TWI583906B - Real - time Analysis Method of Unit Operation Performance of Cold and Heat Energy - Google Patents

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TWI583906B
TWI583906B TW100149404A TW100149404A TWI583906B TW I583906 B TWI583906 B TW I583906B TW 100149404 A TW100149404 A TW 100149404A TW 100149404 A TW100149404 A TW 100149404A TW I583906 B TWI583906 B TW I583906B
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Hong Chi Hou
Kuang Chin Lu
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Chunghwa Telecom Co Ltd
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冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法
本發明係關於冷能與熱能應用系統之冷能與熱能應用機組運轉效能即時分析，特別為一種應用於冷能與熱能應用系統之冷能與熱能應用機組，其運轉效能即時分析。
習知冷能與熱能應用機組包含有空調機、冰水機、冷凍機、熱水機、熱泵機等利用蒸氣壓縮熱力循環系統之機組。一般機組之運轉效能係以性能係數(COP)表示，熱側性能係數為熱側之熱交換性能除以動力源件之消耗電力，冷側性能係數則為冷側之熱交換性能除以動力源件之消耗電力。然而量測熱交換性能需裝設流量計，量測消耗電力需裝設電表，所需過程繁瑣，且大部分使用到空氣源之機組更是難以達成，而使一般機組難以量測其運轉效能。可見習知冷能與熱能應用機組在於運轉效能即時分析上，所需投資之人力物力資源很高，且於大部分使用到空氣源之機組不易達成。而無法立即知道機組目前的運轉效能狀態，通常機組於高耗能狀 態下運轉導致異常或告警時才得知，常使機組常處於低效能條件下運轉。
由此可見，上述習用方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。為了提供更符合節能效益，實際需求之物品，發明人乃進行研發，以解決習知使用上易產生之問題。
本發明之目的即在於提供一種冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，應用於冷能與熱能應用機組，提供運轉效能即時分析結果，可使即時分析與告警冷熱能應用機組之運轉效能指標做為節能控制參考依據，避免冷熱能應用機組於低效能條件下運轉，提昇冷熱能應用機組之整體運轉效率。
達成上述發明目的之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，本發明係利用量測參數擷取裝置擷取機組運轉之量測關鍵參數，和輸入介面輸入設定參數值，在控制裝置及其控制流程進行運算，運算結果將獲得機組運轉效能即時分析指標與狀態，並經由輸出介面輸出機組運轉效能即時分析結果，做為冷熱能應用機組運轉效能即時分析指標，提供節能控制參考依據，避免冷熱能應用機組於低效能條 件下運轉，提昇冷熱能應用機組之整體運轉效率。
本發明之一種冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，應用於冷熱能應用機組，其分析方法為簡易式分析方法或複合式分析方法，分別應用於單一熱力循環系統與多熱力循環系統之冷熱能應用機組，該冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法之流程，其步驟至少包含：a.藉由量測參數擷取裝置擷取機組運轉之量測參數；b.藉由輸入介面輸入設定參數值；c.藉由控制裝置之各控制流程進行運算；以及d.藉由輸出介面輸出機組之運轉效能即時分析結果； 其中，係利用該量測參數擷取裝置擷取機組運轉之量測參數，和藉由輸入該介面所輸入設定參數值，在控制裝置之各控制流程進行運算，運算結果將獲得機組運轉效能即時分析指標與狀態，並經由輸出介面輸出機組之運轉效能即時分析結果。
如上所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該簡易式分析方法應用於單一熱力循環系統，其該輸入介面之輸入設定參數係為熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值、熱側運轉效能影響係數、熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值、冷側運轉效能影響係數、動力元件之熱側運轉效能警報設 定值、動力元件之冷側運轉效能警報設定值、動力元件之運轉效能警報設定值以及機組運轉效能警報設定值。
其中，該複合式分析方法應用於單一熱力循環系統，其該輸入介面之輸入設定參數係為熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數、熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數、熱側運轉效能影響係數、冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數、冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數、冷側運轉效能影響係數、動力元件之熱側運轉效能警報設定值、動力元件之冷側運轉效能警報設定值、動力元件之運轉效能警報設定值以及機組運轉效能警報設定值。
該簡易式分析方法應用於單一熱力循環系統，其該量測參數係為熱力循環系統之熱側運轉壓力值與熱力循環系統之冷側運轉壓力值。
該複合式分析方法應用於單一熱力循環系統，其量測參數係為熱力循環系統之熱側運轉壓力值、熱力循環系統之冷側運轉壓力值、熱側熱交換器之流體入口溫度量測值(或熱側源庫之流體出口溫度量測值)、熱側熱交換器之流體出口溫度量測值(或熱側源庫之流體入口溫度量測值)、冷側熱交換器之流體入口溫度量測值(或冷側源庫之流體出口溫度量測值) 以及冷側熱交換器之流體出口溫度量測值(或冷側源庫之流體入口溫度量測值)。
該簡易式分析方法應用於單一熱力循環系統，其該控制裝置之控制運算流程，更可包含壓力所對應飽和溫度之函數、動力元件運轉效能計算、機組運轉效能計算以及運轉效能警報分析。
該複合式分析方法應用於單一熱力循環系統，其該控制裝置之控制運算流程，更可包含熱力循環系統之溫度設定值計算、壓力所對應飽和溫度之函數、動力元件運轉效能計算、機組運轉效能計算以及運轉效能警報分析。
其中，該複合式分析方法應用於單一熱力循環系統，該熱力循環系統之溫度設定值計算係為熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值與熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值。
該熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值之動態設定運算式，其計算方程式為：Ta,set=Tho+cho或Ta,set=Thi+chi
其中Ta,set為該熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；Tho為熱側熱交換器之流體出口溫度量測值；Thi為熱側熱交換器之流體入口溫度量測值；cho為熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數；以及chi為熱 側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
該熱力循環系統之溫度設定值計算，其該熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值之動態設定運算式，其計算方程式為：Tb,set=Tco-cco或Tb,set=Tci-cci
其中Tb,set為該熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值；Tco為冷側熱交換器之流體出口溫度量測值；Tci為冷側熱交換器之流體入口溫度量測值；cco為冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數；以及cci為冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
