2011年11月24日 星期四

當冷卻水溫高於乾球溫度---冷卻水塔起停管理

水冷的基本概念是冷卻水塔的出水溫度會介於乾球溫度與濕球溫度之間,台灣的氣候大部份的時間乾球和濕球溫度的差值都在5度C左右,所以這中間的差異就造成水冷式跟氣冷式主機運轉效率上的差異.

隨便舉個例子,國產分離式冷氣的EER大概都在3以下,若是水冷的箱型冷氣呢?應該隨便都在4以上,造成這樣效率差異的原因主要就是散熱方式不同所造成的,氣冷式的主機EER值是以週溫35度C做測試,水冷則是水溫30度C做測試.所以會有這個超過25%以上的效率差異.

舉一個最簡單的例子,假設台灣的夏天高溫高達35度C,因為高溫會造成水分蒸發,所以相對濕度會降低,正中午的時候假設濕度降到50%,那麼濕球只有29度,換句話講,一個用鋁散熱鰭片散熱,另一個用水塔散熱,氣冷的基本原理是進風溫度無法低於乾球,水冷無法突破濕球,那麼氣冷的主機最低可以得到的溫度是35度,水冷的假設水塔設計夠好,那麼就給30度進水,兩者5度C的溫差效率上的差異就出來了.

春天秋天和冬天呢?乾球溫度10幾度是常有的事,如果水冷主機的冷卻水溫度還高於乾球溫度,套用上面的說明,主機的效率怎麼可能會好?有好的低氣溫可以用,卻必須用溫度開關或變頻將水溫維持在某一個特定的溫度之上,而且很多時候還高於乾球溫度滿高的,這樣的操作方式怎麼會省電?

試過主機的人就知道新的主機如果碰到冰水溫度跑到比冷卻水溫度還高,那麼在開機時是最危險的,因為主機的高低壓差根本建立不起來,然後主機必須通過一個功率尖峰才能建立高低壓,對壓縮機來講,它一定有一個效率最好的點,也就是冷煤流量跟揚程之間搭配的最好的點,可是冷凍主機所需要的冷煤流量是由熱負載決定,除非在實驗室裏面,不然冷煤所需的流量是無法控制的.

對揚程來講,揚程越高壓縮機的馬力就要越大,所以低揚程是降低馬力消耗的必備條件,而冷煤的揚程就是低壓到高壓所需的差.也就是冰水水溫跟冷卻水溫度所代表的相關冷煤蒸發溫度及凝結溫度的差值.

那麼在台灣,冬天的主機普遍可以看到主機的冷卻水進水溫度普遍高於乾球溫度,很簡單的一個道理就是主機的加卸載控制的能力不夠,無法適應那麼大的揚程變化,所以必須維持在一定的揚程上才能操作,不然就會產生跳機的狀況,所以即使外氣溫度低了,冷卻水進水溫度也遠高於乾球,
還是沒辦法或不敢試,這個東西就好像買了一部車,最高轉速的限制是6500RPM,大部份的人,我在想可能超過9成以上,從來不曾試過這個轉速一樣.

天氣的變化大大的主宰了散熱系統的效率和主機的運作方式,多去了解一下設備的特性,在天氣變化的時候適時的調整設備的運作方式就可以做到很大的節能而且幾乎是免費的,操作的人如果沒有自知之明,即使是在可以安全運轉的狀態下都不敢嘗試,那麼談什麼節能減碳基本上都只是空談,意義不大.