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TSMC / FACILITY PUBLISHED
VOL.47
廠務季刊

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冰機最佳化的最後一哩路-冷凝器ACTS的應用

Chiller Optimization-Auto Clean Tube System for Condenser of Chiller

文│黃承灝 邱冠瑋│台南廠務一部│

摘要 / Abstract

廠務空調系統中以冰水主機為最耗能之設備，冰機主要散熱結構為冷凝器，其中因冷卻水為開放系統，水中容易生成微生
物及藻類並於冷凝器銅管壁上形成結垢，進而降低冷凝器熱交換效率，使壓縮機需提升作功以達成散熱造成耗能增加，本文主
要闡明海綿球自動通管系統(Automatic Cleaning Tube System, ACTS)實務效能，利用循環壓力將海綿球週期性通過冷凝器銅管
達到清除水垢，冷凝器之趨近溫度即使在長時間或高負載變動運轉下，仍較無安裝ACTS之冰機相比變化較小，趨近溫度下降
1~1.2℃，冰機壓縮機耗功於相同外氣條件下有效降低約9~14%，為冰機運轉優化節能的最後一道里程碑。

關鍵詞 / 自動通管系統、冰機、冷凝器、趨近溫度、節能

Chiller system is the most energy consuming in factory and the main cooling component of chiller is condenser. Microbes
and algae are easily generated in cooling water because it's an open system, the fouling build up on tube of condenser and
reduce the efficiency of heat exchanger, the compressor of chiller needs to increase more power achieve heat dissipation. This
study used Automatic Cleaning Tube System which apply sponge ball to remove scale for periodically pass-through copper
tube of condenser, to reach better performance of approach temperature in long time or heavy load operation. This research
compare installed ACTS system with less one, which indicated that approach temperature of condenser reduced 1~1.2℃ and
9~14% lower energy consumption of chiller in the same condition of atmosphere.

Keywords / ACTS, Chiller, Condenser, Approach Temperature, Energy Saving

1. 前言

半導體廠房透過冰水系統供應工廠無塵室內所需製冷需 沉積附著在熱交換器的銅管內壁，造成熱交換效果減低，迫
求，其中冰水主機為冰水系統中的核心設備，也是廠區耗能指 使壓縮機需將冷媒提升到更高溫高壓的狀態，以達到系統所
標之一，近年來廠務節能管理已是越來越艱難的挑戰，但除了 需熱交換溫差。
優化控制系統及硬體升等，尚有部分潛在因子能夠改善系統能 目前各類工廠均透過冰水主機年保養時執行冷凝器機械
耗表現。 通管(包括tsmc各廠區均採此一作法)，達成銅管內壁沉積物清
冰水主機組成四大元件：壓縮機(Compressor)、蒸發器 除的目標，但冷卻水中之水溶性礦物質、藻類及細菌黏膜生成
(Evaporator)、冷凝器(Condenser)、限流孔板(Orifice Plate)或 時間，甚至包括主機熱交換器內壁附著狀況均無法即時預測，
膨脹閥(Expansion Valve)，冷媒作為熱交換介質於四大元件 系統可能因上述汙垢造成冷凝器散熱不佳、效率下降之問題，
中循環，並透過冷凝器將熱量傳遞至冷卻水散熱，冰機能耗 故導入自動通管系統可於日常系統運轉中即時清潔管路汙垢，
除了外氣條件影響外，冷凝器熱交換效率也是條件之一，做 使冷凝器熱交換效率維持在最佳狀態。
為熱交換介質之冷卻水，具水溶性礦物質、雜質、細菌等分
子，於冷卻水與管壁熱交換之際，析出固體沉澱物或微生物

FACILITY JOURNAL 09 2022 63