第二章 建築能源效率提升補助案例
2.23 國立虎尾科技大學
2.23.1建築簡介建築簡介 建築簡介建築簡介
國立虎尾科技大學前身為雲林工業專科學校，位於雲林縣虎尾鎮文化路 64 號，於民國 69 年成立，其中，學生第一宿舍大樓為一棟地上 4 層，地下 1 層樓之建築物，作為女學生住 宿與休閒交誼之空間。由於屬於學生宿舍，使用時間長，約為全年使用。圖 2.23.1 為該棟建 築物之外觀。
圖 2.23.1 國立虎尾科技大學學生第一宿舍之建築外觀圖 2.23.2 改善前設備及系統狀況概述改善前設備及系統狀況概述改善前設備及系統狀況概述改善前設備及系統狀況概述
建築物既設空調系統主要為窗型冷氣與分離式冷氣；熱水設備方面，目前設有 4 台瓦斯 鍋爐，於民國 95 年設置至今，主要供應宿舍內約 581 人次生活用熱水。建築物之空調及熱水 系統現況整理說明如下:
1. 原有熱水系統使用瓦斯鍋爐提供生活用熱水，但因設備老舊導致運轉效率不佳，每 年運轉費用約 628,985 元。因此本次工程針對熱水系統增設熱泵設備提高能源效率。
2. 目前建築物主要使用分離式與窗型冷氣機，建築物內無裝設引外氣設備，置換室內 空氣，減少室內二氧化碳濃度，造成室內空氣品質不佳，影響人員健康。
3. 目前建築物無相關空調系統監控設備，對於相關設備無法有效進行控管。
表 2.23.1 國立虎尾科技大學 97-98 年度天然氣費用
天然氣使用月份 使用度數 費用(元)
97-04 1,617 51,942
97-05 1,390 53,058
97-06 547 21,144
97-07 407 15,788
97-08 812 31,104
97-09 1,168 44,907 97-10 2,112 81,035 97-11 2,676 93,476 97-12 2,127 67,410 98-01 1,340 41,205 98-02 2,233 68,530 98-03 1,934 59,386
總費用 628,985
NT$
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000
97-4 97-5 97-6 97-7 97-8 97-9 97-10 97-11 97-12 98-1 98-2 98-3
圖 2.23.2 國立虎尾科技大學逐月天然氣費用曲線圖
2.23.3 改善項目及對策說明改善項目及對策說明改善項目及對策說明改善項目及對策說明 改善項目一覽表：
改善項目 問題描述 改善對策
增設熱泵及 BEMS 現有鍋爐製造熱水的能 源成本過高
1. 增設熱泵系統與現場 鍋爐系統結合，熱泵 系統做為預熱或先發 運轉，提升整體熱水 系統能源效率 2. 增設熱水能源管理系
統，有效管控各設備 運轉及操作
增設全熱交換器 交誼廳無換氣設備，室內 空氣品質不佳
增設全熱交換器，回收冷 源與引入外氣進行熱交 換，以提升室內空氣品質 及達節約能源之目的 進行改善項目之測試調整平衡
2.23.4 改善前後比較說明改善前後比較說明改善前後比較說明改善前後比較說明
既有鍋爐運轉費用偏高 未施以集中能源管理控制，無法有效管控
宿舍各房間採用分離式冷氣 宿舍各房間採用分離式冷氣
掛表記錄耗電量量 掛表記錄耗電量量
新設熱泵流量感測器 新設熱泵之水閥
熱泵電表 噪音量測
2.23.5 成效分析成效分析成效分析成效分析
本次改善工程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. 熱水系統節能效益分析
目前既設 4 台鍋爐設備主要提供 581 人次 55℃生活用熱水，以鍋爐效率為 0.75 計算及根 據該單位所提供 97-98 年度份鍋爐每月平均燃料消耗度數及費用共 1,530 度，52,415 元。以每 度燃油產生熱值為 8,800 kcal 計算(http://www.slgas.com.tw/, 欣隆天然氣股份有限公司)，97-98 年度每月所產生熱值共 121,195,800 kcal。
改善後使用熱泵系統提供生活用熱水，於工程改善完後，進行熱泵主機之性能量測，平
49,580
表 2.23.4 國立虎尾科技大學熱泵 BEMS 節能效益分析
項目 節能效益分析
節能效益(kWh) 8,068 節能效益(元) 11,295 減少 CO2排放量(kg) 5,131
