2011年1月7日 星期五

free cooling 老天爺的優惠

氣溫高時正常的冰水運作流程

氣溫低時採用自由冷卻
在台灣,大部分的空調箱或送風機都是以7度C的冰水進水為設計溫度,然後以12度C水出水為設計條件,然後設計一個足夠的風量做為額定的冷凍能力,當送水溫度高於7度,空調箱的能力下降,低於7度,空調箱的能力增加,空調箱的溫度調控簡單的靠二通閥來控制,要做到比較精確的就用比例閥來控制.送水溫度的改變就會影響空調箱的冷凍能力.

在比較高緯度的地區,冬季的時候常有氣溫接近零度的時候,這時候,冰水主機不再需要運轉,採用所謂FREE COOLING的方式,直接將冷卻水塔的水當冰水來使用,將冷卻水直接接到冰水管路使用,可以完全節省冰水主機的運轉費用.道理很簡單,從冷卻水塔下來的水都比冰水設計溫度還低,幹嘛還要透過間接的方式來做冰水.

一般室內的溫度都希望維持在ㄧ個令人覺得舒適的溫度,在ㄧ些密閉型的大樓裏面,由於建築設計的關係,通風量都不夠,加上密閉的設計會讓裏面產生的熱無法排出,因此即使在寒冷的冬天還是必須運轉主機來吸收室內所產生的熱量,造成了很多的浪費,大部分的空調箱設計都是以滿足夏天的運轉為要求,為了最低化外氣的吸收,在空調箱的風量設計上大都是以1/4的外氣量來做搭配,也就是說除非冬天的負載降到夏天的1/4,不然是沒辦法用全外氣的方式來冷卻室內的熱負載,還是必須靠冰水來吸收熱量.這就造成了相當多的能源費浪.

另外一個除濕的問題也必須關注,在溼冷的冬天,即使溫度很低,若是下雨的話濕度還是會很高,就算用全外氣的方式來降低冷凍負載,還是必須用一些冰水來做除濕的動作,再不然就要用加熱,都還是得消耗能源.

空調箱的設計跟通風量是一大關鍵,滿足了夏天的需求在冬天來講反而變成浪費能源的元兇,因為無法利用天氣來降低能源消耗.若是一開始的空調箱設計就沒有按照夏冬兩季的運轉模式來考慮,那也就沒辦法利用到氣溫降低的好處了.

控制方式的考量也是重點,以外氣風門來講,高於想要的設計值在室內空氣品質可以的狀況下應該盡量關小,外氣溫度低於想要的設計值應該打開,動作剛好相反,只有單一方向溫度設定值的控制器或系統做不到這樣的要求.所以沒辦法在天氣許可的狀況下去反轉控制模式,因此無法節約能源.所以就算氣候資料上顯示台灣有將近一半的時間均溫會在人體覺得舒適的條件底下,要做到如此的控制卻是少之有少的,實在是非常可惜.