該簡易式分析方法，其該壓力所對應飽和溫度之函數，係將該熱力循環系統之熱側與冷側運轉壓力值，經由該函數轉換為該熱力循環系統之熱側與冷側運轉溫度值，再做為運轉效能即時分析流程之運算用途。
該複合式分析方法，其該壓力所對應飽和溫度之函數，係將該熱力循環系統之熱側與冷側運轉壓力值，經由該函數轉換為該熱力循環系統之熱側與冷側運轉溫度值，再做為運轉效能即時分析流程之運算用途。
綜上所述之簡易式分析方法與複合式分析方法，應用於單一熱力循環系統，其中控制裝置之控 制運算流程，其動力元件運轉效能計算包含有：動力元件之熱側運轉效能指標(Fa,1)、動力元件之冷側運轉效能指標(Fb,1)、動力元件之運轉效能指標(Fcp,1)以及機組運轉效能指標(Fch)。各運轉效能指標之計算方程式為：Fa,1=ca×(Ta,set-Ta,1)
Fb,1=cb×(Tb,1-Tb,set)
Fcp,1=Fa,1+Fb,1
Fch=Fcp,1
其中ca為熱側運轉效能影響係數；Ta,set為熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；Ta,1為熱力循環系統之熱側運轉溫度轉換值；cb為冷側運轉效能影響係數；Tb,1為熱力循環系統之冷側運轉溫度轉換值；以及Tb,set為熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值。
該簡易式分析方法與複合式分析方法，應用於單一熱力循環系統，其中控制裝置之控制運算流程，其運轉效能警報分析係以各運轉效能指標與運轉效能警報設定值做比較，依比較結果作為運轉效能警報輸出之依據。
運轉效能警報分析可包含動力元件之熱側運轉效能警報、動力元件之冷側運轉效能警報、動力元 件之運轉效能警報以及機組運轉效能警報。
簡易式分析方法與複合式分析方法，應用於單一熱力循環系統，其輸出介面之輸出機組運轉效能即時分析結果有：動力元件之熱側運轉效能指標、動力元件之冷側運轉效能指標、動力元件之運轉效能指標、機組運轉效能指標以及上述各運轉效能指標之警報狀態。
其中，簡易式分析方法應用於多熱力循環系統，其輸入介面之輸入設定參數有：熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值、熱側運轉效能影響係數、熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值、冷側運轉效能影響係數；以及各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能警報設定值、動力元件之冷側運轉效能警報設定值、動力元件之運轉效能警報設定值；以及機組運轉效能警報設定值。
其中，複合式分析方法應用於多熱力循環系統，其輸入介面之輸入設定參數有：熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數、熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數、熱側運轉效能影響係數、冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數、冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數、冷側運轉效能影響係數；以及各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能警報設 定值、動力元件之冷側運轉效能警報設定值、動力元件之運轉效能警報設定值；以及機組運轉效能警報設定值。
簡易式分析方法應用於多熱力循環系統，其量測參數有：各熱力循環系統之熱側運轉壓力值與各熱力循環系統之冷側運轉壓力值。
複合式分析方法應用於多熱力循環系統，其量測參數有：各熱力循環系統之熱側運轉壓力值、各熱力循環系統之冷側運轉壓力值；熱側熱交換器之流體入口溫度量測值(或熱側源庫之流體出口溫度量測點)、熱側熱交換器之流體出口溫度量測值(或熱側源庫之流體入口溫度量測點)、冷側熱交換器之流體入口溫度量測值(或冷側源庫之流體出口溫度量測點)以及冷側熱交換器之流體出口溫度量測值(或冷側源庫之流體入口溫度量測點)。
簡易式分析方法應用於多熱力循環系統，其控制裝置之控制運算流程包含有：各熱力循環系統的壓力所對應飽和溫度之函數、動力元件運轉效能計算與運轉效能警報分析；以及機組運轉效能計算與機組運轉效能警報分析。
複合式分析方法應用於多熱力循環系統，其控制裝置之控制運算流程包含有：熱力循環系統之溫度 設定值計算、各熱力循環系統的壓力所對應飽和溫度之函數、動力元件運轉效能計算；以及機組運轉效能計算與運轉效能警報分析。
其中，上述之該熱力循環系統之溫度設定值計算係為該熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值與熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值。
該熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值之動態設定運算式，其計算方程式為：Ta,set=Tho+cho或Ta,set=Thi+chi
其中Ta,set為該熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；Tho為該熱側熱交換器之流體出口溫度量測值；Thi為該熱側熱交換器之流體入口溫度量測值；cho為該熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數；以及chi為該熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
該熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值之動態設定運算式，其計算方程式為：Tb,set=Tco-cco或Tb,set=Tci-cci
其中Tb,set為該熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值；Tco為該冷側熱交換器之流體出口溫度量測值；Tci為該冷側熱交換器之流體入口溫度量測值；cco為該冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數；以及cci為該冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
其中，該壓力所對應飽和溫度之函數係將各熱力循環系統之熱側與冷側運轉壓力值，經由函數轉換為各熱力循環系統之熱側與冷側運轉溫度值，再做為各熱力循環系統與機組運轉效能即時分析流程之運算用途。
各熱力循環系統的動力元件運轉效能計算係為各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能指標(Fa,n)、動力元件之冷側運轉效能指標(Fb,n)、動力元件之運轉效能指標(Fcp,n)以及機組運轉效能指標(Fch)，各運轉效能指標之計算方程式為：Fa,n=ca×(Ta,set-Ta,n)
Fb,n=cb×(Tb,n-Tb,set)
Fcp,n=Fa,n+Fb,n
其中，ca為熱側運轉效能影響係數；Ta,set為熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；Ta,n為第n個熱力循環系統之熱側運轉溫度轉換值；cb為冷側運轉效能影響係數；Tb,n為第n個熱力循環系統之冷側運轉溫度轉換值；Tb,set為熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值；以及n為第n個熱力循環系統的編號。
該運轉效能警報分析係以各運轉效能指標與運轉效能警報設定值做比較，依比較結果作為運轉效能警報輸出之依據。其中，該運轉效能警報分析係 為各熱力循環系統的動力元件之運轉效能警報及其熱側運轉效能警報與冷側運轉效能警報或機組運轉效能警報。
該輸出介面之輸出機組運轉效能即時分析結果係為各熱力循環系統的動力元件之運轉效能指標及其熱側運轉效能指標、冷側運轉效能指標、機組運轉效能指標或上述各運轉效能指標之警報狀態。
該冷熱能應用機組係將該冷側源庫之能量轉移至該熱測源庫。其中，該冷熱能應用機組係為空調機、冰水機、冷凍機或熱泵機等由熱力循環系統所構成之機組。
該熱側源庫係為大氣源、熱水源或散熱或加熱用途之設備。
該冷側源庫係為大氣源、冰水源或可供冷卻用途之設備。
為使 貴審查委員能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，茲舉較佳可行之實施例，並配合圖式詳細說明如后，相信本發明之目的、特徵與優點，當可由此得一深入且具體之瞭解。
