a
b
c
圖 1-2 典型冰水機組部份負載性能曲線
(資料來源：本文整理)
為了更明確地說明選用不同冰水機組及台數對冰水機全年耗能 的影響。今以底下的例題說明。表 1-4 是某大樓的實測空調負荷時 間頻數，全年空調總運轉時數是小時。機組制冷量為 240 噸。
表 1-4 某大樓空調負荷時間頻數
負荷率(%) 10% 20% 30% 40% 50%
時間頻數(%) 20.7% 22.5% 19.6% 15.8% 9.6%
運轉時數 698 760 662 532 324
負荷率(%) 60% 70% 80% 90% 100%
時間頻數(%) 6.1% 3.8% 1.5% 0.3% 0.1%
運轉時數 206 126 50 12 2
(資料來源：本文整理)
假設選用兩種冰水機進行評估。一種是螺桿式冰水機，其性能 類似圖 1-2 中的曲線 a。另一種是離心式冰水機，其性能類似圖 1-2 中的曲線 c。為了簡化計算，同ㄧ類型的冰水機組具有相同的部份 負荷性能，且所有冰水機組的全載時機組效率均為 0.6kw/RT。本例 選用來評估的離心式與螺桿式機組部分負載性能參數，詳表 1-5。
本例共有三種不同台數配置方案。
方案一：單台機組運轉，機組制冷量 240RT。
方案二：兩台機組運轉，每台機組制冷量為 120RT 以上時，兩 台同時運轉且平均分擔需求。當負荷需求在 120RT 以 下時，只有一台運轉。
方案三：三台機組運轉，每台機組制冷量為 80RT。當負荷在 80RT 以下時，只有一台運轉，當負荷需求在 80RT~160RT 之間，只有兩台運轉且平均分擔需求。在 160RT 以上 時，三台同時運轉且平均分擔需求。
表 1-5 各冰水機組部份負荷率
負荷率(%) 10% 20% 30% 40% 50%
輸入功率百分比(%) 15% 23% 30% 40% 50%
往復式 輸入功率(kW) 21.6 33.1 43.2 57.6 72.0 輸入功率百分比(%) 13% 17% 22% 27% 34%
螺桿式 輸入功率(kW) 18.7 24.5 31.7 38.9 49.0 負荷率(%) 60% 70% 80% 90% 100%
輸入功率百分比(%) 65% 73% 80% 90% 100%
往復式 輸入功率(kW) 93.6 105.1 115.2 129.6 144.0 輸入功率百分比(%) 42% 51% 63% 88% 100%
螺桿式 輸入功率(kW) 60.5 73.4 90.7 126.7 144.0
(資料來源：本文整理)
圖 1-3 說明了方案一與方案三各冰水機組的運轉情形與負載 率。表 1-6 為各種配置方案下，各機組在不同負荷時段的運轉係數。
利用簡易的負荷率法，可以算出冰水機組全年的耗能，其公式為：
P
= ∑
(Ni×
Hi) （1-3）表 1-6 不同方案下冰水機組在不同負荷時段運轉時數
空調負荷率(%) 10% 20% 30% 40% 50%
機組負荷率(%) 10% 20% 30% 40% 50%
方案一 第一台
運轉時數 698 760 662 532 324 機組負荷率(%) 20% 40% 60% 80% 100%
第一台 運轉時數 698 760 662 532 324 機組負荷率(%)
方案二
第二台 運轉時數
機組負荷率(%) 30% 60% 90% 60% 75%
第一台 運轉時數 698 760 662 532 324
機組負荷率(%) 60% 75%
第二台 運轉時數 532 324
機組負荷率(%) 方案三
第三台 運轉時數
空調負荷率(%) 60% 70% 80% 90% 100%
機組負荷率(%) 60% 70% 80% 90% 100%
方案一 第一台
運轉時數 206 126 50 12 2 機組負荷率(%) 60% 70% 80% 90% 100%
第一台 運轉時數 206 126 50 12 2 機組負荷率(%) 60% 70% 80% 90% 100%
