水垢對熱交換與電力造成的耗損


經濟部能源局 - 2012年能源產業技術白皮書         

經濟部能源局針對制冷設備之冷卻水缺乏管理(水垢),影響耗電比率 有下列因素:

1.冷凝器銅管因表面結垢導致冷媒溫度上升1℃,耗電增加3%。

2.冷凝器所需冷卻水流量不足(<85%),耗電增加3%。

3.冷卻水塔散熱溫度每上升1℃,耗電增加2%。



水垢對熱交換率與耗電率的影響:

能源耗損表

水垢厚度(mm)

燃料耗損(%)

冷卻能力(%)

總耗電量(%)

0.2 mm

增加 6%

95%

增加7~17%

0.4 mm

增加 15%

84%

增加16~26%

0.6 mm

增加25%

76%

增加23~34%

0.8 mm

增加 32%

72%

增加31~41%

資料來源: 財團法人中國技術社能源技術服務中心

水垢影響熱交換效能

水垢厚度(mm)

熱交換效能(BTU /RT)

冷卻力耗損

電力耗損

0

92.77

0

0

0.3 mm

73.68

21%

10%

0.6 mm

61.12

34%

20%

0.9 mm

52.20

44%

31%

1.2 mm

45.60

56%

42%

1.6 mm

39.52

57%

53%

資料來源: Phillip Kotz Clean System Approach to Air Conditioning Heating Piping Air Conditioning Journal



水垢形成之厚度,隨著冷卻時間遞增:

水垢厚度,隨著時間遞增

註:圖表為預設值,水垢生成速度依實際環境狀況不同        



開放式冷卻迴路:一次性清垢作業之效果

開放冷卻系統耗電率

定期清洗水垢雖然可以使冷卻系統效能暫時恢復,但因水路系統複雜,水管壁裡面卡垢程度不一,很難全面清洗乾淨,造成水垢仍然會不斷累積無法徹底清除,而使冷卻系統的效能隨時間開始遞減,耗電率依然升高,且金屬管壁用藥水清洗多次以後都會產生破管的風險。



密閉式冷卻迴路:水中雜質濃度不上升,使水垢不產生

(點擊了解-密閉式冷卻水塔原理)

密閉冷卻系統耗電率