空調主機EER量測驗析實務技術
又名：空調主機如何作效率量測驗析
工程產業技術：勝過降價殺價的技術、勝過偷工減料的技術、空調系統為什麼要做水處理、空調工程業.商戰技能(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、新冠疫情下提高競爭力(1)、(2)、常識常理應用、主機效率下降改善技能、主機耗能增加改善技能、技術圖譜與競爭力分析、水處理化工和EER的整合技術(1)、(2)
總彙系列：1.CNS/EER/積垢/熱傳熱力綜合系列、2.CNS/EER系列/應用、3.總彙.水處理化工技術、4.總彙.水處理術語、5.EER工程.文章總彙、6.E平台-水處理技術
水處理技術系列：1.空調水質污染計算、2.EER問題與改善方法.原理、3.化工技術解說(1)、4.化工技術解說(2)、5.空調技師-水處理設計技術、6.水處理.實用技術及市場狀況
CNS系列檔案：CNS、AHRI技術、CNS、AHRI技術要點、EER節能技術90%、空調主機EER量測驗析實務技術、EER全年確效技術、冰機EER.基準值技術及運用SOP
EER與積垢浪費檔案：EER訪測.經濟部、綠基會實測、費用展開表、LCC 20年比較表、積垢與LMTD公式演算、積垢熱傳熱力分析、LMTD公式演算筆記、節能術語解釋及技能說明
工程效益系列：費用展開表、工程經濟效益評比、偷工減料、損害業主權益
EER改善成效檢驗系列：懶人包(0)、(1)、(2)、穩態EER技術(1)、(2)、(3)
成效驗析實務系列：EER驗證分析實務(1)、(2)、EER驗證分析系統畫面
趨近溫度系列：趨近溫度的謬思(1)、(2)、(3)原來一直都錯了、(4)謬思的實證
防蝕效益系列：1. 冷卻水處理腐蝕率標準、2. 水處理防蝕經濟效益技術
法令系列：1水處理採購與法令、2水處理與能源管理法、3水處理與技師法、4.EER工程帶動空調產業發展、5.ESCO產業發展的契機、6水處理與偽造文書、7承商水處理技術
業主系列：1主機EER改善.第一步、2業主進階技術、3基本功、4.CUS/EUS發包範例.解說、5業主再進階技術、6運轉EER改善專案、7精明購買家.知識經濟、8水處理送審範例解說
監造系列：搶標下.業主監造技術(1)、(2)、(3)
【大綱】 在假貨充斥空調水處理業中，新湧就是信用、專業 TOP BOTTOM
【內容】 在假貨充斥空調水處理業中，新湧就是信用、專業 TOP BOTTOM
30~40年來空調業界的雙重困擾之處，尤其是施工採購送審未達CNS 12575防垢成效標準卻假冒者，就是不真、就是假貨，充斥在空調水處理業中，毋庸贅述。
要言之，由M&V節能量測驗證程式518,400筆/年運轉資料庫可依序提供：EER測試(CNS 12575)取得動態EER→依水溫負載群組→取得穩態EER→依相同水溫負載及週、月、季、半年、年之時序比較分析→確定防垢成效之檢驗結果。
０、前言
空調水處理節能量測驗析(M&V)的投資效益很高，可驗析計算水處理節能防垢防蝕成效達新建工程案的167%，或改善工程案(只計水處理該項)的15~30倍或1,500~3,000%，空調技師若能瞭解經濟效益(註：投資效益分析屬新增項時之業主常規性工作)，本人未曾遇見不接受驗收防垢防蝕成效的業主。另一層面，本人20~30年前多次遇見空調技師反映業主的抱怨，說：「技師你們只是設計你們想要的，我們業主想要的你們並未設計進去」。只是那時本人並未想到投資效益分析與技師法第19-1-2&3條、冷凍空調業管理條例第7條業主權益二條文的關聯，20多年後回想起來覺得「殊為可惜」。
惟，「往者已矣，來者可追」，空調技師、工程公司先進們今日既知道此事：投資效益分析是許多業主看重之事，也為業界30年來所疏忽而未建立之產業實務技術(30年後建立並列於超連結)，更是高達新建工程案總造價的167%，或改善工程案(只計水處理該項)的15~30倍或1,500 ~ 3,000%的立論根據，標場語言與相關網文敬供卓參，先進們都知道該怎麼做，不需贅論。
A. 節能量測驗析的投資效益很高
