案例說明
1. 更換1級變頻半密螺旋壓縮機滿液式冰水機 2. 更換1級水冷DC變頻渦捲箱型機 3. 更換高效率IE3冰水水泵及冷卻水泵 4. 更換冷卻水塔 5. 新增空調盤裝設數位電表
設計理念或改善流程
- 舊有日立牌定頻螺旋式冰水主機及東元水冷定頻箱型機自民國86年使用至今,設備老舊耗能且保養及更換零組件維修材料不易取得,1樓用50USRT+2樓用40USRT+3樓東餐廳及會議室用10 USRT+ 3樓東貴賓理財室用15USRT使用迄今為止已逾25年(冷媒採用R-22,0.88kW/RT及0.94kW/RT),自中華民國一百零九年一月一日起,禁止使用氟氯烴於冷凍冷藏、空調新生產設備及新建工程之冷媒填充。未來評估更換冰水主機改用R-134a用R-410A為主
- 委託台電節能科量測冰水主機暫態效率如下圖,主機制冷能力衰退已超過100%,主機零組件設定上有異常不斷的啟停頻繁動作,上訴狀況造成耗電量大幅上升。
- 冷卻水塔使用60USRT+50USRT+40 USRT*2。
- 水泵馬達3.7KW*5+2.2KW*1 合計20.7KW。
- 耗電量計算:40kW*2490hr/年*80(%)+44.4kW*2490hr/年*80(%)+9.8kW*2490hr/年*80(%)+11.66kW*996hr/年*80(%)=196937.088kWh/年。
改善後:
1. 將現有日立牌定頻螺旋式冰水主機更換成東元牌變頻半密螺旋壓縮機滿液式冰水機冷房能力1樓用175KW(50USRT)及2樓用140KW(40USRT) (冷媒採用R-134a,0.683kW/RT及0.683kW/RT,30Hz~60Hz,COP 5.15) 。
2. 將現有東元牌定頻箱型機更換成東元牌DC變頻渦捲箱型機3樓用71KW(20USRT)2台(冷媒採用R-410a, 0.86kW/RT) 。
3. 由於變頻機組室內熱負載較低時可降載至30 Hz低頻運轉維持壓縮機運行,停機後設定再次啟動需等待10分鐘以減少啟停頻繁動作造成耗能上升壓縮機過熱現象。空調盤裝設數位電表直覺式的察看並記錄使用的空調系統中水泵、風扇、室內小型送風機、主機各項設備耗能狀態。
4. 半密螺旋式壓縮機
壓縮機轉子採用最新技術製造第三代對稱齒型並於3600rpm以下低速運轉,兼具高效率、低噪音等多項優點、節流裝置採用電子線性膨脹閥。
5. 滿液式蒸發器應用沸騰熱傳原理,將冷卻管完全浸於殼側液態冷媒中,透過熱交換過程,將管側內流通冰水之熱量帶走,以達到冷卻之目的。
熱交換過程中,對殼側內冷媒而言,處於沸騰狀態,熱傳效率大為提升,熱傳係數可為傳統直膨蒸發器內蒸發熱傳之3倍以上。
直膨式系統,受限於感溫式膨脹閥感溫控制條件下,蒸發器出口需維持5-8℃過熱度,造成冷卻管總面積15-20%為乾化區,此區內過熱冷媒蒸汽僅提供少量制冷焓差並抑制蒸發溫度向上提升;滿液式蒸發器可免除過熱度限制,不僅使冷卻管完全潤浸於液態冷媒,冷媒可發揮完全之制冷焓差,蒸發溫度更提高2-3℃,使蒸發器能力更大為提升。 滿液式蒸發器內,冰水流動於管內,可達紊流狀態,水側熱傳係數較直膨蒸發器提升2-3倍。 冰水工作於管側,方便水垢清洗。
6. 中文人機操作介面可程式化微電腦控制
可程式化控制及監視主機運轉及自我診斷功能,並使用簡易人機介面方便操作。
採用觸控式LCD螢幕中文顯示人機操作介面,操控明白易懂,透過PC控制器可直接調整、查詢各項設定參數,並可提供系統運轉之各種訊息。
- 冷卻水塔使用80USRT+60USRT+40 USRT*2。
- 水泵馬達5.5KW*2+3.7KW*2+2KW*2 合計28KW。
- 耗電量計算: (24.9+31.5)/2 KW *2490hr/年*80(%) +(20.2+23.2)/2kW*2490hr/年*80(%)+12.8kW*2490hr/年*80(%)+12.8kW*996hr/年*80(%)=135097.44kWh/年。