第三章 建構智慧化居住空間
第五節 實驗空間省能效益與分析
表3-6 建築物居住類型空間單週用電需量表（二）
00:00 01:30 03:00 04:30 06:00 07:30 09:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 21:00 22:30
時間
用電需量W
圖3-65 A 實驗空間照明單日用電需量趨勢圖
圖3-66 A 實驗空間照明單週用電需量趨勢圖
B實驗空間照明用電需量
0 100 200 300 400 500 600 700 800
00:00 01:30 03:00 04:30 06:00 07:30 09:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 21:00 22:30
時間
用電需量W
圖3-67 B 實驗空間照明單日用電需量趨勢圖
76
圖3-68 B 實驗空間照明單週用電需量趨勢圖
圖3-69 A 實驗空間空調單日用電需量趨勢圖
圖3-70 A 實驗空間空調單週用電需量趨勢圖
圖3-71 B 實驗空間空調單日用電需量趨勢圖
圖3-72 B 實驗空間空調單週用電需量趨勢圖
78
貳、各控制策略之省能評估
各控制策略與未改善前之電力資料比較結果，如下列圖表所示：
一、照明部分 i、晝光利用
下圖為改善前與建立晝光利用系統後之電流分布情形與用電度數比較 圖，採用晝光利用大幅減少了白天照明用電，節能效果優越，可減少
45％
之耗能。
晝光利用
0 20 40 60 80 100 120 140
1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00
時間
用電需量 W
圖3-73 晝光利用前後單日用電需量比較圖
圖 3-74 晝光利用前後單週用電需量比較圖
1 0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
無晝光利用 用電度數 晝光利用
用電度數
圖3-75 晝光利用前後單日用電度數比較圖
圖 3-76 晝光利用前後單週用電度數比較圖
80
ii、情境模式
下列圖示為使用夜間睡眠情境、閱讀情境及睡前休閒情境三種情境模 式與未使用情境模式之需量比較圖與用電度數比較圖。
夜間睡眠情境
本實驗所建立之睡眠情境模式，為避免夜間人員行動因環境昏暗而發 生危險，維持了部分低亮度光源，故比使用情境模式前耗電，但由於電流 控制在燈具運作的最低電流，因此產生之耗電量增加不大。
夜間睡眠情境
0 5 10 15 20 25
23:30 01:00 02:30 04:00 05:30 07:00 時間
用電需量 W
情境模式用電需量
無情境模式用電需量
圖3-77 夜間睡眠情境模式使用前後單日用電需量比較圖
圖 3-78 夜間睡眠情境模式使用前後單週用電需量比較圖
1 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16
用電度數 kWh
無情境模式用電度數
情境用電度數
圖3-79 夜間睡眠情境模式使用前後單日用電度數比較圖
圖3-80 夜間睡眠情境模式使用前後單週用電度數比較圖
82
閱讀情境
閱讀情境利用了全般照明及局部照明取代了原本無控制之照明，節省 了部分照明用電，約減少
18％
之耗能。閱讀情境
0 20 40 60 80 100 120 140
13:00 13:09 13:18 13:27 13:36 13:45 13:54 時間
用電需量 W
情境局部照明用電需量 情境全般照明用電需量
無情境模式用電需量
圖3-81 閱讀情境模式使用前後單日用電需量比較圖
圖 3-82 閱讀情境模式使用前後單週用電需量比較圖
1 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
用電度數 kWh
情境局部照明用電度數 情境全般照明用電度數
無情境模式用電度數
圖3-83 閱讀情境模式使用前後單日用電度數比較圖
圖 3-84 閱讀情境模式使用前後單週用電度數比較圖
84
睡前休閒情境
睡前休閒情境利用了全般照明及局部照明取代了原本無控制之照明，
節省了部分照明用電，約減少
33％
之耗能。睡前休閒情境
0 20 40 60 80 100 120 140
22:15 22:24 22:33 22:42 22:51 23:00 23:09 時間
用電需量 W
無情境模式用電需量
情境局部照明用電需量
情境全般照明用電需量
圖3-85 睡前休閒情境模式使用前後單日用電需量比較圖
圖 3-86 睡前休閒情境模式使用前後單週用電需量比較圖
1 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
用電度數
kWh 數列1
數列2 數列3 情境全般照明用電度數 無情境模式用電度數
情境局部照明用電度數
圖3-87 睡前休閒情境模式使用前後單日用電度數比較圖
圖 3-88 睡前休閒情境模式使用前後單週用電度數比較圖
86
二、空調部分
i、RFID 人感控制之情境模式
