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技術分享 冰水主機汰舊換新節能案例分享 文:黃嘉彬
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上期分享太陽能熱水器節能效益,有讀者提到其驗證方式似乎有些不準確性,在此感謝此位讀者,並與其他讀者致歉,因時間及儀器因素僅可以此方式測量,未來將持續改進驗證測量方式,以提供各位讀者更正確之數據,謝謝!

一、前言

不管任何機器設備經過長期的使用,其運轉能力皆有一定的衰退率,但其耗電量卻是不變甚至更高,導致其效率每況愈下,當然冰水主機也不例外,且冰水主機之耗能約占了整個空調系統總耗能30~70%,故適時更換冰水主機,也是項十分有效益的節能措施,最近本公司正好替中部一所知名大學行政大樓更換冰水主機!此期就由作者來分享此節能案例吧。

二、概念

qe(kWe)+qp(kWp)qc(kWc)

qe=˙mese(T3T4)=××()

qc=˙mese(T1T2)=××()

  1. 冰水機性能係數 C.O.P = qe(kw)qp(kw)
  2. 冰水機單位冷凍頓耗電量kW/RT = qp(kW)(RT)
  3. 節能百分比 = kW/RTkW/RTkW/RT
36-3-3.png
美國空調技師協會公佈冰水機效能改進標準
三、驗證

改善系統說明:

36-3-4.png

此校行政大樓原有一號與二號120USRT螺旋式冰水機的性能測試報告如下,其總和的空調能力約僅剩130USRT(原始能力240USRT),其單位空調能力耗能比為1.38KW/USRT及1.48KW/USRT,遠高於美國空調技師協會所公佈需冰水機效能要改進的標準,日前此校行政大樓改善前空調使用品質不良的原因其中之ㄧ,也是因為冰水主機的能力衰減嚴重。

36-3-5.jpg 36-3-6.jpg
  1. 測試結果:
  2. 測試地點: 行政B1 1號機 測試日期: 101 年 9 月 28 日
    項 目 單位 測試結果 說明
    冰水側 入口溫度 15.5 ℃=(℉-32)*5/9
    出口溫度 12.5
    溫差 K 3.00
    流水流量 LPM 1010 LPM=3.785GPM
    冷卻水側 入口溫度 26.5
    出口溫度 29.5
    溫差 K 3.0
    流水流量 LPM 1344
    電源 電壓 V 371
    電流 A 152
    頻率 HZ 60
    功率因素 0.85
    功率 KW 83.0
    總性能 冷凝器冷卻能力 KW 281
    kcal/h 241,920
    蒸發器製冷能力 KW 211.40
    kcal/h 181,800
    RT 60
    COP 2.55
    EER kcal/hr/w 2.19
    每冷凍頓消耗電功率 kw/RT 1.38
    熱平衡百分比 容許誤差 % ±5
    實測誤差 % 4.66

    測試地點: 行政B1 1號機 測試日期: 101 年 9 月 28 日
    項 目 單位 測試結果 說明
    冰水側 入口溫度 16.1 ℃=(℉-32)*5/9
    出口溫度 13.1
    溫差 K 3.00
    流水流量 LPM 1015 LPM=3.785GPM
    冷卻水側 入口溫度 34.7
    出口溫度 37.8
    溫差 K 3.1
    流水流量 LPM 1342
    電源 電壓 V 371
    電流 A 162
    頻率 HZ 60
    功率因素 0.86
    功率 KW 89.5
    總性能 冷凝器冷卻能力 KW 290
    kcal/h 249,612
    蒸發器製冷能力 KW 212.44
    kcal/h 182,700
    RT 60
    COP 2.37
    EER kcal/hr/w 2.04
    每冷凍頓消耗電功率 kw/RT 1.48
    熱平衡百分比 容許誤差 % ±5
    實測誤差 % 4.04

  3. 改善效益:
    1. 冰水主機更換後效率測試
    2. 36-3-7.jpg
    3. 節能效益
    4. 其節能效益取原冰水主機單位空調能力平均耗能比1.43KW/USRT計算,節能效益為
      (1.43-0.68)/1.43≒52.45%

      36-3-8.jpg 36-3-9.jpg
  4. 每年節能量:
  5. 此校行政大樓空調系統耗電量每年約需23萬度,若以上述節能效益計算,一年約可減少約11.5萬度電,約可減少71,645 Kg CO2

四、結論

冰水主機為空調系統耗能之大型設備,故若適時更換將有十分顯著之效益,但不僅是冰水主機更換即可,後續之維護保養也是相當重要,若能按照計畫執行定期保養,其設備才可發揮其原有效率,減低故障率,減緩能力衰退率,不僅可省下大筆運轉費用,更可節能減碳救地球,何樂而不為呢!