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1空調系統介紹目錄壹、空調系統的五個循環貳、一般常見空調系統設備参、一般常用空調公式2壹、五個循環室外空氣循環冷卻水循環冷媒循環冰水循環室內空氣循環室內空調系統依特性可以劃分成下列五個循環系統一.室內空氣循環二.冰水循環三.冷媒循環四.冷卻水循環五.室外空氣循環室外3空調系統循環裝置冷卻水塔冷卻水管冰水主機冰水管冷卻風車冷卻水泵壓縮機冰水泵送風機散熱材冷凝器蒸發器冷卻盤管空調箱排散熱量室外回風送風室內外氣4貳、一般常見空調系統的設備1.冷卻水塔(自然通風式、機械通風式)2.冰水式冷凍空調主機(往復式、螺旋式、離心式、吸收式)3.循環幫浦(冷卻水循環泵浦、冰水循環泵浦)4.管路(冷卻水循環管路、冰水循環管路、蒸汽管路、冷凝水排水管路、冷卻水給水管路、膨漲水箱給水管路、加濕器給水管路、冷媒循環管路、)5.空調箱(MAU、PAH、AHU、FANCOIL)6.控制閥(電動二通閥、電動三通閥、比例式電動二通閥、比例式電動三通閥、蒸氣控制閥)7.感測器(溫度感測器、濕度感測器、溫濕度感測器)8.控制器(電子式溫控器、微電腦溫控器、LED微電腦PID溫度控制器LED微電腦PID溫濕度控制器)9.加濕器(鍋爐蒸氣加濕器、電熱蒸氣加濕器、噴水霧式加濕器)10.加熱器(電熱器、熱盤管)11.風車(離心式、軸流式、透浦式)12.鍋爐13.PAG(水冷式箱型冷氣機、氣冷式箱型冷氣機)5一般常見空調系統的設備概要圖冷卻水塔冰水主機鍋爐冷卻水循環幫浦送風機隱掛式送風機電子式溫控器微電腦溫控器電動二通閥電動二通閥比例式電動閥溫濕度感測器蒸氣控制閥MAU空調箱蒸汽冷凝水輸送管LED微電腦PID溫度控制器蒸汽輸運管LED微電腦PID溫濕度控制器冰水一次幫浦冰水二次幫浦水冷式箱型冷氣機AHU空調箱冰水回水管冰水輸送管冷卻水輸送管6常見空調設備之一冷卻水塔冷卻水塔的原理:是以水作媒體，透過水的蒸發原理，將挾帶熱量的冷卻水在塔內先分散細化或用噴灑，利用散熱材特性增加受熱與蒸發面積，再經風扇吸入冷空氣，讓水與空氣在塔內進行熱交換，使蒸發熱量傳遞給空氣並散入大氣中。冷卻水塔出入水溫通常設計5.5~6.5℃，設計外氣濕球溫度與冷卻水塔出水溫一般約在3℃以下。方型直交流式冷卻塔7冷卻水塔的種類一.自然通風式:設計上依賴自然力量，利用內外空氣密度差，促使空氣移動經過水塔內達到散熱。基本上可分三類(1)大氣通風式(2)煙囪通風式(3)雙曲線通風式。優點:可節省風車運轉成本。缺點:體積大、建造成本高、易受天氣影響效率不穩定。二.機械通風式:設計上依賴風車力量，促使空氣移動經過水塔內達到散熱。基本上可分二類(1)押入通風式(2)吸入通風式，而吸入通風式又可分逆流式與直交流式(最為廣泛使用)。優點:效率較穩定、建造成本較低、風量可依設計而定。缺點:需風車運轉成本。8冷卻水塔構造及維護重點冷卻水塔之基本結構及維護重點1.風扇馬達及減速器(季測電流量，加潤滑劑)2.風扇葉片(月清除積垢)3.散水槽(週清除散水孔積物)4.散熱材(半年清洗一次)5.擋水器(半年清洗一次)6.腳架7.下部水槽(月清除積垢)8.出水管(口)(週清洗濾網積物)9.維修門10.扶梯(防銹)11.底座12.入口順板(半年清洗一次)13.吊網(防銹)14.入水管(防銹)方型直交流式冷卻塔9冷卻水的影響1.鑑於水質及空氣污染日益嚴重，冷卻水塔與空氣進行熱交換過程中，吸入空氣中的灰塵與一些物質，及水量蒸發導致濃縮倍數增加，使用一段時間後，冷卻水系統將產生腐蝕、結垢、淤泥、微生物堵塞管路，造成散熱不良等問題；另外冷卻水環境十分適合退伍軍人菌生長影響管理人員身體健康。2.冷卻水水溫每升1℃會造成空調主機耗電量增加2%。3.冷凝器管壁結垢每增加0.006吋(0.15mm)，將使冰水主機耗電率增加12%。※由此可知冷卻水的水質與空調主機冷凝器效率及耗電量是成正比，因此冷卻水質是空調系統中管理上重要的一環，除需注意冷卻水質管理外，並且定期抽驗冷卻水質。。