柏努利方程式應用於空調變頻泵浦配管系統之計算與分析

Performance Analysis of Variable Speed Pump Systems by Applying Bernoulli Equation

施建成(Chien-Cheng Shih)

指導教授 ： 柯明村

國立臺北科技大學/機電學院/能源與冷凍空調工程系碩士班/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2014.00418

摘要

空調系統耗能約佔一般商業大樓總耗電量的40~50%左右，所以空調系統的節能仍有相當大的空間，常採用的節能方法有，風車系統採用變頻變風量控制、泵浦系統採用變頻變流量控制，其轉速隨著負載大小的變化而做風量、水量的調整，以達到節能的目的。
空調系統的風車與泵浦都屬於流體機械的一種，所以適用風車之相似定律、泵浦之相似定律，理論的相似定律軸功率與變風量、變流量後之軸功率，中間有3次方的比例關係，但實際軸功率與理論軸功率差異頗大。
本研究利用柏努利方程式運算模擬，一個空調變頻泵浦配管系統的運轉操作點，求出各系統操作點的耗能，再與理論泵浦之相似定律耗能做比較，最後整理歸納出空調變頻泵浦配管系統耗能的泵浦相似定律公式。

關鍵字

柏努利方程式 ； 泵浦之相似定律 ； 變頻泵浦

並列摘要

The energy consumed by air conditioning system for general commercial building is about 40~50% of the total energy consumption, therefore, there is still a lot of room for energy saving on air conditioning system. Popular energy saving method includes using variable air volume for fan system and using variable water volume for pump system. The system speed will adjust air and water volume according to the loading to optimize energy consumption.
Fan and pump of air conditioning system are both in the field of fluid mechanics where fan affinity laws and pump affinity laws are applicable. There is a cubic relationship between the shaft horsepower in theoretical affinity law and the shaft horsepower in variable air volume and variable water volume. However, in reality, the difference between real shaft horsepower and theoretical shaft horsepower is significant.
This study will simulate and calculate the energy consumption at one operating point in an air conditioning variable speed pump piping system and come up with the energy consumption in all operating points in the system by using Bernoulli's equation. The result will be compared with the theoretical energy consumption calculated by using pump affinity laws and derive a formula for the energy consumption of air conditioning variable speed pump piping system.

並列關鍵字

pump affinity laws ； variable speed pump

參考文獻

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