冷卻環境知識

水垢對設備效能影響

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製冷設備若對設備缺乏管理,其所生成的水垢,會降低了熱交換效率,增加能源的耗損以及維護等成本的增加,及設備損壞等各項風險。 水垢會降低熱傳導性,導致熱交換效率的降低。

時間與水垢生成關係

水垢形成之厚度,會隨著冷卻時間而遞增

水垢與時間的關係

水垢對能源損耗的影響

從水垢增加情形與燃料耗損、冷卻能力、總耗電量能源的數據統計來了解能源耗損情形。

透過表格我們可以知道能源的損耗與水垢的厚度成正相關。也就是說能源的耗損會隨著水垢的厚度而增加。 

能源損耗表

水垢厚度 (mm) 燃料耗損 (%) 冷卻能力 (%) 總耗電量 (%)
0.2 6 95 7~17
0.4 15 84 16~26
0.6 25 76 23~34
0.8 32 72 31~41
資料來源: 財團法人中國技術社能源技術服務中心

水垢對熱交換效能的影響

利用水垢厚度與熱交換效能及冷卻力耗損的數據來了解水垢對熱交換效能的影響。

透過下表,可知熱交換效能與水垢的厚度呈負相關。也就是說熱交換效率會隨著水垢厚度的增加而下降。

能源損耗表

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 73.68 21 10
0.6 61.12 34 20
0.9 52.20 44 31
1.2 45.60 56 42
1.6 39.52 67 53
資料來源: Phillip Kotz Clean System Approach to Air Conditioning Heating Piping Air Conditioning Journal

開放式冷卻迴路與密閉式冷卻迴路耗電量比較圖

開放式冷卻迴路(開放式冷卻水塔):一次性清垢作業之效果

密閉式冷卻迴路(密閉式冷卻水塔):水中雜質濃度不上升,使水垢不產生

水垢的厚度是會隨著冷卻時間而增加的。透過上方開放式冷卻水塔與密閉式冷卻水塔的耗電率比較圖,可得知即使開放式冷卻水塔透過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。若是使用密閉式冷卻水塔則可抑制水中雜質濃度上升,防止水垢,維持一定的運轉效能。(點擊了解-密閉式冷卻水塔原理)

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