本發明係為提供一種冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，係利用冷熱能應用機組運轉時取得之關鍵參數，並將其轉換為可分析機組運轉效能之有用參數，做為冷熱能應用機組運轉效能即時分析指標。達到即時分析與告警冷熱能應用機組之運轉效能指標，做為節能控制參考依據，避免冷熱能應用機組於低效能條件下運轉，提昇冷熱能應用機組之整體運轉效率。
冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法有二：第一方法為簡易式分析方法，第二方法為複合式分析方法。上述二種分析方法，可分別應用於單一熱力循環系統與多熱力循環系統之冷熱能應用機組。冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法的流程包含有：藉由量測參數擷取裝置擷取機組運轉之量測參數、藉由輸入介面輸入設定參數值、藉由控制裝置之各控制流程進行運算以及藉由輸出介面輸出機組之運轉效能即時分析結果。冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法係利用量測參數擷取裝置擷取機組運轉之量測參數，和藉由輸入介面所輸入設定參數值，在控制裝置之各控制流程進行運算，運算結果將獲得機組運轉效能即時分析指標與狀態，並經由輸出介面輸出機組之運轉效能即時分析結果。實施 方式請參閱下列圖例說明。
請參閱第一圖所示，為本發明簡易式分析方法之單一熱力循環系統架構圖。
請參閱第二圖所示，為本發明簡易式分析方法之單一熱力循環系統運轉效能分析流程圖。審視第一圖與第二圖，可知冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法是使用簡易式分析方法，且應用於單一熱力循環系統。
如第一圖所示，為簡易式分析方法之單一熱力循環系統架構包含有：一輸入介面32，輸入設定參數；一量測參數擷取裝置10，擷取機組的運轉關鍵參數；一控制裝置31，包含機組運轉效能即時分析流程；一輸出介面33，輸出機組運轉效能即時分析結果；一熱力循環系統7，為冷熱能應用機組之熱力循環系統，構成系統元件有動力元件1、熱側熱交換器2、控流元件3以及冷側熱交換器4；一熱側源庫5；以及一冷側源庫6。係利用量測參數擷取裝置10擷取機組運轉之量測參數，和輸入介面32輸入設定參數值，在控制裝置31及其控制流程進行運算，運算結果將獲得機組運轉效能即時分析指標與狀態，並經由輸出介面33輸出機組運轉效能即時分析結果。其中量測參數擷取裝置10之擷取裝置有熱側冷 媒壓力擷取裝置11與冷側冷媒壓力擷取裝置21；熱側冷媒壓力擷取裝置11擷取熱側冷媒壓力量測點14之壓力值，冷側冷媒壓力擷取裝置21擷取冷側冷媒壓力量測點24之壓力值。
如第二圖所示，為簡易式分析方法之單一熱力循環系統運轉效能分析流程包含有：輸入介面方塊101、量測參數方塊102、參數擷取裝置方塊103、控制裝置方塊104以及輸出介面方塊105。其中輸入介面方塊101之輸入設定參數有：熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值(T a,set )、熱側運轉效能影響係數(c a )、熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值(T b,set )、冷側運轉效能影響係數(c b )、動力元件之熱側運轉效能警報設定值(c a,1 )、動力元件之冷側運轉效能警報設定值(c b,1 )、動力元件之運轉效能警報設定值(c cp,1 )以及機組運轉效能警報設定值(c ch )。其中量測參數方塊102之量測參數值有熱力循環系統之熱側運轉壓力值(P a,1 )與熱力循環系統之冷側運轉壓力值(P b,1 )。其中控制裝置方塊104之控制運算流程包含有：壓力所對應飽和溫度之函數方塊111、動力元件運轉效能計算方塊112、機組運轉效能計算方塊113以及運轉效能警報分析流程。
壓力所對應飽和溫度之函數方塊111係將熱力 循環系統7之熱側運轉壓力值(P a,1 )與冷側運轉壓力值(P b,1 )，經由函數轉換為熱力循環系統之熱側運轉溫度值(T a,1 )與冷側運轉溫度值(T b,1 )，再做為運轉效能即時分析流程之運算用途。
動力元件運轉效能計算方塊112包含有：動力元件之熱側運轉效能指標(F a,1 )、動力元件之冷側運轉效能指標(F b,1 )、動力元件之運轉效能指標(F cp,1 )以及機組運轉效能指標(F ch )。各運轉效能指標之計算方程式為：F a,1 =c a ×(T a,set -T a,1 )
F b,1 =c b ×(T b,1 -T b,set )
F cp,1 =F a,1 +F b,1
F ch =F cp,1
其中c a 為熱側運轉效能影響係數；T a,set 為熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；T a,1 為熱力循環系統之熱側運轉溫度轉換值；c b 為冷側運轉效能影響係數；T b,1 為熱力循環系統之冷側運轉溫度轉換值；T b,set 為熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值。
運轉效能警報分析係以各運轉效能指標(F a,1 、F b,1 、F cp,1 、F ch )與運轉效能警報設定值(c a,1 、c b,1 、c cp,1 、c ch )做比較，依比較結果作為運轉效能警報輸出之依據。運轉效能警報分析包含有：動力元件之 熱側運轉效能警報方塊121、動力元件之冷側運轉效能警報方塊122、動力元件之運轉效能警報方塊123以及機組運轉效能警報方塊124。
上述運轉效能警報分析流程為：動力元件熱側運轉效能分析方塊114，若判定為告警則執行動力元件熱側運轉效能警報分析方塊121，並輸出至輸出介面方塊105；動力元件冷側運轉效能分析方塊115，若判定為告警則執行動力元件冷側運轉效能警報分析方塊122，並輸出至輸出介面方塊105；動力元件運轉效能分析方塊116，若判定為告警則執行動力元件運轉效能警報分析方塊123，並輸出至輸出介面方塊105；機組運轉效能分析方塊117，若判定為告警則執行機組運轉效能警報分析方塊124，並輸出至輸出介面方塊105。
其中輸出介面方塊105之輸出機組運轉效能即時分析結果有：動力元件之熱側運轉效能指標(F a,1 )、動力元件之冷側運轉效能指標(F b,1 )、動力元件之運轉效能指標(F cp,1 )、機組運轉效能指標(F ch )以及上述各運轉效能指標之警報狀態。
請參閱第三圖所示，為本發明複合式分析方法之單一熱力循環系統架構圖。請參閱第四圖所示，為本發明複合式分析方法之單一熱力循環系統運轉 效能分析流程圖。審視第三圖與第四圖，可知冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法是使用複合式分析方法，且應用於單一熱力循環系統。
如第三圖所示，為複合式分析方法之單一熱力循環系統架構包含有：一輸入介面32，輸入設定參數；一量測參數擷取裝置10，擷取機組的運轉關鍵參數，以及熱側源庫5與冷側源庫6之入出口位置之流體溫度值；一控制裝置31，包含機組運轉效能即時分析流程；一輸出介面33，輸出機組運轉效能即時分析結果；一熱力循環系統7，為冷熱能應用機組之熱力循環系統，構成系統元件有動力元件1、熱側熱交換器2、控流元件3以及冷側熱交換器4；一熱側源庫5；以及一冷側源庫6。係利用量測參數擷取裝置10擷取機組運轉之量測參數，和輸入介面32輸入設定參數值，在控制裝置31及其控制流程進行運算，運算結果將獲得機組運轉效能即時分析指標與狀態，並經由輸出介面33輸出機組運轉效能即時分析結果。
其中量測參數擷取裝置10之擷取裝置有熱側冷媒壓力擷取裝置11、熱側熱交換器之流體入口溫度擷取裝置12、熱側熱交換器之流體出口溫度擷取裝置13、冷側冷媒壓力擷取裝置21、冷側熱交換器 之流體入口溫度擷取裝置22以及冷側熱交換器之流體出口溫度擷取裝置23；熱側冷媒壓力擷取裝置11擷取熱側冷媒壓力量測點14之壓力值，熱側熱交換器之流體入口溫度擷取裝置12擷取熱側熱交換器之流體入口溫度量測點15之溫度值，熱側熱交換器之流體出口溫度擷取裝置13擷取熱側熱交換器之流體出口溫度量測點16之溫度值，冷側冷媒壓力擷取裝置21擷取冷側冷媒壓力量測點24之壓力值，冷側熱交換器之流體入口溫度擷取裝置22擷取冷側熱交換器之流體入口溫度量測點25之溫度值，冷側熱交換器之流體出口溫度擷取裝置23擷取冷側熱交換器之流體出口溫度量測點之溫度值。
