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本年度計畫改善項目說明

2.1 改善技術說明

109 年度「中央公有建築節能改善補助計畫」與 109 年度「既有公有建築節 能改善計畫」,改善項目以(一)老舊空調主機系統設備之汰舊換新節能、(二)

空調系統節能策略導入節能改善、(三)高效率熱泵熱水系統節能改善、(四)改 善建置或升級建築能源管理系統(BEMS)、(五)進行測試、調整、平衡使空調系 統最佳化運轉節能改善、(六)室內照明節能改善、(七)屋頂隔熱等 7 個項目作 為 109 年度改善補助計畫之主要項目,相關說明如下:

一、老舊空調主機系統設備之汰舊換新節能改善

中央空調系統以冰水主機耗能為最大部分,約占系統耗能的 60%,其中空調 系統之超量設計、空調主機效率老化或舊型冰水主機效率差,皆是造成空調耗能 之主因。本計畫針對老舊冰水主機進行汰舊換新,並分析中央空調系統改善前/

後之改善效益,如表 2-2 所示。預計中央空調系統可節能 20%至 25%,對於節 能減碳有很大助益,俾達示範效果。

表 2-1 老舊空調主機系統設備之汰舊換新節能改善

改善前 改善後

中央空調系統之超量設計、空調主機效 率老化,皆是造成空調耗能之主因。

針對老舊冰水主機進行汰舊換新之策略,

預計中央空調系統可節省 20%至 25%,

對於節能減碳有很大助益。

(來源:本報告整理)

表 2-2 冰水主機效能量測及改善效益分析

節能改善效益分析項目 每年節能效益計算方式

冰水主機效能量測及改 善效益分析

冰水主機每年節省度數(kWh) =【冰水主機改善 前耗電量(kW)-冰水主機改善後耗電量

(kW) 】×每年使用時數(hr) ---【X】

二氧化碳減排放量

(公噸)(經濟部能源局 於 109 年度公告)

二氧化碳減排放量(公噸)=(F×碳排放係數+J×

能源碳排放係數) ÷1000(公噸/公斤)。

其中:

碳排放係數=1 度電產生 0.509 kg-CO2e 。

(來源:本報告整理)

二、空調系統節能策略導入節能改善

空調系統占建築物耗電約 40%至 50%,藉由提升空調系統設備能源使用效 率,可大幅提升節能減碳之功效。本計畫之空調系統節能策略,以整合中央空調 系統、資通訊 BEMS 能源監控系統及導入節能運轉策略等方式,進行改善工程。

如:不同季節之空調主機台數控制,使主機長時間運轉於高負載率高效率之狀態;

增設變頻調控設備,以發揮變流量節能功效,減少馬達運轉耗電;空調箱增設熱 交換器及監控設備,進行外氣預冷、廢熱回收或自動控制外氣引入量等節能運轉 策略,以降低空調熱負荷等。空調系統節能策略導入節能改善改善效益分析,如 表 2-4 所示。

表 2-3 空調系統節能策略導入節能改善

改善前 改善後

冰水系統三通閥老舊,無法正常作動,

且必須提供相同冰水流量至空調箱,導 致冰水泵耗能。

改善為變流量冰水系統,可隨著室內負 載變化控制冰水流量。

空調箱外氣風門為人員手動控制,無法 依照室內外狀況調控。

空調箱新設之外氣量自動調節風門能夠 依照室內 CO2濃度調整外氣量及依照室

外環境進行外氣冷房之運用。

(來源:本報告整理)

表 2-4 送風系統及水管系統效能量測及改善效益分析

節能改善效益分析項目 每年節能效益計算方式

送風系統效能量測及改 善效益分析(空調箱)

空調箱每年節省度數(kWh) =【空調箱改善前耗 電量(kW)- 空調箱改善後耗電量(kW)】×每 年使用時數(hr) ---【Y】

水管系統效能量測及改 善效益分析(泵浦)

泵浦每年節省度數(kWh) =【泵浦改善前耗電量

(kW)- 泵浦改善後耗電量(kW)】×每年使用 時數(hr)---【Z】

節能改善效益分析項目 每年節能效益計算方式 二氧化碳減排放量

(公噸)(經濟部能源局 於 109 年度公告)

二氧化碳減排放量(噸)=(F×碳排放係數+J×能 源碳排放係數)÷1000(公噸/公斤)。

其中:

碳排放係數=1 度電產生 0.509 kg-CO2e 。

(來源:本報告整理)

三、高效率熱泵熱水系統節能改善

傳統電熱水器效率不佳,耗能嚴重且常有忽冷忽熱的問題,而鍋爐設備則需 支出龐大之燃料費。針對上述情況,本計畫採用高效能之熱泵設備,回收再利用 外界空氣中之熱能或廢熱,進而產生熱水,其效率為傳統電熱水器的 3 倍以上;

若與鍋爐設備相較,則可節省大量燃料支出,整體能源效率約可提升 40%,回收 年限僅需 2 年。且熱泵設備產生之餘冷,亦可回收整合至空調系統中,供應部份 冷房以減少空調用電,達到雙重節能效果,針對改善前/後熱水系統改善效益分 析,如表 2-6 所示。

表 2-5 高效率熱泵熱水系統節能改善

改善前 改善後

既有瓦斯鍋爐製造熱水成本過高,年度 所需費用甚巨。

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,大幅提高 整體熱水系統能源效率。

(來源:本報告整理)

表 2-6 熱水系統效能量測及改善效益分析

(kcal)÷860(kcal/ kW h)÷電熱鍋效率----(公式 a)

改善後熱泵耗電量(kWh) =一年產生熱水量所需熱值

(kcal)÷860(kcal/ kWh)÷熱泵效率----(公式 b)

