第二章 建築能源效率提升補助案例
2.28 行政院衛生署屏東醫院
2.28.1建築簡介建築簡介建築簡介建築簡介
行政院衛生署屏東醫院位於屏東市自由路 270 號，為一棟地上 3 層，地下 2 層樓之 建築物，總樓地板面積 48,894 m2，該大樓為醫療性質大樓，使用時間亦較其他辦公型 大樓長，平時提供民眾門診、急診、住院等醫療服務，使用時間為每日 24hr。圖 2.28.1 為行政院衛生署屏東醫院建築物之外觀。
圖 2.28.1 行政院衛生署屏東醫院之建築外觀圖 2.28.2 改善改善前設備及系統狀況概述改善改善前設備及系統狀況概述前設備及系統狀況概述 前設備及系統狀況概述
本建築物分有醫療大樓與復健大樓 2 棟，其中醫療大樓共設置 750RT；復健大樓設 置 300 RT。目前建築物熱水設備使用柴油式熱水鍋爐老舊，每年耗費燃油費約 408 萬 元，造成營運成本之沈重負擔，且效能不佳，圖 2.28.2 為 97 年度鍋爐使用燃料費用。
0
圖 2.28.3 行政院衛生署屏東醫院新設熱泵系統流程圖 增設熱泵系統
並連兩套空調系統
2.28.4 改善前後改善前後比較改善前後改善前後比較比較比較
既有熱水槽 既有熱水管路
既有冰水主機 既有冰水主機
既有冰水泵 既有冰水管路
新設熱泵主機 熱泵流量調整
熱泵流量量測 區域泵流量量測 2.28.5成效分析成效分析成效分析成效分析
本次改善工程將針對上述問題進行改善，並將改善後之設備納入 BEMS 建築能源管 理系統，有效控管空調設備運轉及操作，提高整體系統運轉效率。現場測試與分析結果 如下:
1. 熱泵系統節能效益分析
本次工程改善增設熱泵系統與既設鍋爐系統並將改善後之設備納入既設監控系 統，使其升級為 BEMS 能源管理系統，有效控管空調設備運轉及操作，提高整體系統運 轉效率。改善前後節能效益分析，如表 2.28.1，為改善後熱水系統節能效益評估。使用 熱泵系統，預估使用效率可提高 4 倍左右，加上與既設鍋爐系統配合使用，評估熱水系 統每年可節省 3,409,791 元運轉費用，並且每年可減少 82,295kg 之二氧化碳排放量；若 加上熱泵系統運轉所產生之空調節能效益進行評估，預估改善後每年可節省 4,002,379 元；並可減少 222,617 kg 二氧化碳排放。
表 2.28.1 行政院衛生署屏東醫院新設熱泵主機熱水能效益分析
鍋爐系統分析 改善後熱泵系統分析 熱水系統分析
改善前分析 HP-1 HP-2 每年平均熱水熱值之能源費用(元/Mcal) 3.54 0.94 1.25 每年平均產生熱水熱值(kcal) 1,357,790,960 992,197,721 365,593,239 每年燃料(耗電量度數)消耗量 182,867(公升) 375,804(kWh) 147,096(kWh) 每年運轉費用(元) 4,805,300 939,510 455,999 CO2排放量(kg) 414,860 239,011 93,553 每年可節省燃料(電力)費用(元) 3,409,791
每年可降低二氧化碳排放量(kg) 82,295
註:
1. 以 97 年度整年所產生之熱值為基準進行評估，熱泵主機 HP-1 全天運轉；HP-2 每日運轉約 10 小時 2. 每消耗 1 度電力產生 0.636kg 二氧化碳
3. 每度電力費用為 3.1 元進行評估；若系統運轉 24 小時則每度電 2.5 元計算
表 2.28.2 行政院衛生署屏東醫院新設熱泵主機產生之空調節能效益分析 熱泵冰水系統分析
說明
HP-1 HP-2 熱泵系統每日平均產生之冷凍能力(RT) 21.73 23 系統使用效率(Chilling) 1.78 1.65 每年節省之耗電量(kWh) 152,284 68,348 每年可節省燃料(電力)費用(元) 380,710 211,878 每年可減少CO2排放量(kg) 96,853 43,469
註：
