第二章 建築能源效率提升補助案例
2.5 國立陽明大學附設醫院
2.5.1建築簡介建築簡介建築簡介建築簡介
國立陽明大學附設醫院位於宜蘭市新民路 152 號,分為行政大樓與病房大樓,為 5 層樓高建築物,地上 4 層、地下 1 層。樓地板面積共 12,356 m2。建築物主要作為醫療 用途,使用人數共 2,250 人。建築物空調系統採用空調箱及小型送風機系統,空調使用 面積 9,859m2,使用時間為 24 小時。圖 2.5.1 為國立陽明大學附設醫院之外觀。
圖 2.5.1 國立陽明大學附設醫院之建築外觀圖 2.5.2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
本建築物共有 1 台 200RT 及 1 台 160 RT 冰水主機供應空調負荷,送風系統使用空 調箱及小型送風機系統。空調使用時間 24hr。相關工程改善前空調系統現況如下:
1. 建築物空調系統使用螺旋式冰水主機 200 +160 RT 並聯運轉來供應建築空調負 荷,冰水主機使用接近 10 年左右,冷凝器並無進行清洗作業,導致熱交換性 能不加,增加主機耗電量。本次工程改善增設防垢水處理系統,改善冷卻水管 結垢問題,增加熱交換性能。
2. 既設中央監控系統無針對空調系統之設備進行相關電力資料及該設備性能參 數進行監控。於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。
3. 160 RT 冰水主機之冷卻水泵浦(CWP-1、2)採定流量系統供應,無法依負載變 化有效控制冷卻水循環量,造成能源浪費。
2.5.3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
改善前既設 160 RT 冷卻水泵浦 改善後增設冷卻水泵浦變頻系統控制
改善後增設集合式電表 改善後增設流量感測器
BEMS 系統畫面 BEMS 系統畫面
圖 2.5.2 國立陽明大學附設醫院之空調水系統圖面
2.5.5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。
1. 冰水主機節能效益分析
本次工程改善將針對既設各 1 台 200 及 160 RT 冰水主機增設結垢水處理系統,提 高冷凝器熱交換性能及冰水主機效率。
相關改善前後節能效益分析如表 2.5.1 及表 2.5.2 所示,預估每年共可節省 125,914 度電,314,784 元之運轉費用,並且預估每年可減少 80,081kg 之二氧化碳排放量。
更新冷卻水泵浦並更改為變頻系統
既設主機增設結垢水處理系統
表 2.5.1 國立陽明大學附設醫院改善前後冰水主機節能效益分析結果(160RT)
說明 改善前 改善後
每日耗電量度數(kWh) 6,336 6,106 每日平均電費(元) 15,840 15,264 每年平均電費(元) 1,449,360 1,396,656 每年 CO2排放量(kg) 368,717 355,309 節能效益(kWh) 21,082
節能效益(元) 52,704 減少 CO2排放量(kg) 13,408
註:
1. 天氣較冷時(11-4 月,共 183 天),以 160RT 運轉,其中滿載佔運轉時數 50%,
半載佔 50%評估,每日運轉 24 小時評估(根據管理人員敘述) 2. 每消耗 1 度電力產生 0.636kg 二氧化碳
3. 每度電力費用為 2.5 元進行評估(含夜間離峰用電)
表 2.5.2 國立陽明大學附設醫院改善前後冰水主機節能效益分析結果(200RT)
說明 改善前 改善後
每日耗電量度數(kWh) 4,704 4,128 每日平均電費(元) 11,760 10,320 每年平均電費(元) 2,140,320 1,878,240 每年 CO2排放量(kg) 544,497 477,824 節能效益(kWh) 104,832
節能效益(元) 262,080 減少 CO2排放量(kg) 66,673
註:
1. 天氣較熱時(3-10 月,共 182 天),以 200RT 運轉,以滿載運轉評估,每日運轉 24小時計算(根據管理人員敘述)
2. 每消耗 1 度電力產生 0.636kg 二氧化碳
3. 每度電力費用為 2.5 元進行評估(含夜間離峰用電)
2. 冷卻水泵浦節能效益分析
根據現勘結果現場共 2 台冷卻水泵浦(25hp),供應 160 RT 冰水主機冷卻水,本次工 程改善針對既有冷卻水泵浦進行更新並且增設變頻器設備進行冷卻水流量調整,因應負 載需求進行比例積分微分模糊控制方式自動調整泵浦最佳運轉台數與頻率,以減少冷卻 水泵浦耗電量。相關工程改善前後測試結果如表 2.5.3 所示,預估改善前後節能效益為 12.5%,平均每年可減少 14,494 度之運轉耗電量,36,234 元之運轉費用,並且可減少 9,218kg 之二氧化碳排放量。 636 100
557
% 636− × = 系統節能效益 =
3. BEMS 系統節能效益分析
本次改善設置空調 BEMS 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。其空調 BEMS 系統效益分析如表 2.5.4 所示。預估整年可減少 137,615 度之電力 消耗;減少 344,037 元運轉費用;減少 87,523kg 二氧化碳排放量。
表 2.5.4 國立陽明大學附設醫院空調 BEMS 節能效益分析
項 目 節能效益分析
節能效益(kWh) 137,615
節能效益(元) 344,037
減少 CO2排放量(kg) 87,523
註:
1. 以該建築物樓地板面積 12,356m2×EUI(醫院 220kWh/year.m2)
2. 空調系統總耗電佔 45%,其中主機、送水及其他(冷卻水塔)系統佔 75%進行評估 3. 每度電力費用為 2.5 元進行評估
4. 改善成效總結
表 2.5.5 國立陽明大學附設醫院改善項目總節能效益 增設冷卻水水處理系統
說明
160RT 200RT
冷卻水泵浦
變頻控制 BEMS 系統
系統節能效益(%) 3.6 12.2 12.5 -
系統節能效益(kWh) 21,082 104,832 14,494 137,615 系統節能效益(元) 52,704 262,080 36,234 344,037 減少 CO2排放量(kg) 13,408 66,673 9,218 87,523
空調系統節能效益(kWh) 278,023
空調系統節能效益(元) 695,055
空調系統減少 CO2 排放量
(kg) 176,822