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技術專文

卻水和散熱排氣)分析，並利用冰
圖8、冷卻水溫度差與冷卻水泵流量及耗電量之關係
機之莫里爾曲線及冰水泵(CHP)、
冷卻水泵(CWP)、冷卻水塔(CT)之
廢熱Qe排至戶外
性能曲線，以回歸分析開發出冰水
風扇
系統能源效率最佳化控制程式，分 進入冷卻水塔溫度T2
風扇流量
別為冰機與冰水泵、冰機與冷卻水 Ma 冷卻水塔
泵、冰機與冷卻水塔在不同溫度下 戶外空氣 戶外空氣 冰水主機
熱負載Qc
相互關聯之能耗關係式。 離開冷卻水塔
溫度T1 冷卻水泵
UCP2
冰機與冰水泵之能耗關係式分析 冷卻水流量Mc
在冰水系統迴路上是使用冰水泵將
冰水供應至現場(無塵室、外氣空
調箱、製程冷卻水等)使用，使用 圖9、冷卻水溫度與冷卻水塔風扇風量及耗電量之關係
完之冰水回水溫度會升高，再回至
冰機之蒸發器，利用蒸發器內的冷 泵浦İ風車
媒來吸收冰水回水的熱，以降低冰 冷卻水塔風量與冷卻 相似定律 耗電量(kW) 冷卻水塔風扇耗電量與冷
水溫度成線性反比
卻水溫度之3次方成反比
水至所需之溫度而成一循環迴路。 冷卻水塔風扇
因此若改變供應至現場之冰水溫 冷卻水塔風扇風量Q(CMH)
度，則冰機與冰水泵之用電量均會 ：功率 冷卻水塔風扇
有變化，冰機功率主要與供應溫度 ：流量
成線性反比，冰水泵流量則與供應 冷卻水溫度℃ 冷卻水溫度℃
溫度成正比關係。

– 利用冰水泵性能曲線找到不同流
圖10、一般控制方式侷限於單一設備節能改善
量下對應之頻率
因冰水泵運轉頻率是依據供應壓 冰機+冷卻水塔風扇
耗電量(kW) 1
力(P1)與回水壓力(P2)之固定壓
差ΔP(P1-P2)來控制其頻率大小 最佳節能點 2 節能效益
3~5%
圖11 ，而冰水泵揚程(公尺, m)則 B
因現場壓差固定則泵浦揚程也因
此固定。 A
綜合效益
利用廠商所提供之冰水泵性能曲
冰水主機
線 圖12 [6] ，縱軸為泵浦揚程(公 冷卻水塔風扇
a→b 單一節能改善：冷卻水塔風扇節能改善
尺, m)，橫軸為冰水流量(lps)， A→B 未考慮因素：冰水主機耗電
a
以F12P6廠區為例，步驟如下： 1→2 綜合效益：冰機+冷卻水塔風扇耗電狀況
節能效益3~5%(非運轉於最佳節能點)
因冰水泵為定壓差並聯運轉，紀
錄運轉之冰水泵前後壓力值相減
即為泵浦揚程 圖13 ；揚程即固定
b
在24m，在性能曲線上縱軸即可
冰水主機冷卻水溫度℃
標示出冰水泵定揚程(24m)線(如
紅色線)，這也代表泵浦運轉操
作點均會落在這線上。
圖11、冰水泵定壓差控制
橫軸為泵浦在不同冰水流量時
(如100、200...700...742 lps)
冰水主機 冰水泵
分別與24(m)揚程線交點 圖11 ， 揚程H(m)
廠區熱負載(Q ch)：
橫軸流量100 lps與縱軸揚程 UCP2 外氣空調箱、
24m相交於點1，藍色曲線為泵 冰水供應壓力P1 製程冷卻水、
運轉頻率(Hz) 無塵室冷卻乾盤管、
浦頻率線，點1位於頻率34.7~ 空壓機、
壓差 P: P1-P2 一般空調箱…
43.1Hz，在依等比例將點1計算
出其頻率為36.21Hz，其他點 冰水回水壓力P2
2~8也相同作法找出其對應之頻

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