註：
1. 熱泵系統整年運轉耗電度數 53,788kWh
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 1.4 元進行評估(含夜間離峰用電)
4. 改善成效總結
1. 使用新設熱泵系統，預估使用效率可提高 3.5 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 553,681 元運轉費用，並且每年可減少 15,371kg 之二 氧化碳排放量。
2. 熱泵 BEMS 系統預估整年可減少 8,067 度之電力消耗；減少 11,293 元運轉費用；減 少 5,130kg 二氧化碳排放量。
2.24 行政院 行政院 行政院 行政院人事行政局地方研習中心 人事行政局地方研習中心 人事行政局地方研習中心 人事行政局地方研習中心
2.24.1建築簡介建築簡介 建築簡介建築簡介
行政院人事行政局地方研習中心位於南投市光明路 1 號，民國 34 年 10 月成立，負責統 籌行政院所屬各機關之人事行政等，其中，文教大樓為一棟地上 8 層，地下 2 層之建築物，
總樓地板面積 19,141 m2，主要提供國際會議廳租借及其他場地使用，使用時間為每週一至週 五，上午 8：00 至下午 17：00。圖 2.24.1 為行政院南投人事行政局地方研習中心建築物之外 觀。
圖 2.24.1 行政院人事行政局地方研習中心之建築外觀圖 2.24.2 改善前設備及系統狀況概述改善前設備及系統狀況概述改善前設備及系統狀況概述改善前設備及系統狀況概述
本棟建築物為辦公類型大樓，使用 2 台 270 RT 螺旋式冰水主機，既有冰水主機中有 1 台 壓縮機故障待檢修；送風系統採用空調箱及小型送風機提供大樓空調負荷。空調系統使用時 間為每週一至週五，8：00 至 17：00。建築物之空調系統現況整理說明如下:
1. 目前既設空調系統為定流量系統，無法依造建築物空調負荷，進行流量調整，造成 能源浪費。
2. 目前建築物送風系統使用空調箱及小型送風機為主，外氣直接引入造成建築物空調 負荷增加。
3. 既設冷卻水塔共 2 台，因長年使用，導致水盤及散熱材老舊及水垢附著，造成運轉 效率不佳，無法達到節能運轉控制。
4. 目前使用 4 台空調箱提供該樓各區域所需之空調負荷及送風量。目前既設空調箱為
定風量系統，無法依照各區域空調負荷進行空調箱送風量調整。
既設冰水主機 既設DDC控制盤
既設冷卻水塔 改善前大樓空調系統水量
改善前既有監控系統 改善後各層樓冰水量量測
改善後室內空氣品質量測 冷卻水塔水量量測
2.24.5 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 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. 泵浦增設變頻器控制節能效益分析
本次工程改善將針對既設冷卻水與區域冰水泵浦進行變頻控制。相關節能效益分析如表 2.24.1 所示，預估冷卻水泵浦與區域冰水泵浦節能效益分別為 39.2%及 13.0%；預估可節省 59,920 度之電用及 185,752 元之運轉費用並減少 38,109kg 之二氧化碳排放量。
表 2.24.1 行政院人事行政局地方研習中心改善前後泵浦節能效益分析
表 2.24.2 行政院人事行政局地方研習中心冷卻水塔現場性能測試結果
乾球溫度 濕球溫度 進水溫度 回水溫度 流量 冷卻能力 編號
(oC) (oC) (oC) (oC) LPM (kW)
規格 － － － － 4450 －
CT1 33.9 28.5 36.0 32.0 4176 1165 改
善
前 CT2 33.9 28.5 36.5 31.5 3664 1278 CT1 34.8 28.1 36.0 32.0 4794 1338 改
善
後 CT2 34.8 28.1 35.0 30.5 4210 1322
3. BEMS 系統節能效益分析
本次工程針對冰水主機及空調主配電盤裝設數位型電表，進行電力監測，並於冰水主機 上安裝相關物理感測元件(流量、溫度、壓力)，進行主機性能分析與紀錄。空調 BEMS 系統 效益分析如表 2.24.3 所示。預估整年可減少 155,042 度之電力消耗；減少 480,631 元運轉費用；
