臺灣博碩士論文加值系統

建築物節能議題長年以來一直被探討，在建築物設備用電量比較中，又以空調系統耗電量為最大，空調系統中冰水主機可在辦公大樓、學校、醫院及工業製上進行冷卻，因此應用範圍廣泛。本研究說明冷媒導流翼與擴壓器開度變化對於冰水主機耗電影響，以台北市某棟辦公大樓為例，針對不同冷卻水進水溫度及冷媒導流翼與擴壓器開度變化，利用蒐集軟體紀錄數值進行資料分析。結果發現在不同的負載電流百分比下，搭配應有的冷卻水溫可使冰水主機提升效率；另外發現，擴壓器開度的改變與kW/RT成正相關，進一步擴壓器開度能維持30%以下，即可達到耗電量0.6 kW/RT，則為冰水主機最佳運轉效能，由此可知進水冷卻水溫與冷媒導流翼及擴壓器開度變化有密切關係。
期望藉由本研究對於可變擴壓器離心冰水主機其冷媒控制元件開度變化結果，可提供業界及專業人士在設計與撰寫程式上，能更了解其附屬設備的搭配與監控程式的邏輯規劃。

Ever since a long time Building energy saving issues have been discussed. Electricity consumption comparison in the building equipment, the largest HVAC system power consumption. In HVAC system, chiller has been largely applied in office buildings, schools, hospitals and industrial system for cooling. This thesis that variation of inlet guide vane and diffuser open percentage on power consumption of chiller. The building is under study in Taipei city. Variation of inlet guide vane and diffuser opening percentage in different cooling water inlet temperature, use of PCDCT software records for data analysis. It was found that correctly cooling water temperature could increase efficiency of chiller with different average line current. In addition, it was found that change-opening percentage of diffuser was positively correlated with kW/RT; and further, diffuser was maintained 30% or less to achieve the power consumption of 0.6 kW/RT. This is Chiller for the best operating performance. It can be seen caused by cooling water inlet temperature and opening percentage variation of diffuser.
It is expected that by using this thesis, variation of inlet guide vane and diffuser of centrifugal chiller can provide HVAC engineer understand monitoring program logic of the ancillary equipment in the design of HVAC system and Programmable Logic Controller.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究背景與動機 2
1.3 文獻回顧 2
1.4 研究目的 7
第二章 離心式冰水主機介紹 8
2.1 辦公大樓用電流向調查 8
2.2 離心式冰水主機介紹 11
2.3 離心式冰水主機冷媒循環 14
2.4 離心式冰水機馬達冷卻與潤滑油系統 16
2.5 離心式冰水機冷媒導流翼與擴壓器 17
2.6 離心式壓縮機湧浪現象與防止 20
2.7 標準部分負載與非標準部分負載 22
2.8 小結 24
第三章 研究方法 25
3.1 建築物現況說明 25
3.2 辦公大樓空調設備調查 26
3.3 辦公大樓空調系統運轉概況 27
3.4 資料擷取系統 31
3.4.1感測元件介紹 31
3.4.2蒐集軟體介紹 33
3.4.3實驗條件 35
3.5 量測儀器與校正 36
3.6 小結 39
第四章 結果與討論 40
4.1 運轉數值蒐集條件 40
4.2 進水冷卻水25℃以上冷媒控制元件變化關係 41
4.3 進水冷卻水25℃以下冷媒控制元件變化關係 44
4.4 擴壓器開度30%以下冰水主機效率 46
4.5 異常冷卻水溫度與冷媒控制元件變化關係 48
4.6 小結 50
第五章 結論與建議 51
5.1 結論 51
5.2 建議 52
參考文獻 53