1. (*)以每冷凍噸耗電量 0.8kW/RT 估算，HP-1 每日運轉 24 小時；HP-2 每日運轉 10 小時，
共 365 天
2. 每消耗 1 度電力產生 0.636kg 二氧化碳
3. 每度電力費用為 3.1 元進行評估；若系統運轉 24 小時則每度電 2.5 元計算
表 2.28.3 行政院衛生署屏東醫院熱泵 BEMS 節能效益分析
項目 節能效益分析
節能效益(kWh) 78,435 節能效益(元) 196,088 減少 CO2排放量(kg) 49,885
註：
1. 熱泵系統整年運轉耗電度數 522,900kWh
2 .BEMS節能效益為熱泵系統運轉度數的 15%進行計算 3. 每度電力費用為 2.5 元進行評估(含夜間離峰用電)
3. 改善成效總結
1. 使用熱泵系統，預估使用效率可提高 4 倍左右，加上與既設鍋爐系統配合使用，
評估熱水系統每年可節省 3,409,791 元運轉費用，並且每年可減少 82,295kg 之二 氧化碳排放量。
2. 若加上熱泵系統運轉所產生之空調節能效益進行評估，預估改善後每年可節省 4,002,379 元；並可減少 222,617 kg 二氧化碳排放。
3. 增設熱泵 BEMS 系統，預估整年可減少 78,435 度之電力消耗；減少 196,088 元運 轉費用；減少 49,885kg 二氧化碳排放量。
第三章 第三章 第三章
第三章 建築 建築 建築能源效率提升 建築 能源效率提升 能源效率提升 能源效率提升諮詢案例 諮詢案例 諮詢案例 諮詢案例
3.1 宏碁總部辦公大樓 宏碁總部辦公大樓 宏碁總部辦公大樓 宏碁總部辦公大樓
3.1.1 建築概述建築概述 建築概述建築概述
宏碁總部辦公大樓位於台北縣汐止市新台五路一段 82 至 85 號，為地上 25 層，地 下 3 層樓之建築物，總樓地板面積 42762 m2，使用性質為辦公建築，使用時間為 7:00~19:30。圖 3.1.1 為該大樓建築物之外觀。
圖 3.1.1 宏碁總部辦公大樓之建築外觀圖 3.1.2 狀況描述狀況描述 狀況描述狀況描述
1. 空調主機性能劣化
宏碁總部大樓原有老舊之冰水主機四台，共 2300RT，依據能源局公告標準，本大 樓空調主機應具備 COP 6.1 以上，經換算為 0.58kW/RT。因此，依據量測結果標示如下：
1 號主機耗電量為 0.890 kW/RT ，耗電超過標準值約 53.4%
2 號主機耗電量為 0.862 kW/RT ，耗電超過標準值約 48.6%
3 號主機耗電量為 0.879 kW/RT ，耗電超過標準值約 51.5%
4 號主機耗電量為 0.977 kW/RT ，耗電超過標準值約 68.4%
顯示本主機群經 15 年之運轉，效率已大幅劣化，亟待進行進一步改善工程。
2. 室內空氣品質不佳
依據環保署公告之室內熱環境空氣品質規定，本大樓之室內 CO2，濃度應控制於
1000ppm 以下。經量測結果顯示，目前室內空氣品質不佳，CO2濃度經常高於 1500ppm 以上，具極大之改善空間。甚至於無人使用之辦公室空間，由於空調回風於密閉空間重 復循環，因此背景 CO2濃度亦接近 1000ppm 左右，顯示外氣量明顯不足，具改善空間。
3.1.3 節能諮詢節能諮詢改善對策節能諮詢節能諮詢改善對策改善對策改善對策
宏碁辦公總部大樓之空調改善依優先階段性可大致分為：
一、提高空調主機運轉效率
宏碁總部大樓原有老舊之冰水主機四台，共 2300RT。經調查結果顯示，在空 調耗電量最高的夏季，空調負荷噸數約為 1200RT，其餘季間，空調負荷噸數皆約 小於 800RT，甚至更低。在此，若能根據大樓空調使用情形，將原有主機進行汰換，
並趁機減少過量設計之主機容量，則可大幅提升能源效率。
二、冰水泵改換為 VWV 變頻系統
VWV 可變冰水流量之運轉策略建立 三、應用外氣冷房或空調箱預冷方式節能策略
(1)夜間通風模式之建立 (Night Purge) (2)外氣冷房之應用
