臺灣博碩士論文加值系統

近年因著能源危機的發生，使我們意識資源的有限性與地球的永續發展，而我國經濟發展以高科技產業為主，其中以半導體及光電產業為大宗，我國的能源仰賴進口，為了地球存續並提升企業本身競爭力，節能顯得重要且急迫。

國內各園區廠房星羅棋佈，且新廠房持續興建，而無塵室廠房多採取的是24小時全年無休的作業模式，綜觀各大廠房能源使用需求，多以空調系統佔最大耗電量，故本研究將就無塵室溫度控制系統做研究：首先實驗26.5℃、28.5℃、30.5℃與32.5℃各不同溫度冷卻水溫，比較冰機不同運轉負載耗電量，得出冰水主機最適化運轉負載點；次之，以冰水主機最適化負載點時之冷卻水進水溫度，實驗不同冷卻水流量，觀測對冰水主機造成負載耗電，找出最適化節能控制冷卻水量；最後，以並排之冰水主機單次啟動3台之情況下，進行廠房溫度控制之耗能測試，以實驗冰水主機不同啟動排序對於耗能之影響。

經本研究實驗分析冰機於運轉負載70%~100%時較為節能；而冰水主機使用26.5℃之冷卻水，冰機於運轉負載90%時，為最適化運轉負載點；冷卻水泵浦頻率56HZ，冷卻水流量14577LPM時，冰水主機負載最節能。另外，探討冰機間隔操作與並排操作耗電率之比較。由實驗結果得知，不需耗費額外建置成本，即可達到1.31%的節能效果。此乃由於機台運轉中產生之熱能有較佳的散熱空間，使冰機運轉時耗能降低所致。

關鍵字：無塵室、冰水主機、溫度控制、節能。

In recent years, due to the energy crisis let us realize the limited nature of resources and sustainable development of the planet. Taiwan's economic development main fore is high-tech industries, especially semiconductor and optoelectronics. Taiwan’s energy relies on imports, in order to survive Earth and enhance the competitiveness of enterprises; saving energy seems important and urgent.

There are factories spread all over science parks, and many companies still keep building new factories. Most of factories that have cleanroom run 24 hours all of the year. We observe the energy demand in large factories find out that AC system needs most power consumptions. According to that, this thesis research about cleanroom temperature control system: First, testing cooling water at different temperature at 26.5℃, 28.5℃, 30.5℃ and 32.5℃, and comparing how different power consumptions that chiller load, then find out the optimization operation point; Second, use the cooling water that temperature at the chiller is optimization operation, and find out the optimization water flow by observe chiller’s power consumptions in different cooling water flow; Finally, testing power consumptions that once run 3 chillers when they set up side by side, then know different run set cause different power consumptions.

This research find when chiller’s operation loads at 70%~100% saving more energy. Optimization operation load of chiller should use cooling water temperature at 26.5℃ and set chiller load at 90%. When the pump of cooling water at 56Hz, cooling water flow 14577LPM, can save more energy. Besides, comparing power consumptions that run different chillers side by side find energy saving effect reach 1.31%, and don’t need to spend extra cost. It because when chiller run has more area to dissipate heat can lower the power consumptions of chiller.

Keyword: cleanroom, chiller, temperature control, energy saving.

摘要 i
致謝 ii
目錄 iii
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究背景與動機 1
1.3 研究目的 3
第二章 文獻回顧 4
2.1 冰水系統 4
2.2 冷凍循環元件 4
2.3 空氣調節過程 5
2.4 科技廠房節能從冰水主機著手 7
2.5 水側溫度與冰機節能效率 7
2.6 冷卻水流量與冰機節能效率 8
2.7 冰機啟動排序與節能效率 8
第三章 研究架構與方法 10
3.1 研究架構 10
3.2 研究方法 12
第四章 實驗數據與結果 14
4.1 資料來源與系統說明 14
4.2 不同溫度冷卻水溫對冰機負載耗電影響 19
4.3 不同冷卻水流量對冰機系統耗能差異性 21
4.4 冰水主機不同啟動排序對耗能影響 22
第五章 結論與建議 26
5.1 結論 26
5.2 未來研究方向與建議 26
參考文獻 28

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