臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨應用能源管理系統(EMS)管理整個賣場的冷凍冷藏設備，藉此探討
EMS 對於設備運轉之影響，並搭配EMS 系統附屬的各項節能功能，計算與檢視使
用前後的用電差異與系統效率。
本研究案例以台南市某量販店的冷凍冷藏系統為實驗對象，比較壓縮機使用
傳統機械控制與EMS 控制差異，並逐一應用EMS 的附屬功能包含：壓縮機邏輯
控制、浮動壓力設定、夜間回置、除霜復歸、水塔風扇控制，全時量測並記錄系
統各點的壓力、溫度數據與耗電，並計算COP 與能耗，比較各項功能差異與耗電，
經實測研究結果顯示，可年節省耗電量約為22.8%。

This study was to explore the influence of energy management systems (EMS)
to refrigerated equipment operation of hypermarket for the energy-saving features of
the EMS system to calculate and view the difference and the efficiency of the use of
electricity.
This study is based on the refrigeration system of a hypermarket in Tainan City ,
compare the difference of between the compressor using the traditional mechanical
control and EMS control. The functions of EMS including : compressor logic control,
floating pressure control, night setback, defrost on demand, cooling tower fan
control, measure and record the pressure and temperature data and power
consumption of the system ,calculation of COP and energy consumption. In this case
study, it gets Energy saving rate of 22.8%.

摘要 ........................................................................................................................... I
ABSTRACT ............................................................................................................. II
誌謝 ......................................................................................................................... III
目 次 .....................................................................................................................IV
表目錄 ................................................................................................................... VII
圖目錄 .................................................................................................................. VIII
第一章 緒論 ............................................................................................................. 1
1.1 研究背景與動機 ............................................................................................. 1
1.2 研究目的 ........................................................................................................ 4
1.3 文獻回顧 ........................................................................................................ 4
1.4 論文架構 ........................................................................................................ 6
第二章 賣場設備與EMS 管理系統 ......................................................................... 7
2.1 商用冷凍冷藏系統概述 ................................................................................. 7
2.2 壓縮機 ............................................................................................................ 7
2.3 兩段式壓縮冷凍系統 ..................................................................................... 8
2.4 展示櫃蒸發器 ................................................................................................ 9
2.5 能源管理系統 .............................................................................................. 12
2.5.1 能源管理系統的架構 ............................................................................ 12
2.5.2 EMS 系統功能特性與介紹 .................................................................... 15
2.5.3 EMS 系統的控制流程............................................................................ 15
第三章 研究方法與理論 ........................................................................................ 17
3.1 冷凍冷藏系統熱力特性 ............................................................................... 17
v
3.2 冷凍系統統合方程式 ................................................................................... 17
3.3 冷藏系統統合方程式 ................................................................................... 19
3.4 壓縮機啟停控制 ........................................................................................... 20
3.5 壓縮機邏輯控制 ........................................................................................... 24
3.6 節能效益 ...................................................................................................... 28
第四章 實驗方法與步驟 ........................................................................................ 29
4.1 賣場背景 ...................................................................................................... 29
4.1.1 研究建築物簡介 ................................................................................... 29
4.1.2 改善前設備及系統狀況概述 ................................................................ 30
4.2 原始系統問題診斷 ....................................................................................... 31
4.3 實驗使用之EMS 器材 ................................................................................. 31
4.4 系統導入EMS 控制之改善策略與流程 ...................................................... 34
4.4.1 原始系統狀態量測 ................................................................................ 34
4.4.2 壓縮機邏輯控制功能 ............................................................................ 34
4.4.3 夜間回置功能 ....................................................................................... 34
4.4.4 除霜復歸功能 ....................................................................................... 35
4.4.5 水塔風扇啟停功能 ................................................................................ 35
第五章 結果與討論 ................................................................................................ 36
5.1 壓縮機邏輯控制實驗結果 ........................................................................... 36
5.2 夜間回置控制實驗結果 ............................................................................... 40
5.3 除霜復歸控制實驗結果 ............................................................................... 41
5.4 散熱水塔風扇控制實驗結果 ....................................................................... 44
5.5 賣場冷凍冷藏系統導入EMS 控管之經濟效益評估 ................................... 45
5.6 本研究冷凍冷藏系統導入EMS 系統後之比較 .......................................... 46
第六章 結論與建議 ................................................................................................ 48
vi
6.1 結論 .............................................................................................................. 48
6.2 建議 .............................................................................................................. 49
參考文獻 ................................................................................................................. 50

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壹、中文部份