方案二
第二台 運轉時數 206 126 50 12 2 機組負荷率(%) 90% 70% 80% 90% 100%
第一台 運轉時數 206 126 50 12 2 機組負荷率(%) 90% 70% 80% 90% 100%
第二台 運轉時數 206 126 50 12 2 機組負荷率(%) 70% 80% 90% 100%
方案三
第三台 運轉時數 126 50 12 2
(資料來源：本文整理)
圖 1-3 方案一與方案三各冰水機組的運轉情形與負載率
(資料來源：本文整理)
式中：P 為冰水機組全年運行總耗能，kwh；
Ni 為冰水機組在某部份負荷時的功率，kw；
Hi 為冰水機組在某部份負荷時的運轉時數，h
三種配置方案下，運行季節總耗能詳見表 1-7。從計算結果可視 察到如下的結論。
（1）對於部分負荷性能好的冰水機組(曲線 c 所示)，所選機組台數 越少，其能耗越低(單台機組運行時能耗最低)。因此，對部分 負荷性能好的機組，機組台數應盡可能的少些。這樣不僅節
表 1-7 不同方案下冰水機組全年耗能比較
往復式 螺桿式
方案 耗能(kWh) 百分比 耗能(kWh) 百分比
方案一 163021 100% 117305 100%
方案二 158603 97% 118918 101%
方案三 154096 95% 123579 105%
(資料來源：本文整理)
能，而且機房面積小，管理、維護方便，同時節省其購置費，
因為機組的容量越大，其設備購置費越低。
（2）對於部分負荷性能不佳的冷水機組(曲線 a 所示)，所選機組台 數越少，其能耗越大(單台機組運行時能耗最大)。因此，對部 分負荷性能不佳的機組，機組台數可以多些。機組台數多，在 部分負荷工作時可以採用台數調節，有利於發揮機組的全負荷 性能。但台數多，機房占地面積大，設備購置費用也將增加。
（3）在同樣的工作條件下，部分負荷性能好的冷水機組的能耗大大 低於部分負荷性能不佳的機組。因此應優先選擇部分負荷性能 好的冷水機組。因為在整個運行季節。建築物的空調負荷總是 變化的，機組絕大部分時間運行在部分負荷時段。
（4）各種類型冷水機組的部分負荷性能各不相同，因此設計時，應 綜合考慮建築物的空調負荷分佈狀況和各種類型冷水機組的 部分負荷性能，比較後決定選用何種類型的冷水機組。
第三節 第三節
第三節 第三節 研究內容與流程 研究內容與流程 研究內容與流程 研究內容與流程
研究方法及過程本計畫之主要工作項目包含 EQUEST (DOE 2.2) 電腦模擬及全尺度實驗印證兩大部分。研究方法採取理論分析與實 驗印證並重並形。
（一）在實驗部份：
（1）取得記錄建築空調用量時程資料。因建築於一日當中，每個時 段之早晚溫度變化、使用人數及機具發熱量之不同，各時段所 需之空調用量也隨之變動，因此需取得該建築完整一年之空調
使用情況之歷史資料。
（2）經由統計方式找出此建築之每月最大及最小之空調負荷量，作 為檢驗冰機噸數是否有超量設計之情形發生。
（3）以全尺度的空調耗電量實測歷史紀錄，評估現行運轉策略的缺 點，並進行評估其是否達到台數控制的節能改益。若無法達到，
則進行各種改善策略的建議與節能效益評估。
（二）在理論分析部份
以 eQuest (DOE 2.2)電腦模擬不同組合下之建築物之全年耗電 量，以統計方式分析各區間範圍噸數之空調主機使用頻率。藉此評 估各種台數與噸數配置組合之空調冰機負載頻率與耗能比對，完成 台數控制之修正係數印證與修正建議。
本計劃研究流程如圖 1-4，預期完成如下之具體工作成果：
（1）完成冰水主機台數控制策略之省能效益理論分析與電腦模擬。
（2）建立實際運轉中之案例進行不同主機台數控制策略之省能效果 電腦模擬分析。
（3）完成實際運轉中之案例進行全尺度實驗量測印證。
（4）經由本案之執行，完成綠建築日常節能指標 EAC 之α1 公式 係數之修正與定案。
圖 1-4 研究流程示意