第二章 107 年度建築節能改善類補助案例
2.4 國立政治大學
2.4.1建築物用途及能源使用說明
該建築物位於臺北市文山區指南路二段64 號，該建築物為地下 1 層地上 4 層。主 要用途為學校住宿。熱水系統使用時間為 00:00~24:00。建築物 106 年度總用油量為 87,680 L。平均油費為 21.6 元/L。
圖2.3 國立政治大學 建築物外觀
(來源:本報告整理)
表2.18 國立政治大學自強九舍 建築概述
建築物資訊 能源使用資訊
建築物名稱： 自強九舍 使用人數： 288
樓層： B1~4F 106 年 度 全 院 用 電 量
(L)： 87,680
使用用途： 學校住宿 106 年度平均油價($/L)： 21.6
建築物面積(m2)： 1,800 建築物使用時間： 00:00~24:00
圖2.4 國立政治大學自強九舍 建築物逐月用油量
(來源:本報告整理)
2.4.2空調系統概述
表2.19 國立政治大學自強九舍 熱水系統概述
系統運轉時間及型式 系統使用時間： 00:00~24:00
使用目的： ■淋浴加熱 □游泳池加熱 □其他
設備型式： □電熱鍋爐 ■柴油鍋爐 □瓦斯鍋爐
鍋 爐 出 水 溫 度 設
定： 秋冬天 65 oC；春夏天 50 oC 額定鍋爐效率： 88%
既設設備規格
設備名稱 廠牌 型式
設備電功率 設備容量
台數 電壓(V) 功率
(kW)
容量 單位
柴油鍋爐 Hoval 柴油 - - 280 KW 2
(來源:本報告整理) 0
2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000 18,000
公升(L)
公升(L)
2.4.3本案預計改善項目
(1) 增設氣源式熱泵系統與既有柴油鍋爐熱水系統結合。提高熱水系統使用效率。
(2) 增設能源管理系統，有效管控空調設備運轉及操作，提高整體系統運轉效率。
表2.20 國立政治大學自強九舍 改善項目與對策說明一覽表
改善項目 問題診斷 改善對策
增設熱泵熱水系統 使用之熱水系統為柴油鍋爐，使用
電力費用支出龐大。
增設氣對水熱泵系統與既有柴油鍋 爐熱水系統結合。提高熱水系統使 用效率。
增設能源管理系統，進行節能管理
熱水系統未設立獨立電錶，且採手 動控制，無中央監控能源管理系統，
無法有效節能。
將熱水系統監控整合於能源管理系 統，有效管控空調設備運轉及操作，
提高整體系統運轉效率。
(來源:本報告整理)
2.4.4改善前/後現場測試結果 2.4.4.1 柴油鍋爐量測結果
表2.21 國立政治大學自強九舍 改善前柴油鍋爐量測結果
項目 單位 設備銘牌資料
鍋爐 規格
廠牌 ― Hoval
型號 ― FL-9490
製造年份 ― 1997
傳熱面積 M2 N/A
設計鍋爐效率 % 88
設計進/水溫度 oC 50-90
能源熱值轉換 kcal/L 8,800
測試項目 單位 實測紀錄數值
測試狀態 ― 當天穩定後紀錄值
熱水側
熱水起始溫度 oC 22
熱水溫度設定 oC 58
熱水流量 M3/天 1.15
性能分析
累積總熱值 kcal 41,400
消耗瓦斯/柴油量 L 5,880
鍋爐效率 % 88
(來源:本報告整理)
表2.22 國立政治大學自強九舍 改善後新設熱泵量測結果
項目 單位 銘牌資料
熱泵主機
廠牌 － 鴻茂
型號 － HMA-358M4-4B
消耗電力 kW 28.1
能力 RT 30
熱水進/出水溫 oC 50/55
冷媒種類 － R-134A
測試項目 物理量 單位 數據紀錄
設備編號 － HP-1
熱水側
流量 LPM 390
入口溫度 oC 54.9
出口溫度 oC 59.7
制熱能力 kW 130.6
空氣測
入風溫度 ℃ 37.8
入風相對濕度 RH% 68.0
出風溫度 ℃ 33
出風相對濕度 RH% 54.5
電源側
消耗電力 kW 35.73
電壓 V 375.1
電流 A 47.3
功率因數 % 90.1
性能 COPH - 3.66
(來源:本報告整理)
表2.23 國立政治大學自強九舍 改善後新設熱水泵浦量測結果
2.4.5分析方法
熱泵系統改善主要針對既有鍋爐系統增設熱泵系統進行節能改善，可利用量測或 評估計算方式進行平均現有鍋爐設備平均效能：
(1). 改善前通常為電熱鍋爐、柴油鍋爐、瓦斯鍋爐為主。改善後增設氣對水或水 對水熱泵，對自來水先行預熱提升熱水使用效率
