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化需求，各系統以「多核心分工節能
圖四、水側最佳化節能運轉系統圖 最佳化控制模式」調整做最適化相
互匹配，於控制軟體及系統上收集
研究架構 溫度感知器資料進行程式分析，使
得各系統以最適運轉點分別控制各
冰水主機及附屬 設備達到最佳化節能運轉。
設備耗能分析

冰水泵耗能分析 冷卻水泵耗能分析 冷卻水塔耗能分析

一次側變流量 二次側變流量 結果與分析
冰水耗能分析 冰水耗能分析

建立一次側 建立二次側 建立冷卻水泵 建立冷卻水塔 冰水泵最佳化節能運轉
耗能分析 耗能分析 耗能分析 風扇耗能分析
因流量計安裝受限於現場管路配置
而易產生擾流，造成偵測之數值震
建立水側系統
耗能分析 盪劇烈，以此數值來控制冰水泵頻
率則較難，故以節能程式運算結果
專利節能最佳化 直接輸出來控制冰水泵頻率。此程
運轉模式
式是依據空調熱傳質能守衡原理推
節能效益驗證 導出，其所需收集數據包含：冰機負
載率、冰水供應溫度、冰水回水溫度
結論
及冰水泵設計溫差；利用上述收集
數據，再經運算式直接控制冰水泵
頻率，圖五 為冰水泵節能控制系統
圖五、冰水泵節能控制系統圖
圖。

VFD 冰機選機時其蒸發器冰水會決定一
固定溫差 ( 即設計溫差△T )，再依
VFD
流量m1 冰機之冷凍噸來決冰水泵之規格。
流量m2
VFD 此外，冰水泵之溫差須搭配冰機與
T 冰機相同，其流量則依冰機之冷凍噸
VFD VFD 來計算出所需流量大小。若供應端
節能
程式 ( 即二次側 ) 之溫差△T 1 與ㄧ次側
T1 SCHP VFD (CHP) 之溫差△T 相同（△T 1 =△T），
Decouple VFD 可知：冰機負載 100% 時，對應冰水
Line
泵為滿載 60Hz 之冰水量；冰機負載
70% 時，對應冰水泵為滿載 60Hz
VFD
冰水量之 70%，亦即 42Hz。
CHP
若供 應 端 ( 即 二 次 側 ) 之溫 差 小
於 ㄧ 次 側 (CHP) 之 溫 差（ △T 1 ＜
以達到 7~10% 節能效益。 式及冷卻水塔耗能分析模式，進而 △T），可 知：在 冰 水 一 / 二 次 側
建立水側系統耗能分析。 相同負載狀況下，其供應端 ( 二次
水側系統耗能分析架構 側 ) 由於溫差低於一次側 (CHP) 設
本研 究 架構如 圖四 所 示，針 對冰 本研究欲設計一具有最佳化之冰水 計溫差，故二次側流量必增大，然
水主機及其相關附屬設備（包括冰 供應系統，不僅能夠滿足原始空調 亦使得一次側隨之增大；因此冰機
水泵浦 CHP、冷卻水泵浦 CWP 及 系統運轉條件，同時降低運轉成本， 在70%時，因二 次側之 溫 差 低 於
冷卻水塔散熱風扇 Cooling Tower 達到能源節約的效益。經各系統運 一次側，故 冰 水 泵 所 需流 量 非 為
Fan）等做耗能分析，區分為三大主 轉耗能分析結果建立水側系統之耗 42Hz(60Hz*70%=42Hz)；而必須考
要節能項目，包括：冰水泵一次側 / 能分析，並以本研究創新方法新技 量修正係數 ( 即設計溫差與實際溫
二次側變流量運轉分析並建立其耗 術之“多核心分工節能模式”運轉， 差之比例 ) 才符合實際所需流量， 圖
能分析模式；冷卻水泵耗能分析模 亦即依不同天候條件及空調負載變 五為冰水泵節能控制修正計算之示

NEW FAB TECHNOLOGY JOURNAL JULY 2012 41