Energy saving of Runaround Loop - Improvement used and minimizing costs 報告人：李仲杰

Agenda 前言 前言 Runaround Loop 型式說明 Runaround Loop 型式說明 實務上的改良 實務上的改良 結論 結論

電子產業在台灣已蓬勃發展十數年，不僅興建 廠房數量多且規模一廠比一廠大，生產廠房潔淨 室面積，常以前一代製程面積的兩倍為基準進行 興建，動輒 20,000~60,000 米平方。 電子產業在台灣已蓬勃發展十數年，不僅興建 廠房數量多且規模一廠比一廠大，生產廠房潔淨 室面積，常以前一代製程面積的兩倍為基準進行 興建，動輒 20,000~60,000 米平方。 台灣屬於亞熱帶區域，海島型氣候環境的國家， 在夏季平均溫度約 28 ℃ db ，平均相對濕度約 78% 。 台灣屬於亞熱帶區域，海島型氣候環境的國家， 在夏季平均溫度約 28 ℃ db ，平均相對濕度約 78% 。 進年來地球暖化日趨嚴重，以及國際石油汽價 格屢創新高，節約能源已不是在推廣的階段，如 何將其有效的落實是當前需積極研究的方向。 進年來地球暖化日趨嚴重，以及國際石油汽價 格屢創新高，節約能源已不是在推廣的階段，如 何將其有效的落實是當前需積極研究的方向。 前言

本案是參考 1999 年六月於 ASHRAE JOURNAL 所發表之『 Runaround Loop Heat Recovery With Dehumidification System 』所設計，文章中作者提出兩種熱 回收型式 ： 本案是參考 1999 年六月於 ASHRAE JOURNAL 所發表之『 Runaround Loop Heat Recovery With Dehumidification System 』所設計，文章中作者提出兩種熱 回收型式 ： （ 1 ）採二盤管式熱回收系統。 （ 1 ）採二盤管式熱回收系統。 （ 2 ）採三盤管式熱回收系統。 （ 2 ）採三盤管式熱回收系統。 裝置於全外氣換氣之空調系統中並與未採 熱回收系統作完整耗能分析。 『 Runaround loop 』系統能為空調系統節 能應用的方案，又能兼顧『防止交叉污染』 的能源再利用解決方案之一。

Runaround Loop 型式說明

案例（ 1 ）： 案例（ 1 ）： 在冬季條件下，環境溫度為 ℃ db ，故對於 供作流體之選用需考量防凍處理，採二盤管式熱回 收系統型包含兩組盤管，一組防凍液工作流體循環 泵及連結管路與再熱盤管，如 Figure 1 在冬季條件下，環境溫度為 ℃ db ，故對於 供作流體之選用需考量防凍處理，採二盤管式熱回 收系統型包含兩組盤管，一組防凍液工作流體循環 泵及連結管路與再熱盤管，如 Figure 1 Reheat coilCooling coil Preheat coil Heat recovery coil

△h△h 利用一般排氣所排出 之能源，回收至空調 箱之預冷使用

案例（ 2 ）： 案例（ 2 ）： 採三盤管式熱回收系統，將空調箱再增加一段再熱盤管並 置於冷卻盤管之下游，如 Figure 2 。 採三盤管式熱回收系統，將空調箱再增加一段再熱盤管並 置於冷卻盤管之下游，如 Figure 2 。 此種三盤管式熱回收系統降低對冰水主機的需求，但同時 可提供再熱能源於冷卻盤管之下游端，同時兼顧節省冷卻 及再熱能源損耗亦減少制冷設備之容量。 此種三盤管式熱回收系統降低對冰水主機的需求，但同時 可提供再熱能源於冷卻盤管之下游端，同時兼顧節省冷卻 及再熱能源損耗亦減少制冷設備之容量。 Reheat coil Cooling coil Preheat coil Heat recovery coil

△h△h 利用空調箱冷卻盤管 之能源，回收至空調 箱之預冷使用。 △h△h 利用夏季時外氣之能 源，回收至空調箱之 再熱使用。

實務上的改進

增設雙盤管式的 Runaround System

MAU 設備圖 - 以 TFT-LCD 廠 120,000CMH 作 為案例 一般風量 120,000CMH ，採用 Air washer 加濕的 MAU 長度約 15~16M 。

在既設之空調箱內的再冷盤管與在熱盤管 中間加設一道 Recover coil ，或是在再熱盤 管前加裝一道熱盤管並將管路修正。 在既設之空調箱內的再冷盤管與在熱盤管 中間加設一道 Recover coil ，或是在再熱盤 管前加裝一道熱盤管並將管路修正。

