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計劃執行：中央研究院物理研究所 計劃補助：內政部建築研究所 計劃審 é©— : 台灣建築研ç

建築能源提昇計劃. 計劃執行：中央研究院物理研究所 計劃補助：內政部建築研究所 計劃審 驗 : 台灣建築研究中心. 中央研究院物理研究所 執行內政部建築能源提昇計畫 節能成效報告書 中央研究院物理研究所 ( 大猷館 ) 座落於台北市南港區研究院路 2 段 128 號，為 10 層樓建築物，地上 7 層，地下 3 層樓，樓地板面積共 12,500 m2 ，主要提供研究人員進行研究 ( 實驗室 ) 及辦公 ( 研究室 ) 使用，使用人數約 400 人。. 圖 1 建築物外觀. 1 改善前空調設備與系統狀況概述

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Presentation Transcript

  1. 建築能源提昇計劃 計劃執行：中央研究院物理研究所 計劃補助：內政部建築研究所 計劃審驗 : 台灣建築研究中心

  2. 中央研究院物理研究所 執行內政部建築能源提昇計畫 節能成效報告書 中央研究院物理研究所(大猷館)座落於台北市南港區研究院路2段128號，為10層樓建築物，地上7層，地下3層樓，樓地板面積共12,500 m2，主要提供研究人員進行研究(實驗室)及辦公(研究室)使用，使用人數約400人。 圖1建築物外觀 1改善前空調設備與系統狀況概述 改善前(2009年8月)建築物空調系統共有冰水主機500 RT台及160 RT×2台。其中，500 RT冰水主機已無使用，目前使用2台160 RT冰水主機供應空調負載；大樓送風系統主要採用小型送風機(Fan Coil Unit, FCU)及外氣預冷空調箱系統。於2009年8月完成節能計畫並開始啟用BEMS系統，建築物空調系統現況及改善項目整理說明如下：

  3. 冷卻水塔馬達更新並改變頻 冷卻水泵浦更新並改變頻 冷卻水泵浦更新並改變頻 圖2既設空調系統流程圖

  4. 1.1冷卻水泵與冰水泵浦變頻控制 改善前建築物空調系統冰水與冷卻水系統為定水量系統，負責供應大樓全日所需要之負載，無法隨大樓負載變化調整流量，造成能源浪費。 1.2預冷空調箱變風量控制 建築物預冷空調箱主要提供新鮮空氣及實驗室排氣平衡，目前為定風量系統且24小時全日運轉，未依室內CO2濃度來控制風量，計劃進行需量控制，以減少不必要的能源消耗。 1.3冷卻水塔改為變風量系統 建築物共有4台10HP、150 RT之方型冷卻水塔，採並聯運轉，目前該設備之冷卻風扇為定風量系統，無法依外氣條件進行需量控制，以減少風機耗電量，導致能源浪費。 1.4監控系統進行整合 目前大樓空調設備並無針對空調系統相關系統進行監控。無法有效進行設備控管與了解設備運轉狀態。

  5. 表1改善項目與對策說明一覽表

  6. 2 改善前後運轉量測結果與成效分析 本次改善工程將針對上述問題進行改善並將改善後之設備納入既設空調監控系統，使其升級為BEMS能源管理系統，有效管控空調設備運轉及操作，提高整體系統運轉效率。現場測試與分析結果如下: 2.1冷卻水泵與冰水泵浦實際運轉結果 本案原一次側及區域冰水泵浦均全載運轉，於工程改善運轉後將既設冷卻水泵浦及冰水泵浦更新並增設變頻控制；並且取消既設區域泵浦(原區域冰水泵浦為25HP×1)，相關泵浦秏能差異說明如表3所示，系統節能效益可達80.3%。 整年度節能效益估算結果如表4所示，預估每年可減少140,070度之運轉耗電量，420,210元之運轉費用，並且可以減少88,245kg之二氧化碳排放量。 表2改善前後泵浦運轉分析表

  7. 註： 1.原區域泵浦為25HP，改善後取消既設區域泵浦 表3改善前後泵浦節能效益分析 註： 1.改善前以全年8700小時進行評估 2.改善後以全年運轉8700小時進行評估 3.每消耗1度電力產生0.636kg二氧化碳 4.1度電力費用為3.0元進行評估 5.以BEMS系統控制,全年可以1台主機運轉. 節能效益(%)計算式 =80.3%。

  8. 2.2預冷空調箱現場測試結果 本次工程改善針對既設定風量預冷空調箱B1-PAH-12及B2-PAH-22、B2-PAH-23改善為變頻變風量系統。於工程改善前後於現場進行運轉測試，測試結果如表4所示。 本案原外氣預冷空調箱均全載運轉，改善工程後增設變頻系統，其根據室內CO2濃度變化來調整變頻器頻率，進而改變風機轉速。相關工程改善前後風機秏能差異說明如表5所示。 改善後系統整體節能效益可達到70.8%，平均每年可減6838度之運轉耗電量，19,314元之運轉費用，並且可減少4,056kg之二氧化碳排放量。 表4改善前後預冷空調箱現場測試結果

  9. 表5改善前後預冷空調箱運轉分析表 表6改善前後預冷空調箱節能效益分析 註： 1.改善前以全年8700小時進行評估 2.改善後以全年運轉8700小時進行評估 3.每消耗1度電力產生0.636kg二氧化碳 4. 1度電力費用為3.0元進行評估 節能效益(%)計算式 =70.8％

  10. 2.3冷卻水塔現場測試結果 表7既設冷卻水塔現場測試結果 表8改善後冷卻水塔運轉分析表 本工程改善案包括針對既設4台150 RT冷卻水塔更換風機馬達並增設變頻器改為變風量系統。相關測試結果如表7所示。整年度節能效益預估節能效益可達到40.7%。表9為改善前後節能效益分析，預估平均每年可節省21,168度之運轉耗電量；減少65,621元之運轉費用；並且減少13,463kg之二氧化碳排放量。 註： 註:改善前冷卻水塔風機為10HP

  11. 表9改善前後冷卻水塔節能效益分析 註： 1.以全年8700小時進行評估 2.每消耗1度電力產生0.636kg二氧化碳 3.1度電力費用為3元進行評估 4. (*)共四台 節能效益(%)計算式 =(40,368-23,925)/ 40,368 ×100％ =40.7％

  12. 3.BEMS系統參數設定: • 另因BEMS系統參數設定，隨季節變化及經驗累積,設定精準， • 使主機運轉1台(160噸)足以應付全年運轉容量，並使主機可以 • 卸載，改善前後主機運轉節能1/4約40噸(30kWh)，節能效益， • 全年達261,000 kWh，783,000元，減碳165,996kg。.

  13. 表10改善後運轉節能效益總結 4改善成效總結

  14. 5量測與現勘照片

  15. 5量測與現勘照片

  16. 5量測與現勘照片

  17. 評估現有 空調設備 運轉摸式 分析空調 設備耗能 原因 計算建築空調 總負載量 BEMS 參數管理 導入 BEMS系統 管路變更 驅動系統 (Pump.主機) 介面整合 變頻化 TAB 最佳化

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