[1] 台灣能源指標，台灣能源統計年報，經濟部能源局，2017年5月3日取得 http://emis.erl.itri.org.tw/_upload/_admin/ecpaper/7/file/%e7%ac%ac%e5%85%ad%e7%ab%a0.pdf
[2] 蔡尤溪、羅欽煌，「電力照明及空調節能」，辦公大樓節約能源手冊，2009，第1頁
[3] 劉中哲，廣域高效率離心式冰水機系統技術，能源與冷凍空調雜誌，2009
[4] 詹朝棋，離心式冷媒壓縮機之非設計點工況性能提升研究，碩士論文，國立勤益科技大學冷凍空調與能源所，台中，2011
[5] 陳森煌，以現場實用測量結果作冰水主機部分負載之性能分析，碩士論文，國立臺北科技大學能源與冷凍空調工程所，台北，2001
[6] 游本良，冷卻水溫度與冰水溫度對離心式冰水主機性能影響之實驗分析，碩士論文，國立中央大學，桃園，2006
[7] 李奕軒，冰水主機與冷卻水塔控制策略之耗能分析，碩士論文，國立臺北科技大學能源與冷凍空調工程所，台北，2008
[8] 陳緯中，變頻離心機冰水主機於台灣氣候條件下運轉效益分析，碩士論文，國立勤益科技大學冷凍空調與能源所，台中，2010
[9] 黃慶德，冷媒膨脹閥特性探討，碩士論文，國立交通大學機械工程所，新竹，1996
[10] 黃鴻河，R-134a應用於雙蒸發器冷凍系統之效能研究，碩士論文，國立臺北科技大學能源與冷凍空調工程所，台北，2005
[11] 鄭國豐，壓縮機活塞缸之流場，碩士論文，國立雲林科技大學機械工程所，雲林，2007
[12] A.B. Little and S. Garimella, “Shadowgraph visualization of condensing R134a flow through ejectors”, International Journal of Refrigeration 68 (2016) 118–129
[13] G.W. Mann, G.R. Madamadakala, S.J. Eckels, “Heat transfer characteristics of R-134a in a converging-Diverging nozzle”, International Journal of Heat and Fluid Flow 000 (2016) 1–10
[14] J. Yan, C. Lin, W. Cai, H. Chen, H. Wang, “Experimental study on key geometric parameters of an R134A ejector cooling system”, International Journal of Refrigeration 67 (2016) 102–108
[15]W. Chen, C. Shi, S. Zhang, H. Chen, D. Chong, J. Yan, “Theoretical analysis of ejector refrigeration system performance under overall modes”, Applied Energy (2016)
[16]Z. Ding, L. Wang, H. Zhao, H. Zhang, C. Wang, “Numerical study and design of a two-stage ejector for subzero Refrigeration” Applied Thermal Engineering 108 (2016) 436-448
[17] J. Liu, L. Wang, L. Jia, X. Wang, “The influence of the area ratio on ejector efficiencies in the MED-TVC desalination system”, Desalination 413 (2017) 168-175
[18]H. Wang, W. Cai, Y. Wang, J. Yan, L. Wang, “Experimental study of the behavior of a hybrid ejector-based air-conditioning system with R134a”, Energy Conversion and Management 112 (2016) 31-40
[19] W. Hou, L. Wang, J. Yan, X. Li, L. Wang, “Simulation on the performance of ejector in a parallel hybrid ejector-based refrigerator-freezer cooling cycle”, Energy Conversion and Management 143 (2017) 440-447
[20]K. Huang, X. Guo, P. Zhang, “Influence of Structural Parameters of Two-Throat Nozzle Ejector on Performance of Two-phase Flow Ejector Refrigeration System”, Energy Procedia 105 (2017) 5091-5097
[21]H. Zhao, K. Zhang, L. Wang, J. Han, “Thermodynamic investigation of a booster-assisted ejector refrigeration system”, Applied Thermal Engineering 104 (2016) 274-281
[22]M. Mojaddam, A. Hajilouy-Benisi, “Experimental and numerical flow field investigation through two types of radial flow compressor volutes” Experimental Thermal and Fluid Science 78 (2016) 137-146
[23]X. Zhu, G. Li, W. Jiang, L. Fu, “Experimental and numerical investigation on application of half vane diffusers for centrifugal pump”, International Communications in Heat and Mass Transfer 79 (2016) 114–127
[24]財團法人台灣綠色生產力基金會，「2016年非生產性質行業能源查核年報」，2017年5月5日取得，http://www.ecct.org.tw/knowledge/knowledge/2016年非生產性質行業能源查核年報.pdf
[25] CARRIER,19XR Hermetic Centrifugal Liquid Chillers with PIC-III Controls, Start-Up Operation and instructions，Carrier Corporation,2010 Pages 7, Pages 39
[26] Carrier，冰水主機教育訓練資料，開利冷氣，台北，2015
[27] M.J. Moran, H.N. Shapiro, B.R. Munson, D.P. DeWitt, “Control Volume Analysis Using Energy”, Introduction to Thermal Systems Engineering: Thermodynamics, Fluid Mechanics, and Heat Transfer, John Wiley & Sons, Inc., p.104, 2003
[28] ARI, Standard for Water Chilling Package Using the Vapor Compression Cycle,“Air-Conditioning and Refrigeration Institute” Institute, Standard 550/590, Pages 3-12 ,2003
[29] 中央氣象局觀測資料查詢系統，「觀測資料查詢系統」，2017年5月3日取得，http://eservice.cwb.gov.tw/HistoryDataQuery/index.jsp
[30] 鼎宏儀器公司，流量計規格，2017年5月3日取得，http://www.sunnyinstrument.com/product/html/?62.html