空調工程介紹 空調工程之功能 室內環境之條件 空調工程之方式 中央系統工程之設備及施工項目.

Presentation on theme: "空調工程介紹 空調工程之功能 室內環境之條件 空調工程之方式 中央系統工程之設備及施工項目."— Presentation transcript:

1 空調工程介紹 空調工程之功能 室內環境之條件 空調工程之方式 中央系統工程之設備及施工項目

2 空調工程介紹 1.空調工程之功能: 空調工程主要分類: 空調工程之功能: 舒適性空調(人員) 產業用空調(製程) 調節溫度 調節相對濕度
空氣宜流動與均勻分布 空氣過濾與稀釋 防治噪音

3 空調工程介紹 2.室內環境之條件--人員舒適圖表:

4 空調工程介紹 3.空調工程之方式--系統與迴路圖示:

5 空調工程介紹 4.中央系統空調之設備及施工項目: 設備項目: 施工項目: 冰水機(滷水機) 設備安裝及TAB工程 冷卻水塔 水路配管工程
膨脹水箱 冷卻水/冰水/滷水泵 空調箱/小型冷風機 送/排風機 施工項目: 設備安裝及TAB工程 水路配管工程 風管配管工程 空調配電工程 空調控制工程 中央監控工程

6 空調設備說明-冰水主機

7 空調設備說明-冰水主機 1.冷凍循環系統（Basic System）

8 空調設備說明-冰水主機 2.冷凍循環系統（Mollier Chart） enthalpy pressure expansion device
condenser compressor evaporator 36°F (2.2°C) 105°F (40.6°C) 2.冷凍循環系統（Mollier Chart） Additionally, when operating in ice-making mode, an ice-making chiller will generally be less efficient than when it operates in cooling mode. As mentioned previously, producing the colder fluid temperature requires the temperature (and, therefore, the pressure) of the refrigerant inside the chiller evaporator to be lower. This increases the compressor lift—the difference in refrigerant pressure between the evaporator and condenser—and requires the compressor to work harder. The increased compressor lift, and the decreased capacity, both generally cause the chiller to operate less efficiently during ice-making mode than when operating in conventional cooling mode.

9 空調設備說明-冰水主機 水冷式 氣冷式 3.冰水機之工作溫度(CNS-12575): 冷凝器入口水溫--30.0°C

10 空調設備說明-水泵

11 空調設備說明-水泵 1.水泵的性能曲線--性能量測:

12 空調設備說明-水泵 2.水泵性能曲線圖: H1=45ft Q1=100gpm 100gpm@45ft 水泵操作點
bhp=2 eff.=68% H1=45ft Q1=100gpm

13 空調設備說明-空氣調節箱

14 空調設備說明-空氣調節箱 調節室內之溫度。 調節室內之相對溼度。 過濾室內空氣之微塵粒仔。 引入適量之新鮮外氣。
1.空氣調節箱之功能: 調節室內之溫度。 調節室內之相對溼度。 過濾室內空氣之微塵粒仔。 引入適量之新鮮外氣。 強制輸送處理後之空氣，均勻分佈於室內。

15 空調設備說明-空氣調節箱 O.A M.A S.A R.A ADP

16 空調設備說明-冷卻水塔 2019/9/24

17 空調設備說明-冷卻水塔 1.冷卻水塔之功能: 冷卻水塔是以水為循環冷卻劑，製造冷卻水使其為可循環使用的設備。
冷卻水從需要廢熱處理的系統中(如熱交換器)，吸熱升溫為熱水之後再回流至冷卻塔。 回流至冷卻塔之熱水，與塔內移動空氣接觸產生熱交換，藉著水的蒸發，水蒸汽與空氣混合為溼熱空氣排放於大氣，以此使未被蒸發的水降溫。 降溫後的冷卻水，再回流至熱交換器繼續循環使用。 冷卻水塔之冷卻能量與安裝處所之外氣溼球溫度有關。

18 空調設備說明-冷卻水塔 2.冷卻水塔趨近溫度之影響: 100 274 246 wbt=83F Chr=90F Approach temp.
LRC-100冷卻水量=274gpm wbt=84F =6F LRC-100冷卻水量=246gpm 2.冷卻水塔趨近溫度之影響: 83°F 84°F

19 空調設備說明-膨脹水箱

20 空調設備說明-膨脹水箱 1.膨脹水箱之功能: 水溫上升時，水的體積會膨漲，整個管線系統產生更大壓力，而產生安全問題，膨漲水箱可吸收管線內上升之水壓。 水溫下降時，水的體積會縮收，膨漲水箱內的水立刻補充到管線上，以保持管線上的水壓穩定。 膨脹水箱可以有效吸收水溫變化所導致的管內壓力反應，以及水鎚效應。 膨脹水箱提供一個空間，收集系統內之空氣再加以排除。 膨脹水箱提供系統一個等壓點。(相似於電路之系統接地)

21 空調設備說明-風機

22 空調設備說明-風機 1.風機性能曲線--單一轉速-2 壓力峰值左側為失速區Surge Area， 不能選取。
效率好的區域約在壓力峰值的 50%上下。 ½靜壓峰值 效率好的區域 失速區

23 變流量系統-節流方式 系統: 定轉速水泵、控制閥節流 Head (H) Flow (Q)
系統: 定轉速水泵、控制閥節流 1.控制閥節流時，水泵操作點沿水泵曲線改變，流量減少至希望值。 2.水泵因流量減少，水泵揚程沿水泵曲線升高，實際之系統阻力降低(h=kQ2) ，水泵揚程與系統阻力之壓差均由控制閥吸收。 3. 設備簡單、控制容易，但節流時，虛耗能源多、不能節能。 Head (H) 2 節流時,水泵操作點 -2 (PARTIAL LOAD) H2 1 H1 滿載時,水泵操作點 -1 (FULL LOAD) 節流時控制閥吸收 之壓差 不同流量時Q2之系統阻力 Q2 Flow (Q) Q1