遺憾的是空調工程歷年來幾乎沒有在驗收時，量測主機效率當作基準值，遑論保固檢驗運轉值來查證防垢成效，這成為偷工減料、損害業主權益的溫床，基準值、運轉值都是EER、COP穩態值，節能量測驗析(M&V)的投資效益很高，因為它進階可做為積垢改善的投資效益之計算基準(注意：此處有2種相異但關聯的投資效益，一為軟體採購投資效益，另一為水處理系統採購投資效益)。技師公會近年推動TAB工作，但似乎還看不見很大成果，連會員技師支持的成效都少見到，主因是業主要求倘若要增加預算就需有對應的投資效益，花錢花在刀口上。特別是業主認為TAB工作屬於空調專業，本來就應該做。這一句「本來就應該做」，換句話說不能增加預算，必須自行調整吸收。這一關卡(效益分析屬商業技術，與空調技術為不同領域)葬送許許多多的構想(好壞構想都算)。本文先論空調技術面，商業技術面的投資經濟效益另文討論，請參見超連結。
另外，若EER、COP量測驗析的結果若欲當作水處理防垢成效，必須把水質條件一併列入抄表記錄。因為冷卻水導電度若未達500微姆歐(稍高於400微姆歐)時，這種水質並不致於結垢；既然沒有積垢條件，當然沒有防垢成效可言。但稍高於400微姆歐就相當接近自來水(台灣大多數地區如新竹至台南自來水300多微姆歐，高雄500～700微姆歐)。倘若冷卻水控制在400～500微姆歐，此時必須排放極大水量，水費相當驚人。近20年來因台灣屬嚴重缺水國家，主管機關工業局規定冷卻水控制值須達2,000微姆歐，台塑六輕用水量更大，必須大量節水，冷卻水控制值更高達3,000～3,500微姆歐，防垢技術挑戰更高。
B. 空調業無化工工程師，節能量測驗析措施協助防垢
1. 化工廠有許多化工工程師可做劑量補償
空調業界(技師、工程公司、業主)必須注意：化工廠做冷卻水水處理時，
1. 他們有許多化工工程師，可以做水處理劑量的調整與配合(意即劑量補償)，空調業界
連一個也沒有，無法做水處理劑量的調整與配合；
2. 化工廠因其製程溫壓控制必須穩定，故負載與蒸發量穩定，因而冷卻水補水量、排水
量具相對可預測性，水處理劑量容易配合，防垢成效可以預測與掌握；
2. 空調業無化工工程師無法做劑量補償
相對的，空調水處理系統存在：
1. 空調業主操作技術不足(不及格，因為沒有化工工程師)；及
2. 化學工法失能(因為不能應付空調主機負載所致冷卻水水質的雙重不規則變動)；
此種雙重處理失能所致多重成效誤失之嚴重問題。
其主因乃是空調系統以空調側之製程、空調間溫溼度控制為主，主機負載隨之變化而呈現具變動性，冷卻水補水量、排水量相對於化工廠具十分不可預測性，水處理藥劑需求量無法計算與明確訂定，實際劑量調整與操作更難以配合，可以預測一定快速結垢，差別只是各家防垢成效難以掌握積垢速度，亦即EER、COP下降速度。
空調主機耗電量大，積垢浪費隨之更大，這二者已是眾所共知，節能量測驗析(M&V)系統或措施在這情境下，顯出十分的重要性，它可以協助
1. 訂定EER、COP下降限值；
2. 在達到該限值之前採取補救措施，加強防垢，且是有效防垢而非低效防垢；
3. 避免持續積垢浪費電量與電費。
4. 註：包含儀表誤差、相同水溫、負載但不同季節、期日之取樣點誤差、CNS 12575允差(約5%)等3種共10%的綜合誤差值。
一、有節能驗證分析系統時 大綱 TOP BOTTOM
藉助該M&V系統軟體直接建立主機運轉EER、COP的節能資料庫(動態值)，並運用該系統建立其穩態值。
A. 技術概論
驗收時操作該M&V系統軟體建立EER、COP基準值曲線base line，然後三、六、九個月，一年、兩年、三年後的情況下，同水溫、同負載條件下運轉值可跟驗收時建立的EER baseline資料庫比較即可。基準值、運轉值都是EER、COP穩態值。以後每年酸洗後同樣建立EER、COP基準值曲線。
經濟部二次實測的第一次80、81年實測各約200台主機的運轉EER、COP，以及第二次100年綠基會(開啟PDF檔案後移至第3頁)實測506台都發現：主機的運轉EER、COP因為普及的傳統化學水處理績效不好，實測結果都有嚴重積垢。主機運轉EER、COP與新機相比平均降低了33％，亦即最大相差了66％。
