便利商店空調改善前之現況分析與節能策略之建立

第二節 便利商店空調改善前之現況分析與節能策略之建立 目前7-11 便利商店所裝設之空調系統，多為大金或三菱等一對一四方吹之 機種，其本身具備變頻之功能，因此，較傳統無變頻之空調系統節能。為應付賣 場大量照明及烹煮設備之熱負荷，空調系統全日運轉，設定溫度為26 度。本研 究選取下列數家門市，進行空調之耗能量測與分析，其結果如下所示：

1. 空調改善前之用電量測 量測地點1：天山門市

  圖4-25. 天山門市改善前單週最高用電需量

  圖4-26. 天山門市改善前未修正之空調平日用電需量

上圖為天山門市改善前之空調頻日用電需量，圖中連續高低起伏之需量為大 金變頻式空調特有之加卸載模式，可分為室內負荷低時短時間高頻加載模式，以 及室內負荷高時長時間中低頻加載模式，此種控制模式除了較一般無變頻控制之 空調省能外，亦具備快速加載至設定溫度，並維持在一定範圍舒適溫度，避免加 卸載時溫度忽冷忽熱之優點。

但由於此種控制模式之耗能曲線，難以看出實際空調之加卸載狀況，因此，

本研究將每小時之用電需量取平均值，並繪製如下之曲線圖，以利分析其空調加 卸載狀況。

  圖4-27. 天山門市改善前空調平日用電需量

  圖4-28. 天山門市改善前空調假日用電需量

區域型BEMS 節能網路系統之應用分析

量測地點2：崗正門市

  圖4-29. 崗正門市改善前單週最高用電需量

  圖4-30. 崗正門市改善前空調平日用電需量

  圖4-31. 崗正門市改善前空調假日用電需量

量測地點3：忠純門市

  圖4-32. 忠純門市改善前單週最高用電需量

  圖4-33. 忠純門市改善前空調平日用電需量

  圖4-34. 忠純門市改善前空調假日用電需量

區域型BEMS 節能網路系統之應用分析

量測地點4：新衙門市

  圖4-35. 新衙門市改善前單週最高用電需量

  圖4-36. 新衙門市改善前空調平日用電需量

  圖4-37. 新衙門市改善前空調假日用電需量

2. 空調耗能分析與節能策略選用之時機

  圖4-38. 忠純門市改善前空調系統加載說明

以忠純門市為例，便利超商單日之空調耗能情形如上圖所示，圖中2、3、

4 之區域分別為上班上學時間、中午用餐時間、與下班放學時間，此三個時段為 便利超商來客率之尖峰時間，門市會湧入大批人潮購買消費，因此，造成空調負 荷明顯上升。圖中1 之區域，為半夜超商使用電鍋、關東煮機、熱狗機等加熱 設備烹煮食物產生熱負荷，而造成空調系統加載。

本研究將依照上述之空調使用情形，擬訂適用於便利超商之空調節能策略，

並導入超商進行全尺度實驗印證，以作為後續推廣之依據。其節能策略說明如下 所示：

z 間歇空調運轉策略(Duty Cycling)

此策略為空調冷氣模式運轉45 分鐘，切換送風模式 15 分鐘，利用這短暫 的送風時間，降空調壓縮機之耗能，達到節能之效果。送風模式運轉時，會造成 室內溫度些許上升，但由於運轉時間短暫即切換為冷氣模式，因此，室內人員對 於此溫度些許變化感受不大。

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z 夜間調溫運轉策略(Nighttime Setback)

目前便利超商皆配備有2 台冷氣，若能在夜間時空調負荷低時，開啟一台 空調系統，而將另一台空調系統以輔助之方式，調高溫度或送風模式運轉，將可 獲致極大之省能效果。

但以實際用電情形來看，夜間有明顯之空調耗電上升，因為夜間屬於便利超 商來客率較低之時段，因此，造成此種情況之可能性有二，一為由於超商賣場內 部有烹煮食物之電器，於夜間時進行食物之烹煮，另一為超商烹煮食物之電器位 於冷氣回風口附近，導致熱氣被吸入回風口，造成空調系統誤判而進行加載。

