Responsive image
博碩士論文 etd-0708104-160033 詳細資訊
Title page for etd-0708104-160033
論文名稱
Title
VRV空調系統於濕熱氣候下之建築物省能效益分析與全尺度實驗印證
Analysis and Experimental Investigation on Energy Conservation of VRV Systems in Hot Humid Climates
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
72
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2004-06-03
繳交日期
Date of Submission
2004-07-08
關鍵字
Keywords
可變冷媒流量、VRV空調系統、建築省能、全尺度實驗
VRV Air-conditioning System, Building energy conservation, Full-scale Experiment, Variable Refrigerant volume
統計
Statistics
本論文已被瀏覽 5740 次,被下載 5946
The thesis/dissertation has been browsed 5740 times, has been downloaded 5946 times.
中文摘要
台灣位居亞熱帶,氣候高溫且潮濕,建築物之冷房空調負荷極大。傳統式之中央空調系統設計是由冷媒壓縮機製造冰水(chilled water),再經由區域泵輸送至建築空調區,以風機盤管(FCU)或空調器(AHU)連接風管之方式,提供冷房。
此種傳統式之中央空調系統設計,為進一步因應空調負荷之變化,而衍生出兩種重要的節能系統設計,其一為可變冰水量(VWV)系統,其二則為可變風量(VAV)系統。目前國內較具規模之智慧型大樓,已有採用之先例。其主要工作原理為依據空調負荷之變化,藉由變頻器(Inverter)而改變所輸送之冰水量或通風量,而達到節能之效果。然而,近年來於日本地區,已逐漸發展出另一重要的空調節能系統設計方式。亦即,直接藉由變頻式冷媒壓縮機而直接改變冷媒流量,形成VRV(Variable Refrigerant Volume)系統。相較於傳統式而言,VRV系統由於直接以改變冷媒流量之方式,縮短了原先由冷媒至冰水再轉換至空氣側之傳熱過程,形同取代了VWV加上VAV之效果。對於約100 USRT以下冷房需求之中小型建築物而言,獲得極顯著的節能效果,極具應用潛力。
本研究之主旨,為進行VRV空調系統於台灣濕熱氣候下之運轉性能分析,並經由全尺度實驗印證,以評估其建築省能效益。由於VRV系統於國內應用,尚屬萌芽階段,本研究為首度進行之系統化研究,別具意義。研究之執行將著重於全尺度實驗之規劃與進行,經由不同運轉外氣溫度,不同空調負載率,與運轉時程之調變,而進行與傳統式系統空調耗電之比對分析,而獲得精確之節能效益結果。
本研究所完成之本土氣候條件下之實驗數據,將對於我國建築節能法規後續所將建立空調系統耗能指標有重要之參考價值,且迥異於直接引用不同氣候之國外數據(例如日本),可獲得良好的成果。
Abstract
Being located in subtropical area, the weather in Taiwan is hot and humid which imposing huge cooling load on buildings. Conventionally, central air-conditioning plants were designed using refrigerant compressors to make chilled water, and then pumped through the zone pumps to meet the cooling load, providing air-conditioning by Fan Coil Unit (FCU) or Air-Handling Units (AHU) by ductwork.
To meet the varying cooling demand, two important systems were developed for energy savings, namely, the Variable Water Volume (VWV) system, and the Variable Air Volume (VAV) system, which has been widely adapted in Taiwan area. The working principle is mainly devoted to adjusting the volume of the chilled water and/or air volume delivered through inverter-driven pimps and fans to achieve energy saving.
On the other hand, recently in Japan, an important energy-saving air-conditioning system has been developed which directly varying the refrigerant flow rate to meet the varying cooling demand by inverter-driven compressors, named VRV system.
Comparative to the conventional air-conditioning system, the heat exchange mechanism of the VRV system has been effectively enhanced by direct exchange of the refrigerant and the cool air, which is in effect a combination of the VWV and VAV system. It provided huge energy saving potential for the application on buildings with moderate cooling loads, such as 100 USRT or so.
It is the goal of this research project, to evaluate the performance of the VRV system in Taiwan’s hot and humid climate, by performing full-scale experimental investigation so that energy savings effect can be validated quantitatively.
Since VRV system is fairly new in Taiwan, the validation of the system performance under local weather condition is of particular importance. It is anticipated that through the changing of the operation conditions, such as different outdoor conditions, various partial load conditions, and different scheduling of the VRV system, the power consumption of the VRV vs. conventional system can be compared precisely and quantitatively. These experimental data will, in turn, provides valuable reference to the establishment of the building energy consumption index in Taiwan, which outwits the direct adoption of the foreign data such as from Japan, in achieving a much reliable database.
目次 Table of Contents
目錄.............................................................................................................I
圖目錄......................................................................................................III
表目錄......................................................................................................VI
中文摘要.................................................................................................VII
英文摘要..................................................................................................IX

第一章 緒論............................................................................................1
1-1 前言......................................................................................1
1-2 研究目的..............................................................................4
1-3 文獻探討..............................................................................5
第二章 VRV空調系統之簡介與實際架設情形...................................7
2-1 VRV空調系統之控制原理.................................................7
2-2 VRV空調系統之特性.........................................................9
2-3 VRV空調系統於NCA-2建築之實際架設情形..............16
第三章 建築物耗能之電腦動態模擬分析..........................................21
3-1 建築耗能動態模擬分析軟體DOE 2.1之簡介.................21
3-2 DOE 2.1電腦動態模擬之輸入條件.................................29
3-3 DOE 2.1電腦動態模擬之結果分析.................................37
第四章 VRV空調系統於NCA-2建築之全尺度實測情形.................48
4-1 NCA-2建築之室內物理環境量測...................................48
4-2 NCA-1與NCA-2建築之電力監測與耗能分析..............56