如第四圖所示，為複合式分析方法之單一熱力循環系統運轉效能分析流程包含有：輸入介面方塊201、量測參數方塊202、參數擷取裝置方塊203、控制裝置方塊204以及輸出介面方塊205。其中輸入介面方塊201之輸入設定參數有：熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數(c hi )、熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數(c ho )、熱側運轉效能影響係數(c a )、冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數(c ci )、冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數(c co )、冷側運轉效能影響係數(c b )、動力元件之熱側運轉效能警報設定值 (c a,1 )、動力元件之冷側運轉效能警報設定值(c b,1 )、動力元件之運轉效能警報設定值(c cp,1 )以及機組運轉效能警報設定值(c ch )。
其中量測參數方塊202之量測參數值有熱力循環系統之熱側運轉壓力值(P a,1 )、熱力循環系統之冷側運轉壓力值(P b,1 )、熱側熱交換器之流體入口溫度量測值或熱側源庫之流體出口溫度量測值(T hi )、熱側熱交換器之流體出口溫度量測值或熱側源庫之流體入口溫度量測值(T ho )、冷側熱交換器之流體入口溫度量測值或冷側源庫之流體出口溫度量測值(T ci )以及冷側熱交換器之流體出口溫度量測值或冷側源庫之流體入口溫度量測值(T co )。
其中控制裝置方塊204之控制運算流程包含有：熱力循環系統之溫度設定值計算方塊218、壓力所對應飽和溫度之函數方塊211、動力元件運轉效能計算方塊212、機組運轉效能計算方塊213以及運轉效能警報分析流程。
溫度設定值計算方塊218包含有：熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值(T a,set )與熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值(T b,set )之運算。熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值(T a,set )之動態設定方式有二種運算式，計算方程式為： T a,set =T ho +c ho 或T a,set =T hi +c hi
其中T a,set 為熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；T ho 為熱側熱交換器之流體出口溫度量測值；T hi 為熱側熱交換器之流體入口溫度量測值；c ho 為熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數；c hi 為熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值(T b,set )之動態設定方式有二種運算式，計算方程式為：T b,set =T co -c co 或T b,set =T ci -c ci
其中T b,set 為熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值；T co 為冷側熱交換器之流體出口溫度量測值；T ci 為冷側熱交換器之流體入口溫度量測值；c co 為冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數；c ci 為冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
壓力所對應飽和溫度之函數方塊211係將熱力循環系統7之熱側運轉壓力值(P a,1 )與冷側運轉壓力值(P b,1 )，經由函數轉換為熱力循環系統之熱側運轉溫度值(T a,1 )與冷側運轉溫度值(T b,1 )，再做為運轉效能即時分析流程之運算用途。
動力元件運轉效能計算方塊212包含有：動力元件之熱側運轉效能指標(F a,1 )、動力元件之冷側運轉效能指標(F b,1 )、動力元件之運轉效能指標(F cp,1 ) 以及機組運轉效能指標(F ch )。各運轉效能指標之計算方程式為：F a,1 =c a ×(T a,set -T a,1 )
F b,1 =c b ×(T b,1 -T b,set )
F cp,1 =F a,1 +F b,1
F ch =F cp,1
其中c a 為熱側運轉效能影響係數；T a,set 為熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；T a,1 為熱力循環系統之熱側運轉溫度轉換值；c b 為冷側運轉效能影響係數；T b,1 為熱力循環系統之冷側運轉溫度轉換值；T b,set 為熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值。
運轉效能警報分析係以各運轉效能指標(F a,1 、F b,1 、F cp,1 、F ch )與運轉效能警報設定值(c a,1 、c b,1 、c cp,1 、c ch )做比較，依比較結果作為運轉效能警報輸出之依據。運轉效能警報分析包含有：動力元件之熱側運轉效能警報方塊221、動力元件之冷側運轉效能警報方塊222、動力元件之運轉效能警報方塊223以及機組運轉效能警報方塊224。
上述運轉效能警報分析流程為：動力元件熱側運轉效能分析方塊214，若判定為告警則執行動力元件熱側運轉效能警報分析方塊221，並輸出至輸出介面方塊205；動力元件冷側運轉效能分析方塊215， 若判定為告警則執行動力元件冷側運轉效能警報分析方塊222，並輸出至輸出介面方塊205；動力元件運轉效能分析方塊216，若判定為告警則執行動力元件運轉效能警報分析方塊223，並輸出至輸出介面方塊205；機組運轉效能分析方塊217，若判定為告警則執行機組運轉效能警報分析方塊224，並輸出至輸出介面方塊205。
其中輸出介面方塊205之輸出機組運轉效能即時分析結果有：動力元件之熱側運轉效能指標(F a,1 )、動力元件之冷側運轉效能指標(F b,1 )、動力元件之運轉效能指標(F cp,1 )、機組運轉效能指標(F ch )以及上述各運轉效能指標之警報狀態。
請參閱第五圖所示，為本發明簡易式分析方法之多熱力循環系統架構圖。請參閱第六圖所示，為本發明簡易式分析方法之多熱力循環系統運轉效能分析流程圖。審視第五圖與第六圖，可知冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法是使用簡易式分析方法，且應用於多熱力循環系統。
如第五圖所示，為簡易式分析方法之多熱力循環系統架構包含有：一輸入介面32，輸入設定參數；一量測參數擷取裝置10，擷取機組的運轉關鍵參數；一控制裝置31，包含機組運轉效能即時分析流 程；一輸出介面33，輸出機組運轉效能即時分析結果；一多熱力循環系統7，為冷熱能應用機組之多熱力循環系統，構成各熱力循環系統元件有各熱力循環系統之動力元件c1,c2,c3,..,cn、各熱力循環系統之熱側熱交換器單元d1,d2,d3,..,dn、各熱力循環系統之控流元件t1,t2,t3,..,tn以及各熱力循環系統之冷側熱交換器單元e1,e2,e3,..,en；一熱側源庫5；以及一冷側源庫6。係利用量測參數擷取裝置10擷取機組運轉之量測參數，和輸入介面32輸入設定參數值，在控制裝置31及其控制流程進行運算，運算結果將獲得機組運轉效能即時分析指標與狀態，並經由輸出介面33輸出機組運轉效能即時分析結果。
其中量測參數擷取裝置10之擷取裝置有各熱力循環系統之熱側冷媒壓力擷取裝置m1,m2,m3,.與各熱力循環系統之冷側冷媒壓力擷取裝置n1,n2,n3,.；各熱力循環系統之熱側冷媒壓力擷取裝置m1,m2,m3,.擷取各熱力循環系統之熱側冷媒壓力量測點a1,a2,a3,..,之壓力值，各熱力循環系統之冷側冷媒壓力擷取裝置n1,n2,n3,.擷取冷側冷媒壓力量測點b1,b2,b3,..之壓力值。
如第六圖所示，簡易式分析方法之多熱力循環系統運轉效能分析流程包含有：輸入介面方塊301、 量測參數方塊302、參數擷取裝置方塊303、控制裝置方塊304以及輸出介面方塊305。其中輸入介面方塊301之輸入設定參數有：熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值(T a,set )、熱側運轉效能影響係數(c a )、熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值(T b,set )、冷側運轉效能影響係數(c b )；以及各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能警報設定值(c a,n )、各熱力循環系統之動力元件之冷側運轉效能警報設定值(c b,n )、各熱力循環系統之動力元件之運轉效能警報設定值(c cp,n )以及機組運轉效能警報設定值(c ch )。
