實驗屋耗電量與隔熱膜節能效益

在確定了數值模型對於實驗模組情況的解釋力之後，便可對於實驗屋之模組與數值 模擬結果，進行使用空調耗電量與應用隔熱膜之節能效益評估。在本研究中應用隔熱膜 節能分析共分為二個部分，第一部分首要分析的是實驗組之PR70 隔熱膜與對照組 8mm 清玻璃的室內其空調負荷量的差異分析，藉此了解實驗屋外殼開口清玻璃與隔熱膜之耗 電量，能否達到節能效果。另一部分是PR70 隔熱膜對裝設 80cm 深度之等效外遮陽板，

進行空調負荷量之差異分析，並比較對於實驗屋節能所造成的影響。實驗屋模組之空調 耗能實驗，乃藉由空調用電之電力監控表的比流器如圖(6-9)，係採用電子式電度表計 量專用晶片精製而成，即使很低的電流亦可維持正確的量測，況且體積小、深度淺，最 適合分電盤安裝應用，可外接各種不同形式與量測範圍之比流器(文33)。

圖6-9 實驗屋實驗模組空調用電 PM100 電力監控表 (照片來源：本研究整理) 一、 實驗屋模組之空調耗能比較分析

本研究實驗以設定每五分鐘一筆，記錄其實驗屋空調使用功率與其電量累積值。空 調耗能實驗之期間為 (05/16-05/17)、(06/28-06/29)為空調連續開啟時間，室內空調溫 度設定為 22°C 。

下表(6-5)顯示了空調耗能實驗之實測結果，表中數據是空調開啟時間內每小時之

圖6-11 05/16-05/17(00:00-24:00)全日空調平均用電量(資料來源：本研究整理)

圖6-12 05/16-05/17(07:00-17:00)日間空調平均用電量(資料來源：本研究整理)

圖6-13 05/16-05/17(19:00-05:00)夜間空調平均用電量(資料來源：本研究整理)

(二)80cm 外遮陽與 PR70 隔熱膜耗電量比較分析

圖6-14 06/28-06/29 全日逐時空調平均用電變化歷線圖

(資料來源：本研究整理)

圖6-15 06/28-06/29(00:00-24:00)全日空調平均用電量

(資料來源：本研究整理)

圖6-16 06/28-06/29(07:00-17:00)日間空調平均用電量(資料來源：本研究整理)

圖6-17 06/28-06/29(19:00-05:00)夜間空調平均用電量 (資料來源：本研究整理) 由上可知這些圖表之比較下，PR70 隔熱膜具最佳之省能效果而 80cm 外遮陽次之、

8mm 清玻璃再次之，而代表傳統 8mm 清玻璃則顯示較高之空調耗能。相較於 8mm 清 玻璃，80cm 外遮陽與 PR70 隔熱膜全日分別省能約 65.2%與 90.2%。然而如將日夜間 分別觀之，於夜間時PR70 隔熱膜與 8mm 清玻璃之耗能量相當。PR70 隔熱膜由於可能 是因為日間直接將日射量反射之故，使得蓄積於室內之熱量相對較少，使得其空調耗能 量亦較低。由於 8mm 清玻璃並無隔熱材料，因此熱傳透量亦較 PR70 隔熱膜來得多，

導致比PR70 隔熱膜之空調耗電量稍大。而外遮陽之耗能量則介於 PR70 隔熱膜與 8mm

二、 數值模擬模組評估空調耗電量計算結果

4.不改變原有實驗屋之開窗位置及面積

由於窗開口部的熱得對空調負荷量計算結果影響甚鉅，若於數值模型中改變開 窗位置及面積，將可能無法判斷實驗屋室內空調負荷量增減，是為何因素所影響。

5.空調系統性能係數

空調系統性能係數(Coefficient of Performance,COP)代表空調設備制冷量(Kw) 及其消耗功率(Kw)之比值。在應用 Energy Plus 進行全年冷氣耗電量數值模擬計算 時，其基礎公式如下：

Aircondition Cooling energy=EnergyPlus cooling loads/Cooling system COP

亦即程式在進行運算過程中，將先依據使用者定義之時間步長，而在本研究則 為每5 分鐘計算一次，其 COP 值為 2.5 先行計算出空調負荷量，並同時將該數值傳 至設備模塊計算出實際耗電量，而若將空調負荷量轉化為冷氣耗電量的計算結果，

則必須指定空調系統性能係數值。

(二)PCI 耗電量指標

本研究以PCI 指標(文 34)提出數值模擬結果之耗電量指標。假設空調的耗電量和當 時室內溫度與開啟空調溫度的溫差成正比，藉由台灣的溼度計算出會使人體感到不舒適 的臨界溫度為28℃。假設人體感到不舒適時，即會開啟空調，可定義出耗電量指標，

(Power Consumption Index (PCI))，公式如下：

𝑃𝐶𝐼 𝑇 𝑇 𝐻 𝑇 𝑇 式二十六

式中：

𝑛 ：資料點數 𝑇 ：室內溫度(℃)

𝑇 ：開啟空調的溫度(28℃)

因此本研究將以模擬實驗組隔熱膜與清玻璃對照組、實驗組隔熱膜與外遮陽對照組 的結果分別計算出PCI，下圖(6-18~6-20)則為三者空調耗能模擬計算結果：

圖6-18 PR70 隔熱膜室內逐月空調耗電量(資料來源：本研究整理)

圖6-19 80cm 外遮陽室內逐月空調耗電量(資料來源：本研究整理)

圖6-20 8mm 清玻璃室內逐月空調耗電量(資料來源：本研究整理) 表6-7 實驗屋模組模擬空調耗電量比較表

PR70 隔熱膜 80cm 外遮陽 8mm 清玻璃 全年熱負荷耗電量(Kwh) 106.48 136.86 167.62 全年總空調耗電量(Kwh) 322.68 414.72 507.95