Page 40 - Vol.07
P. 40
Special
Report
特別企劃
圖三、冰水主機與泵浦運轉耗能分析
150
冰機運轉效率曲線 傳統節能模式
100
Power(kw) kW 1 逆向思考 A´ A
kW 2 B
50
B´
泵浦運轉效率曲線 創新節能模式
0.4 0.6 0.8 1.0
Hz%
冷凝器必須同時將空調熱負載及壓 最低效率要求及馬達功率（kW）。由
A 沿特性曲線至點 B 處，其耗電量
縮輸入功經由冷卻水循環至冷卻水 於冰水管路屬密閉迴路系統，且同
僅為 51.2%。
塔做降溫散熱，其熱平衡分析如下 時供應至各區之空調負載，其系統
所示。 揚程亦會隨時變化。因此揚程及流
多核心分工節能
Q + W = Q c …………………（2.1） 量為選用泵浦之主要參數。 傳統空調節能觀念為選擇冰機最佳
e
式中 ：移除熱量； ：空調負載； 依泵浦相似定律理論分析之結果（公 效率之運轉點適量供量，安裝變頻
：壓縮輸入功 式 2.4）: 器於水側泵，單純控制適量之冰水
此外，冰水主機水路系統分析包括： – 流量（Q）的變化與轉速（N）成正 及 冷卻水，以 達 到節能之目的，如
散熱過程及吸熱過程。所謂散熱過 比。 圖三為冰水主機與泵浦運轉耗能分
程，係由流量、水之比熱及冷卻水 – 壓 力（H）的 變 化 與轉速（N）成 析。節能模式為冰水主機以較低耗
出回水溫差決定，而吸熱過程係由 平方正比。 能之運轉點 ( 圖三 點 A 所示 ) 及泵
係由流量、水之比熱及冰水進出水 – 電 力（P）的 變 化 與 轉 速（N）成 浦以適量運轉於點 B 處，使得冰機
溫差決定，如公式 2.2 及 2.3 所示。 三次方正比。 於較低耗能運轉。然本研究提出一
泵浦轉速與流量之關係： 種創新節能模式，亦即於一次冰水泵
散熱過程：
……···（2.2） （CHP）、冷卻水 泵（CWP）及 冷卻
水塔風扇（C/T Fan）增設變頻器，
吸熱過程：
從水側最佳化節能分析與實際運轉
………（2.3）
效益，捨棄冰水主機最佳效率之運
…………………（2.4） 轉點，尋求新的節能運轉模式以達
到最大之節能效益。
本研究之創新節能運轉模式，雖然
計畫方法 會造成冰機負載上升，然而依據泵
泵浦 / 風車相似定律特性曲線 圖二 浦 / 風車相似定律特性，泵浦耗電
泵浦變頻運轉節能分析 所示，理論上泵浦耗電量與轉速之 量與其頻率之三次方成正比，因此
水路系統的壓力損失即是泵浦的揚 三次方成正比，當泵浦以滿載 100% 泵浦與風扇所節省下來之用量將遠
程，而泵浦應配合系統操作需要，以 運轉時其耗電量為 100%；當泵浦降 遠超過冰機所需上升之負載（亦即
提供適當的容量、揚程、工作壓力、 載至 80% 時其運轉曲線由 圖二點 △ KW 2 ＞△ KW 1 ），故總用電量可
40
