2012年6月15日 星期五

搞一個BTU表吧!

BTU這個名詞是British thermal unit的縮寫,意思就是英制熱量單位,簡稱BTU.而它的科學定義就是一磅重的水上升華氏一度的熱量.

一般冷氣的冷凍能力標示有很多種,BTU就是其中一種,舉例來說,一冷凍噸可以標為3024Kcal/hr或是12000btu/hr,或是3516w/hr,這樣的標示其實冷凍能力都是一樣的,就是一小時一個冷凍噸的能力.

時間的單位是非常重要的,如果沒有時間,那麼熱量的標示就沒有意義,因為假設沒有時間單位,那麼一個小時交換了12000btu的熱跟半小時交換12000btu的熱,結果是差兩倍.

大型的系統裡面,幾乎都是水冷的系統,所以說水中流過的溫差乘以流量就是熱量,可是因為沒有時間,所以計算到底多少時間內有多少熱量就必須有BTU表,它基本上就是一個積分表頭,必須有流量以及溫度輸入,所以基本的系統組成就是一個表頭加一組流量計以及兩隻溫度SENSOR.

這整個估算熱量的系統弄起來,十幾二十萬跑不掉,而這些東西弄起來,收到的數據也只是即時值,所以必須再加上SCADA系統,也就是監控,監控上面電腦跑的時間打在收到的數據上面,這樣就有以時間為單位的熱量計算系統了.

接下來把電力數據也弄進SCADA系統,這樣就可以互相比較冷凍系統效率多少,到底省不省電效率好不好靠這樣去分析也就非常的清楚.

說起來好像很簡單,可是實務上有這樣系統的業主不多,一個是建置的錢,隨便弄一弄要幾十萬,而且資料鏈的整合上也必須能夠做到完全相容,數據才能完整的到資料庫裡面去整理,說起來好像沒什麼,可是真正要做也還是得花一番功夫,再加上價錢不便宜,所以很多人的系統基本上都沒有建置.


沒有裝這個有一個很大的壞處,就是說在評估節能效果的時候沒有依據,舉例來說,這個月的電費花掉100萬,下個月80萬,然後下個月又變120萬,這些電力的數據可以簡單的從電表上的累計耗電量去統計,可是到底做了多少噸數去現場根本不知道,那麼只看電力一點意義都沒有,因為沒有相對可以比較的熱量值.

簡單的解釋一下,假設這個月空調的電全部用掉72萬度,那麼一個小時平均就是1000度,可是天氣會變,負載會變,沒有BTU表就不知道到底到底做了多少噸數出來,用瞎猜的好了,假設一個小時做1250RT好了,那麼系統效率是0.8KW/RT,可是如果吃了那麼多電,結果一個小時只做1000RT的冷凍噸,那麼系統效率就是1KW/RT,跟前面的那個比缴的電費是一樣,可是熱量少了25%.

然後這個冷凍噸又是用什麼樣的溫溼度條件跑出來,在在都會影響到整個系統的操作邏輯及效率,所以假設只看電力統計數據,不去看熱量數據,其實意義不大.所以有時候我很好奇的是一堆系統根本就沒有這個熱量統計數據,請問他們在做節能驗證的時候是怎麼弄的?會這樣問就是說,假設一個月用掉的電是72萬度,那麼一個月的熱量是多少?如果根本就沒有數據怎麼有辦法驗收.因為用電去做冷氣是基本的,電做出來的冷氣到底有多少就是靠BTU計來弄,沒有BTU計,只看到電力的變化,誰知道是為冷卻水溫低冷了省電,還是銅管剛洗過,或者是剛好主機走在效率好的點,這些都有可能,信不信假設每台主機的銅管很乾淨,水溫也控制的好,節能效果搞不好還比弄一些變頻還來的好,只要懂得其中的邏輯的話.

統計電力其實一點都不難,電力表頭接一接,再把這些資料往監控系統丟就對了,可是很簡單的一個概念是熱的這個東西不會固定也無法固定,精確的講就是天氣沒有辦法控制,假設我今天室內溫度就是要維持20度C,相對溼度50%,那麼在夏天的時候,外氣溫度高達30幾度,而冬天的時候氣溫又會降到10幾度,這中間的熱量就差很大了,所以冷凍噸是不可能固定的,那麼只有電力而沒有熱量,說什麼也不能確定到底節能有效沒效,因為沒有熱量單位當相對比較值.

所以說BTU表在節能的意義上是非常重要的,可是沒裝的卻很多,其實這中間也有一個很大的可能原因是人的惰性,也就是說假設老闆訂了一個數字就是要做到多少效率做為KPI,那麼廠務就累了,因為在這樣的監視系統之下,什麼風吹草動都逃不掉,這個月用電搞了幾十萬度,結果熱量跑出來的數據一噸高達1.5或2KW,不裝這個東西老闆根本就不知道,一裝變成搬磚砸自己的腳,有功無賞打破要賠,是我是操作的那個人我也不要,除非是賞罰分明,只有罰而沒有賞,大家絕對沒有動力去把事情做好,不做不錯才是明哲保身的生存之道.

老闆在想一件事情的時候可能跟員工想的完全不一樣,如果今天為了要讓員工拼命工作看有沒有偷懶,然後在公司裡面到處都裝了很多監視器看員工有沒有偷懶,被監視的員工大概心理都會不舒服,可是沒這樣做效率又變的很鬆散,員工沒事就在電腦前面不知道在幹麼,這個都是職場的常態.

有沒有更便宜的方法知道到底熱量是多少?有,但是可能不準,方法就是用PLC寫出一段積分的程式去算熱量的累積,然後用管路的壓降去換算流量,這樣大概只要幾個小零件就搞定,問題是寫積分這個東西不是每台PLC都能做,而就算能做,寫程式的那個人也要有點數學概念,不然一樣弄不出來.而如果說寫這個程式要價也不少,大概業主就又縮回去了.

總之假設你的系統已經有電力數據收集及統計系統,但是沒有BTU系統,真的公司有錢就去弄一個,但是如果連電力系統的統計也沒有,那麼就一起弄一套,這樣不管做什麼,才會有一個依據,透過這種系統的分析,相信電力應該能夠節節下降,進而達到一個真正高效運轉的境界,提升公司的競爭力.