其中量測參數方塊302之量測參數值有：各熱力循環系統之熱側運轉壓力值(P a,n )與各熱力循環系統之冷側運轉壓力值(P b,n )。
其中控制裝置方塊304之控制運算流程包含有：各熱力循環系統的壓力所對應飽和溫度之函數方塊311、各熱力循環系統的動力元件運轉效能計算方塊312、機組運轉效能計算方塊313以及運轉效能警報分析流程。
壓力所對應飽和溫度之函數方塊311係將各熱力循環系統之熱側運轉壓力值(P a,n )與冷側運轉壓力值(P b,n )，經由函數轉換為各熱力循環系統之熱側運轉溫度值(T a,n )與冷側運轉溫度值(T b,n )，再做為各熱 力循環系統與機組運轉效能即時分析流程之運算用途。
動力元件運轉效能計算方塊312包含有：各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能指標(F a,n )、動力元件之冷側運轉效能指標(F b,n )、動力元件之運轉效能指標(F cp,n )以及機組運轉效能指標(F ch )。各運轉效能指標之計算方程式為：F a,n =c a ×(T a,set -T a,n )
F b,n =c b ×(T b,n -T b,set )
F cp,n =F a,n +F b,n
其中c a 為熱側運轉效能影響係數；T a,set 為熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；T a,n 為第n個熱力循環系統之熱側運轉溫度轉換值；c b 為冷側運轉效能影響係數；T b,n 為第n個熱力循環系統之冷側運轉溫度轉換值；T b,set 為熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值；c n 為第n台動力元件之運轉效能影響權重；n為第n個熱力循環系統的編號。
運轉效能警報分析係以各運轉效能指標(F a,n 、F b,n 、F cp,n 、F ch )與運轉效能警報設定值(c a,n 、c b,n 、c cp,n 、c ch )做比較，依比較結果作為運轉效能警報輸 出之依據。運轉效能警報分析包含有：各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能警報方塊321、各熱力循環系統的動力元件之冷側運轉效能警報方塊322、各熱力循環系統的動力元件之運轉效能警報方塊323以及機組運轉效能警報方塊324。
上述運轉效能警報分析流程為：各熱力循環系統的動力元件熱側運轉效能分析方塊314，若判定為告警則執行各熱力循環系統的動力元件熱側運轉效能警報分析方塊321，並輸出至輸出介面方塊305；各熱力循環系統的動力元件冷側運轉效能分析方塊315，若判定為告警則執行各熱力循環系統的動力元件冷側運轉效能警報分析方塊322，並輸出至輸出介面方塊305；各熱力循環系統的動力元件運轉效能分析方塊316，若判定為告警則執行各熱力循環系統的動力元件運轉效能警報分析方塊323，並輸出至輸出介面方塊305；機組運轉效能分析方塊317，若判定為告警則執行機組運轉效能警報分析方塊324，並輸出至輸出介面方塊305。
其中輸出介面方塊305之輸出機組運轉效能即時分析結果有：各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能指標(F a,n )、各熱力循環系統的動力元件之冷側運轉效能指標(F b,n )、各熱力循環系統的動力元 件之運轉效能指標(F cp,n )、機組運轉效能指標(F ch )以及上述各運轉效能指標之警報狀態。
請參閱第七圖所示，為本發明複合式分析方法之多熱力循環系統架構圖。請參閱第八圖所示，為本發明複合式分析方法之多熱力循環系統運轉效能分析流程圖。審視第七圖與第八圖，可知冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法是使用複合式分析方法，且應用於多熱力循環系統。
如第七圖所示，為複合式分析方法之多熱力循環系統架構包含有：一輸入介面32，輸入設定參數；一量測參數擷取裝置10，擷取機組的運轉關鍵參數，以及熱側源庫5與冷側源庫6之入出口位置之流體溫度值；一控制裝置31，包含機組運轉效能即時分析流程；一輸出介面33，輸出機組運轉效能即時分析結果；一多熱力循環系統7，為冷熱能應用機組之多熱力循環系統， 構成各熱力循環系統元件有各熱力循環系統之動力元件c1,c2,c3,..,cn、各熱力循環系統之熱側熱交換器單元d1,d2,d3,..,dn、各熱力循環系統之控流元件t1,t2,t3,..,tn以及各熱力循環系統之冷側熱交換器單元e1,e2,e3,..,en；一熱側源庫5；以及一冷側源庫6。係利用量測參數擷取裝置10擷取機組運轉之量 測參數，和輸入介面32輸入設定參數值，在控制裝置31及其控制流程進行運算，運算結果將獲得機組運轉效能即時分析指標與狀態，並經由輸出介面33輸出機組運轉效能即時分析結果。
其中量測參數擷取裝置10之擷取裝置有各熱力循環系統之熱側冷媒壓力擷取裝置m1,m2,m3,..,、各熱力循環系統之冷側冷媒壓力擷取裝置n1,n2,n3,..,、熱側熱交換器之流體入口溫度擷取裝置12、熱側熱交換器之流體出口溫度擷取裝置13、冷側熱交換器之流體入口溫度擷取裝置22以及冷側熱交換器之流體出口溫度擷取裝置23。
各熱力循環系統之熱側冷媒壓力擷取裝置m1,m2,m3,.擷取各熱力循環系統之熱側冷媒壓力量測點a1,a2,a3,..,之壓力值，各熱力循環系統之冷側冷媒壓力擷取裝置n1,n2,n3,.擷取冷側冷媒壓力量測點b1,b2,b3,..之壓力值，熱側熱交換器之流體入口溫度擷取裝置12擷取熱側熱交換器之流體入口溫度量測點15之溫度值，熱側熱交換器之流體出口溫度擷取裝置13擷取熱側熱交換器之流體出口溫度量測點16之溫度值，冷側熱交換器之流體入口溫度擷取裝置22擷取冷側熱交換器之流體入口溫度量測點25之溫度值，冷側熱交換器之流體出口溫度擷取裝置 23擷取冷側熱交換器之流體出口溫度量測點之溫度值。
如第八圖所示，為複合式分析方法之多熱力循環系統運轉效能分析流程包含有：輸入介面方塊401、量測參數方塊402、參數擷取裝置方塊403、控制裝置方塊404以及輸出介面方塊405。其中輸入介面方塊401之輸入設定參數有：熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數(c hi )、熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數(c ho )、熱側運轉效能影響係數(c a )、冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數(c ci )、冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數(c co )、冷側運轉效能影響係數(c b )；以及各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能警報設定值(c a,n )、動力元件之冷側運轉效能警報設定值(c b,n )、動力元件之運轉效能警報設定值(c cp,n )；以及機組運轉效能警報設定值(c ch )。
其中量測參數方塊402之量測參數值有：各熱力循環系統之熱側運轉壓力值(P a,n )、各熱力循環系統之冷側運轉壓力值(P b,n )；熱側熱交換器之流體入口溫度量測值或熱側源庫之流體出口溫度量測值(T hi )、熱側熱交換器之流體出口溫度量測值或熱側源庫之流體入口溫度量測值(T ho )、冷側熱交換器之流體入口溫度量測值或冷側源庫之流體出口溫度量測 值(T ci )以及冷側熱交換器之流體出口溫度量測值或冷側源庫之流體入口溫度量測值(T co )。
其中控制裝置方塊404之控制運算流程包含有：熱力循環系統之溫度設定值計算方塊418、各熱力循環系統的壓力所對應飽和溫度之函數方塊411、動力元件運轉效能計算方塊412；以及機組運轉效能計算方塊413與運轉效能警報分析。
溫度設定值計算方塊418包含有：熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值(T a,set )與熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值(T b,set )之運算。熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值(T a,set )之動態設定方式有二種運算式，計算方程式為：T a,set =T ho +c ho 或T a,set =T hi +c hi