(3)CO2濃度最佳外氣量控制
3.2 明台產物保險辦公大樓 明台產物保險辦公大樓 明台產物保險辦公大樓 明台產物保險辦公大樓
3.2.1 建築概述建築概述 建築概述建築概述
明台產物保險辦公大樓位於台北市大安區仁愛路四段一號，為地上 12 層，地下 3 層樓之建築物，使用性質為辦公建築，使用時間為 8:30~17:30。
3.2.2節能諮詢節能諮詢節能諮詢節能諮詢改善對策改善對策改善對策改善對策
1. 空氣側節能策略之建立：
(1) 原 VAV 系統改為利用 CO2濃度控制外氣量之智慧型控制：目前設計為直接引 進外氣進行預冷後導入室內使用，但因回風設計問題，故目前室內二氧化碳 濃度依然偏高。
(2) 可利用空調箱進行 Free Cooling 跟夜間通風模式之建立(Night Purge) ：利用 既有監控系統與每層樓之空調箱進行夜間通風排熱及於冬季外氣焓值較低
時，直接導入外氣冷房策略，可大幅降低空調用電。
2. 照明系統節能策略之建立：
(1) Lux 過 量 設 計 ： 因 降 低 全 般 照 明 之 照 度 水 準 ， 同 時 設 定 局 部 照 明 (Task Lighting)。
(2) 老舊之 T8 燈管更新為 T5 燈管，降低需量。
(3) 二線式智慧型照明系統之建立：利用二線式照明系統，進行區劃系統之建立。
且目前之室內工作面照度為 1008Lux，遠超過一般 750Lux 標準。可於更換燈 具時大幅降低照明水準，並將低需量。
3. BEMS 系統之建立
依我國經濟部公告 BEMS 分級第四級水準與本土化運轉策略之建立。同 時，以預測負荷型創新之控制模式 (Predictive model) 將上述 4 大系統以 ICT 資 通訊技術加以整合並應用網際網路進行線上即時遠端監控 (Real Time Online) ， 以達成系統最佳化之運轉目標。包含：
(1)耗能積算與運轉資料庫之建立 (2)系統自動診斷與示警
(3)節能策略之擬定與應用 (4)智慧型運轉策略之實施 4. 空調系統節能策略之建立
(1) 儲冰系統加大容量，將融冰泵進行變頻並新增較小噸數之融冰泵，以形成 1 對 1 控制，避免加班時段融冰泵需單顆全開之狀態，並導入融冰策略。
(2)冰水主機加裝智慧型電表，並加裝流量計利用 BEMS 積算 COP，並導入高效 能主機先發策略。
(3)二段式及三段式電價結構評估，利用智慧型電表進行需量控制：原二段式電價 結構下，利用智慧型電表進行需量控制，於尖峰時段限制其需量，可避免超 約並且可降低流動電費。
3.3 東元中壢廠 東元中壢廠 東元中壢廠 東元中壢廠
3.3.1 建築概述建築概述 建築概述建築概述
圖 3.3.1 為東元中壢廠建築物之外觀。
圖 3.3.1 東元中壢廠之建築外觀圖 3.3.2 節能諮詢節能諮詢改善對策節能諮詢節能諮詢改善對策改善對策改善對策
1. 空氣側節能策略之建立：原 VAV 系統為利用溫度控制風量，改為利用 CO2 濃度 控制外氣量之智慧型控制。
2 . 照明系統節能策略之建立：
(1) 老舊之 T8 燈管更新為 T5 燈管，降低需量。
(2) 二線式智慧型照明系統之建立：利用二線式照明系統，進行區劃系統之建立，
並於工廠區導入晝光，可降低全般照明之水準，大幅降低照明耗電。
3. 電價結構之評估：
(1) 利用智慧型電表進行需量控制，控制需量及各廠評估卸載程序：利用智慧型 電表進行需量控制，可降低三段式電價結構中尖峰時段之需量，節省可觀之 電費，但各場須先評估可控制之設備需量及各廠主要耗能設備之卸載程序。
(2) 鑄造電爐之節能策略與開啟時機。
(3) 壓縮空氣儲氣槽之之節能策略及壓縮控器使用端之區劃設計：需由廠區裝設 感應器或監控系統，進行壓縮機使用負載曲線分析,以發現是否於尖峰時段啟 動過於頻繁或時數過久。考慮是否可串聯廠區之壓縮儲氣槽或加大儲氣槽進 行離峰之儲氣可行性，若可行可考慮改為三段式電價，可節省大量經費。