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改善前 改善後 4. 結果與討論
空車模式 休眠模式
4.1 空壓機機房環境溫度改善結果
如 圖8熱排氣管改善前後，由熱顯像儀量測空壓機入
口溫度約由35℃降至30℃。進行此改善工程可降低空壓機
[2]
機房環境溫度5℃，由文獻 經驗式推估約可提升壓縮效能
1%。當時台積電F14B廠共運轉9台Atlas ZH900型(60Hz/
1250Hp/8000CMH)離心式空壓機，一年可節省電量 :
Motor Stop 1250Hp×0.746×24hr×9×1%×365天=735183kWh=
Unload 735,183度，若以1度2.5元計算，一年可省下 : 1,837,957元
Compressor Outlet Compressor Outlet
Unload Level Offset = 9.7 kg/cm 2 = 9.7 kg/cm 2 Motor Stop
= 0.5 kg/cm 2
Pressure Set Point
= 9.5 kg/cm 2
Load Level Offset
= 0.2 kg/cm 2
Load Unload
Unload Level Offset
= 0.3 kg/cm 2
Pressure Set Point
= 9.0 kg/cm 2
Load Level Offset
眠區間(Unload~Motor Stop)，使閒置空車運轉機台由 = 0.2 kg/cm 2
空車/重車控制改為休眠控制達到零能耗，最後經由 Load
4.2 空壓機卻水吹洩改善結果
tsmc Module/FAC用電量報表系統撈取CDA(Clean Dry
圖6、空壓機內建模式與參數設定示意圖
Air)之能源轉換係數(Energy Conversion Factors, ECF) 我們關閉常開20%的卻水手閥改由機械浮球式自動
數據計算改善前後之效益。 卻水器排水，觀察改善前後的空壓機排水狀況有明顯變
少，如 圖9。當時台積電F14B廠共運轉12台Atlas ZH
3.3.2 單機控制→多機連鎖控制 改善前 改善後
局部單機控制 中央多機連鎖控制 900型離心式空壓機，一年可節省氣量 : 34CMH×12=
前一節我們已針對非供應中閒置運轉機台進行有效 408CMH，此相當於省下1台Atlas ZH900型離心式空壓
能源管理，現在將討論運轉中空壓機的群組控制模式改 機產氣量的5%。
善。台積電F14B廠於建廠時運轉中空壓機即使用主供/
副供控制和容調控制，然而此兩種模式畢竟是空壓機各 緩衝槽壓力計
*
( ) 主供/副供控制
自控壓而非整體系統的控壓，如 圖7局部單機控制。 Atlas ES360
3.3 空壓機控制模式精進方法 com- com-
pres-
[5]
2018年我們根據文獻 的評估於壓縮空氣系統嘗試導入 com- pres- sor 4
com- pres- sor 3
3.3.1 空車/重車控制→休眠控制 有物聯網大數據分析概念的Atlas ES360中央控制器及 pres- sor 2
sor 1
改變控壓點將壓力計(Sensor)位置移至緩衝槽，然後將 PRESSURE BAND CASCADE
閒置空車運轉空壓機即主馬達轉子仍然運轉但空壓
供應端空壓機連線至中央控制器由其統一下指令調控， ( ) LOCAL CONTROL CENTRAL CONTROL
*
機為不供氣狀態，會有15％∼35％的耗電量。如文獻探 Net pressure
如 圖7中央多機連鎖控制。最後經由tsmc Module/FAC
討，我們嘗試使用空壓機另外一種內建模式：休眠控制
用電量報表系統撈取CDA之能源轉換係數ECF數據計算
，將非供應中的閒置空車運轉機台設定為備機使用。於 Average pressure Required minimum pressure
改善前後之效益。 Time
2016~2017年間在不變更供氣中空壓機主管壓力下 HIGH COSTS LOW COSTS
(Compressor Outlet=9.7kg/cm)，如 圖6，我們漸進式
修改空車運轉空壓機的參數設定：壓力設定點(Pressure 圖7、局部單機控制與中央多機連鎖控制示意圖
Set Point) : 9.5kg/cm →9.0kg/cm 和空車偏移量
2
2
2
2
(Unload Level Offset) : 0.5kg/cm →0.3kg/cm ，將控
壓區間從空車區間(Pressure Set Point~Unload)改到休
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81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
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