EER、COP節能量測驗析(M&V)實務技術將可扮演照妖鏡的角色，在電費激漲29％的101年，提升節能的改善意願。
B. 執行步驟 大綱 TOP BOTTOM
1. 由M&V系統軟體建立EER、COP基準值曲線(base line)的二種方法：
1.1. 方法一：驗收時的第一週，一分鐘建立一筆資料，一天共1,440筆或當日起5天共7,200筆，倘若延伸為五個工作天，必須特別注意防垢工作，避免基準值受到積垢汙染而超過允許誤差。建立各種的水溫及負載條件下的EER、COP資料庫→ 剔除非穩態數據、留下穩態EER數據(稱基準值) [(詳見“二種穩態EER技術”)]→ 做量測驗證及節能分析。
1.2. 積垢係數修正：base line應依AHRI 550 或 CNS 12575標準的積垢係數 0.44 * 10-4m2℃/W修正。因新機積垢係數約為0，交貨EER、COP值若未修正，則應請主機廠商提供修正值(進口主機通常提供修正值)製作EER、COP基準值曲線，否則主機運轉正常後由監控系統提供資料庫，M&V節能分析軟體在不同負載、冷卻水入水溫下，建立的EER、COP值可預留5%作為日後有狀況的彈性比較參考。此狀況之發生乃因主機運轉紀錄通常為暫態，保留彈性可減少操作人員在未具備EER、COP技能前的疑慮及困擾。
1.3. 方法二以例證說明：主機資料基準值為該主機廠商所提供，根據AHRI 550所作IPLV測試。根據IPLV的100、75、50、25%條件下的EER、COP耗能率分別為0.689、0.619、0.607、0.757 kW/RT (如下圖1之綠色曲線)。
2. 水處理節能之成效驗析技術。方法一的基準值或方法二的前組基準值數字分別除以0.9與0.6即得前圖表上的數字組合，繪製於圖表上，以便日後容易辨別。100%的綠色曲線及90%的棗紅曲線(棗紅代表合約邊線的警戒色)，若運轉後的EER、COP值或耗能率(即是運轉值)落點於二者間即是合於合約要求之90~100%：若運轉值落點於90%的棗紅曲線以上，則為不合格。這是極淺顯易懂的事。（如下圖1）
3. 三、六、九個月，一年、兩年、三年後的情況下，因為資料庫每日有1,440筆，每月有43,200筆，每3個月有129,600筆，可以由滿期日1,440筆或當日前5天7,200筆資料運用節能驗證分析系統找出同水溫、同負載條件下的運轉EER、COP→ 剔除非穩態數據、留下穩態EER數據(稱運轉值)→ 做量測驗證及節能分析，拿來跟驗收時五天建立的EER baseline資料庫(基準值)比較，從而得知主機是否受fouling影響而讓EER、COP降低。EER、COP基準值base line建立後，每筆負載、水溫之EER、COP值即為100%，每筆對應的90％數值二者之間即為合約要求的範圍。日後EER、COP運轉值必須落在該範圍內才是合格(基準值、運轉值均為穩態值)。
圖1 主機EER運轉值100、90、60％比較分析圖 大綱 TOP BOTTOM
缺值填補技術
4. 進一步仔細說明缺值填補技術。倘若三、六、九個月後沒有相同水溫、負載條件的基準值(缺值)，此時如何驗證EER是否符合合約90%的要求呢？此時我們要以科學方法建立第二基準點(填補)，因為數學是無誤差的運算，並用科學的遞移觀念去比對EER、COP穩態值。下面以例證說明較易瞭解。
4.1. 假設驗收時是夏季。白天氣溫高，但傍晚及夜間氣溫低降低仍多可見到冷卻水入水溫達27℃以下及75～80％負載。水溫高及負載高是大家熟知而無疑問的，此不贅言。
4.2. 特別注意：基準值曲線base line條件下的EER、COP值群組都是在同一週，也都是相同積垢狀況。同樣的，三、六、九、12個月的「那一週內」，也都是相同積垢狀況。只是這四個「那一週內」的積垢狀況是否相同，必須視水處理節能防垢性能而定。
