2014年9月14日 星期日

大小配最省電

一個冰水機房裏面的設計和配置決定了耗電的未來性,不過假設系統還沒動,東西設計下去基本上就是按圖按設計施工,所以最後機器開始動的時後才能驗證到底系統管不管用.

問題就出在這裡,對甲乙兩方來講,負載的計算通常是經驗值,對甲方來講,最少的錢得到最大的效益是目標,可是對乙方來講,順利完工領到貨款賺到錢是目標,日後能不能省電不會是目標,很簡單的比喻,假設買了一部車,加油沒有汽車公司買單的道理,因為油料的消耗是未知數.賣了車還要負擔未知的油錢消耗汽車公司不倒閉才怪.

所以為了施工方便以及利潤極大化,通常乙方傾向設計一樣大的機器來裝機,也就是說買一模一樣的主機來設計機房,大的機器跑起來一定會冷,然後負載輕的時後給他跑部分負載,反正電費是甲方自己出,如果設計的太剛好,然後替業主想的結果落到驗不過,那結果會很慘,公司倒閉都有可能,因為工,料,時間都下去,結果做出來的系統不夠冷,那結果真的會很慘.

就是在這樣的商業思維下,很多業主的系統其實都是過大的,過大的壞處就是耗能,用一個最簡單的例子來比喻,把熱負載比喻成貨物的重量,承載這些貨物重量的車子大小是冰機的噸數,假設貨物很輕,可是卻用了一台大車來載,那當然是非常耗能的.譬如說一部卡車總重可以在10噸,結果貨物只有2,3噸,那麼耗的油比起用適當大小的卡車來載當然會差的多.

機房裏面也一樣,當負載輕的時後用小冰機來跑,光是泵浦的耗電就可以省很多,舉個例子,假設一台1000噸的冰機耗電是600kw,泵浦需要200馬,如果負載下降到一半500噸,而泵浦沒有變頻,泵浦馬力還是200馬,光泵浦的馬力消耗就不得了了.

換成另一個組態,剛好有一台小冰機是500噸,就在那個剛好需要500噸的時後系統自動切換到小冰機,然後1000噸停機由500噸冰機供應系統熱量,那麼500噸的主機泵浦只要100馬,光泵浦馬力就省一半,主機的部分效率大概還可以省10%,同樣的冷量需求但是耗電就差多了,這種切換是最經濟的節能方式.因為隨便看都知道可以省很多.

但是重點是什麼時後要切成小台的來運轉很難拿捏,因為天氣不可能永遠都在那個溫度,負載的變化也不可能固定,我常常聽到很多廠務說他們的負載很固定,其實製程的負載是可以很固定,因為假設製程是一樣的,那麼熱負載應該是一樣,可是差的是外氣進氣這一塊,無塵室裏的熱量大部分都是外氣吃掉了,製程的熱負載固定,可是外氣的熱負載不可能固定,所以負載固定的推斷基本上很難成立,至於為什麼很多人會說負載都很固定,我想是大家都把機器操作的參數固定在某個區間,當主機可以洩載的時後例如冷卻水溫低卻用變頻把水溫提高,那麼主機自然不會洩載,因為固定冷卻水溫的操作只會省到冷卻塔風車的電,而冷卻塔風車的電在系統裏面佔比是很小的.

另外一個推翻負載固定的事實是假設負載是固定,那麼最簡單全年開機的台數應該一樣,事實上冬天的開機台數跟夏天根本不一樣,任何一個廠都是這樣,所以固定負載這個說法不攻自破.

既然負載會變動,大小配切換的機會永遠都在,而節能的機會也都存在,其實我是覺得這是很簡單的邏輯控制,只要在管路上插幾個溫度點去偵測出水端的溫度信號,然後用PLC寫一段簡單的控制程式來控冰機即可,這樣子就可以省很多電了,問題是有幾個廠務或是老闆願意這樣嘗試.

萬一程式不穩定掛了造成冰機跳機怎麼辦?還是邏輯不對根本沒辦法達到該有的節能效果?做一套這種系統要花多少錢?節能效果怎麼驗證,廠務去做這件事情通常沒有好處,有功無賞打破要賠,我只是一個上班的,幫公司省公司不見得知道,可是做這些事情萬一擔心的事情發生,怪罪下來以後日子就不好過了.

商業上要進行一件事情通常都是來自於追求利潤的動機,假設做一件事情沒有好處,那麼這件事情通常很難推動,因為公司的存在一開門就像家庭一樣柴米油鹽醬醋茶都要有,下面的人主動跟長官報告要做什麼做什麼,如果主管開明或是老板英明或許就會考慮,可是當初的配置應該也不是倉促決定,應該也是再三斟酌,現在要改變當初的配置不就是打當初的設計者一巴掌,表示當初的考慮欠周.如果當初的人還在位子上,會不會基於面子而不顧裡子,反正不做沒事,要花錢的事跟老闆講會不會又挨一頓刮.

基於以上種種的原因,說容易做卻很難,不能說當初的設計不好,只是失察而已,可是這個失察或是思慮欠周其實很常見,畢竟不是每個花錢的人都懂這個,報價跟設計圖來往往資料一大堆,如果早知道一定會這樣設計,可是我常說如果早知道,那麼這世界也不會有窮人了,因為大家做的事情都是完美無缺,每一個決策都是百分百正確,怎麼可能還是會有那麼多不幸福不完美的事情發生,因為現實狀況裏面變數太多,再厲害的人也不可能面面俱到.

總而言之,大小配是現有機房效率改善裏面我認為節能效益最大的方法,只要抓出歷史的負載曲線,再去抓一台適當大小的主機來搭配,這樣的節能效果應該是最好,回收的日期也是最短的,沒有小機的客戶可以試試看,效果保證驚艷.