2010年12月18日 星期六

冰水主機的運轉效率曲線

冰水主機在32度C進水溫度下的效率曲線

冰水主機在19度C進水溫度下的效率曲線


某地區全年平均溫度與濕球溫度曲線圖
對一台冰水主機來講,它的負載來自於現場,一個最重要的功能就是供應現場所需溫度的冰水,冰水主機的控制很簡單,給它一個想要的溫度,例如7度或6度,它就開始去追這個溫度,等到追到了這個設定點,它就持續在這個地方,因此設備會有加載,卸載,持載這3個動作.

一台最大容量為500RT的主機,它所供應的負載在絕大部分的時間裏,不會剛好是500RT,大部分的時間可能是在負載的70%或80%,如果工程公司在一開始建造選機的時候,就選的剛剛好,出包的機率是很大的,萬一現場不會冷達不到要求,跟客戶解釋是解釋不清楚的,因此都會把噸數加大.

既然設備冷凍負載不會滿載,在不同的負載區域內主機的效率如何呢?是高負載還是低負載比較省電,用圖表及數據來說明.

如第一張圖顯示的,如果負載剛好是500RT,在冷卻水進水溫度為32度C的那個點的時候,主機的效率是0.605KW/RT,若冷凍負載在夜間下降了20%,則變成400RT,同一台主機做400RT,在同樣的進水溫度下,效率為0.610KW/RT,跑400RT跟500RT的差異不到1%,但是到了冬天呢?如果冬天的負載只有夏天的一半,一台500RT主機只跑250RT,效率會變怎樣?效率變成0.679KW/RT.
100%負載跟50%負載在同樣冷卻水溫下,效率就差了11%,若是負載更低,主機卸載卸到最後水溫還是一直降低,走到最後主機會停機,這時的效率變成1.265KW/RT,效率的差異是滿載的2倍.設計不好的主機容量很容易發生這種事情.也就是現場負載不如預期的大,卻配了一台連夏天都不會滿載的主機.

第二張圖是同一台主機在冷卻水溫度下降到19度C的效率曲線,在冬天的時候,濕球溫度有很多時候會下降到如同圖三顯示的,有將近半年的時間濕球溫度幾乎都是在19度以下,來看同一台設備在不同水溫下的性能表現.一樣做500RT冰水,32度C的冷卻水進水溫度主機的效率是0.605KW/RT,換句話講耗電等於302.5KW,若在冬天,一樣跑500RT,19度C的冷卻水進水溫度主機的效率是0.453KW/RT,耗電量就是226.5KW,不同的水溫整整差了76KW的耗電,風扇再怎麼走也不用76KW吧?事實上,500噸的水塔風車耗電頂多12.5KW.

有的主機廠商會跟業主講不可以把水溫設的太低,理由是主機會跳機,這是事實,因為如果主機沒辦法保持一定的高低壓差,高壓過低冷媒沒有足夠的動能到蒸發器,會造成蒸發器冷媒溫度過低,
是有可能跳機,問題是如果是將水溫設定在不會跳機的溫度點,是不是就能享受氣溫降低帶來省電的好處,答案是肯定的.

那為什麼還有很多的業主在氣溫低的時候,還是傻傻的不懂得水溫開關設定溫度降低,答案在控制器的精度上,如果主機廠商說冷卻水最低溫度不得低於19度C,偏偏業主為了節省經費買了一個上下2度C甚至3度C的控制器,如果剛好溫度設定在19度C,控制開關卻走到17度C甚至16度C才切停,那就跳機了.

或是,裝完以後沒測試動作,因為要花時間在那邊等,再加上裝這種控制器的東西沒有什麼利潤,花時間去計較那1度2度的根本划不來,把設備的潛力發揮到極限令人擔心,乾脆就設個安全的點,不會跳機就好了,所以在現場常常可以看到這種溫度設定,直接設在30度C,保證冬天夏天都不會跳機.

天啊!老闆有這種員工還需要敵人嗎?或是說主機廠商說一個設定點,就按照主機廠商說的去做,那就全年都訂個27度好了,非常安全的設定.廠商不會幫你付電費,是你自己要付,也沒有多少廠務有耐心去觀察這一塊,如果一個水塔是4000RT,裏面有多少水?多開一個風車跟少開一個的反應可能要20~30分鐘才表現得出來,還有一堆事情要做,沒時間在那邊等.就這樣浪費了一大堆的銀子.

用濕球來控制水塔風車的起停有很大的好處,跟著氣候的變動,享受老天爺給的福利,如果要測試自己的主機對冷卻水溫度高低的反應,記得要有耐心,保有水量少的反應比較快,如果保有水量大,就要多等一下才能看到正確的數據,不是馬上就會反應在馬達的耗電數據上.多等30分鐘,絕對值回票價.