2014年11月28日 星期五

冰機自動加減機

今年產業界最夯的話題是機器人,用機器人來代替人力去做一些重複,枯燥,危險的工作,而且機器人不用休息,壞了只要維修就可以.

那麼冰水機房的加減機呢?好像很少用自動的,為何會如此?其實說穿了很簡單,風險很高.會用冰水主機的很多都有無塵室,而無塵室的運轉需要恆溫恆濕,冰水的溫度一變或是不穩定溫溼度就會跑掉,基本上這是不允許的.

加減的邏輯要怎麼控制?說難不難但不難又很難,繞口令來了,重點是怎樣的控制才能最穩靠又安全?保護的機制在哪裡?萬一有問題如何緊急處理?還有責任怎麼區分?無塵室的溫溼度真的那麼重要嗎?跑掉一丁點都不行?

冰機跟空壓機都是重要原動機器,跳機肯定引發連鎖效應,所以穩定第一,節能第二,兩者兼得則最好,但是要怎麼做呢?空壓機相對簡單,因為她產生的東西是用掉的,當然他也不能跳機,但是他產生的東西跟溫溼度沒有那麼大的關連,不管外氣溫度濕度高或低,經過除溼後的空氣接給現場用,參數比較簡單.很且他的管路系統是單向的,用掉就用掉了,沒有混水,沒有管路流量不平衡這些奇奇怪怪的現象.

冰機就不一樣,假設供應的水溫變了,現場的送風機,空調箱的動作都會跟著變,因此,除了需要供應一定的溫度,還需考慮因為開關機台數不同造成的混水問題,當流量不夠或是過多,冰機的反應也會變,就因為如此,在很多台冰機的狀況下,要讓現場的開機台數可以最少,但是又要兼顧安全跟節能,始終以來都是滿複雜的一個挑戰.

冰機本身的運轉很簡單,反正他就是去追設定溫度,但是現場的熱負載卻不是這樣,即使產能很穩定,但是天氣是一定會變,所以熱負載就會跟著變,在這樣條件下,假設系統沒有大小配的機制,如果負載變低但是還是用大冰機在跑,那麼不管你選的冰機原始條件多優秀,他就是省不了電.

我舉個最簡單的例子來說明,假設一個機房有一台800RT的主機跟一台400RT的主機,它們搭配的泵浦分別是160馬力跟80馬力,這邊的泵浦馬力我是直接用冰水加冷卻水合併計算,如果熱負載需求是400RT,那麼假設開大冰機來跑,那麼冰機本身跑在一半的負載,泵浦則是全載,那麼跟整體耗能肯定不好,因為以系統面來看,光泵浦就要比400RT系統多花一倍的電,當然有人會說那我泵浦跟他加變頻,對不起,假設你把泵浦流量降到一半,大部分冰機都會跳機,因為流量不足,至於什麼原因可以去請教冰機廠商,我不解釋.

所以假設為了安全,那麼即使有一大一小的主機,不管節能的話就直接開大冰機給他跑,以免負載超過400RT造成水溫過高影響後面的系統,可是這樣做非常耗電,開小冰機又要看時機,例如晚上開小冰機白天開大冰機,那這樣很麻煩而且非常不精準,總不能派一個人整天在那邊顧看何時切換來省電,即使有監控系統,假設程式寫得不好,容錯空間沒有留出來,那麼切換的時候搞不好整個系統都會當掉,因為當管路流量的平衡做得不好,切換的時候原本流量突然變大或是變小,有些追某些設定的東西就會跑掉,所以越大的廠切冰機越麻煩,需要越精準控制的越怕切冰機,因為製程的東西不允許小範圍的變動.

自動的切換大小冰機去跑最節能,可是到底這個控制的程式要怎麼寫呢?

冰機都有一個外部起停的開關,換句話講,當他接受到外部的一個數位ON信號後就會開始啟動的程序,所以如果我在冰水管的適當位置插個幾隻夠準的溫度SENSOR做參考點,那麼再讓程式去判斷他何時應該加減載可不可以?

答案可以是YES OR NO,YES的意思是這樣做當然可以,而且本來就應該這麼做,但是NO的意思是如果只是單純這麼做,因為冰機追的是本身他自己溫度SENSOR的溫度,而這兩者之間的參考值不見得一樣,不是說溫度SENSOR不準,而是偵測的點不一樣數據多少都會有差,假設兩者不互相參考,那麼在切換的時候如果碰到流量不平衡的混水問題,因為混水造成參考點偏差,參考點偏差控制就會不對,這時系統就會有問題,如果寫程式的人對系統跟冰機的了解功力不夠,那麼這樣切來切去很容易出問題.
前提是現場的那些閥都要關的死,不然當大冰機切成小冰機的時候流量一下變少了,搞不好一堆地方的設備就跳機或不冷了.

其實寫這個控制很簡單,拉拉喳喳寫了不起幾百行搞定,但是要穩定運轉而且節能卻需要現場的閥能夠正常動作,問題就是冰水系統的閥要換很難,一堆閥都要放水才能換,偏偏系統又一直走,系統一大放水補水排氣都是大問題,所以即使冰機自動加減機是有效節能最快的方式,但是現場的那些閥件都要能確認可以正常動作卻是大工程而且苦差事,每一個閥都要去測試可不可以關死是大工程,因為冰水系統終端的點太多了,因此至少到現在,除非系統小,不然要利用自動加減機來做節能最佳化還是滿困難的,這是系統若要採用自動加減機還需要努力的地方.