其中T a,set 為熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；T ho 為熱側熱交換器之流體出口溫度量測值；T hi 為熱側熱交換器之流體入口溫度量測值；c ho 為熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數；c hi 為熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值(T b,set )之動態設定方式有二種運算式，計算方程式為：T b,set =T co -c co 或T b,set =T ci -c ci
其中T b,set 為熱力循環系統之冷側運轉溫度設 定值；T co 為冷側熱交換器之流體出口溫度量測值；T ci 為冷側熱交換器之流體入口溫度量測值；c co 為冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數；c ci 為冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
壓力所對應飽和溫度之函數方塊411係將各熱力循環系統之熱側運轉壓力值(P a,n )與冷側運轉壓力值(P b,n )，經由函數轉換為各熱力循環系統之熱側運轉溫度值(T a,n )與冷側運轉溫度值(T b,n )，再做為各熱力循環系統與機組運轉效能即時分析流程之運算用途。
動力元件運轉效能計算方塊412包含有：各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能指標(F a,n )、動力元件之冷側運轉效能指標(F b,n )、動力元件之運轉效能指標(F cp,n )以及機組運轉效能指標(F ch )。各運轉效能指標之計算方程式為：F a,n =c a ×(T a,set -T a,n )
F b,n =c b ×(T b,n -T b,set )
F cp,n =F a,n +F b,n
其中c a 為熱側運轉效能影響係數；T a,set 為熱力 循環系統之熱側運轉溫度設定值；T a,n 為第n個熱力循環系統之熱側運轉溫度轉換值；c b 為冷側運轉效能影響係數；T b,n 為第n個熱力循環系統之冷側運轉溫度轉換值；T b,set 為熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值；c n 為第n台動力元件之運轉效能影響權重；n為第n個熱力循環系統的編號。
運轉效能警報分析係以各運轉效能指標(F a,n 、F b,n 、F cp,n 、F ch )與運轉效能警報設定值(c a,n 、c b,n 、c cp,n 、c ch )做比較，依比較結果作為運轉效能警報輸出之依據。運轉效能警報分析包含有：各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能警報方塊421、各熱力循環系統的動力元件之冷側運轉效能警報方塊422、各熱力循環系統的動力元件之運轉效能警報方塊423以及機組運轉效能警報方塊424。
上述運轉效能警報分析流程為：各熱力循環系統的動力元件熱側運轉效能分析方塊414，若判定為告警則執行各熱力循環系統的動力元件熱側運轉效能警報分析方塊421，並輸出至輸出介面方塊405；各熱力循環系統的動力元件冷側運轉效能分析方塊415，若判定為告警則執行各熱力循環系統的動力元件冷側運轉效能警報分析方塊422，並輸出至輸出介面方塊405；各熱力循環系統的動力元件運轉效能分 析方塊416，若判定為告警則執行各熱力循環系統的動力元件運轉效能警報分析方塊423，並輸出至輸出介面方塊405；機組運轉效能分析方塊417，若判定為告警則執行機組運轉效能警報分析方塊424，並輸出至輸出介面方塊405。其中輸出介面方塊405之輸出機組運轉效能即時分析結果有：各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能指標(F a,n )、各熱力循環系統的動力元件之冷側運轉效能指標(F b,n )、各熱力循環系統的動力元件之運轉效能指標(F cp,n )、機組運轉效能指標(F ch )以及上述各運轉效能指標之警報狀態。
冷熱能應用機組之功能係將冷側源庫之能量轉移到熱測源庫。所以，本專利所稱冷熱能應用機組包含有空調機、冰水機、冷凍機以及熱泵機等由熱力循環系統所構成之機組。其中熱側源庫包含有：大氣源、熱水源以及散熱或加熱用途之設備；冷側源庫包含有：大氣源、冰水源以及可供冷卻用途之設備。
本發明所提供之一種冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：
1.本發明提供一種簡單的控制裝置和控制運算流 程，即可獲得冷熱能應用機組之各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能指標、動力元件之冷側運轉效能指標、動力元件之運轉效能指標以及機組運轉效能指標。
2.本發明提供一種簡單、快速且即時分析冷熱能應用機組運轉效能的方法。
3.本發明之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，可適用於單一熱力循環系統與多熱力循環系統之機組。
4.本發明提供簡易式與複合式之運轉效能即時分析方法，可依機組之量測方式做選配，滿足機組實際運轉需求。
5.本發明提供冷熱能應用機組之各項運轉效能指標，做為節能控制參考依據，避免機組處於低效能條件下運轉，可提昇冷熱能應用機組之整體運轉效率。
上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已 充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。
1‧‧‧動力元件
2‧‧‧熱側熱交換器
3‧‧‧控流元件
4‧‧‧冷側熱交換器
5‧‧‧熱側源庫
6‧‧‧冷側源庫
7‧‧‧熱力循環系統
10‧‧‧量測參數擷取裝置
11‧‧‧熱側冷媒壓力擷取裝置
12‧‧‧熱側熱交換器之流體入口溫度擷取裝置；或熱側源庫之流體出口溫度量測點
13‧‧‧熱側熱交換器之流體出口溫度擷取裝置；或熱側源庫之流體入口溫度量測點
14‧‧‧熱側冷媒壓力量測點
15‧‧‧熱側熱交換器之流體入口溫度量測點；或熱側源庫之流體出口溫度量測點
16‧‧‧熱側熱交換器之流體出口溫度量測點；或熱側源庫之流體入口溫度量測點
21‧‧‧冷側冷媒壓力擷取裝置
22‧‧‧冷側熱交換器之流體入口溫度擷取裝置；或冷側源庫之流體出口溫度量測點
23‧‧‧冷側熱交換器之流體出口溫度擷取裝置；或冷側源庫之流體入口溫度量測點
24‧‧‧冷側冷媒壓力量測點
25‧‧‧冷側熱交換器之流體入口溫度量測點；或冷側源庫之流體出口溫度量測點
26‧‧‧冷側熱交換器之流體出口溫度量測點；或冷側源庫之流體入口溫度量測點
31‧‧‧控制裝置
32‧‧‧輸入介面
33‧‧‧輸出介面
101‧‧‧輸入介面方塊
102‧‧‧量測參數方塊
103‧‧‧參數擷取裝置方塊
104‧‧‧控制裝置方塊
105‧‧‧輸出介面方塊
111‧‧‧壓力所對應飽和溫度之函數方塊
112‧‧‧動力元件運轉效能計算方塊
113‧‧‧機組運轉效能計算方塊
114‧‧‧動力元件熱側運轉效能分析方塊
115‧‧‧動力元件冷側運轉效能分析方塊
116‧‧‧動力元件運轉效能分析方塊
117‧‧‧機組運轉效能分析方塊
121‧‧‧動力元件熱側運轉效能警報分析方塊
122‧‧‧動力元件冷側運轉效能警報分析方塊
123‧‧‧動力元件運轉效能警報分析方塊
124‧‧‧機組運轉效能警報分析方塊
201‧‧‧輸入介面方塊
202‧‧‧量測參數方塊
203‧‧‧參數擷取裝置方塊
204‧‧‧控制裝置方塊
205‧‧‧輸出介面方塊
211‧‧‧壓力所對應飽和溫度之函數方塊
212‧‧‧動力元件運轉效能計算方塊
213‧‧‧機組運轉效能計算方塊
214‧‧‧動力元件熱側運轉效能分析方塊
215‧‧‧動力元件冷側運轉效能分析方塊
216‧‧‧動力元件運轉效能分析方塊
217‧‧‧機組運轉效能分析方塊
218‧‧‧熱力循環系統之溫度設定值計算方塊
221‧‧‧動力元件熱側運轉效能警報分析方塊
222‧‧‧動力元件冷側運轉效能警報分析方塊
223‧‧‧動力元件運轉效能警報分析方塊
224‧‧‧機組運轉效能警報分析方塊
301‧‧‧輸入介面方塊
302‧‧‧量測參數方塊
303‧‧‧參數擷取裝置方塊
304‧‧‧控制裝置方塊
305‧‧‧輸出介面方塊
311‧‧‧壓力所對應飽和溫度之函數方塊
312‧‧‧動力元件運轉效能計算方塊
313‧‧‧機組運轉效能計算方塊
314‧‧‧動力元件熱側運轉效能分析方塊
315‧‧‧動力元件冷側運轉效能分析方塊
316‧‧‧動力元件運轉效能分析方塊
317‧‧‧機組運轉效能分析方塊
321‧‧‧動力元件熱側運轉效能警報分析方塊
322‧‧‧動力元件冷側運轉效能警報分析方塊