10退伍軍人症退伍軍人症為一種嚴重致命的肺炎型態。已知的退伍軍人菌(Legionnaire'sDiseaseBacterium,LDB)有30多種，暴露在此種細菌而感染的人數低於5%，但感染此症而死亡的比例卻高達15%左右，在美國每年有超過25,000人感染此症。在商用／工業用的冷卻水塔中普遍存在，許多退伍軍人症的爆發常因不能有效控制冷卻水塔中的細菌所引起。11腐蝕腐蝕的原因大致可分為四種：1.點蝕氧氣所引起腐蝕呈點蝕(Pitting)狀態，易有愈鑽愈深之傾向，若未有效抑制，可能穿透管壁，造成穿孔。2.流電腐蝕不同金屬接合處，因金屬電位不同，產生流電腐蝕(GalvanicCorrosion)，如銅管和碳鋼管板(TubeSheet)的接合處，碳鋼管板常發生嚴重腐蝕現象。圖示:點蝕圖示:不同金屬的接觸面腐蝕12腐蝕3.氧濃淡電池腐蝕沈澱物上下界面因溶存氧濃度不同形成氧濃淡電池(OxygenConcentrationCell),而於沈積物下方發生嚴重之腐蝕現象。4.酸性腐蝕若水呈酸性時，陰極反應則成為：2e-+2H+→H2此即金屬直接與酸反應所造成的全面腐蝕。圖示:氧濃淡電池腐蝕圖示:全面酸性腐蝕13水垢水垢(Scale)硬質水垢之結晶如碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鈣(CaSO4)、或矽酸鎂(MgSio3)等，經濃縮超過飽和溶解度而結晶沈澱。圖示硬質水垢14淤泥淤泥(Fouling)軟質不定形物如積泥(Mud)、細砂、氧化鐵、磷酸鈣、黏泥等沈積物。軟質沈積物之產生源自水中懸浮固體(即不溶解固形物)之沈澱，一般容易發生在水流較慢之處(流速低於1m/sec)，例如水通管外熱交換器，熱交換器出口管端及管板之容易附著淤泥。圖示淤泥沈積物15微生物產生污染物微生物產生污染物(MicrobiologicalContamination)熱帶氣候，溫度及濕度均高，冷卻水中微生物繁殖頗為快速。在冷卻水系統發現的微生一般可分為：一.細菌(Bacteria)細菌是冷卻水系統中最主要的問題，可分為四種好氣性的黏泥製造者，惡氣性的腐蝕菌，鐵沈積菌和硝化菌。二.黴菌(Fungi)黴菌生長於木頭部份，使木頭腐敗。黴菌和酵母菌沈積物通常存在冷卻循環水中含有高濃度有機碳的地方，避免黴菌造成冷卻水塔木頭的腐敗，紅木因其抗菌性，是一個最佳的選擇。三.藻類(Algae)藻類之生長需要陽光，故常發在冷卻水塔曝光處及散水盤上，其造成障礙除腐化木質，影響散水效果外，小者增加冷卻水之濁度，大者可能阻塞管路。圖示:硫酸還原菌造成之腐蝕圖示:黴菌圖示藻類(肉眼視之)16硬度硬度是由水中溶解許多多價的陽離子所構成，但最主要為鈣及鎂，其餘為鍶、鋇、鋁、鐵、錳等多價離子。水中總硬度的存在，亦受其他因素的影響，如pH值、總鹼度等。水中硬度通常以每公升水中含有多少毫克碳酸鈣(mg/LasCaCO3)表示。17冷卻水處理方法化學處理方法:化學處理方法是以加入化學藥劑達到抑制與平衡。主要藥劑有冷卻水處理劑、防垢劑、防腐蝕劑、殺菌劑、滅藻劑、分散劑、氯碇、加酸鹼。機械處理方法:旁流過濾器(如沙濾塔)、底部定時定量自動排放器。物理處理方法:臭氧處理器、頻率震盪活化器18項目控制範圍冷卻水PH7.5~8.5M鹼性度ppm500鈣硬度Ca.HppmasCaCO3500含鐵T.FeppmasFe0.5↓餘氯OC1¯ppmasOC1¯1↓微生物（細菌敷）5×105導電度μs/cmMax2000磷酸鹽(TP)ppmasPO44~6濁度TurbidityNTUMax20總固型物(T.D.S)2500↓總硬度T.llppmasCaCO3700↓二氧化矽SiO2ppmasSiO2Max150冷卻水質化驗項目及控制範圍19計算冷卻水質化驗20水質與水垢生成關係21空調箱顧名思義就是空氣調節箱子調節所需的溫度濕度清淨度。用於不同地方就會有人變更它的稱呼以方便識別功用。