利用既有再熱盤管（ Pre Heating coil 在夏季並不 使用）與新設的 Recover coil 設置 Runaround loop ，可達到相同的節能效果

在設備容量選用： Recover-1 ： 540 kW （不能全量使用） Recover-2 ： kW （應以第二段盤管之回收能 力為設備選用基準，否則會 增加耗能） 如果採用 Pre Heating Coil 為第一道熱回收盤管， 需加裝控制閥及變頻器避免 過度加熱，反而浪費能源。

研究的分析如下： A.) Make Up Air Unit without heat recovery A.) Make Up Air Unit without heat recovery 風量： m 3 /h ；靜壓： 2,608 Pa 風量： m 3 /h ；靜壓： 2,608 Pa P c ＝ 120,000 × 2,608 / （ 3,600×0.825×1,000 ）＝ KW P c ＝ 120,000 × 2,608 / （ 3,600×0.825×1,000 ）＝ KW B.) Make Up Air Unit with heat recovery B.) Make Up Air Unit with heat recovery 風量： 120,000m 3 /h ；靜壓： 2,758 Pa 風量： 120,000m 3 /h ；靜壓： 2,758 Pa P c ＝ 120,000 ×2,758/ （ 3,600×0.825×1,000 ）＝ KW P c ＝ 120,000 ×2,758/ （ 3,600×0.825×1,000 ）＝ KW C.) Runaround Pump C.) Runaround Pump Q ＝ 122.7/ （ 4.186× （ ））＝ 4.19 l / s Q ＝ 122.7/ （ 4.186× （ ））＝ 4.19 l / s P c ＝ 4.19×147/ （ 0.9×1000 ）＝ 0.68 KW P c ＝ 4.19×147/ （ 0.9×1000 ）＝ 0.68 KW 風車所增加的耗能＝（ ） ＝ 52,560 KW 風車所增加的耗能＝（ ） × 24× 365 ＝ 52,560 KW 水流所增加的耗能＝ 0.68 × 12 × 365 ＝ 2,978 KW 水流所增加的耗能＝ 0.68 × 12 × 365 ＝ 2,978 KW

D.) Saved cooling by Best recovery D.) Saved cooling by Best recovery Cooling of 3 kJ/kg will be saved for a period of min.6 month per year. Cooling of 3 kJ/kg will be saved for a period of min.6 month per year ×1.2×3×24×365×(3440 / 8760)=412,759 kW per year 33.33×1.2×3×24×365×(3440 / 8760)=412,759 kW per year 每 1 kW 冷卻能量以 0.34 KW 計算 每 1 kW 冷卻能量以 0.34 KW 計算 （熱回收式空調主機的單位耗能加上泵浦；溫水加上冰水） （熱回收式空調主機的單位耗能加上泵浦；溫水加上冰水） 換算 412,759 × 0.34 =140,338 KW 換算 412,759 × 0.34 =140,338 KW E.) Total saved Energy E.) Total saved Energy 140,338-52,560-2,978=84,800 KW 140,338-52,560-2,978=84,800 KW 電費以 1KW ＝ 1.6 NT 計算＝＝＞ 84,800 × 1.6 ＝ 135,680 NTD 電費以 1KW ＝ 1.6 NT 計算＝＝＞ 84,800 × 1.6 ＝ 135,680 NTD 電費以 1KW ＝ 2.2 NT 計算＝＝＞ 84,800 × 2.2 ＝ 186,560 NTD 電費以 1KW ＝ 2.2 NT 計算＝＝＞ 84,800 × 2.2 ＝ 186,560 NTD

結論 修改既有 MAU ： 設備及管路費用約為 80 萬 / 台 設備及管路費用約為 80 萬 / 台 回收年限約為 4.3 年 ~5.9 年 回收年限約為 4.3 年 ~5.9 年 本案以 TFT-LCD 廠為條件為計算之基準 （ Re Cooling coil 離峰溫度約為 13 ℃，△ h ＝ 3 kJ/kg ），如果已晶圓製造廠則節能效 率可大幅提高（ Re Cooling coil 離峰溫度 約為 10 ℃ ，△ h ＝ 8 kJ/kg ）。 本案以 TFT-LCD 廠為條件為計算之基準 （ Re Cooling coil 離峰溫度約為 13 ℃，△ h ＝ 3 kJ/kg ），如果已晶圓製造廠則節能效 率可大幅提高（ Re Cooling coil 離峰溫度 約為 10 ℃ ，△ h ＝ 8 kJ/kg ）。