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        進行儲冰槽系統規劃與選機,須對系統與設備有一定程度的專業知識;我們整理出相關注意事項及基本選機概要說明,讓大家可以作初步的規劃與評估。但為得到最佳與最正確的選機,建議您與我們聯繫,由我們提供最專業的技術服務。

  1. 必須評估儲冰槽載重對結構的影響:儲冰槽內因為儲存大量的水,單位面積荷重介於1,500~3,400kg/m^2間,為避免影響建築物結構安全,儲冰槽規劃首要條件就是必須確認儲冰槽機房之樓板荷重能力

  2. 需求1℃左右低溫冰水應採用外融冰設計:考量系統控制穩定與成本,一般空調建議採用內融冰儲冰槽,其融冰鹵水出水溫度受融冰速率影響而介於1~5℃間;再經過板式熱交換器熱交換後,最低能供應冰水溫度約為2.5℃;因此供水溫度如果須穩定低於2.5℃,則儲冰槽必須改採外融冰設計,外融冰儲冰槽將可維持1±0.5℃的冰水出水溫度。如果有外融冰選機需求,請聯繫本公司技術人員協助處理。

  3. 儲冰槽皆須回授冰量訊號:儲冰槽從冰量變化就可正確判讀儲冰系統狀況及各種問題,因此每個儲冰槽務必安裝精準的冰量傳訊器,偵測瞬時冰量回授到監控系統。關於冰量訊號如何監試與控制,請洽本公司專業人員。

  4. 儲冰槽設置須考量未來維修性:任何儲冰槽皆有可能故障而需要維修的風險存在,所以選用或配置儲冰槽時,必須考量將來儲冰槽故障時如何進行維修?而且適度的維修空間是必要的

  5. 儲冰槽高度選擇與容量選擇考量:本公司儲冰槽最高設計高度為4M,如果考量減少機房面積,在樓板結構單位面積荷重允許的條件下,可選用高度較高之儲冰槽;同時盡量選用潛熱720 RTh以上儲冰槽,如此,除了可以減少槽數外,也可減少各種閥件,較有利於降低建置成本。

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規劃與選機注意事項

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儲冰空調系統參考流程圖

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系統初步規劃與選機流程

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儲冰槽共壁設計準則

        為節省安裝空間及減少熱損失,儲冰槽選機應優先考量採多槽並聯設計,以並聯後總寬度小於15M為依據但不以此為限,如因有特殊需求可與我們聯繫確認。下圖是以IST-1300並聯4槽為例;並聯槽總寬度(W,mm)=單槽寬度(mm)╳槽數-200mm╳(槽數-1)。

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儲冰槽設計配置準則

  1. 儲冰槽基礎座建議高度為150mm或200mm,槽體向外延伸約200mm,如①標示。如機房地面水平度佳或無結構考量,則可考慮不設置基礎座,但儲冰槽下方如有房間除外,同時務必加強底座保溫

  2. 儲冰槽與牆距離或儲冰槽與儲冰槽間距離,建議保持600mm以上(含),如②③標示;最小安裝距離為400mm;儲冰槽離柱最小距離應維持200mm以上(含)。儲冰槽前方建議預留2,000mm空間以利配管與維護,如④所示。

  3. 儲冰槽前緣距樑應保持1000mm以上(含),槽頂離大樑距離應維持200mm以上(含),如⑤⑥表示;樑下方需配管時,則必須保持500mm以上(含)空間,如⑦表示;如果無法預留足夠空間,則可變更移動配管開口位置,可以橫移距離約1,000mm,或是改成前面側邊接管。

  4. 儲冰槽爬梯附近為維修人孔,應與樑維持適當距離且配管不能由上方經過,如有干涉則可以變更爬梯與人孔位置,如⑧表示。儲冰槽安裝於建築物筏基時,每區域地板須預留700mm╳1200mm人孔,且位置應在爬梯或槽前方空間,如⑨表示。

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內融冰標準型儲冰槽規格表及參考規範

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鹵水工作溫度的選擇

         儲冰槽選用必須同時考量與鹵水機間的熱平衡,以及槽內冷、熱流體間的熱平衡。鹵水機與儲冰槽間的熱平衡方程式,熱通量 (heat flux,W) = 質量流率 (mass flow rate,kg/s) 定壓比熱 (isobaric specific heat,kj/kg∙K)溫度差 (temperature difference,K)儲冰槽冷、熱流體間保持熱平衡,要滿足熱通量 (heat flux,W) = 平均總包熱傳係數 (average overall heat transfer coefficient,W/m^2∙K) 總表面積 (total surface area,m^2)對數平均溫度差 (logarithmic mean temperature difference, K)。平均總包熱傳係數總表面積 = UA值,此值為儲冰槽選型主要設計參數,受盤管材值及設計冰層厚度影響,UA值越高表示儲冰槽吸熱效率越佳,但也可能代表成本越高。儲冰過程因冰層逐漸增厚,UA值會逐漸變小,因此鹵水機將調節降低其鹵水出水溫度,以提高對數平均溫度差來維持熱平衡。

         在選配主機及儲冰槽時,就要了解對數平均溫差的影響,對數平均溫度差太小,就需要較大的盤管面積,否則鹵水機需要設定更低溫,或是後期卸載運行,或是起起停停;這樣的運轉模式,很容易讓儲冰系統儲不滿冰或過量儲冰,必須避免!設計時必須注意儲冰完成條件下之對數平均溫度差,如果太小必須考量增加盤管面積。儲冰槽額定潛熱值應該等於或大於鹵水機低溫條件下鹵水機冷凍能力;例如選用低溫冷凍能力500RT(@-5℃)之鹵水機,如果儲冰時間為9小時,則儲冰槽建議選用潛熱值等於或大於4,500 RTh。為確保鹵水機穩定運行及避免過多能耗,鹵水機出水溫度不宜低於-6℃。

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對數平均溫度差與盤管面積關係表
儲冰過程鹵水溫度及對數平均溫度差變化趨勢
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標準型儲冰槽盤管水頭損失估算

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計算例:採用重量濃度25~27%之乙二醇溶液為工作流體,鹵水機儲冰模式冷凍能力為168RT(@-5.6℃),儲冰工況設計溫差為3℃,儲冰槽採用

                IST-930型共2槽,單槽潛熱值為765 RTh。

  1. 以空調模式300RT計算鹵水流率,0.906╳168/3=50.74 LPS,此流率需分配給2組儲冰槽,每組流量各為25.37 LPS。

  2. 計算儲冰槽每100RTh潛熱流率,25.37 LPS(765/100)=3.3 LPS。

  3. 以鹵水溫度為-5℃,畫乙二醇(w.t. 25~27%)溫度修正曲線,取得該溫度下修正係數為1.04

  4. 從儲冰槽水頭損失曲線,以3.3 LPS/100 RTh劃出水頭損失為8M,再乘以修正係數8╳1.04=8.32 M

  5. 儲冰槽之水頭損失為8.32 M。

TIP儲冰槽盤管水頭損失建議保持在8~10M範圍,適當水頭損失可以不需使用自動流量平衡閥,依然可以維持適當的流量分配

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附屬鹵水管路水頭損失計算

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各種管件及閥件K值表
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水頭損失圖應用及等效長度法

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不鏽鋼管(SUS304-10S)通用水頭損失曲線圖
各種管件及閥件等效長度表
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Darcy方程式及K係數法

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鹵水量及膨脹水箱計算

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