下列圖示為改善前與建立RFID 人感控制之情境模式之用電情形，建立 RFID 人感控制之情境模式後，可依據人數多寡及外氣溫度高低來決定空調
量大小、調整其設定溫度，較傳統讀取回風之控制方式約可減少
5％
之耗 能。空調情境模式用電需量
0 500 1000 1500 2000
6:45 7:36 8:36 9:36 10:36 11:36 12:36 13:36 14:36 15:36 16:36 17:36 18:36
時間
用電需量 w
情境空調用電需量
無情境模式用電需量
RFID 人感控制之情境模式
圖3-89 RFID 人感控制之情境使用前後單日用電需量比較圖
圖3-90 RFID 人感控制之情境使用前後單週用電需量比較圖
1 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
用電度數 kWh
情境空調用電度數 無情境模式用電度數
圖3-91 RFID 人感控制之情境模式使用前後單日用電度數比較圖
圖3-92 RFID 人感控制之情境模式使用前後單週用電度數比較圖
ii、午休情境模式
下列圖示為使用午休情境模式控制溫度及控制風量兩種情境模式與未 使用情境模式之需量比較圖與用電度數比較圖。
88
午休情境模式（控制風速）：
此情模式是利用人在睡眠時體溫會下降而不需要太多空調量的原理，
降低其風速，達到節能的效果，約可減少
20％
耗能。午休情境模式(風速控制)
0 200 400 600 800 1000 1200
12:33 12:39 12:45 12:51 12:57 13:03 13:09 13:15 13:21 13:27
時間
用電需量 W
情境空調用電需量
無情境模式用電需量
午休情境模式(控制風速)
圖3-93 午休情境模式（控制風速）使用前後單日用電需量比較圖
圖 3-94 午休情境模式（控制風速）使用前後單週用電需量比較圖
1 0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
用電度數 kWh
情境空調用電度數 無情境模式用電度數
圖3-95 午休情境模式（控制風速）使用前後單日用電度數比較圖
圖 3-96 午休情境模式（控制風速）使用前後單週用電度數比較圖
90
午休情境模式（控制溫度）：
此情模式是利用人在睡眠時體溫會下降而不需要太多空調量的原 理，降低其風速，達到節能的效果，約可達
23％
。午休情境模式(溫度控制)
0 200 400 600 800 1000 1200
12:33 12:39 12:45 12:51 12:57 13:03 13:09 13:15 13:21 13:27
時間
用電需量 W
情境空調用電需量
無情境模式用電需量
午休情境模式(控制溫度)
圖3-97 午休情境模式（控制溫度）使用前後單日用電需量比較圖
圖 3-98 午休情境模式（控制溫度）使用前後單週用電需量比較圖
1 0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
用電度數 kWh
情境空調用電度數 無情境模式用電度數
圖3-99 午休情境模式（控制溫度）使用前後單日用電度數比較圖
圖 3-100 午休情境模式（控制溫度）使用前後單週用電度數比較圖
92
iii、PMV 空調情境模式
下列圖式為使用PMV 情境模式之耗能情形。透過 PMV 修正後之 APD 公 式可計算出各種設定溫度下最舒適及最省能之狀態，其計算結果如表所示。其 中最舒適及最省能狀態約可減少26％之耗能。
表 3-8 設定溫度及風速最佳化之狀態 溫度 ℃ 風速 m/s 省能 25 0.2 舒適 25 0.5 省能 26 0.2 舒適 26 0.5 省能 27 0.3 舒適 27 0.8 省能 28 0.3 舒適 28 0.8
設定溫度 25℃之耗能情形
圖3-101 設定溫度 25℃最舒適狀態及最省能狀態之用電需量比較圖
圖3-102 設定溫度 25℃最舒適狀態及最省能狀態之用電度數比較圖
設定溫度 26℃之耗能情形
圖 3-103 設定溫度 26℃最舒適狀態及最省能狀態之用電需量比較圖
94
圖 3-104 設定溫度 26℃最舒適狀態及最省能狀態之用電度數比較圖
設定溫度 27℃之耗能情形
圖 3-105 設定溫度 27℃最舒適狀態及最省能狀態之用電需量比較圖
圖 3-106 設定溫度 27℃最舒適狀態及最省能狀態之用電度數比較圖
設定溫度 28℃之耗能情形
圖 3-107 設定溫度 28℃最舒適狀態及最省能狀態之用電需量比較圖
96
圖 3-108 設定溫度 28℃最舒適狀態及最省能狀態之用電度數比較圖
最省能與最舒適之耗能比較
圖 3-109 設定溫度最舒適狀態及最省能狀態之用電度數比較圖
iv、外氣冷房
下列圖示為使用外氣冷房與未使用外氣冷房之耗能情形，溫度設定點為24
℃，即在低於室外溫度24℃時引進外氣，高於 24℃則停止引進外氣。在不使 用外氣冷房之情況下，由於是採用空調主機來達到冷房之效果，故會增加大量 耗能。使用外氣冷房與空調約可減少96％之耗能。
圖 3-120 引進外氣後室內溫度與外氣溫度比較圖
圖 3-121 空調與外氣冷房控制系統之用電需量比較圖
98
圖 3-122 空調與外氣冷房控制系統之用電度數比較圖
100