上述之兩種情況為賣場人員之不當使用行為與賣場規劃設計不良所造成，此 兩種情況亦為我國便利超商分級制度之主要評分項目，如下圖所示。若能將此情 況改善，例如，食物於其他地方煮熟後再送至賣場保溫，並將保溫設備遠離回風 口，則此策略為便利商店夜間節能之最佳運轉策略。

  圖4-39. 我國便利超商分級制度評分表

  z AMI 用電尖峰卸載運轉策略

下圖為我國電力負載之曲線圖，其中於中午12:00 ~ 下午 14:00 時為負 載最高之時段，亦為我國之尖峰用電時間，此時，電力公司會開啟較高成本之發 電機組，以因應此時段電力不足之情形。

未來，台電公司實施尖峰用電卸載優惠措施時，若在此時進行卸載，除可節 省使用電費外，另可獲得台電公司電費優惠之獎勵。

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  圖4-40. 我國電力負載曲線圖

表4-3. 我國台電公司發電成本表

發電成本（元/度電） 台電2008年度發電成本（含利息支出）

燃煤電廠 1.87

傳統水力 1.34

核能發電(均化成本) 0.62

燃氣發電 3.54

風力發電 3.22

太陽光電 12.97（2009躉購電價）  

(出處 行政院原委會核能研究所)  

3. 空調節能控制系統之建置

本研究空調節能控制系統是透過紅外線學習控制模組與崁入式電腦，學習現 場空調紅外線遙控器發射之命令，進而達到控制空調系統的功能。其系統架構圖 如下所示：

  圖4-41. 空調節能控制系統架構圖

z 基本設備簡介：

¾ 嵌入式電腦：此控制系統之核心，用以溝通控制週邊設備、資料運算儲 存、與導入節能策略。

¾ 紅外線學習控制模組：用以學習大金空調遙控器所發出之命令，並模仿 送出同樣之命令，進而達到控制空調系統之功能。此原理與市售之電視 萬用遙控器相同。由於紅外線遙控器在送出開或溫度調節等命令時，會 對空調系統下達一固定頻率之訊號，若能將此訊號學習炳並以同樣頻率 之紅外線發送，那麼就算不使用原廠控制器亦可達到控制空調之功能。

¾ AMI 電錶：用以量測空調、照明電力資訊，具備雙向溝通之功能，可 於尖峰用電時間對嵌入世電腦下達卸載之命令，而嵌入式電腦依照策略 進行卸載。

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4. 實際施工照片

本研究裝設空調節能控制系統之實際施工照片如下所示：

z 天山門市

  圖4-42. 天山門市控制箱體安裝

  圖4-43. 天山門市電表 CT 之裝設

  圖4-44. 天山門市控制箱體安裝完成

  圖4-45. 天山門市紅外線學習控制模組之裝設

  圖4-46. 天山門市紅外線學習控制模組安裝完成

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z 忠純門市

  圖4-47. 忠純門市控制箱體安裝

  圖4-48. 忠純門市電表 CT 之裝設

  圖4-49. 忠純門市控制箱體安裝完成

  圖4-50. 忠純門市紅外線學習控制模組之裝設

  圖4-51. 忠純門市紅外線學習控制模組安裝完成

區域型BEMS 節能網路系統之應用分析

z 新衙門市

  圖4-52. 新衙門市控制箱體安裝

  圖4-53. 新衙門市電錶 CT 之裝設

  圖4-54. 新衙門市控制箱體安裝完成

  圖4-55. 新衙門市紅外線學習控制模組之裝設

  圖4-56. 新衙門市紅外線學習控制模組安裝完成

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z 崗正門市  

  圖4-57. 崗正門市控制箱體安裝

  圖4-58. 崗正門市電表 CT 之裝設

  圖4-59. 崗正門市控制箱體安裝完成

  圖4-60. 崗正門市紅外線學習控制模組之裝設

  圖4-61. 崗正門市紅外線學習控制模組安裝完成

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