2011年12月26日 星期一

節能第一步從檢討散熱開始

熱量的移動需要能量,散熱好不好非常大的約束了冷凍機的工作能力,也約束了機台的效率,那麼場用的水冷方式跟氣冷哪種比較好?

簡單的講,氣冷可以得到的最低的溫度受限於乾球溫度,水冷的可以得到的最低的溫度受限於濕球溫度,這兩者之間的溫差大概是5度C,所以說,水冷的如果水的品質維持的好,先天上的低溫優勢就比氣冷來的好.所以大型系統幾乎都是水冷,除非缺水,不然大型系統很少採用氣冷的解決方案.

那麼為什麼小型系統為什麼很少採用水冷方案,一個簡單的原因就是水冷的系統比較複雜,造價較高,冷卻水塔的水處理較麻煩,再加上如果冷卻水處理的不好的話,會反向降低了散熱的優勢,所以小型系統很少人在用水冷的系統.

那麼散熱好不好要看什麼指標,答案就是冷凝溫度,機器的冷凝溫度低就代表高壓低,高壓低主機就比較省電,而冷凝溫度跟冷卻介質(水或風)的溫差越接近,就代表效率越好,越省電.

可是熱交換器的效率是溫差越大效率越好,在氣冷式的冷凝器來講,因為介質是密度很小的空氣,冷凝器的溫差沒有個7,8度溫差沒有辦法做熱交換,所以氣冷的冷凝溫度遠比水冷的高很多.

舉例而言,一台小台10噸氣冷R22冷煤的主機高壓壓力大概會到250~300PSI之間,水冷的呢?同樣的天氣之下,壓力大概是200PSI,兩者的運轉壓力就會差到將近50~100PSI,耗電呢?差個30%應該是起碼的,這個可以從主機的EER值去看就知道.

那麼假設已經用水冷的系統呢?重點就是如何在不斷變動的熱負載跟天氣中來做檢討,如果系統裡面只有一台,那麼很容易就可以知道散熱的效率好不好,因為系統相對單純,但是如果是系統很大,一大堆設備都在走,要知道散熱好不好就要多花點時間去把設備的容量都搞清楚才能知道.

冷卻塔的能力會隨著天氣不斷在變動,原則上要多低一度的冷卻水溫度幾乎要增加20%的冷卻塔大小,所以說選趨近溫度5度跟3度的水塔價錢是會差很多的.價錢應該至少差4成左右.

冷卻水塔效率的驗證比主機還難,在國內很少人做這方面的驗證,包含原廠也一樣,換修的做效率驗證的更少,因為國內根本沒有專門的機構在做這一塊,因為做這一塊的驗證要量流量,水量,溫差,風量,外氣的溫濕球條件,萬一驗不過也很難改善,所以幾乎都沒有人在做這一塊.

冷卻塔的效率對主機的運轉效率有很大的影響,水溫高主機就耗電是一個事實,那麼如果節能減碳是一個政策目標,就先從檢討系統的散熱做起,換主機如果太困難,換散熱水塔改善系統的效率應該會容易的多並且效果也會比較明顯,改善成本相對也會比較低.

如果水塔的趨近溫度真的不太好,趕快找個專家替你的系統診斷診斷,從這塊下手會比較省而且效果好.只要這塊搞好,系統的耗電一定會好很多的.