4.3. 設定五天「那一週內」的EER值群組依月序為EER0(夏)、EER3(秋)、EER6(冬)、EER9(春)、EER12(夏)。每一個EER值群組都有7,200筆。依前4.1點說明，秋季上下午及中午的水溫負載條件，有許多時段是與夏季上下午及傍晚相同的運轉溫載條件。所以EER0與EER3在相同條件就可以依照科學技術要求作比較。同理，EER3與EER6、EER6與EER9、EER9與EER12都可以依照相同模式比較。另請參見全年確效技術— 穩態EER比對一節。
4.4. 遇到設定五天「那一週內」的基準值群組缺值時，則A. 一律依序以缺值相同溫載條件的第一個運轉值，B. 該日其他運轉值除以各自相同溫載條件對應的基準值之後的百分值，C. 接著計算各百分值得總平均值，D. 並以該平均值訂為當天的百分值，E. 最後再計算該運轉值除以當天百分值，F. 所得的值當作填補的基準值。這就是缺值填補技術。基準值缺值填補以後，當然可回頭依照第4.1~4.3點來重新計算運轉值降低的百分值，來檢驗水處理防垢成效，殆無疑問。
5. EER、COP節能量測驗析(M&V)實務技術將可扮演照妖鏡的角色，監督EER、COP運轉值落點何在，是否落於合約範圍內。在電費激漲29％的101年，提升節能的改善意願。另一方面，也是節能改善採購水處理系統的照妖鏡，依據CNS 12575國家標準來決定是否該水處理系統有防垢成效。
二、沒有節能驗證分析系統時— 莫里耳曲線的運用技術
本節前提是「沒有節能驗證分析系統時」，就是「無其他可知道當下能效值」的現狀，莫里耳曲線的運用技術是「可知道當下能效值」的最好(即最低投資)選擇。壓焓圖的莫里耳曲線是冷凍空調基本原理課程就具備的熱力學基本技術。業界許多人雖然由空調專業科系畢業，但他們不知何故心裡總是覺得不踏實。殊不知教科書若能妥善利用，仍有許多可靠的技術寶貝發展出來。換言之，事在人為。
1. 申請專利案及其應用
本節討論由熱力學發展出來的技術，應用時利用抄表記錄與壓焓圖的莫里耳曲線計算出能效值，本技術可全部人工作業或(電腦連線軟體擷取資料+Excel公式人工計算的複合作業)甚至採用全部軟體作業均可，但都必須腳踏實地、一個蘿蔔一個坑、一步步完成。本人進一步研發申請獲准第三個專利「冷凍空調主機效率的智能量測驗證方法及其系統」，以供空調業界使用。其主要技術就是：
1. 一方面把莫里耳曲線依照專利法要求(就是專利三性，新穎性、進步性與第三要求是
實用性，即產業利用性)來研發，並轉應用寫下軟體技術，由抄表記錄轉化成→
EER理論、COP理論→找出其穩態值→ 繪製一系列能效值的積垢惡化趨勢線；
2. 另一方面本技術可用來檢驗水處理廠商的防垢成效，意即改善以前積垢惡化、能效
值降低，改善後長期不再惡化、能效值可維持一定範圍，就證明其防垢成效。
3. 積垢惡化、防垢成效二類趨勢線參見超連結之藍紅色線、綠色線及解說。
A. 技術概論
沒有節能驗證分析系統時只好利用抄表記錄，再利用壓焓圖的莫里耳曲線計算出
EER理論、COP理論值(參見圖2)。最後比照前節模式在不同季節或月份尋找相同水溫相同負載運轉的穩態條件，做其能效EER理論,穩態、COP理論,穩態的基準值、運轉值之比較分析，來檢驗有否積垢惡化情事。
1. EER、COP正確性探討—經過專利案嚴格審查
技術正確性是第一重要的，更是基本的要求，此無庸置疑。本人在和許多先進訪談過程中，發現他們常常有這方面的疑點，「有疑點」這基本心態是對的，關鍵是：不能無限止懷疑，在基本懷疑的進一步都必須轉化在科學領域內尋找正確答案的研發，否則第二步及以後就因缺乏科學支持而陷入錯誤之中；換言之，自始至終都必須在科學領域內才算是正確答案；本項(下一段)藉由EER比較運轉值、基準值來檢驗防垢成效，是否自始至終都在科學領域內，如果檢驗結果“是”，那麼當然就屬科學，無庸置疑。只是人一多之後就有質疑的健康性與不健康的差別，就像是迷信有二類，第一類的迷信，就是迷信，很多這類人；第二類的迷信，就是執迷不信，還是很多這類人；就是當你攤開證據澄清事實真相之後，他仍不信的這種人。心理學常探討這類現象，有一類現象稱之為盲點或過度自信、盲目自信，嚴重的稱之為paranoid偏執狂，只是輕重程度的不同。各業界都有這類人，也有另一類人，像是跑步、打球，進階為奧林匹克競賽或籃球NBA、棒球大聯盟；也有像是科學界有諾貝爾物理獎、化學獎、醫學獎等；此不是本網站重點，不再贅敘，回到EER、COP技術的正確性探討。
