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專題文章 : 104年計畫內容
作者 於 2015年06月30日 09:24:28 (1862 次閱讀)

一、受補助單位選取原則

本計畫為求各補助案例之改善效益能符合「智慧綠建築推動方案」之目標,及使資源能做最有效的運用且合理的分配,故擬定下列選取原則,以使計畫順利執行。
  1. 對於智慧綠建築政策有宣導示範及教育作用者。
  2. 對於節能與二氧化碳排放減量具有明顯效益者。
  3. 對於中央空調、照明、熱水設備等耗能系統具有明顯改善效益者。
  4. 考慮北、中、南地區與偏遠地區之平衡發展;另位處澎湖、綠島、小琉球及金門4個低碳島示範計畫之中央機關及國立大專院校優先列入。
  5. 使用單位改善需求高,具有高度配合意願及工程發包與執行能力。
  6. 位處宣導效益高、往來人員眾多之重要辦公場所或大型展覽空間,或能檢附欲改善項目之歷史用電資料者。
  7. 未接受本計畫補助之單位優先列入。

二、改善項目

本(104)年度「建築節能與綠廳舍改善補助計畫」,將延續以往計畫著重於減緩都市熱島及環境生態的改善方面,故以建置或升級建築能源管理系統、室內照明節能改善、高效率熱泵熱水系統節能改善、老舊空調主機性能提升或汰換節能改善、空調系統節能策略導入節能改善、進行測試、調整、平衡使空調系統最佳化運轉節能改善等六個項目作為今年度補助改善之主要項目,其相關說明分述如下:

1.  建置或升級建築能源管理系統

建築能源管理系統(Building Energy Management System,簡稱BEMS)係以直接數位控制(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,以有效管理或分析歷年運轉資料,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。透過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,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1  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。

2.  室內照明節能改善

在油電價高漲的現代,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。除了採用高效率燈具外,還可利用晝光、裝設反射板及採用防眩光燈具等設備,提升室內照明之舒適度、達到節能減碳之效益,同時也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,故室內照明改善工程不但可提高受補助單位的室內照明效率、減少大量照明功率,更能明顯降低使用電費。

表2  室內照明節能改善案例-經濟部標準檢驗局臺南分局及國立聯合大學


經濟部標準檢驗局臺南分局改善的建築物為行政大樓與度政大樓的辦公空間、會議室、實驗室及電腦教室等空間,其室內照明改善前使用的燈具為老舊且發光效率較差的T8燈具;而部份辦公室照明功率密度偏高,但單位為了節省照明用電,不維修損壞燈管,導致室內照度不足,嚴重影響照明品質。
經濟部標準檢驗局臺南分局
改善前
將室內老舊的T8螢光燈具,汰換為發光效率高、耗能低、體積小且具有節能標章的T5燈管與防眩燈具,並將燈具減量,有效節省照明耗電量,並提升照明效率,改善效益佳。
經濟部標準檢驗局臺南分局
改善後
國立聯合大學改善的建築物為體育館及溫水游泳池,其中體育館改善前使用的水銀燈較耗能,且易造成眩光。
國立聯合大學
改善前
改善後拆除既有螢光燈管,並將原先的水銀燈汰換為高效率的陶瓷複金屬燈,以提升照明效率。另外,透過迴路設計控制照明使用分區,以減少不必要之照明耗電。
國立聯合大學
改善後

3.  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,本計畫係採用高效能之熱泵設備,回收再利用大自然中之熱能或廢熱,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,供應部分冷房以減少空調用電,達到雙重節能效果。

表3  高效率熱泵熱水系統節能改善案例


設置高效率熱泵熱水系統
改善前
既有燃油式鍋爐製造熱水成本過高,年度所需費用甚巨。
設置高效率熱泵熱水系統
改善後
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。

4.  老舊空調主機性能提升或汰換節能改善

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%,其中央空調系統之超量設計、空調主機效率老化、舊型冰水主機效率差,且經長時間使用造成效率下降,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之策略,預計中央空調系統可節能20%~25%,對於節能減碳有很大助益,俾達示範效果。

表4  老舊空調主機系統設備之汰舊換新節能改善


改善前
中央空調系統之超量設計、空調主機效率老化,且經長時間使用造成效率下降,皆是造成空調耗能之主因。
改善後
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。

5.  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40~50%,若可提升空調系統設備能源使用效率,則可大幅提升節能減碳之功效。本計畫之空調系統節能策略,係以整合建築節能與資通訊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,可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。

表5  空調系統節能策略導入節能改善


改善前
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。
改善後
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。
改善前
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。
改善後
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。

6.  進行測試、調整、平衡使空調系統最佳化運轉節能改善

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TAB程序之執行,可調整系統適化系統運轉狀態,提升約5%至8%的能源效率。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6  空調系統測試調整平衡最佳化改善案例-行政院衛生署竹東醫院


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。

三、執行方法

  • 初步篩選出適合改善之建築物。
  • 綠廳舍類-現場勘查建築物室內照明之現況。
  • 建築節能類-現場勘查空調、熱水及動力系統之現況,並經由監控系統歷史數據與運轉分析功能進行診斷,提出改善策略。利用低成本或是零成本之改善策略,進行小量之建築改善工程、耗能系統之運轉與管理策略(O&M)之調整進行建築物節約能源工作。
    1. 建築物基本資料的收集。
    2. 建築物之建築現況、空調設備、熱水設備、照明以及動力設備等耗能設備的調查資料收集,並調查其使用時程與使用狀況。
    3. 電費單的收集。
  • 本計畫建築節能類將採取全尺度實驗(Full-Scale Experiment)之印證方式進行,進行實際建築物耗能量測評估,建立建築物耗能使用情形Baseline,以及各耗能設備之能源使用效率情形等資料,並對於改善後之耗能系統等進行其能源使用效率之實際量測,以確認其耗電使用情形之比對。同時預計於後續計畫中對於這些改善案例,進行長期之追蹤考核(Follow-up),除確保其改善之節能效果外,並建立良好之維修保養制度以及秏電系統設備生命週期評估。