應用蓄熱能電池於儲冰式空調系統之研究

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1、技術學刊第二十卷第二期民國九十四年115JournalofTechnology,Vol.20,No.2,pp.115-122(2005)應用蓄熱能電池於儲冰式空調系統之研究林鴻彬蕭明哲黃明朝曾文森南開技術學院電機系摘要本文將蓄熱能電池（thermalbattery,TB）加裝於氣冷式冰水機組中，利用蓄熱能電池之儲能特性，於冷房負荷輕載或無載時，將空調系統多餘的能量轉換為儲冰，並於高冷房負荷時融冰以提高冷房能力；故不論冷房負荷如何變化，本系統隨時以近於滿載之狀態運轉，因此運轉效率佳。另外，由於本系統之結構簡單，管路系統單純，在保養維護上亦相當容易。經實驗證明，加裝蓄熱能電池之儲冰式空調系統，與

2、一般的氣冷式空調系統相較，其優點如下：(一)能夠提高40∼60%的冷房能力，減少空調設備的設計容量。(二)配合足量之儲冰，在尖峰負載時約可轉移空調電力的三分之一。(三)對於運轉八小時的場所，至少可節省15.1%的電費。故若能以本系統取代傳統的儲冰式空調系統，不僅能夠轉移夏季的尖峰電力需求，對於業主亦可收到節省電費的效益。關鍵詞：蓄熱能電池、氣冷式冰水機組、尖峰負載。ASTUDYONTHERMALBATTERYUSEDINICE-STORAGEAIRCONDITIONSYSTEMHung-PinLinMing-JerHsiaoMing-ChaoHuangWen-SenTsengDepartme

3、ntofElectricalEngineeringNan-KaiInstituteofTechnologyNan-Tou,Taiwan542,R.O.CKeyWords:thermalbattery,aircooledchillingunit,peakpowerdemand.ABSTRACTThispaperisaimedatincorporatingathermalbattery(TB)intoanaircooledchillingunittostoresurplusthermalenergybygeneratingiceunderlight-loadedorunloadedconditi

4、onsandtoreclaimtheenergybymeltingthestoredicetoenhancecoolingcapabilityduringthepeak-loadperiod.Itisshowninthispaperthattheproposedsystemcanoperateatalmostfull-loadconditiondespiteloadfluctuation,whichmeanshighefficiencyfortheproposedsystem.Inaddition,thepipelinestructureofthissystemissimplifiedbyr

5、educingthenumberofheatexchangersandhencethemaintenance.Experimentalresultsareshowntoindicatetheadvantagesoftheproposedsystem.Theseresultsshowthatthesystemisabletoincreasecoolingcapabilityby40~60%,transferapproximatelyonethirdofthepeakpowerdemandrequiredbyanair-conditioningsystem,andsaveatleast116技術

6、學刊第二十卷第二期民國九十四年15.1%ofthepowerfeefor8-hoursofoperation.Therefore,replacingtraditionalairconditioningsystemsbytheproposedsystemisasolutiontoeasingthepeakloaddemandduringthesummerandacquiringeconomicbenefit.圖2含蓄熱能電池之儲冰空調系統圖1傳統儲冰式中央空調系統一、前言近二十年來，隨著經濟的快速發展，人們對於環境舒適度愈加講究，因此空調系統需求量急遽增加，尤其是夏季炎熱的亞太地區[1]；由於

7、冷凍空調所增加的電能消耗，使得能源消耗量迅速上升，並擴大日夜間之電力負載差圖3蓄熱能電池之構造及示意圖距，因此亞太各國之官方能源部門及電力公司紛紛際出獎勵辦法，希望能夠提高空調系統之效能以降低尖峰負載需釋冷，如此將可轉移日夜間的電能需求。經實驗後證明，求。近年來，儲冰式空調系統因移轉電力的特色而廣受矚加裝蓄熱能電池之儲冰式空調系統，可減少尖峰冷房負荷目，其移轉電力的效果極為顯著，但由於其熱交換效率不之空調電力