(2). 改善前需調查熱水使用人數、鍋爐溫度設定、熱水使用模式、量測改善前鍋 爐效率及附屬設備消耗電力(熱水泵、熱水循環泵)
2.4.5.1 改善前系統耗能量分析方法
(1). 柴油鍋爐產生之熱量計算:
E
baes Q
f,e HV
f,e (kcal)(2). 柴油鍋爐系統產生之熱水熱值:
E
B E
base
B Q
f,e HV
f,e
B (kcal)(3). 單位熱水熱值之能源費用:
B f
u E
F U (元/kcal)
Ebaes:每年柴油鍋爐產生熱量(kcal)
EB:每年柴油鍋爐系統產生之熱水熱值(kcal)
B:鍋爐效率: 柴油鍋爐改善前效率以 88%計算
e
HV
f, :單位熱值轉換(8800kcal/L)Uf:改善前鍋爐系統運轉費用(元)
2.4.5.2 改善前/後熱水系統耗能量分析結果
預估每年需要使用347,212,800kcal 熱水能量，共需要消耗 2,550 度電及 43,840 公 升油，以每度電2.65 元及每公升油 21.6 元進行評估，預估每年花費 953,702 元，每年 二氧化碳排放量為92,975 kg，相關計算如表 2.25~2.26 所示。
圖2.5 國立政治大學自強九舍 改善前電熱鍋爐預估逐月累計用電量
(來源:本報告整理)
表2.25 國立政治大學自強九舍 改善前熱水系統分析結果
說明 改善前 柴油鍋爐
設備
運轉時間 能源使用量 能源單價 運轉費用
hr/年 單位能源/年 元/單位能源 NT$/年
柴油鍋爐 － 43,840 21.60 946,944
熱水泵浦 2,500 2,550 2.65 6,758
總熱水熱值 kcal 347,212,800
總運轉費用(含泵浦) NT$/年 953,702
鍋爐整年二氧化碳排放量 kg-CO2 92,975
(來源:本報告整理)
表2.26 國立政治大學自強九舍 改善前熱水系統分析結果
(來源:本報告整理)
改善後預估每年共需要消耗78,277 度電，以每度電 2.65 元進行評估，預估每年花 費207,434 元(含泵浦)，平均每年產生熱水熱值之能源費用 0.66 元/Mcal，每年二氧化碳 排放量為41,409 kg-CO2，相關計算如表2.27 ~ 2.28 所示。
表2.27 國立政治大學自強九舍 改善後熱水系統分析結果
說明 改善後 熱泵系統
設備
運轉時間 能源使用量 能源單價 運轉費用
hr/年 單位能源/年 元/單位能源 NT$/年
熱泵系統 － 74,444 2.65 197,277
熱水泵浦 1,022 3,833 2.65 10,157
總運轉費用(含泵浦) NT$/年 207,434
熱泵系統整年二氧化碳排放量 kg-CO2 41,409
(來源:本報告整理)
圖2.6 國立政治大學自強九舍 改善前/後熱水系統節能效益
(來源:本報告整理)
表2.28 國立政治大學自強九舍 改善後熱水系統分析結果
(來源:本報告整理) 備註：
1. 改善後，熱泵系統設定溫度如表 12.11 所示。
2.4.5.3 BEMS 系統分析
本次改善將空調系統監控整合於新設能源管理系統，有效控管空調設備運轉及操作，
提高整體系統運轉效率。其能源管理系統效益分析如表 2.29 所示。預估整年可減少 74,487 元運轉費用；減少 5,157 kg-CO2排放量。
表2.29 國立政治大學自強九舍 新設能源管理系統預估節能效益分析
項目 節能效益分析
預估年度節省運轉費用(NT$/yr) 74,487
預估二氧化碳減少排放量(kg-CO2/yr) 5,157
(來源:本報告整理) 備註：
1. 以本次該建築物熱水系統改善，能源管理系統之節能效益約為 67,238NT$/年。
2. 以改善後設備節省費用 10%進行評估。
2.4.5.4 改善前/後整體節能效益分析
表2.30 國立政治大學自強九舍 改善前/後整體節能效益分析
說明 熱水系統 能源管理系統
預估年度節省運轉費用(NT$/yr) 744,871 74,487
預估二氧化碳減少排放量(kg-CO2/yr) 51,566 5,157
年度節省運轉費用(NT$/yr) 819,358
年度總減少二氧化碳減少排放量(kg-CO2/yr) 56,723
總工程經費(元) 3,116,622
回收年限(年) 3.8
(來源:本報告整理)
2.4.6量測照片
改善前柴油鍋爐 改善前柴油鍋爐流量量測
改善前儲熱水桶 改善前電力量測
改善後架設熱水出水溫度 改善後量測熱水溫度