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研究生:許義明
研究生(外文):Hsu Yi Ming
論文名稱:空調水管路系統工程實務回顧與探討
論文名稱(外文):The Review and Discussion on Engineering Practices of Air-conditioning water piping system
指導教授:陸紀文
指導教授(外文):Lu Chi Wun
學位類別:碩士
校院名稱:國立勤益科技大學
系所名稱:冷凍空調系
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:82
中文關鍵詞:冷水系統管路節能性能係數
外文關鍵詞:cooling water piping systemcoefficient of performanceenergy saving
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建築或產業使用空調系統,能源需求相當高,然近年來能源價格高漲,連同全球暖化與氣候變遷等環境問題,使節能減碳成為唯一的解決方法,冷凍空調設備器材製造技術不斷創新,可要求達到一定能源效率標準。然中央空調工程因使用場所互異,為非標準化工業產品,須精心設計才能達到節能效果,良好的規劃、施工,更勝於事後補救。因空調系統藉由工作流體進行能量交換,冷水管路系統設計是否恰當為空調系統節能成敗關鍵,欲使系統有高的流量性能係數(LPM/kW),唯有從冷水流量系統的供回水差壓平衡、流量平衡及穩定控制流量著手,是節能不二法門。健全施工前置作業、流量平衡規劃,比完工後的繁複測試、調整更顯重要,冷水流量平衡、調整流量平衡能一次到位,對全系統效率之最佳化,能達事半功倍的效果,為目前空調系統有效節能方法。
Air-conditioning system is used all over in building and industry. The energy demand is very high. However, energy price rises substantially, the environmental issues of global warming and climate change in recent years, make energy conservation and carbon reduction to be the only solution around the world. Although air-conditioning and refrigeration equipment or apparatus manufacturing technology innovate continuously, so their energy efficiency can reach some value and pass a certain energy efficiency standards. However, central air conditioning system is different in each places, it belongs to non-standardization industrial products. It only be designed carefully can obtain energy saving effect. Under good planning and construction is superior to remedy afterward. The operation principle of air-conditioning system is energy exchange by using the working fluid. The key point of an air-conditioning system success in energy-saving is whether its water piping system is designed appropriate. If we want to enable the system to have a high flow system coefficient of performance (LPM/kW), the only way is to undertake the cold water supply and return water flow system pressure balance, flow balance and stability control flow. Sound pre-construction work, flow rate balancing planning is more important than the complex testing, adjusting after system is finished. For optimization the system-wide efficiency, if cooling water flow rate balance and flow rate balance adjusting can be completed simultaneously would yield twice the result with half the effort. It is also the current effective energy saving method for air conditioning system.
摘 要 iii
Abstract v
