT 31

空 調 主 機 系 統 實 際 耗 能 直 接 量 測 - 總 空 調 設 備 耗 能 KW/RT( 遠 端 即 時 監 視 ) 冰 水 機 水 房 裝 機 設 設 房 備 耗 電 錶 KW 冷 卻 水 側 冷 卻 水 泵 冷 卻 水 塔 冰 水 機 冰 水 機 冷 卻 水 塔 冷 卻 水 塔 監 視 KW/RT 值 冰 水 側 FLOW CHRT 裝 設 冰 水 RT 錶 冰 水 一 次 泵 冰 水 機 冰 水 機 冰 水 二 次 泵 CHST AHU FCU 32

空 調 主 機 系 統 實 際 耗 能 即 時 量 測 33

未 來 空 調 工 程 規 劃 施 工 或 改 善 節 能 應 注 意 重 點 : 確 認 系 統 功 能 符 合 要 求, 並 確 保 系 統 壽 命 週 期 總 成 本 ( 造 價 25%+ 運 轉 能 源 費 用 60%+ 操 作 維 護 費 用 15%) 最 低 需 訂 定 明 確 合 理 的 耗 能 指 標 數 據 並 於 試 車 時 量 測 確 效 系 統 規 劃 時 即 裝 設 必 要 之 調 整 平 衡 裝 置 訂 定 設 備 及 系 統 驗 收 之 標 準 程 序 與 條 件 系 統 上 裝 設 有 可 長 期 Online 監 測 耗 能 之 儀 錶 與 裝 置 定 期 校 正 儀 錶 並 視 運 轉 情 況 調 整 運 轉 參 數 34

結 論 Q&A 35