國立台北科技大學冷凍空調工程系 潔淨室能源評估比較 (外氣空調箱MAU) 研究生：蘇詠裕 指導教授：胡石政 中華民國九十四年六月十五日
前 言 潔淨室的建造成本非常昂貴，約為一般空調的六倍以上。除此之外，潔淨室的運轉成本也相當昂貴，潔淨空調系統用電量約佔了整廠耗能的40%左右，其耗能亦為一般空調的十倍以上。在這經濟蕭條與產業獲利率不再居高不下時，如何使廠務系統最佳設計與能源有效運用而達到Cost-Down 之目的，就成為不得不做且相當重要的工作了。
前 言 因此業者或潔淨室設計師若能在建廠時期全面進行廠房最佳化設計檢討，將有助於減緩用電量之成長。 前 言 因此業者或潔淨室設計師若能在建廠時期全面進行廠房最佳化設計檢討，將有助於減緩用電量之成長。 本研究旨在闡述在建造一座潔淨室前，比較外氣空調箱系統設備元件的排列組合，以選擇最具節能及低成本方式系統。 具體目標簡單來講就是----「降低建廠初設成本」、「節省廠房運轉成本」、「節約能源」，畢竟一個企業體在商場競爭下要維持一定的利潤，應該從硬體建設的節能做起，而非從人裁起。
外氣空調箱(MAU)系統元件最佳化的選擇
潔淨室節能最佳化的設計原則 潔淨室最佳化設計包含系統節能的設計，一個節能化的潔淨室設計雖然有些會增加初設成本的支出，但總體而言，經過了二、三年運轉後其減少的電費，往往可大於當初初設成本的費用；其潔淨室的節約能源技術主要項目約分為十八類： (一)、冰水主機系統 (二)、冰水系統 (三)、冷卻水系統 (四)、外氣空調箱 (五)、排氣系統 (六)、照明系統 (七)、電力系統 (八)、儲冰系統 (九)、吸收式冰水主機(十)、C / R內循環送風系統 (十一)、微環境系統 (十二)、終級過濾器最省能配置(十三)、MAU出風口位置選擇 (十四)、檢討排氣系統洩漏旁通問題 (十五)、空調箱再熱 (十六)、外氣引進控制 (十七)、空調負荷確定 (十八)、人員、設備操作維護之管理
潔淨室室外氣空調箱節能最佳化的設計原則 潔淨室外氣空調箱MAU最佳化設計評估比較如下： (一)、風機位置:鼓風式及抽風式節能評估 (二)、冰水系統:單冰水及雙冰水節能評估 (三)、加熱系統:電熱及熱回收系統節能評估 (四)、出風溫度節能評估 (五)、熱管系統節能評估
潔淨室節能MAU風車位置:鼓風及抽風 同樣的外氣空調箱其風車進風風量可減少6.7 %。 風車馬力隨著風車風量成正比關係來講，所減少的風車馬 達購買成本及外氣空調箱的外觀尺寸將相形變小。 外氣空調箱風機位置動力元件比較圖
潔淨室節能MAU風車位置:鼓風及抽風 空調箱風機採抽風式發熱可成為再熱熱源不增加盤管負荷。 每年可節約電力達750,000kwh，約可減少電費1,500,000元。 節約能源約達17%。 外氣空調箱風機位置能量比較圖
潔淨室節能冰水溫度系統:單冰水及雙冰水 冰水溫度提高1℃依台電說明主機效率可提高6%。 可減少的冰水主機購買成本及外觀尺寸將相形變小。 外氣空調箱單/雙冰水溫度動力元件比較圖
潔淨室節能冰水溫度系統:單冰水及雙冰水 每年可節約電力達97,000kwh，約可減少電費194,000元。 節約能源約達2.3%。 外氣空調箱單/雙冰水溫度能量比較圖
潔淨室節能加熱系統:電熱及熱回收 採冰水主機冷凝溫度回收供加熱使用，不須大量電力或瓦 斯等燃料。 可減少鍋爐購買成本。 外氣空調箱加熱系統動力元件比較圖
潔淨室節能加熱系統:電熱及熱回收 每年可節約電力達597,000kwh，約可減少電費1,194,000元。 節約能源約達29%。 外氣空調箱加熱系統能量比較圖
外氣空調箱耗能分析比較 總耗電能隨著系統剛開始採用鼓風式單冰水電熱水鍋爐加熱系統慢慢改成最後的抽風式雙冰水冰機熱回收加熱系統而減少，其耗電量亦隨著外氣溫度的升高而提升。 外氣空調箱各組合系統整年總耗電能比較圖
潔淨室節能出風溫度 出風溫度降低1℃一年可減少加熱300,000kw-hr(36.2%)。 外氣空調箱出風溫度變化能量比較圖
潔淨室節能熱管系統應用 35℃ 30℃ 10℃ 15℃ (95%RH) (65%RH) Precool Reheat 外氣空調箱熱管按裝位置圖
潔淨室節能熱管系統應用 一年可轉移熱能732,285kw-hr。 一年可總節省能源878,743kw-hr。 一年可總節省電費1,757,485元。 外氣空調箱熱管能量比較表
建 議 對於外氣空調箱整年運轉進行實際的每日每時計算分析， 可得使用抽風式雙冰水冰機熱回收加熱系統較鼓風式單 建 議 對於外氣空調箱整年運轉進行實際的每日每時計算分析， 可得使用抽風式雙冰水冰機熱回收加熱系統較鼓風式單 冰水電熱水鍋爐加熱系統一年可節省76.857 %(2,382,425 kw-hr)之耗能，一年節省電費為4,764,850元，非常可觀。 另降低出風溫度，每1℃一年可減少加熱300,000kw-hr及 減少乾盤管冷卻能力300,000kw-hr，一年節省電費為 720,000元(11.61%)。 空調箱加設熱管系統一年可節省28% (898,642kw-hr)之耗 能，一年節省電費為1,797,284元，非常可觀。
謝 謝 蒞 臨 指 導