臺灣博碩士論文加值系統

能源危機是未來全體人類所必須共同面臨的課題。近年來，各種節約能源的設備及方式不斷被提出討論，當然這也包括空調系統的節能。在夏季，空調用電佔一般辦公大樓用電約40%~50%，在電子廠房，空調用電也佔了30%~45%，用電量十分驚人。由此可知，空調是屬於高耗電的項目。
台灣地區位處亞熱帶，氣候變化四季分明。當夏季來臨時，空調系統運轉所造成的能源消耗量與日俱增。然而到了冬季，氣溫與夏季有著明顯的差異，不僅氣溫降低，而且又必須減少主機的運轉負載率，故良好的主機負載分配是必須且重要的。
現有電子廠的空調是採取冰水主機固定出水溫度與固定一次側冰水流量，而二次側變頻冰水泵則視負載需求改變流量。由於冰水主機是整個系統最耗能的部分，而冰水主機的出水溫度設定則直接影響主機本身消耗功率及其性能特性，同時會直接影響二次側冰水泵浦輸入電量。本文以某半導體廠空調系統來實際進行運轉實驗，將冷卻水供水溫度設定在某一固定溫度及某一固定的冰水主機部份負載(PLR)下，然後將冰水主機出水溫度分別設定於5.5℃、6℃、6.5℃、7℃、7.5℃、8℃，則可得知，當冰水主機出水溫度設定越低，主機耗能越大；當出水溫度設定越高，主機耗能越少。至於二次側冰水變頻泵浦的部分，是隨著主機的出水溫度設定越低，變頻泵浦耗能越小；當出水溫度設定越高，變頻泵浦耗能越大。冰水主機的耗能與二次側冰水變頻泵浦的耗能之和，即為總耗能。總耗能在5.5℃~8℃之間，會出現最低耗能點，此點即為最佳運轉點及最佳出水溫度設定點。此篇論文內容針對二次側變頻冰水泵與離心式冰水主機的關係進行探討，以期能使系統達到操作上最適化、運轉上最為省能的管理目標。

Energy crisis is a common problem, which will be encountered by all the human beings in the future. In these years, various devices and methods for energy saving is continually developed. Of course, includes using in air conditioning system. In summer, air-conditioner consumes 40%~50% of total electricity in general office building. In electronics manufactory, the power consumption of air-conditioner reaches to 30%~45%, that is quite huge. Accordingly, air conditioning system belongs to one of the heavy power-consumption device.
Taiwan locates in subtropical zone and has specific climate in each season. When summer comes, the power consumption of air conditioning system is steadily on the increases. However, the winter has obviously discrepancy temperature with summer. Not only temperature but also the cooling load ratio decreases. Thus, a good distribution for cooling load is quite important.
The Air-Conditioning system in a semiconductor manufactory is keeping a constant chilled water supply temperature and flow rate of chiller, then control secondary chilled water pump’s flow rate with inverter that depend on cooling load changes. Because the power consumption proportion of chiller in HVAC system is the highest. And chilled water supply temperature’s setting will change the energy consumption and performance of chiller. At the same time, it also influence the power input of secondary chilled water pump directly. This thesis will probing into the relationship between centrifugal chiller and secondary chilled water pump, possible to make up operation fitness and running in a optimal module. That’s just what we expected.

摘 要 I
ABSTRACT III
誌 謝 V
目 錄 VI
表 目 錄 IX
圖 目 錄 XI
第1章 緒 論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 2
1.3 文獻回顧 7
1.4 論文架構 9
第2章 中央空調系統泵浦 10
2.1 空調泵浦的選用 10
2.1.1 離心式泵浦概述 10
2.1.2 離心式泵浦的馬力計算 13
2.1.3 離心泵的揚程 14
2.1.4 離心泵的流體輸送率 14
2.1.5 離心泵的功率 14
2.1.6 離心泵的吸入揚程 15
2.2 一次側與二次側冰水泵浦運轉模式探討 15
2.2.1 定流量 15
2.2.2 二次側分區變流量 16
2.2.3 變頻變流量方式 17
2.2.4 離心泵的恃性曲線 18
第3章 中央空調系統變頻器的應用 20
3.1 變頻器於空調系統的使用情形 20
3.1.1 變頻器概述 20
3.1.2 變頻器於空調系統的使用場合 21
3.2 變頻器應用於空調二次冰水泵浦的目的 22
3.3 變頻泵浦省能分析 24
第4章 離心式冰水主機性能測試 28
4.1 性能測試的定義 28
4.2 性能測試的方法及測試標準 29
第5章 研究方法及流程 38
5.1 實際案例運轉資料收集 38
5.1.1 儀器校正 38
5.1.2 實驗對象之既有廠區使用空間配置 38
5.1.3 實驗對象之既有廠區使用空間用途與用電比例 40
5.1.4 實驗對象之相關既有廠務設施 41
5.2 中央監控系統的運作模式 43
5.2.1 主機運轉台數控制 43
5.2.2 滿載的迷思 44
5.2.3 冰水主機出水溫度控制 44
5.2.4 冰水系統架構 45
5.2.5 冷卻水系統架構 45
5.2.6 二次側變頻冰水泵浦控制系統架構 45
5.3 空調系統實際運轉案例監控數據分析 48
5.3.1 離心式冰水主機的統計數據分析 48
5.3.2 二次側冰水變頻泵浦的統計數據分析 59
5.3.3 冰水主機與二次側冰水變頻泵浦的整體統計數據分析 69
第6章 結論與建議 78
6.1 冰水主機與二次側變頻泵的最佳化運轉模式 78
6.2 注意事項與未來建議 79
6.2.1 注意事項 79
6.2.2 影響空調效率的因素 79
6.2.3 未來建議 81
參考文獻 82
符號彙整 84

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