熱水系統改善效益(kWh) =(公式 a)-(公式 b)

2. 改善前為瓦斯或柴油鍋爐,改善後為熱泵

改善前瓦斯(度)或柴油鍋爐(L) 能源使用量=一年產生 熱水量所需熱值(kcal)÷能源熱當量(瓦斯=8329kcal/度,

柴油=8900kcal/L)鍋爐效率---【S】

改善後熱泵耗電量(kWh) =一年產生熱水量所需熱值

建築能源管理系統(Building Energy Management System,簡稱 BEMS)係以 直接數位控制(Direct Digital Control,簡稱DDC)及網際網路等技術,集中監控各 配電箱之供電需量、空調主機、水路系統、空調箱及風機盤管或照明設備之運轉 狀況,具有設備異常警示功能及資料庫自動記錄功能。並可透過網路遠端連線操 作,以有效管理,透過分析歷年運轉資料,進行系統診斷,評估能源使用效率優 劣,作為不斷調整最佳化節能管理之依據。BEMS 之監控改善及管理,可有效合 理化室內溫、濕度及外氣供應量;控制電力負載狀況,可提升約 10%的能源效益,

並可以防止尖峰用電超約罰款,並加強設備管理維護,維持機器設備最佳運轉效 率。

表 2-7 建築物能源管理系統(BEMS)功能簡介

BEMS 具備遠端連線功能,可直接透 過 IE 網路連線監控建築物內各設備。

BEMS 具備監測資料庫功能,自動 產生各耗電設備月、日報表,供業 主評估建築物能源使用情形。

BEMS 之空調主機加卸載功能,有效 管理空調主機群台數運轉,防止尖峰 用電超約罰款。

BEMS 可管理空調儲冰系統儲融冰 策略,有效適化建築物電力契約容 量。

(來源:本報告整理)

五、進行測試、調整、平衡使空調系統最佳化運轉節能改善(TAB)

測試、調整、平衡程序(Testing, Adjusting and Balancing,簡稱 TAB)係近 年來美、日等先進國家為推動空調節能積極採取之有效策略之一。本計畫針對空 調、熱泵系統執行 TAB 程序,調整系統最適化之運轉狀態。由於不需汰換主要 之硬體設備,藉由加裝相關監控閥件即可進行 TAB 程序,因此具有低投資成本

及低回收年限之優點。

表 2-8 進行測試、調整、平衡使空調系統最佳化運轉節能改善(TAB)

出風口風量量測與調整,使各風口風量平 衡,以達到室內人員舒適及節能之目的。

進行空調箱壓差感測器之移裝與校正,以達 到變風量節能運轉功能。

冰水流量測量與調整,使各支管水量平衡 及達到設計值,以均衡分配冷源。

進行冰水泵壓差感測器之移裝與校正,以達 到變水量節能運轉功能。

(來源:本報告整理)

六、室內照明節能改善

如何挑選高效率與防眩光的燈具,在提供適當之照度前提下並達到室內照明 節能,已成為室內照明設計的主要訴求。除採用高效率燈具外,利用晝光、裝設 反射板及採用防眩光燈具等設備,可以提升室內照明之舒適度及達到節能減碳之 目的,同時增加室內人員的工作效率。而非經常性使用之空間,可導入照明控制 或輔助照明概念,透過自動感應或定時點滅裝置,增進照明節能之功效。本項改 善前/後效益分析如表 2-10 所示。

表 2-9 室內照明節能改善

改善前 改善後

使用之燈具為 T8 傳統燈具搭配電感式 安定器,年限已有 20 年之久,老舊且耗 能,昏暗的燈光易造成學生生活起居的 不便,此外,現況燈具型式為山型、吸頂 式且無格柵設計,易造成眩光問題,產生 視覺上不舒適感,降低照明品質。

空間改善性質將既有傳統 T8 螢光燈具更 換為 T5 高效率電子式燈具,改善原有高 耗能眩光大之舊式燈具,採用具節能標章 或符合室內照明規範之產品,以確保舒適 之室內環境、達節約用電之效。

書庫區平時使用人數少,人來人往變動 性甚大,燈具卻經常性開啓,造成能源耗 費。

利用書櫃間之防傾倒鋼管,將燈具配置在 適當位置,並於走道設置紅外線感應器,

藉由光阻感應及透過人體感應,達到節 能。

(來源:本報告整理)

表 2-10 室內照明改善效益分析

節能改善效益分析項目 每年節省效益計算方式

室內照明改善效益分析

每年節省度數(kWh)=【改善前總用電功率(W)-改善 後總用電功率(W)】×每日使用時數(hr)×每年使用 天數(D)/1,000

二氧化碳減排放量(公 噸)(經濟部能源於 109

年度公告)

二氧化碳減排放量(公噸)=每年節省度數(kWh)×碳 排放係數其中:

碳排放係數=1 度電產生 0.509 kg-CO2e。

(來源:本報告整理)

七、屋頂隔熱節能改善

建築物屋頂受到外氣影響甚大,屋頂的隔熱性能會影響室內環境熱負荷,故 改善屋頂隔熱可減少空調能源消耗,增加舒適性。常見屋頂隔熱方式,包括鋪設 隔熱層,利用材料的熱阻特性來阻擋太陽輻射熱傳遞入室內,可隔絕降低建築物 的熱量負荷,降低屋頂層的室內溫度,不但可降低都市熱島效應以減緩地球暖化,

亦可替建築物降溫、綠美化都市環境以及淨化都市空氣,以達到節能減碳及改善

亦可替建築物降溫、綠美化都市環境以及淨化都市空氣,以達到節能減碳及改善