EER理論、COP理論相比值的正確性：因為我們目的不是求取能效絕對值，而是相對之比值；主要理由是：
1. 能效絕對值、相對值二者比值都顯示出積垢對耗能的相同影響程度；而
2. 由本文莫里耳曲線技術可以求出EER理論、COP理論→再進階與EER出廠、COP出廠
之出廠資料比對→得出EER實際、COP實際。此重複所得者為理論系列值、實際系列
值，任選其中一系列值做第3點防垢成效比較。
3. 由所求出之系列值，就可以由該系列之基準值、運轉值(完工新機或每年酸洗後新開
機之當天運轉穩態值稱為基準值，其餘364天穩態值稱為運轉值)，相比較看出能效值
衰退與積垢的關係，以及防垢改善效益。
4. 再由數學原理很容易找出二數值同除或同乘一常數，其結果的比值前後仍是相同。
這種計算的正確性為100％(意即不增不減原有的誤差)，比起電子儀表感測器或電腦
監控系統存在隱藏誤差，相比之下還是好得多。(註：監控系統無法提供穩態值，故
無法比較分析及檢驗防垢成效。)
第三個專利案獲准是多年研發後又經過一年的撰寫才提出申請，再經過三年的嚴格審查(包括一次意見函與申復函)，已經證明本技術的正確性。
2. 可能誤差探討
抄表的人為誤差與減除：在多筆數據的對照及相比下，誤差大的數據很容易挑出來剔除。機電類的故障，主機廠幾乎都能判斷及排除、修復；主機廠無法處理的就是積垢問題，這屬於本公司的專長領域。首先釐清，積垢非屬誤差，而是更糟糕的故障，必須積垢抑制成效良好，探討申論於下。
動態EER、COP未達科學要求的再現性，因而本身沒有探討意義和價值，基準值、運轉值都是具備再現性的EER、COP穩態值，穩態值有一定趨勢及影響，例如：積垢抑制成效良好者，該相同水溫負載的穩態值全年維持在一定範圍(CNS 12575允差約5%)，超過該範圍就表示積垢抑制成效達警戒訊號，必須改善。所以，剔除後的數據再進一步求得的穩態值，當然達到可靠性的要求。
當然，如果規範可要求技術資格認證，合格廠商的科學訓練之技術經過經濟部技術審查或空調技師依規範審查等，其結果可靠度當然具備了。
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圖2 由壓焓圖的莫里耳曲線計算出EER值 大綱 TOP BOTTOM
COP理論或EER理論＝ Q / W ＝ (h1−h4) / (h2−h1) 其中 h4＝h3……(1)
B. 執行步驟
利用抄表記錄→再利用壓焓圖的莫里耳曲線時，步驟如下：
1. 首先看主機使用什麼冷媒(例：R134A)，以下步驟就採用該冷媒的壓焓圖或其特性資料庫。另參見「EER的智能量測驗證方法及其系統」大綱、專利功能，專利用途與價值。
2. 由抄表記錄的冷媒高壓(PH )及低壓(PL )，接下來對照該冷媒的壓焓圖，繪製莫里耳曲線或其特性資料可得高壓冷凝液態的熱焓值h3及低壓蒸發氣態的熱焓值h1，而絕熱膨脹的熱焓值h4＝h3，再根據壓縮等熵線(Constant Entropy Line)和高壓冷凝的水平線得到交點的熱焓值h2(參見圖2)，再接著用上述公式即可計算得出動態COP理論或EER理論→進一步得出動態EER實際組值。
3. 由能效值COP或EER衰退程度，可以看出積垢的輕重程度，或維持不衰退，就是積垢有良好控制，也就是達到防垢節能成效了。這是本節莫里耳曲線的運用技術的終極目的。
三、結論
本文為高階技術，且因對業主具極大經濟效益的奪標關鍵，而為標場實務的市場技術。特別在廣行最低價標制度所致氾的濫惡性競爭→ 偷工減料橫行之標場生態中，如何建立業主利益的藍海奪標之實力技術，套句郭台銘語錄「技術如果看一眼就學去，那麼，那是連門檻都沒進去呀！怎麼稱得上技術二字呢？」講得好！
本文既然已敲開了門，建請讀者自行建立進階藍海奪標技術，才是正途。亦歡迎來電討論。
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