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第三章 實際案例之模擬與比較

第十節 海岸巡防署海洋巡防總局

此案例位於位於新北市淡水區中正路 1 段 63 巷 20 號,該建築物為地上 4 層;地 下 1 層, 總樓地板面積為 7,270m2,主要用途為行政辦公使用。空調系統採用小型送 風機(FCU),空調使用面積共 4,693 m2,空調使用時間 08:00~17:00。

圖 3-37 海岸巡防署海洋巡防總局空照圖與外觀 (本研究整理)

該建築物共有 2 台冰水主機(分別為 90RT 及 80RT),作為空調用,由於過於老舊且未 能達到規劃效率,目前為手動開關,缺乏控制及管理功能,改善前兩台冰水主機共用 1 台 20HP 冰水泵浦及 20HP 冷卻水泵浦進行併聯運轉,並有一台 20HP 備用泵浦;改善後將既 設 20HP 冰水、冷卻水及備用泵浦汰換成 4 台 10HP 冰水泵浦進行運轉,並配合管路修改,

將冰水系統變更為變流量系統進行運轉,改善前空調系統情況說明如下,其改善項目如表 3-30 所列。

(1) 既有冰泵 20HP 共三台,機體嚴重鏽蝕,且冰水泵目前未裝設變頻器無變流量 功能。

(2) 由於冰水管路無設置帄衡閥,導致樓層間冰水流量分部不均,且小型送風機無 冰水控制閥,導致室內舒適度不佳。本次改善項目與對策說明如表 1 所示。

(3) 於工程改善前主要量測項目有(1)泵浦 3 台冰水流量、耗電量(2)針對各樓層幹 模擬,此案例僅先針對地面四層進行空調能耗分析,eQUEST 模型如圖 3-38,圖中僅顯 示出第一、二與屋頂層,而第三層與第二層同為中間層,雖然未顯示於 eQUEST 模型,

但仍納入會空調耗能計算。

圖 3-38 海岸巡防署海洋巡防總局之 eQUEST 模型西南面 (本研究整理)

模型之建築物空調耗能因子各項參數,如下列所示:

(1) TMY2 氣象資料:此案例使用近十年的「平均氣象年」作為 eQUEST 輸入氣象 資料,乃用於 eQUEST 模擬空調系統改善前後之耗電量比較。

(2) 基地概述:其正門約朝向方位角 210 度,樓板面積 7,270m2、地上 4 層,每層 高度 3.8m、天花板 3.2m。

(3) 外牆材質:15cm 的混凝土外牆(U=3.49W/m2K),其構造與 U 值計算如表 3-8 所示。

(4) 屋頂材質:PU 無縫屋頂(U=0.77W/m2K),其構造與 U 值計算如表 3-17 所示。

(5) 窗戶材質:採用 eQUEST 資料庫中的 8mm 單層反射玻璃(U=6.12W/m2K,遮蔽 係數 SC=0.58,日射穿透率ηi= 0.42) 。

(6) 人員、照明、設備密度與時程:人員密度為 0.020 人/m2

參考「建築耗能設備能源效率之技術規範研究」將照明密度假定為 15W/m2 , 設備密度假定為 5W/m2,其使用時程如表 3-3 所示。

(7) 室內負荷設定:人體的發熱量假定以辦公室輕作業的狀態,每人顯熱發熱量為 71.8W、潛熱發熱量為 45.4W

(8) 空調系統參數:

a. 改善前後冰水泵浦各項設定參數參考「100 年度建築能源效率提升計畫」

中現場量測之數據,如表 3-33 與表 3-34 所列。

b. 每日運轉時間為 8:00 ~ 17:00。

c. 室內溫度設定=26 ℃ ,送風溫度=15 ℃。

d. 每人所需的新鮮外氣量為 8L/s,間隙風 0.1ACH,其使用時程如表 3-3 所 示。

表 3-33 海岸巡防署海洋巡防總局-改善前現場泵浦量測結果

(資料來源:100 年度建築能源效率提升計畫(2011), P.66)

表 3-34 海岸巡防署海洋巡防總局-改善後現場泵浦量測結果

(資料來源:100 年度建築能源效率提升計畫(2011), P.68)

由於此案例僅針對泵浦更新並改為變流量進行模擬,改善前 eQUEST 模型中為 1 台 20 HP 冷卻泵浦與 1 台 20 HP 冰水泵浦,其設定參數參考表 3-33,並採定流量運轉,改 善後改為 2 台 10HP 冷卻泵浦與 2 台 10 HP 冰水泵浦,其設定參數參考表 3-34,且冰水 泵浦採變流量,其餘設定值均相同,並建立改善前與改善後兩個模型,並搭配近十年的 平均氣象資料計算出其改善前後之逐月耗電量,如表 3-35 及圖 3-39 所示,可發現泵浦 改善後,全年度可節省 21,521 度用電,節能比例約 27.7%。而「100 年建築能源效率提

升計畫成果報告」中初步推估改善前後泵浦的節能效益為 23,625 度用電,節能比例約 37.6%,略高於本研究 eQUEST 所模擬結果。

表 3-35 海岸巡防署海洋巡防總局泵浦改善前後之 eQUEST 模擬耗電量 month 改善前-舊有泵浦

20HP*2(KWh)

改善後-更新泵浦 10HP*4 +冰水泵採變流量(KWh)

節能效益

(KWh) 節省比例 Jan 4714.2 2296.3 1168.0 34.9%

Feb 5123.0 2747.7 1609.2 35.9%

Mar 5841.3 3949.1 2004.0 34.3%

Apr 6330.7 4235.3 2206.1 34.8%

May 7407.5 4602.5 2799.4 37.8%

Jun 7905.2 6571.3 1470.0 18.6%

Jul 8177.3 6876.9 1535.5 18.8%

Aug 8406.9 7383.8 1023.1 12.2%

Sep 7896.3 6105.9 2207.0 27.9%

Oct 7108.5 5643.5 1797.2 25.3%

Nov 5975.8 4319.5 1888.0 31.6%

Dec 4856.0 3169.5 1813.3 37.3%

Year 77731.5 56210.6 21520.9 27.7%

(本研究整理)

圖 3-39 海岸巡防署海洋巡防總局泵浦改善前後之 eQUEST 模擬耗電量比較圖 (本研究整理)