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潔淨室外氣供風溫度與室內管排溫度節能改善

2017/12/8 上午 09:26:23
案例名稱

潔淨室外氣供風溫度與室內管排溫度節能改善

案例說明

該廠廠務設備用電量佔全廠52%,其中又以chiller佔廠務用電量達37%最多。Chiller出水溫度可分為5oC與9oC兩種,主要提供潔淨室內溫度與溼度控制所需,藉由調整潔淨室內環境控制設定最佳化,達到滿足廠內運轉需求與節能雙贏目的,經過該廠評估本次節能效益達 2,399仟元/年。

改善前狀況

該廠改善前尚未改變MAU出風溫度以進行潔淨室外氣供風溫度與室內管排溫度節能改善。

改善後狀況

該廠改善手法說明如下:

描述: http://www.energypark.org.tw/_admin/_upload/expand/success/773/file/fig7-2-1-MAU.JPG

Chiller出水溫度可分為5oC與9oC兩種,主要提供MAU(外氣空調箱)與Dry Cooling Coil(乾冷盤管)作為無塵室內溫度與溼度控制。如上圖所示,經過 MAU 處理後的外氣,進入回風區後與循環空氣混合,混合後空氣再經過溫度控制盤管(Dry coil)調整溫度,藉由FFU 吹送至潔淨室內以維持室內環境溫度22oC,然後通過 Clean Sub-FAB 後回到回風區而形成一循環。

若將MAU出口溫度設定低於22oC可減輕DCC負荷,降低Chiller負載並擁有提升設備備載容量,延長設備運轉壽命等優點。基於以上論述考量,本案例以”改變MAU出風溫度以減輕DCC負荷”為改善主題,達成節省成本之目的。

以上溫度設定調整需以滿足廠內潔淨室溫溼度穩定控制為前提。

理說明(flow chart):

1. 效益計算:

MAU 出風溫度由19ºC 降至 16ºC

MA 運轉總風量 = 1,372,000 CMH

改變前出風焓值 = 38.5 KJ/Kg ( 19ºC , 7.6 g.H2O/kg. Air) 。

改變後出風焓值 = 35.5 KJ/Kg ( 16ºC , 7.6 g.H2O/kg. Air) 。

2.節省電力:

Saved USRT = 1,372,000 CMH x (38.5 - 35.5) KJ/Kg ÷ 4.2KJ/Kcal ÷3024kcal/USRT= 324 USRT。

Saved kW = 324 USRT x 0.56kW/ USRT(chiller efficiency) =181.48 kW。

每日節省電力 = 181.48 kW x 24 hr/day = 4355.6 kWh。

日節省電費 = 4,355.6 kW h x 1.53元/ kWh = 6,664元。

月節省電費= 199,920元。

年節省電費= 2,399,040元=2,399仟元/年。

實體說明(圖面)

經上述分析後將 MAU 出風溫度由現行的19℃ 分階段降至16℃後,發現相對區域之 Dry Coil的控制閥亦隨之關小,證實上述分析正確,利用降低MAU出風溫度以達節能目的是可行方式。

而出風溫度16℃ 時的相對濕度在70%之內,亦符合MAU 末端 HEPA 的使用須求(< 80 %),經過實際檢視,HEPA 亦無受潮現象,所以降溫至16℃ 是可行的。

改變之後對潔淨室內的溫濕度表現亦無產生衝擊,如下圖所示:

描述: http://www.energypark.org.tw/_admin/_upload/expand/success/773/file/fig7-2-2-%E6%BA%AB%E6%BF%95%E5%BA%A6%E6%AF%94%E8%BC%83.JPG

成效分析

1)每年節省電量約為1,599 MWh/年。

2)每年節省電費為1,599,360 kWh´ 1.5 元/kWh=2,399仟元/年。(1kWh=1.5元計算之)

3)抑制二氧化碳排放量1,599,360 kWh´0.67/1,000=1,071公噸/年。


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