冰水機的應用趨勢<上晉變頻>

冰水機的應用趨勢<上晉變頻>
上晉的冰水機系統有許多的應用案例,包括中正國際機場、台北市立聯合醫院、敬鵬工業、宏泰電工、東培工業、漢台科技等各領域皆可見到廠商的運用
 

目前冰水機的應用範圍廣泛,例如空調系統、各類型壓縮機、冷卻水塔及送風機等,冰水機必須能夠滿足大小規模設備上的不同需求,同時因應法規的限制。本文除了介紹冰水機變頻技術等特色,同時也提出許多節省空間利用效率的應用設計案例。

想要落實節能減碳,有效進行水資源管理是重要的環節之一,例如以更換、整合冰水主機等方式來降低主要設備的耗能,甚至於即時監控各建築物用水量,成為重要的措施。以冰水主機而言,包括渦捲式、往復式、螺旋式、離心式等許多的類型,這些款式各有不同的特色。目前冰水機的應用範圍廣泛,例如常見的中央空調系統、各類型壓縮機、冷卻水塔及送風機等。上晉研發冰水機的多項技術特色介紹如下。

技術特色
中央空調系統
當冰水機與中央空調系統搭配時,能夠讓空調的效率更佳,但使用冰水機耗費的能源卻比較多,如何達到效率及節能的雙重效益是技術的挑戰。上晉的研發技術能夠有效改善上述的問題,採用系統的熱交換經由兩個水循環系統。循環系統回水與進水間的溫差,顯示熱交換需求的熱量。根據回水與進水溫度差來控制循環水的流速,從而控制熱交換的速度。


 

圖1:空調系統原理圖

傳統機構
螺旋式冰水機大部分皆以四段式(25%,50%,75%,100%)進行分段式的卸載運轉,使環境負載不高時,可以相對較低電流運轉,但是,其壓縮機轉速仍然為全速運轉(60HZ),此為變頻器可導入之節能立基點。變頻器可大幅改變壓縮機轉速,此時能耗的降低將遠大於四段式卸載,因此現行冰水機新機規劃皆以變頻機種為主要考量。


空調系統能源改造
冷卻水循環系統的控制:經由檢測進水和回水的溫差實現變頻控制,與冷卻水塔散熱風扇轉速互相配合,即可達到節能減碳最佳化的目的。
冷凍水循環系統的控制:經由回水溫度實現變頻控制,並可穩定輸出,以達到恆溫舒適的效果。

節能模組
泵浦馬達、風扇以較低頻率(轉速)運轉,所產生的機械噪音較低且圓滑 。變頻器是緩啟動,沒有6~8倍啟動電流,可降低瞬間超高電能需求。此外,負載為風或水的風水力機,轉速與耗能成三次方比,節能率相較其他設備高出許多,惟需注意不可低於揚程下限。

過負載設計
在所有的新建案當中,設計空調系統時是以尖峰負載為主要的設計依據,並且再往上抓過負載設計。然而尖峰負載約僅佔整體運轉時間的5~10 %,可以說大部分都在部分負載運轉,因此有很大的節約能源空間可以透過變頻器達到節能的效果。(圖2)


 

圖2:系統外掛變頻示意圖

結語
目前上晉的冰水機系統有許多的應用案例,包括中正國際機場、台北市立聯合醫院、敬鵬工業、宏泰電工、東培工業、漢台科技等各領域皆可見到廠商的運用,舉例如圖3~圖5的運作數據,即可看出冰水主機系統實際執行的能源效率監控與運轉效益。(圖3~圖5)




(本文作者王俊元任職於上晉電機業務副總經理)

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