臺灣博碩士論文加值系統

臺灣位處亞熱帶地區，夏季氣候炎熱潮溼，造成空調設備的需求量大幅度增加，因而形成夏季尖峰負載用電快速成長的最主要原因，當中空調負載所佔比例相當高，加上國內自產能源短缺，有97%的能源需仰賴由國外進口，兼且電力系統尖、離峰負載差距逐年加大，更會造成電業供電成本之增加。因此為降低供電成本，提高設備使用率，並降低缺電、限電危機，電力系統必須施以電力需量管理，對用電負載作有效地控制。
在空調系統中耗能最大者為冰水主機，約佔系統60%以上，若針對冰水主機的成本分析，在20年的使用壽命期間最大的成本來自於運轉電費，約佔了82 %之多，所以空調系統整體運轉效率、耗電量與冰水機效率之高低息息相關。
有鑑於此，本論文提出「以支界法應用於冰水主機的最佳化排序」上，將用戶現有之可用機組，根據前一天空調運轉之負載預測結果，以決定在那些時段應該啟動（START UP）那幾台冰水主機加入冰水系統並聯運轉，並以最高效率之主機作最佳組合運轉，供應該用戶空調系統所需之空調負荷。亦即針對每一部主機之運轉效率及運轉模式做出一套最佳運轉之搭配，並使每一部中央空調冰水主機運轉於最佳效率下，以減少電力消耗，達到系統運轉最佳化之目的。

Taiwan is located in the subtropical zone, and the weather is torpid and humid in summer, which causes large-scale demand for air-conditioning. This is the main reason for the rapid growth of power usage during peak hours in summer. Air-conditioning takes up much of the power usage. Taiwan is short of natural energy resource, with 97% of the energy resource imported from other countries. In addition, the range of electricity usage between peak and lay hours is widening, which causes increasing cost of power supply. To lower the cost of power supply, improve the application frequency of equipment, and minimize the possibility of power shortage and limitation, it is essential to employ power demand management and effective control over power usage.
“Chiller unit” accounts for most of the energy consumption, with an estimate of over 60%. Focusing analysis on the cost of “Chiller unit”, as the expectant usage is set for functioning in 20 years, most of the cost is derived from the electricity bill, with an estimate of 82%. This indicates that the overall functioning efficiency of air-conditioning system is closely related to the efficiency of Chiller unit.
In light of this, this thesis is aimed at applying Branch and Bound to Optimal Chiller Sequencing. It is based on the current available Chiller unit and predicted usage rate of the day before that decision about when to start up Chiller unit into chilled water system chain functioning is made. Accordingly, the highest efficiency rate is sought to provide optimal system combination for the power usage of air-conditioning. That is, optimal combination is sought out for each Chiller unit, and every Chiller unit of air-conditioning system is ensured to be undergoing the best efficiency rate to decrease power usage and achieve the end of optimizing the system.

摘 要................................................ i
ABSTRACT..............................................ii
誌 謝................................................iii
表目錄................................................vi
圖目錄................................................viii
第一章 緒 論..........................................1
1.1研究動機及背景.....................................1
1.2文獻回顧...........................................3
1.3論文內容概述.......................................7
第二章 空調系統運轉之經濟性分析.......................8
2.1台灣電力供應分析...................................8
2.2空調系統效率標準...................................14
2.2.1空調主機效能規範.................................14
2.2.2空調系統耗能效率(EAC)評估指標與基準..............15
第三章 支界法演算與應用...............................19
3.1何謂支界法.........................................19
3.2支界法之應用.......................................22
3.3支界法解冰水主機最佳化排序之介紹...................32
3.4冰水主機最佳化排序問題之數學模式...................34
3.4.1最佳化排序數學模式之建立.........................34
3.4.2最佳化運轉策略...................................36
3.5冰水主機最佳化排序問題之限制條件...................37
第四章 實例探討與比較.................................38
4.1大型中央空調系統架構...............................38
4.2支界法應用於四部冰水主機最佳化排序.................40
4.2.1冰水主機特性曲線建立.............................40
4.2.2空調負荷需求之時序圖.............................45
4.2.3支界法應用於冰水主機最佳化排序...................46
4.3討論與比較.........................................66
第五章 結論...........................................72
5.1結論...............................................72
5.2未來研究方向及發展.................................73
參考文獻..............................................75
符號說明..............................................77

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