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符號說明 vii
圖目錄 xi
表目錄 xiii
第一章、緒 論 1
1.1前言 1
1.2研究背景與動機 1
第二章 空調水系統性能分析 2
2.1 分類 2
2.2 冷(卻)水系統管路分析 3
2.2.1 管路壓降計算概述 3
2.2.2 管路摩擦損失計算-工程實務應用 6
第三章 冷卻水塔概述 8
3.1冷卻水塔之功能 8
3.2冷卻水塔之構造 8
3.3冷卻水塔之冷卻過程 9
3.4 冷卻水塔之種類 9
3.5 開放與密閉式冷卻水塔 10
3.6 冷卻水塔選用要點 11
3.7 冷卻水塔設計標準條件 12
3.8 冷卻塔選用流量變化 12
3.9 濕球溫度變化之影響 14
3.10 循環水系統 15
3.11 冷凝溫度和冰水機效率 15
3.12 退伍軍人桿菌 16
3.13 冷卻水塔節能-Free Cooling 16
3.14 冷卻水塔管路壓降與管徑節能比較 19
第四章 冷(卻)水泵概述 20
4.1、泵的分類 20
4.2、離心泵的分類 20
4.3、離心泵的原理 21
4.4、離心泵的基本構件 22
4.5、離心泵的特性 23
4.6、離心泵的操作原則 25
4.7、流體的性質對離心泵的影響 25
4.8、冷(卻)水泵總和要點 26
4.9泵浦總結 26
4.10 水管路系統泵浦經濟考量 26
4.11泵浦設備選用考量 27
第五章 冰水盤管 30
5.1 空調箱與送風機概述 30
5.2 空調箱 33
5.3 構造及特點 34
5.4 對冷卻盤管製造建議 37
第六章 水冷式冰水機概述 39
6.1水冷式冰水主機 39
6.2 冷凝器 40
6.3 冰水主機之節能 41
第七章 冷水管路系統控制概述 44
7.1冷水流量平衡概述 44
7.2 認識二通閥與分流型混流型三通閥水流控制 46
7.2.1 P-Port二通閥控制 46
7.2.2 P-Port三通控制閥混流型(Mixing Type) 47
7.2.3 P-Port三通控制閥分流型(Diverting Type) 47
7.2.4 V-Port二通控制閥 48
7.2.6 V-Port三通控制閥混流型(Mixing Type) 49
7.2.7 V-Port三通控制閥分流型(Diverting Type) 49
7.3冷水管路差壓平衡裝置 50
7.4 差壓閥選用要點: 51
7.5 差壓平衡概述 51
7.6 冷水流量控制閥選用技術介紹 54
7.6.1 流量係數Kv的定義 54
7.6.2 流量係數Cv的定義 54
7.6.3 流量係數的選擇 54
7.6.4 Kv或Cv的建議值 55
7.7 冷水管路系統流量控制不良案例探討 57
7.8 冷水管路系統模擬平衡比較 59
模型一:揚程不足 60
模型二:揚程過大 62
模型三:低負荷時旁通流量大而耗能 63
模型四:差壓不穩定 64
模型五:低負荷時無法節能 65
模型六:低負荷與高負荷時均節能 66
第八章 管路安全 69
第九章 結論 71
參考文獻 72
附 錄 74
作者簡介 82

[1] 賴明湖,空調水系統測試調整平衡技術探討與特性分析,國立臺北科技大學,冷凍空調工程系所碩士論文,2006, p7~p13。
[2] 空調系統管理與節能手冊,財團法人台灣綠色生產力基金會編印。
[3] 財團法人工業研究院能源查核及節約能源案例手冊(空調系統)經濟部能源局,p2 。
[4] 財團法人工業研究院,冷卻水系統節能技術探討,2007 ,p27~p55。
[5] 良機實業公司冷卻水塔技術手冊
[6] ASHRAE HandBook HVAC system and equipment 39-14,2008。
[7] pump handbook 3rd edition。Mc Graw-Hill section 2,p98。
[8] 張昆典 等譯,泵浦百科全書,機械月刊社,2000 ,p20~p27。
[9] 東元電機公司空調設備技術手冊。
[10] Honeywell. Engineering manual of automatic control for commercial building. SI edition。
[11] 黃瑞隆、楊冠雄、李玉生,空調系統冰水主機台數控制節能效益分析,內政部建築研究所,2008。
[12] ARI 550/590-1998 Standard for Water Chilling Packages Using the Vapor Compression Cycle.。
[13] 財團法人工業研究院,冰水機節能技術探討,2007, p28~p45。
[14] 李玉街、蔡小兵、郭林,中央空調系統-模糊控制節能技術及應用,中國建築工業出版社,p335~p337。
[15] 周龍賓,水路控制閥應用技術,台北冷凍空調給水展專業技術研討會,2011年4月。p2~p35。
[16] Hebert.W stanferd Ⅲ,HVAC water chiller and cooling tower Fundamentals Application and operation,p47。
[17] 黃瑞隆、陸紀文、黃建民、謝文健、謝建新編譯,空調工程與設計分析,高立圖書有限公司。
[18] 陳輝俊,節能績效量測與驗證案例分析,機械月刊,Vol.35,p100~p115,2009,05。
[19] 李魁鵬、李建享、蔡尤溪,「建築耗能動態模擬程式在節能技術分析之應用」,能源與冷凍空調學術研討會發表,2005。
[20] 財團法人綠色生產力基金會節約能源中心,辦公大樓節約能源手冊,2006。
[21] 財團法人工業研究院,中央空調系統運轉管理與節能設施,p27。

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