第五章 建築物耗能特性指標EUI之分析..........................................64
5-1 耗能特性指標EUI之簡介................................................64
5-2 NCA-1與NCA-2建築之EUI比對結果分析.................66
第六章 結果與討論..............................................................................68
參考文獻..................................................................................................70
參考文獻 References
1. Fariborz Haghighat, Giovanna Donnini, “Impact of psycho-social factors on perception of the indoor air environment studies in 12 office buildings”, Building and Environment, 1999.
2. Igor Dubov, “Chilled Water Plant Efficiency”, ASHRAE Journal, June 2003.
3. Jeff S. Haberl, W. Dan Turner, David E. Claridge, “Development of a Methodology for Baselining the Energy Use of Large Multi-Building Central Plants”, ASHRAE Transactions, Vol.108,2002.
4. J.B. Rishel, “Twenty Years’ Experience with Variable Speed Pumps on Hot and Chilled Water Systems”, ASHRAE Journal, October 1988.
5. James B. Rishel, “The Measurement of Energy Consumption in kW Per Ton for Central Chilled Water Plants”, ASHRAE Transactions, August 2001.
6. Thomas B. Hartman, “Instrumentation Issues for Monitoring Chiller Plant Efficiency”, August 2001.
7. Deng Shiming, “Sizing Replacement Chiller Plants”, ASHRAE Journal, June 2002.
8. Gil Avery, “Improving the Efficiency of Chilled Water Plants”, ASHRAE Journal, May 2001.
9. R.J. Hackner, J.W. Mitcell and W.A. Beckman, “HVAC System Dynamic and Energy Use in Building-Part I”, ASHRAE Transactions, Vol.90,1984.
10. Steven Meyers, Evan Mills, Allan Chen, and Laura Demsetz, “Building Data Visualization for Diagnostics”, ASHRAE Journal, June 1996.
11. 林憲德著,「現代人類的居住環境」,胡氏圖書出版社,民國83年。
12. 林憲德著,「建築及空調節能設計規範的解說與實例」,詹氏書局,民國84年。
13. 林憲德著,「建築節能法規的解說與實例專輯」,內政部營建署,民國86年。
14. 林憲德著,「綠建築解說與評估手冊」,內政部建築研究所,民國88年。
15. 楊冠雄著,「建築外殼及空調系統整體耗能評估方法之研究」,經濟部能源委員會,民國79年。
16. 楊冠雄著,「建築物整體能源系統最佳化研究」,經濟部能源委員會,民國81年。
17. 張行亮著,「空調機週期性運轉策略與節能效益分析」,國立中山大學機械工程研究所碩士論文,民國83年。
18. 黃瑞隆著,「空調系統耗能量計算及節能效益分析」,國立中山大學機械工程研究所博士論文,民國84年。
19. 蘇崇輝著,「建築空調與電力負載控制運轉策略分析與實驗印證」,國立中山大學機械工程研究所博士論文,民國85年。
20. 王佑萱著,「台灣地區旅館類建築之耗能分析與全尺度實驗印證」,國立中山大學機械與機電工程學系博士論文,民國92年。
21. 蕭艾鈴著,「學校建築節能設計分析與全尺度實驗印證」,國立中山大學機械與機電工程學系碩士論文,民國92年。
22. 台北市冷藏工業技師工會發行,「冷凍空調技術雜誌」,民國74年。
23. 邵雙全、石文星、李先庭、彥啟森著,「多元變頻VRV空調系統原理」,中國大陸清華大學建築技術科學系。


24. 邵雙全、石文星、李先庭、彥啟森著,「VRV空調系統特性與控制策略研究(一)-電子膨脹閥與蒸發器聯合調節特性與控制策略」,中國大陸清華大學建築技術科學系。
25. 邵雙全、石文星、李先庭、彥啟森著,「VRV空調系統特性與控制策略研究(二)-壓縮機與冷凝器聯合調節特性與控制策略」,中國大陸清華大學建築技術科學系。
26. 邵雙全、石文星、李先庭、彥啟森著,「VRV空調系統特性與控制策略研究(三)-蒸發器與壓縮機聯合調節特性與控制策略」,中國大陸清華大學建築技術科學系。
27. 邵雙全、石文星、李先庭、彥啟森著,「VRV空調系統特性與控制策略研究(四)-冷凝器與電子膨脹閥聯合調節特性與控制策略」,中國大陸清華大學建築技術科學系。
28. 經濟部能源委員會編印,「建築物能源管理技術研究計畫九十年度期末報告」,民國90年。
29. 經濟部能源委員會編印,「建築物能源管理技術研究計畫九十一年度期末報告」,民國91年。
30. 經濟部能源委員會編印,「建築物能源管理技術研究計畫九十二年度期末報告」,民國92年。
電子全文 Fulltext
本電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。
論文使用權限 Thesis access permission:校內校外完全公開 unrestricted
開放時間 Available:
校內 Campus: 已公開 available
校外 Off-campus: 已公開 available


紙本論文 Printed copies
紙本論文的公開資訊在102學年度以後相對較為完整。如果需要查詢101學年度以前的紙本論文公開資訊,請聯繫圖資處紙本論文服務櫃台。如有不便之處敬請見諒。
開放時間 available 已公開 available

QR Code