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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:江斌誠
研究生(外文):Pin-Cheng Chieng
論文名稱:螺旋式冰水主機一次側變流量節能分析
論文名稱(外文):Energy Saving Analysis of Variable Primary Flow System with Screw Chiller
指導教授:張永宗張永宗引用關係
口試委員:周至如鄭泉泙
口試日期:2012-07-25
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:能源與冷凍空調工程系碩士班
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:68
中文關鍵詞:冰水主機一次側變流量
外文關鍵詞:ChillerVariable Primary Flow
相關次數:
  • 被引用被引用:8
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中央空調系統一次側的冰水流量一直以來都是以定流量操作,本文主要討論冰水主機之中央空調系統一次側變流量的節能操作運用,這個概念是1999年Trane首先提出,剛開始因為牽涉的複雜性讓很多人抱持觀望與懷疑的態度,越來越多的成功案例逐漸提高市場的接受度。
降低冰水流量對冰水泵浦而言一定是減少耗電的,但對冰水主機的蒸發器而言熱傳係數改變了,蒸發溫度也可能改變,因此冰水主機的耗電也可能改變,所以本研究論文探討冰水流量對冰水主機效能的影響,加上冰水泵浦變流量的節能效益,整合出最佳整體效益的冰水流量。
本研究方法是以迴歸分析作為理論依據,求出冰水主機耗電量與冰水流量、冰水出水溫度、冷卻水進水溫度、部份負載的關係方程式。也求出冰水泵浦耗電量與冰水流量的關係方程式。找出負載在不同流量的耗電變化曲線,得到冰水主機與冰水泵浦在各種負載下最節能的冰水流量。


Chilled water primary flow of central air conditioning system has been a constant flow operation. The paper focuses on the central air conditioning system of the chilled water primary variable flow of energy-saving operation. The concept is Trane first proposed in 1999, At the beginning , many people hold the altitude of doubt because of the complexity it involves . However, more and more successful cases are gradually raising the marketing acceptance .
Decreasing the primary flow rates can obviously save energy from water pump, but the heat transfer coefficient of the evaporator changes at the same time, as well as the temperature of evaporation. These changes might influence the energy consumption. Therefore, the benefit of energy-saving by VPF of the pump is discussed with the primary flow rates to find the flow rates with the most efficiency.
This research is based on the regression analysis to derive the equation between the power consumption of chiller and the primary flow rates, the temperature of extracted chilled water, the temperature of infill cooling water and the partial loads, as well as the equation between the power consumption of the pump and the primary rates. Finally, obtain the curve of partial loads and electric consumption vary with primary flow rates, and find the best energy-saving efficiency of primary flow rates under the loads of chiller and pump.


摘要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 x
第一章 緒 論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 文獻回顧 2
1.4 論文架構 4
第二章 中央空調冰水系統 5
2.1 冰水系統 5
2.1.1 冰水循環概念 5
2.1.2 定流量系統 6
2.1.3 一次定流量/二次變水量系統 7
2.1.4 VPF變水量系統 8
2.2 冰水主機耗電預測 10
2.3 泵浦耗電量預測 11
2.3.1 泵浦相似定律 11
2.3.2 泵浦耗電量預測 12
2.4 變頻器 13
2.4.1 變頻器原理 13
2.4.2 變頻器的優點 14
2.4.3 變頻器使用注意事項 15
第三章 數學理論模型-迴歸分析[13] 17
3.1 簡單迴歸分析 17
3.1.1 迴歸模型的建立 18
3.1.2 估算迴歸係數 18
3.1.3 評判迴歸方程式 20
3.2 複迴歸分析 22
3.2.1 複迴歸方程式 22
3.2.2 估算複迴歸係數 23
3.2.3 評判複迴歸方程式 24
第四章 實驗結果分析 26
4.1 實驗場所 26
4.1.1 實驗設備系統介紹 26
4.1.2 運轉參數限制範圍 30
4.2 冰水主機耗電模型建立 37
4.2.1 以冷卻水溫度驗證冰水主機耗電回歸方程式 39
4.2.2 以定流量迴歸方程式驗證本文的迴歸方程式 40
4.2.3 以3天的資料驗證本文的迴歸方程式 42
4.3 冰水泵浦耗電回歸方程式 44
4.4 冰水主機與冰水泵浦耗電整合分析 46
4.4.1 以冰水出水7℃、冷卻水回水25℃的狀態分析 46
4.4.2 以冰水出水7℃、冷卻水回水30℃的狀態分析 59
4.5 以微分方式求最佳流量 60
第五章 結論與建議 65
5.1 結論 65
5.2 建議 66
參考文獻 67



[1]辦公大樓節約能源手冊,經濟部能源局指導,財團法人台灣綠色生產基金會節約能源中心編印。
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[3]陳東煒,“應用於預測變冰水量冰水機耗電經驗模式適用性之研究”碩士論文班,國立臺北科技大學冷凍空調工程系碩士班,台北,2006年。
[4]鄭錫譯,“中央空調冰水一次變頻系統之節能研究” 碩士論文班,國立臺北科技大學冷凍空調工程系碩士班,台北,2008年。
[5]廖克陽,“冰水機性能經驗模式適用性之研究” 碩士論文班,國立臺北科技大學冷凍空調工程系碩士班,台北,2008年。
[6]Browne,M.W., and Bansal, P.K., “An elemental NTU-emodel for vapour-compression liquid chillers,” International Journal of Refrigeration, vol.24, no. 7, pp. 612-627, 2001.
[7]劉中哲、劉家宏,變頻螺旋式冰水機於一次側變水量系統之節能應用,冷凍與空調,2007年10月。
[8]McQuay International,chiller plant Design Application Guide AG31-00301,2002
[9]蔡尤溪,空調水泵浦變流量之設計要點,能源與冷凍空調技術研討會,2007
[10]William P.Bahnfleth,P.E. and Eric Peyer,ARTI-21CR/611-20070-01,Variable Primary Flow Chilled Water System:Potential Benefits and Application Issues,Final Report Volume,March 2003
[11]Trane Engineers Newsletter—Vol.28。No.3,1999
[12]Mick Schwedler PE,Variable-Primary-Flow Systems Revisited,Trane Engineers Newsletter — Vol. 31, No. 4,2002年。
[13]林惠玲、陳正倉,應用統計學第二版,雙葉書廊,2002年,第十五章
[14]陳清良,“半導體廠冰水主機與冷卻水塔最佳化運轉” 碩士論文班,國立臺北科技大學冷凍空調工程系碩士班,台北,2004年。
[15]高津葦、松野 範衛、羅國杰編譯,變頻器驅動技術(Frequency conventer driver),全華科技圖書股份有限公司,2001年,二版。
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[18]Peanut Butter and Jelly,Series Chillers and VPF Chiller Plants,Trane Engineers Newsletter—Vol.38-3,2009年。
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[21]變頻器使用注意事項,http://www.autooo.net/utf8-classid36-id19029.html,2007年10月22日。
[22]張澤文,“應用進化策略演算法於冰水系統運轉參數設定最佳化”碩士論文班,國立臺北科技大學冷凍空調工程系碩士班,台北,2009年。


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