24 變流量系統-改變葉輪直徑 系統: 定轉速水泵、改小葉輪尺寸、控制閥微調節流 Head (H) Flow (Q)
系統: 定轉速水泵、改小葉輪尺寸、控制閥微調節流 1.改小葉輪尺寸後，新水泵曲線與系統曲線之交叉點為操作點-2 ，流量Q2 為希望值。 2.如無適當尺寸葉輪，必須使用大一號規格，為操作點-3，則流量Q3會稍大 於希望值Q2 ，再利用控制閥微調為操作點-4，流量為Q4 (= Q2)。 3.平衡閥兩端之壓差小，虛耗能源少。 Head (H) 控制閥吸收 之壓差 1 H1 滿載時,水泵操作點 -1 4 H4 使用較大葉輪時,水泵操作點 -4 3 H2 改葉輪後,水泵操作點 -2 2 不同流量時Q2之系統阻力 Flow (Q) Q2=Q4 Q3 Q1

25 變流量系統-改變轉速 系統: 變轉速水泵 Head (H) Flow (Q)
1.改變轉速後，新水泵曲線與系統曲線之交叉點為操作點-2 ，流量 減少至希望值Q2。 2.無虛耗能源。 Head (H) 1 H1 滿載時,水泵操作點 -1 2 H2 變轉速後,水泵操作點 -2 不同流量時Q2之系統阻力 Flow (Q) Q2 Q1

26 變流量系統-比較結果 1.節流方式(平衡閥節流) 效率=86%, bhp = 31HP 水泵bhp無法隨負載降低，控制閥承受較高壓差。
2.改變葉輪直徑(修裁葉輪) 效率=82% bhp = 21HP 水泵葉輪一經修裁，永遠無法復原，控制閥尚需承 受部份壓差。 3.改變轉速(使用變頻控制) 效率=85% bhp = 17HP 水泵轉速可依負荷變化隨時調整，節電。

27 變流量系統-最小壓差與水泵節能 系統所需保持的最小壓差 控制曲線 感測器於後端節省之能源 保持最小壓差後負載控制閥吸收區域

28 變流量系統-最小壓差與水泵節能 最小壓差設定點 位置 A 控制線-位置 A 部份負載時位置A之揚程-Ha 控制曲線-位置 B 位置 B
部份負載時系統之阻力 控制曲線-位置 B 控制線-位置 A 部份負載時位置A之揚程-Ha 部份負載時位置B之揚程-Hb

29 變流量系統-最小壓差與水泵節能 位置 A:感測器於前端節省之能源 (與節流方式比較) 位置 B:感測器於末端節省之能源 (與節流方式比較)

30 變風量系統-系統示意圖 EA RA PA supply OA fan VAV box cooling coil variable-
speed drive supply fan cooling coil thermostat VAV box PA SA In contrast, a variable-air-volume (VAV) system delivers the primary air at a constant temperature and varies the airflow to maintain the required space temperature at all load conditions.

31 = 變風量系統-滿載時之送風量 Supply Airflow 40,000 Btu/hr 1.085 × (75°F – 55°F)
With these design conditions … space sensible heat gain = 40,000 Btu/hr space dry-bulb temperature = 75°F supply air dry-bulb temperature = 55°F 40,000 Btu/hr × (75°F – 55°F) Supply Airflow = 1,840 cfm Similar to the constant-volume system, at design conditions the VAV system will balance the same 40,000 Btu/hr space sensible load with the same 1,840 cfm of 55°F supply air.

32 = 變風量系統-部份負載時之送風量 Supply Airflow 20,000 Btu/hr 1.085 × (75°F – 55°F)
With these part load conditions … space sensible heat gain = 20,000 Btu/hr space dry-bulb temperature = 75°F supply air dry-bulb temperature = 55°F 20,000 Btu/hr × (75°F – 55°F) Supply Airflow = 920 cfm However, at part load, the VAV system produces a balance by modulating the volume of constant 55°F supply air. In this example, the air volume required to balance the lesser 20,000 Btu/hr space sensible load is: … that is, 920 cfm of 55 deg F supply air.

33 變風量系統-節省能源 Reduced fan energy Reduced refrigeration energy
Why VAV? One reason is the part-load energy savings. The part-load energy savings inherent with the VAV system are twofold. First, the air volume reduction brings about an opportunity to reduce the fan energy required to move this air. The amount of energy saved depends on the method used to modulate the fan’s capacity (to be discussed in Period 4.) Second, the reduced airflow across the cooling coil causes the refrigeration system to throttle back in order to stabilize the primary air temperature. In turn, this results in a reduction in refrigeration energy compared to full load.

34 變風量系統-舒適度高 Dedicated terminal units Dedicated thermostats
I’m quite cozy. It’s nice in here! Another reason for VAV is to cost-effectively provide improved comfort. A VAV system is capable of controlling space temperature in many spaces with dissimilar cooling and heating requirements, while using only one central air handling unit (AHU). This is accomplished by providing one VAV terminal unit and thermostat for each independently controlled space. When the sun is beating against the west side of the building in the late afternoon, a VAV system can provide an increased amount of cool supply air to keep the spaces on the west exposure comfortable while throttling back the airflow to the spaces on the east exposure, so as not to overcool them. I’m fine. Ahhh!