減少 98,607 kg 二氧化碳排放量。
表 2.24.3 行政院人事行政局地方研習中心空調 BEMS 節能效益分析
項目 節能效益分析
節能效益(kWh) 155,042
節能效益(元) 480,631
減少 CO2排放量(kg) 98,607
註：
1. 以該建築物樓地板面積 19,141m2×EUI(辦公室 160kWh/year．m2)
2. 空調系統總耗電佔 45%，其中主機、送風及其他(冷卻水塔等)系統共佔 75%進行評估 3. 每度電力費用為 3.1 元進行評估
4. 改善成效總結
表 2.24.4 行政院人事行政局地方研習中心改善項目節能效益成效總結 泵浦增設變頻器控制
說明
冷卻水泵浦 區域冰水泵浦
BEMS 系統
系統節能效益(%) 39.2 13.0 －
系統節能效益(kWh) 48,720 11,200 155,042 系統節能效益(元) 151,032 34,720 480,631 減少 CO2排放量(kg) 30,986 7,123 98,607 空調系統節能效益(kWh) 214,962
空調系統節能效益(元) 666,383 空調系統減少 CO2排放量(kg) 136,716
2.25 內政部中區兒童之家 內政部中區兒童之家 內政部中區兒童之家 內政部中區兒童之家
2.25.1建築簡介建築簡介 建築簡介建築簡介
內政部中區兒童之家位於台中市西區大明街 27 號，民國 37 年成立。其中，慈暉大樓為 一棟地上 4 層，地下 1 層樓之建築物，樓地板面積 4,842.9 m2，主要提供使用為每週一至週五，
08：30 至 17：30。圖 2.25.1 為內政部中區兒童之家建築物之外觀。
圖 2.25.1 內政部中區兒童之家之建築外觀 2.25.2 改善前設備及系統狀況概述改善前設備及系統狀況概述改善前設備及系統狀況概述改善前設備及系統狀況概述
本棟建築物為行政暨宿舍大樓，做為行政辦公室與收容照護之空間，設有空調設備於民 國 85 年建置至今。目前建築物設置有 80 RT 冰水主機 1 台，空調送風系統使用小型送風機；
建築物熱水系統於 81 年建置，共有儲熱水槽 8000 及 1500 L 一座，主要使用 2 台瓦斯鍋爐配 合太陽能集熱板進行提供 55 生活用熱水，熱水使用人數約 200 人次。
1. 目前瓦斯鍋爐共有 2 台(1 號機與 2 號機) 100 Gal/hr，提供約 200 人次之生活用熱水，
已使用 17 年，該設備運轉效率不佳，根據該單位統計，目前瓦斯鍋爐使用燃料費用 過高。
2. 既有小型送風機屬定流量系統，未設置溫度控制器，控制室內溫度，僅只有三速開 關進行風速切換，並且並未依溫度裝設冰水流量電動閥進行控制。
3. 目前建築物送風系統使用小型送風機，並無新鮮外氣引入，以置換室內空氣，減少 室內二氧化碳濃度。
4. 目前該大樓空調系統並未使用中央監控系統進行設備啟停與控制管理作業，必須以 人工方式進行系統啟停。
圖 2.25.2 內政部中區兒童之家既設熱水系統圖
表 2.25.1 內政部中區兒童之家 97 年度瓦斯使用情形資料表
天然氣使用月份 使用度數 費用（元）
97-01 264 4,487
97-02 388 6,538
97-03 285 4,834
97-04 351 5,926
97-05 198 3,422
97-06 347 7,265
97-07 246 5,185
97-08 253 5,329
97-09 239 5,041
97-10 277 5,823
97-11 316 6,626
97-12 388 7,162
97年度費用 67,638
0
97-1 97-2 97-3 97-4 97-5 97-6 97-7 97-8 97-9 97-10 97-11 97-12
Month
改善前既設熱水儲存槽 改善前鍋爐設備
改善前電力系統 既有冰水主機
既有冰水主機 送風機三速開關
新設熱泵系統之水量量測 冷卻水流量量測
2.25.5 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 能源管理系統，
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 能源管理系統，