第四章 校園節能措施成本效益分析
4.2 空調節能
汰換老舊冷氣
學校類建築之耗能有40%來自空調系統,空調系統之汰舊換新對於建 築物整體能耗之影響因此甚為顯著。台灣大學生命科學館完工於民國八十七 年,為總樓地板面積28817 平方公尺之 12 層建築物,在過去十年的營運期 間雖然空調皆定期進行基礎維修保養,但仍因為老舊問題而造成溫度無法調 整控制、噪音過大、部分風口無法出風、水管漏水故障...等問題。因此民國 九十九年台灣大學營繕組主動推動此館舍之空調更新案,並由堃霖冷凍機械 股份有限公司以統包方式負責整個空調汰舊換新工程。堃霖公司進行評估後 認為生命科學館之空調改善須從三方面著手:
一、箱型冷氣機
目前使用之冷氣機採經濟部於民國82 年所訂定之舊標準值,且使用已 超過10 年故效率耗損嚴重。舊型冷氣機所使用的 R-22 型冷媒也已經因 破壞環境而遭到政府逐步禁用(環保署於民國 98 年發布之「氟氯烴消費 量管理辦法」第六條明文規定禁止R-22 型冷媒用於新生產之空調設 備)。
二、冷卻水塔
本棟建築物共設置五座冷卻水塔於頂樓,部分已有損壞或結垢的現象而 導致散熱不佳。
三、冷卻水泵
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設置於頂樓的冷卻水塔邊,共10 台。目前部分水泵與管路已有鏽蝕現 象,導致運轉效率降低。
針對上述問題之解決對策是(1)全面更換採用 R-410A 環保冷媒之箱型冷氣機(2) 汰換舊有冷卻水塔與冷卻水泵並加裝變頻控制 (詳細汰換設備清單如表 22),費 用總計為45,909,637 元(設備費用 33,483,265 元和十年全責保固費用 12,426,372 元):
表 22 生命科學館空調更換設備一覽表
項次 設備名稱 台數 項次 設備名稱 台數
一 箱型冷氣機3RT 19 七 上吹式薄型機(11200BTU) 9 二 箱型冷氣機5RT 34 八 上吹式薄型機(14700BTU) 6 三 箱型冷氣機7.5RT 67 九 上吹式薄型機(18400BTU) 1 四 箱型冷氣機10RT 12 十 冷卻水塔 5 五 電腦房箱型機5RT 2 十一 20HP 冷卻水泵 6 六 電腦房箱型機7.5RT 3 十二 25HP 冷卻水泵 4
由於工程所涉及之區域甚廣,為縮小對館舍使用者之衝擊,此工程將 冷卻水塔與冷卻水泵分成五組依順序進行汰換,並同時更換頂樓之管路,待 五組冷卻水塔、冷卻水泵與管路皆更換完成才進行箱型機的更換作業。生命 科學館由於大部分空間皆做為研究室和實驗室使用故空調使用時數非常高,
在十年全責保固契約中更約定上述五組冷卻水塔其相應之箱型冷氣機每年 應使用至少4065 至 5283 小時不等之時數,相當全年的 40%以上時間空調皆 處於開啟狀態。
此工程已於民國九十九年底驗收完成,本研究以冷氣機年約定使用時
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數之平均值4500 小時為基準,計算此工程之節能效益如下:
表 23 生命科學館改善後空調設備表 改善前之空調設備
冷凍噸數 RT 3 5 7.5 10
台數 台 19 34 67 12
輸入功率(壓縮機+風扇) W 3,300 5,400 8,000 10,800 耗電量(壓縮機+風扇) KWH 282,150 826,200 2,412,000 583,200
改善前耗電量總計:4,103,550 度 改善後之空調設備
冷凍噸數 RT 3.13 5.00 8.00 10.73
台數 台 19 34 67 12
輸入功率(壓縮機+風扇) W 2,570 4,100 6,560 8,800 耗電量(壓縮機+風扇) KWH 219,735 627,300 1,977,840 475,200 改善後耗電量總計:3,300,075 度
節能率:( )× 100% = 19.58%
每年節約電費= (4103550 − 3300075) × 2.80 = 2,249,730 元 每年CO 減排量 = (4103550 − 3300075) × 0.612 = 491727 (KgCO ) 投資回收年限= 45909637 ÷ 2249730 = 20.41(年)
CO 減排平均成本 = 45909637 ÷ (10 × 491727) = 9.34(元 KgCO )
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平均壽命 7,500Hrs 12,000Hrs 20,000Hrs
耐點滅次數 差 差 優