323‧‧‧動力元件運轉效能警報分析方塊
324‧‧‧機組運轉效能警報分析方塊
401‧‧‧輸入介面方塊
402‧‧‧量測參數方塊
403‧‧‧參數擷取裝置方塊
404‧‧‧控制裝置方塊
405‧‧‧輸出介面方塊
411‧‧‧壓力所對應飽和溫度之函數方塊
412‧‧‧動力元件運轉效能計算方塊
413‧‧‧機組運轉效能計算方塊
414‧‧‧動力元件熱側運轉效能分析方塊
415‧‧‧動力元件冷側運轉效能分析方塊
416‧‧‧動力元件運轉效能分析方塊
417‧‧‧機組運轉效能分析方塊
418‧‧‧熱力循環系統之溫度設定值計算方塊
421‧‧‧動力元件熱側運轉效能警報分析方塊
422‧‧‧動力元件冷側運轉效能警報分析方塊
423‧‧‧動力元件運轉效能警報分析方塊
424‧‧‧機組運轉效能警報分析方塊
a1,a2,a3,..,‧‧‧各熱力循環系統之熱側冷媒壓力量測點
b1,b2,b3,..,‧‧‧各熱力循環系統之冷側冷媒壓力量測點
c1,c2,c3,..,cn‧‧‧各熱力循環系統之動力元件
d1,d2,d3,..,dn‧‧‧各熱力循環系統之熱側熱交換器單元
e1,e2,e3,..,en‧‧‧各熱力循環系統之冷側熱交換器單元
t1,t2,t3,..,tn‧‧‧各熱力循環系統之控流元件
m1,m2,m3,..,‧‧‧各熱力循環系統之熱側冷媒壓力擷取裝置
n1,n2,n3,..,‧‧‧各熱力循環系統之冷側冷媒壓力擷取裝置
Alarm‧‧‧警報
c a ‧‧‧熱側運轉效能影響係數
c a,1 ‧‧‧第一台動力元件之熱側運轉效能警報設定值
c a,n ‧‧‧第n台動力元件之熱側運轉效能警報設定值
c b ‧‧‧冷側運轉效能影響係數
c b,1 ‧‧‧第一台動力元件之冷側運轉效能警報設定值
c b,n ‧‧‧第n台動力元件之冷側運轉效能警報設定值
c ci ‧‧‧冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數
c co ‧‧‧冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數
c hi ‧‧‧熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數
c ho ‧‧‧熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數
c cp,1 ‧‧‧第一台動力元件之運轉效能警報設定值
c cp,n ‧‧‧第n台動力元件之運轉效能警報設定值
c ch ‧‧‧機組運轉效能警報設定值
c n ‧‧‧第n台動力元件之運轉效能影響權重
F a,1 ‧‧‧第一台動力元件之熱側運轉效能指標
F a,n ‧‧‧第n台動力元件之熱側運轉效能指標
F b,1 ‧‧‧第一台動力元件之冷側運轉效能指標
F b,n ‧‧‧第n台動力元件之冷側運轉效能指標
F ch ‧‧‧機組運轉效能指標
F cp,1 ‧‧‧第一台動力元件之運轉效能指標
F cp,n ‧‧‧第n台動力元件之運轉效能指標
n‧‧‧第n個熱力循環系統的編號
P a,1 ‧‧‧第一個熱力循環系統之熱側運轉壓力值
P a,n ‧‧‧第n個熱力循環系統之熱側運轉壓力值
P b,1 ‧‧‧第一個熱力循環系統之冷側運轉壓力值
P b,n ‧‧‧第n個熱力循環系統之冷側運轉壓力值
T a,1 ‧‧‧第一個熱力循環系統之熱側運轉溫度轉換值
T a,n ‧‧‧第n個熱力循環系統之熱側運轉溫度轉換值
T a,set ‧‧‧熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值
T b,1 ‧‧‧第一個熱力循環系統之冷側運轉溫度轉換值
T b,n ‧‧‧第n個熱力循環系統之冷側運轉溫度轉換值
T b,set ‧‧‧熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值
T ci ‧‧‧冷側熱交換器之流體入口溫度量測值
T co ‧‧‧冷側熱交換器之流體出口溫度量測值
T hi ‧‧‧熱側熱交換器之流體入口溫度量測值
T ho ‧‧‧熱側熱交換器之流體出口溫度量測值
請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關附圖為：第一圖為本發明簡易式分析方法之單一熱力循環系統架構圖。
第二圖為本發明簡易式分析方法之單一熱力循環系統運轉效能分析流程圖。
第三圖為本發明複合式分析方法之單一熱力循環系統架構圖。
第四圖為本發明複合式分析方法之單一熱力循環系統運轉效能分析流程圖。
第五圖為本發明簡易式分析方法之多熱力循環系統架構圖。
第六圖為本發明簡易式分析方法之多熱力循環系統運轉效能分析流程圖。
第七圖為本發明複合式分析方法之多熱力循環系統架構圖。
第八圖為本發明複合式分析方法之多熱力循環系統運轉效能分析流程圖。
1‧‧‧動力元件
2‧‧‧熱側熱交換器
3‧‧‧控流元件
4‧‧‧冷側熱交換器
5‧‧‧熱側源庫
6‧‧‧冷側源庫
7‧‧‧熱力循環系統
10‧‧‧量測參數擷取裝置
11‧‧‧熱側冷媒壓力擷取裝置
14‧‧‧熱側冷媒壓力量測點
21‧‧‧冷側冷媒壓力擷取裝置
24‧‧‧冷側冷媒壓力量測點
31‧‧‧控制裝置
32‧‧‧輸入介面
33‧‧‧輸出介面

Claims (23)

  1. 一種冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，應用於冷熱能應用機組，其分析方法為複合式分析方法，分別應用於多熱力循環系統之冷熱能應用機組，該冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法之流程，其步驟至少包含：a.藉由量測參數擷取裝置擷取機組運轉之量測參數；b.藉由輸入介面輸入設定參數值；c.藉由控制裝置之各控制流程進行運算；以及d.藉由輸出介面輸出機組之運轉效能即時分析結果；其中，係利用該量測參數擷取裝置擷取機組運轉之量測參數，和藉由輸入該介面所輸入設定參數值，在控制裝置之各控制流程進行運算，運算結果將獲得機組運轉效能即時分析指標與狀態，並經由輸出介面輸出機組之運轉效能即時分析結果；其中，該複合式分析方法應用於單一熱力循環系統，其該控制裝置之控制運算流程，更包含熱力循環系統之溫度設定值計算、壓力所對應飽和溫度之函數、動力元件運轉效能計算、機組運轉效能計算以及運轉效能警報分析；該熱力循環系統之溫度設定值計算係為熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值與熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值；該熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值之動態設定運算式，其計算方程式為：T a,set =T ho +c ho 或T a,set =T hi +c hi 其中T a,set 為該熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；T ho 為熱側熱交換器之流體出口溫度量測值； T hi 為熱側熱交換器之流體入口溫度量測值；c ho 為熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數；以及c hi 為熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該複合式分析方法應用於單一熱力循環系統，其該輸入介面之輸入設定參數係為熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數、熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數、熱側運轉效能影響係數、冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數、冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數、冷側運轉效能影響係數、動力元件之熱側運轉效能警報設定值、動力元件之冷側運轉效能警報設定值、動力元件之運轉效能警報設定值以及機組運轉效能警報設定值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該複合式分析方法應用於單一熱力循環系統，其量測參數係為熱力循環系統之熱側運轉壓力值、熱力循環系統之冷側運轉壓力值、熱側熱交換器之流體入口溫度量測值或熱側源庫之流體出口溫度量測值、熱側熱交換器之流體出口溫度量測值或熱側源庫之流體入口溫度量測值、冷側熱交換器之流體入口溫度量測值或冷側源庫之流體出口溫度量測值以及冷側熱交換器之流體出口溫度量測值或冷側源庫之流體入口溫度量測值。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該熱力循環系統之溫度設定值計算，其該熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值之動態設定運算式，其計算方程式為：T b,set =T co -c co 或T b,set =T ci -c ci 其中T b,set 為該熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值； T co 為冷側熱交換器之流體出口溫度量測值；T ci 為冷側熱交換器之流體入口溫度量測值；c co 為冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數；以及c ci 為冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該複合式分析方法，其該壓力所對應飽和溫度之函數，係將該熱力循環系統之熱側與冷側運轉壓力值，經由該函數轉換為該熱力循環系統之熱側與冷側運轉溫度值，再做為運轉效能即時分析流程之運算用途。
