臺灣博碩士論文加值系統

台灣近年來因工業快速發展，導致用電之需求大幅增加。但礙於台灣環保意識逐漸抬頭導致新電廠之建設愈形困難，致使供電緊迫而可能限制工業之發展。另一方面，則為企業為降低生產成本，而開始重視省電之問題。
本文主要以空調系統為節能之對象，並搭配田口法及變頻器來達到節能之效果。其中，空調系統包含螺旋式冰水主機、冷卻水泵及冰水泵。配合田口法進行實驗系統之設計及利用變頻器做為控制冷卻水泵及冰水泵之流量控制，尋找較佳之流量以使螺旋式冰水主機、冷卻水泵及冰水泵三者合計之耗電量與螺旋式冰水主機產生之冷凍效果能得到較佳之狀態，進而達到節能之效果。
本文實驗係利用既有之空調系統進行改善。經實測後，本系統確可減少實驗次數及達到節能之控制。

The power demand is significantly increased due to the fast development of industry. However, the investment in building new power plant seems reluctant for environment protection issue. These results affect the development of the industry and contribute to the request of power saving.
The main theme of this thesis is to investigate the power saving issue of an air conditioning system, which includes screw-type chiller, pumps for cooling water and chilling water, using inverter and the Taguchi’s methodology. The experiments are designed based upon Taguchi method. Moreover, inverters are used to control the flow rate of cooling water and chilling water. The optimal flow rate is found to achieve power saving for pumps of cooling water and chilling water, and chiller.
The experimental system is set up by improving an existing one. Experimental results show that the presented system indeed achieve power saving while not invoking complicated trail.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究背景及動機 1
1.2 文獻回顧 6
1.3 研究目的及內容 8
第二章 理論背景 10
2.1 溫熵圖、壓焓圖及冷凍循環原理 10
2.1.1 溫熵圖 10
2.1.2 壓焓圖 12
2.1.3 冷凍循環之分析 13
2.1.4 冰水主機相關之因子分析 19
2.2 離心泵 20
2.2.1 離心泵之曲線說明 20
2.2.2 離心泵之相關定律 23
2.3 田口法理論 25
2.3.1 變異數分析法 25
2.3.2 田口法 28
第三章 實驗系統 33
3.1 實驗系統設計及系統說明 33
3.2 無滑動閥之冰水主機實驗系統 35
3.2.1 實驗設備及說明 35
3.2.2 田口法參數設計 40
3.3 具有滑動閥之冰水主機實驗系統 41
3.3.1 實驗設備及說明 41
3.3.2 田口法參數設計 45
3.4 冰水主機與冰水泵之相關實驗系統 46
3.4.1 實驗動機 46
3.4.2 實驗設計 47
3.5 冰水主機與冰水泵之實際運轉測試 50
3.5.1 實驗說明 50
3.5.2 實驗之相關參數設定 51
第四章 實驗結果及分析 53
4.1 無滑動閥之冰水主機實驗結果及分析 53
4.1.1 實驗結果 53
4.1.2 實驗分析 55
4.2 具有滑動閥之冰水主機實驗結果及分析 56
4.2.1 實驗結果 56
4.2.2 實驗分析 58
4.3 冰水主機與冰水泵之相關實驗結果及分析 61
4.3.1 實驗結果 61
4.3.2 實驗分析 71
4.4 冰水主機與冰水泵之實際運轉測試結果及分析 73
4.4.1 實驗結果 73
4.4.2 實驗分析 75
第五章 結論 80
5.1 結論 80
5.2 建議 80
參考文獻 82
附錄
A 無滑動閥冰水主機規格表 84
B 無滑動閥冰水主機附屬之冰水泵及冷卻水泵測試報告 85
C 無滑動閥冰水主機及附屬設備實體照片 87
D 具有滑動閥冰水主機規格表 89
E 具有滑動閥冰水主機附屬之冰水泵及冷卻水泵測試報告 90
F 具有滑動閥冰水主機及附屬設備實體照片 92
G 變頻器(Danfoss VLT6000)功能說明 93
H 變頻器(Danfoss VLT6000)連接範例圖 99

[1] 氣象統計資料，中央氣象局網站(http://www.cwb.gov.tw)。
[2] 台電統計資料，台灣電力公司網站(http://www.taipower.com.tw)。
[3] 台電管理年報，2001。
[4] Qing-Guo Wang, Tong-Heng Lee, Ho-Wang Fung, Qiang Bi, and
Yu Zhang, " PID Tuning for Improved Performance,"
Singapore：IEEE Transactions on Control Systems Technology,
vol. 7, no. 4, 1999, pp. 457-465.
[5] 張明吉，賴炎生，「變頻式螺旋冰水主機之高效能運轉控制」，電機
月刊，第十一卷，第一期，2001，第159-165頁。
[6] 陳森煌，以現場實用測量結果作冰水主機部份負載性能分析，碩士論
文，國立臺北科技大學冷凍空調工程系碩士班，台北，2001。
[7] 張明吉，變頻器於中央空調冷氣系統之應用，碩士論文，國立臺北科
技大學電機與能源研究所碩士班，台北，2001。
[8] 吳武杰，直膨螺旋式冰水主機組操作特性與效率提昇之研究，碩士論
文，國立臺北科技大學電機工程系碩士班，台北，2002。
[9] 鍾金龍，離心式冰水主機變頻控制應用研究，碩士論文，國立臺北科
技大學冷凍空調工程系碩士班，台北，2002。
[10] 林明鴻，「空調系統變頻節能應用技術暨一次側泵浦變流量系
統」，電機月刊，第十二卷，第一期，2002，第194-218頁。
[11] 陳福來，「變頻器用於中央空調的實務案例回顧及介紹」，電機月
刊，第十二卷，第一期，2002，第178-192頁。
[12] 陳輝俊，「中央空調水側系統水泵變頻控制」，電機月刊，第十二
卷，第一期，2002，第136-146頁。
[13] 嚴志偉，變流量節能技術應用於儲冰空調系統之研究，碩士論文，
國立臺北科技大學冷凍空調工程系碩士班，台北，2002。
[14] 趙慶松，空調主機群之最佳負載分配，碩士論文，國立臺北科技大
學冷凍空調工程系碩士班，台北，2002。
[15] 李瑞墉，冰水系統能源效益分析，碩士論文，國立臺北科技大學冷
凍空調工程系碩士班，台北，2002。
[16] 林福安，以支界法應用於冰水主機最佳化排序之研究，碩士論文，
國立臺北科技大學冷凍空調工程系碩士班，台北，2003。
[17] 涂煌秋，冰水主機負載分配最佳效能之提升，碩士論文，國立臺北
科技大學冷凍空調工程系碩士班，台北，2003。
[18] 張裕昌，黃俊雄，周忠平，工程熱力學與應用 - 3/E，台南：復文
書局，1992。
[19] 王文博，胡興邦，冷凍空調原理(下)，台北：承美科技，1995。
[20] 蘇金佳，冷凍與空調 - 2/E，台北：國立編譯館，1995。
[21] 杜鳳棋，流體力學(下) - 2/E，台北：高立圖書，1995。
[22] 陳順宇，鄭碧娥，實驗設計，台北：華泰書局，2002。
[23] 陳順宇，鄭碧娥，統計學，台北：華泰書局，1998。
[24] 鄭崇義，田口品質工程技術理論與實務，台北：三民書局，2000。
[25] Danfoss，VLT6000變頻器操作手冊，台北：Danfoss，2001。