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節能知識中心

節能不是口號,是可以被電表驗證的物理

這裡整理冷凍與空調節能背後的基本原理。理解這些原理,才能判斷一個節能方案是否合理,也才知道該量測什麼來驗證成效。

節能效益

節能效益從哪裡來

節能的來源可以歸納成四個方向:降低設備輸出到實際需要的水準、改善運轉條件、消除不必要的運轉,以及調整用電的時間分布。以下逐一說明。

效益來源 一

降速:風機與泵浦的三次方關係

離心式風機與泵浦的軸功率大致與轉速的三次方成正比。轉速降到八成,理論軸功率約降至原本的一半;降到五成,理論軸功率約為八分之一。這是變頻控制在風水側最直接的節能來源。

效益來源 二

條件:壓差愈小,同樣的冷量愈省電

冷凍與空調系統的能效比取決於冷凝側與蒸發側的溫差。冷凝溫度下降或蒸發溫度上升,壓縮機需要克服的壓差變小,相同冷量所需的輸入功率就會降低。

效益來源 三

消除:不需要運轉的時候就不要運轉

非營業時段仍全開的空調、依固定排程啟動的除霜、到溫停機又立刻回溫啟動的循環,都是沒有換到對等價值的用電。這類浪費不需要新設備,只需要正確的控制邏輯。

效益來源 四

錯開:需量決定的是電費結構

電費中的基本電費依契約容量與實際需量計算,超出契約容量的部分通常會被加收超約附加費。把可調整的負載錯開、避免多組大型設備同時啟動,能夠削去需量尖峰。

前提條件

任何節能都有不能跨越的界線

庫溫、室內舒適度、作物環境與製程需求是節能的邊界條件。跨越界線的「節能」最終會被使用者改回原設定,或造成品質與產能損失,那不是節能,只是把成本轉移到別處。

驗證方式

沒有基準期,就沒有節能成效

要說明省了多少,必須先有改善前的基準數據,並在比較時扣除生產量、營業時段與外氣溫度等變因。這也是雲端能源監控被視為節能工程一部分的原因。

名詞說明

常見的節能名詞

在討論節能方案時,這些詞彙經常出現。先把定義說清楚,比較不會在後續的成效認定上有落差。

冷凍空調與電力管理常見名詞對照
名詞說明
能效比(COP)系統移走的熱量與輸入電功率的比值。數值愈高代表同樣的冷量消耗的電愈少。
冷凝溫度冷媒在冷凝器中放熱時的溫度。受外氣條件與冷凝器狀況影響,數值愈高,壓縮機愈耗電。
蒸發溫度冷媒在蒸發器中吸熱時的溫度。設定得比實際需要更低,會直接拉高耗電。
部分負載設備在低於額定能力的狀態下運轉。實務上大多數時間都在部分負載,這正是變頻控制的價值所在。
契約容量與電力公司約定的用電容量,是基本電費的計算基礎。
需量一段期間內的平均用電功率。實際需量超出契約容量時,超出部分通常會被加收超約附加費。
親和定律描述離心式風機與泵浦在轉速改變時,流量、揚程與軸功率如何隨之變化的關係,其中軸功率大致與轉速的三次方成正比。
基準期改善前用來記錄原始運轉狀況的期間,是後續比較節能成效的對照基礎。
如何判斷一個節能方案

可以拿來檢查提案的四個問題

一、省下來的電,是從哪個物理機制來的?

合理的方案能說清楚節能來自降速、運轉條件改善、消除不必要運轉,還是負載錯開。如果只有結論沒有機制,就很難驗證。

二、要量測什麼才能證明?

方案應該一併說明需要哪些量測點、多長的基準期,以及比較時要扣除哪些變因。

三、既有設備會被如何處理?

哪些保留、哪些調整、哪些必須更換,以及更換的理由是什麼。這關係到投入成本與是否被特定品牌綁定。

四、界線在哪裡?

庫溫、室溫、濕度或製程條件的允許範圍必須事先確認,並在改善後持續監看。

如果您希望針對自己的現場討論這些問題,可以從免費能源效益評估開始,或先參考常見問題