  6. 如申請專利範圍第5所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中複合式分析方法，應用於單一熱力循環系統，其中控制裝置之控制運算流程，其運轉效能警報分析係以各運轉效能指標與運轉效能警報設定值做比較，依比較結果作為運轉效能警報輸出之依據。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之控制裝置之控制運算流程，其中運轉效能警報分析包含有：動力元件之熱側運轉效能警報、動力元件之冷側運轉效能警報、動力元件之運轉效能警報以及機組運轉效能警報。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中複合式分析方法，應用於單一熱力循環系統，其輸出介面之輸出機組運轉效能即時分析結果有：動力元件之熱側運轉效能指標、動力元件之冷側運轉效能指標、動力元件之運轉效能指標、機組運轉效能指標以及上述各運轉效能指標之警報狀態。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中複合式分析方法應用於多熱力 循環系統，其輸入介面之輸入設定參數有：熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數、熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數、熱側運轉效能影響係數、冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數、冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數、冷側運轉效能影響係數；以及各熱力循環系統的動力元件之熱側運轉效能警報設定值、動力元件之冷側運轉效能警報設定值、動力元件之運轉效能警報設定值；以及機組運轉效能警報設定值。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中複合式分析方法應用於多熱力循環系統，其量測參數有：各熱力循環系統之熱側運轉壓力值、各熱力循環系統之冷側運轉壓力值；熱側熱交換器之流體入口溫度量測值或熱側源庫之流體出口溫度量測值、熱側熱交換器之流體出口溫度量測值或熱側源庫之流體入口溫度量測點、冷側熱交換器之流體入口溫度量測值或冷側源庫之流體出口溫度量測點以及冷側熱交換器之流體出口溫度量測值或冷側源庫之流體入口溫度量測點。
  11. 壓力所對應飽和溫度之函數如申請專利範圍第10項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中複合式分析方法應用於多熱力循環系統，其控制裝置之控制運算流程包含有：熱力循環系統之溫度設定值計算、各熱力循環系統的壓力所對應飽和溫度之函數、動力元件運轉效能計算；以及機組運轉效能計算與運轉效能警報分析。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該熱力循環系統之溫度設定值計算係為該熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值與熱 力循環系統之冷側運轉溫度設定值。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值之動態設定運算式，其計算方程式為：T a,set =T ho +c ho 或T a,set =T hi +c hi 其中T a,set 為該熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；T ho 為該熱側熱交換器之流體出口溫度量測值；T hi 為該熱側熱交換器之流體入口溫度量測值；c ho 為該熱側熱交換器之流體出口溫度設定係數；以及c hi 為該熱側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值之動態設定運算式，其計算方程式為：T b,set =T co -c co 或T b,set =T ci -c ci 其中T b,set 為該熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值；T co 為該冷側熱交換器之流體出口溫度量測值；T ci 為該冷側熱交換器之流體入口溫度量測值；c co 為該冷側熱交換器之流體出口溫度設定係數；以及c ci 為該冷側熱交換器之流體入口溫度設定係數。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該壓力所對應飽和溫度之函數係將各熱力循環系統之熱側與冷側運轉壓力值，經由函數轉換為各熱力循環系統之熱側與冷側運轉溫度值，再做為各熱力循環系統與機組運轉效能即時分析流程之運算用途。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中各熱力循環系統的動力元件運轉效能計算係為各熱力循環系統的動力元件之熱側 運轉效能指標(F a,n )、動力元件之冷側運轉效能指標(F b,n )、動力元件之運轉效能指標(F cp,n )以及機組運轉效能指標(F ch )，各運轉效能指標之計算方程式為：F a,n =c a ×(T a,set -T a,n ) F b,n =c b ×(T b,n -T b,set ) F cp,n =F a,n +F b,n 其中，c a 為熱側運轉效能影響係數；T a,set 為熱力循環系統之熱側運轉溫度設定值；T a,n 為第n個熱力循環系統之熱側運轉溫度轉換值；c b 為冷側運轉效能影響係數；T b,n 為第n個熱力循環系統之冷側運轉溫度轉換值；T b,set 為熱力循環系統之冷側運轉溫度設定值；以及 n 為第n個熱力循環系統的編號。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該運轉效能警報分析係以各運轉效能指標與運轉效能警報設定值做比較，依比較結果作為運轉效能警報輸出之依據。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該運轉效能警報分析係為各熱力循環系統的動力元件之運轉效能警報及其熱側運轉效能警報與冷側運轉效能警報或機組運轉效能警報。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該輸出介面之輸出機組運轉效能即時分析結果係為各熱力循環系統的動力元件之 運轉效能指標及其熱側運轉效能指標、冷側運轉效能指標、機組運轉效能指標或上述各運轉效能指標之警報狀態。
  20. 如申請專利範圍第1項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該冷熱能應用機組係將該冷側源庫之能量轉移至該熱測源庫。
  21. 如申請專利範圍第1項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該冷熱能應用機組係為空調機、冰水機、冷凍機或熱泵機等由熱力循環系統所構成之機組。
  22. 如申請專利範圍第1項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該熱側源庫係為大氣源、熱水源或散熱或加熱用途之設備。
  23. 如申請專利範圍第1項所述之冷熱能應用機組運轉效能即時分析方法，其中該冷側源庫係為大氣源、冰水源或可供冷卻用途之設備。
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