MAU外氣空調箱:又稱恆溫恆濕空調箱，依室內需求將空氣在箱子內作清淨度處理及冷卻、加濕、加熱調節，所以構造最複雜體積也最大PAH預冷空調箱:一般處理外氣的箱子稱為預冷空調箱,差別在於只做冷卻不含加熱加濕也很少會有高效率網,主要為了先行冷卻室外空氣。AHU空調箱:又稱循環空調箱，一般回風含有外氣與室內回風,空調常使用的送風設備之一,與FANCOIL(小型送風機)差別在於有新鮮空氣及初級濾器對人比較健康。FANCOIL(小型送風機):單純室內冷卻送風設備,空調常使用的送風設備之一,因為無外氣,故一般會搭配預冷空調箱一起規劃。常見的空調設備之二空調箱22MAU外氣空調箱MAU是潔淨室的溫濕度及潔淨度調節控制的設備。其主要構造:1.箱殼2.冷盤管3.熱盤管或電熱器4.加濕器5.空氣過濾器6.風車與傳動裝置23典型式MAU外氣空調箱構造初級濾網中級濾網第一道冷盤管第一道熱盤管第二道冷盤管第二道熱盤管HEPA袋式濾網風車加濕器MAU外氣空調箱通常是依據功能要求來設置MAU箱殼、風機、冰水盤管、熱水盤管(或電熱器)、空氣過濾器(初級、中級、高級三級過濾)、加溼器、空氣混合箱、送回風及旁通風門24鼓風式MAU外氣空調箱鼓風式外氣空調箱的送風機置於盤管上游，以鼓風方式將外氣吹出空調箱，此方式風車本身之發熱量會造成冷卻盤管之熱負荷，且以台灣氣候而言夏季佔多數，因比容關係於冷卻盤管前風車風量將較大，其優點則是空調箱內壓力大於大氣壓因此無洩露問題。25抽風式MAU外氣空調箱抽風式外氣空調箱的送風機置於盤管下游，以抽氣方式吸取外氣，此方式相對於鼓風式是較節能之配置方式，因其風車本身之發熱量可代替部份加熱盤管能量，但空調箱內部壓力低於大氣壓力，因此箱殼之氣密要求較高，且因為負壓設計除濕盤管之排水較不易排放。26MAU箱殼(1)MAU箱殼：原則上每一區段之箱殼應為緊密無縫框架，雙面0.7mm厚以上之鍍鋅鋼板構造，總厚度不小於50公厘(2吋)，內嵌玻璃纖維保溫棉(密度不小於48kg/m3)或PE保溫材；能耐3000Pa風壓而不產生彎曲漏風，組合時須使用螺栓，螺帽及墊圈等加以組合，整個結構體必須符合氣密要求，零件須易於替換，易於日後維修；內部表面要保持絕對平滑，連接零件不能阻擋氣流的順暢，且容易清潔，避免可能有水汽凝結，防止銹蝕；在箱殼組合內的任何零件，日後任何時候均可分解移出，以利日後維修。27MAU空氣過濾器(2)MAU空氣過濾器：依照設計需求，安裝不同等級之空氣過濾網，並提供必要之框架，以裝設空氣過濾網；初級過濾器採用50mm初級過濾器，由多層的網目製造而成，每層以正確的角度彼此交換疊列，使空氣通過網目多次改變方向，以達到過濾的效果；濾網須堅固的過濾材料，在氣流和塵重下，不會壓縮變形和崩潰，並且保持它的高效能；鋁質濾網須含鋁質層片狀的網目，不混合樹脂類的黏著劑及不會燃燒。袋式中級過濾器必須是高效率，以不織布所製的袋裝形成，高效率袋裝過濾器的效率必須測試標準達80-85%(捕集效率)空調箱必須具備固持袋狀過濾器的框架。高效率過濾器最初壓損於10mmAq以下，補集效率：99.997%，濾網材質為玻璃纖維紙。28空氣過濾器初級濾網NBS35%0.3µm袋式中性能濾網95%85%65%0.3µmHEPA高效率空氣過濾器99.999%99.99%0.3µm99.7%ULPA超高效率空氣過濾器99.999%99.99%0.1~0.2µm99.7%鋁(紙)隔板式HEPA過濾器99.99%99.97%0.3µm95%29MAU盤管箱(3)MAU盤管箱：盤管應為鰭管式，使用外徑不小於15.9公厘，厚0.41mm以上之去氧無縫銅管，以雙彎曲法硬焊製程，鋁(或銅)製鰭片使用機械脹管法固定於管上，鰭片厚度不小於0.15mm，間隔每公尺管子上不超過480片。盤管下方設排水盤，使用厚1.5公厘以上SUS304不銹鋼板製，其寬度須涵蓋盤管所有的滴水區，冷卻盤管由一組以上疊高組合時，應分別裝設接水槽及排水口，排水盤須與箱體同樣作保溫，並製成U型存水彎，加熱盤管須按需求設置；盤管均需防蝕處理。30MAU風車與傳動裝置風車必須為雙寬距