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辦公室如何有效節約能源

辦公室如何有效節約能源. 李浩銓 工業技術研究院能源與資源研究所 中華民國九十二年九月二十六日. 內容. 辦公室節能潛力與基準 耗能與舒適度 辦公室空調節能 空調換氣節能 清淨空調與耗能 辦公室綠色照明. 空調系統相關指標 1. 建築節能方面 “ ENVLOAD ” 、 ” PACS ” 辦公建築 ENVLOAD 值 <110[kWh/(m 2 -f1-area.yr)] 百貨建築 ENVLOAD 值 <300[kWh/(m 2 -f1-area.yr)] 旅館建築 ENVLOAD 值 <130[kWh/(m 2 -f1-area.yr)]

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Presentation Transcript

  1. 辦公室如何有效節約能源 李浩銓 工業技術研究院能源與資源研究所 中華民國九十二年九月二十六日

  2. 內容 • 辦公室節能潛力與基準 • 耗能與舒適度 • 辦公室空調節能 • 空調換氣節能 • 清淨空調與耗能 • 辦公室綠色照明

  3. 空調系統相關指標1 • 建築節能方面“ENVLOAD”、”PACS” • 辦公建築ENVLOAD值<110[kWh/(m2-f1-area.yr)] • 百貨建築ENVLOAD值<300[kWh/(m2-f1-area.yr)] • 旅館建築ENVLOAD值<130[kWh/(m2-f1-area.yr)] • 醫院建築ENVLOAD值<180[kWh/(m2-f1-area.yr)] • 所謂空調系統耗能效率(PACS)是為了使室內居住環境長期維持健康、衛生、舒適的空調條件，其空調設備系統為了消除此建築物的全年空調負荷量，所耗費的能源比例

  4. 空調系統相關指標2-綠建築

  5. 空調系統相關指標3 • EUI 指標(kWh/㎡/year) • MBBM指標= • 空調系統年耗能EUI指標

  6. 空調系統相關指標4

  7. 節能要犧牲舒適度嗎？

  8. 局部性熱感不適之原因 不對稱熱輻射 冷流 不適之地板溫度 垂直溫差

  9. ISO 7730 • ISO 7730中所建議採用的舒適度指標為PMV(Predicted Mean Vote )與PPD (Predicted Percent of Dissatisfied ) • PMV在提供一個參考平均值，用來衡量人體在一個環境中的舒適度，PMV指標的產生是來自於許多受測試者，在特定的測量環境裡，對一些環境條件所做出的主觀評估，共分為7個階段，範圍由-3（極冷）延伸至+3（極熱），中立點0代表熱感適中的狀況 。 • PPD用來估計人體對環境的不滿意程度。

  10. PMV理論公式 tcl＝35.7－0.028M－Icl{3.96×10-8fcl×[(tcl+273)4－(tr+273)4] ＋fcl hc (tcl－ta)} PMV=(0.303e-0.0036M+0.028){M-3.05×10-3×(5733-6.99M－Pa)－0.42×(M－58.15)－1.7×10-5M(5867－Pa)－0.0014M(34－ta)－3.96×10-8fcl×[(tcl+273)4－(tr+273)4]－fcl hc (tcl－ta)} hc=2.38× (tcl－ta)0.25 for 2.38× (tcl－ta)0.25 > 12.1(var)0.5 = 12.1(var)0.5for 2.38× (tcl－ta)0.25 < 12.1(var)0.5 fcl＝1.00+1.29Icl for Icl≦0.078m2k/w ＝1.05+0.645Icl for Icl＞0.078m2k/w 活動量、水汽壓力、環境溫度、面積比、衣服溫度、輻射溫度、風速、衣著量等

  11. PMV與PPD之對應關係

  12. ASHRAE Standard 55之舒適區域

  13. 人體舒適工作條件 根據國際標準組織ISO 7730的建議，一般人處於坐姿中從事活動時，可被接受的舒適度條件為： 1. -0.5＜PMV＜+0.5 2. 在頸部與腳部的冷流率DR＜15 % 3. 頭部與腳踝的垂直溫差＜3℃ 4. 由寒冷窗戶所造成的不對稱熱輻射溫差＜10℃ 5. 由暖和窗戶所造成的不對稱熱輻射溫差＜15℃ 6. 由暖和天花板所造成的不對稱熱輻射溫差＜5℃ 7. 19℃＜地板表面溫度＜29℃ 8. 30 %＜相對溼度＜70 % 註：其接受度在85﹪以上。

  14. 辦公場所空調舒適度問卷調查 問卷調查分析結果，在一般辦公場所中，國人的舒適溫度範圍為22.3℃~26.6℃（PMV在 ±0.5之間），而將實際環境量測條件代入ASHRAE Thermal Comfort Program中計算得到之舒適溫度範圍為20.5℃~25.2℃，很顯然的，國人較能接受高溫的環境。

  15. 空調模擬環境實驗 實驗結果分析 當受測者穿著一般夏季服裝時，其舒適的溫度範圍為24.2~27.2℃，比公式計算(23.6~26.7℃）高出0.5℃左右；當受測者穿著西裝時，其舒適溫度範圍為22.6~25.5℃，比公式計算（22.1~25.8℃）高出0.5℃左右。 另外可以看出，當受測者穿著西裝時，在環控室內溫度大於26℃時，其忍受度低於預測結果。

  16. 空調系統如何做節能？ • 中央空調系統省電還是窗機/分離式省電？ • 中央空調系統如何節能？ • 窗型機安裝位置重要嗎？

  17. 舒適度與耗能相關嗎？

  18. 空調主機節能策略

  19. 耗能指標比較

  20. 窗型機安裝位置分析 • Schematic of Climatic Chamber & Window-type Air-conditioner Return opening near wall Outdoor unit Return opening Indoor unit Supply opening A A/C B Supply opening near wall • T-type Thermocouple Sensors

  21. 辦公室個人如何做節能？ • 減少洩漏出口 • 空調溫度設定在26-28℃ • 空調與風扇並用 • 改變衣著的習慣

  22. 空調與風扇併用 • 依經驗，風速上升0.1m/s，空調溫度可調高1.0℃，節約空調用電約1.2~6.7%。若室內平均風速0.3m/s，則溫度在29~30℃亦可達舒適之感覺，其節電量約為15%。(應注意房間內溫度分布之均勻性) • 空調以能達到人體舒適之感覺為目的，故搭配風扇使用，空調溫度可適度提高至29~30℃。 • 室內風速應小於0.5m/s。 • 室內人員可減少衣著量，以增加皮膚表面散熱效果。 • 配合空調設備以配置良好之送風口、回風口，並於適當位置配置風扇，使室內氣流分佈良好及均勻。

  23. 空調換氣節能 • 失敗的案例 • 該換多少新鮮外氣？ • 裝置換氣節能利器

  24. 工業技術研究院 能源與資源研究所 Industrial Technology Research Institute Energy & Resources Laboratories 檢討通風系統之使用時程與控制 • 依據不同之季節調整自動啟動與關閉之時間，例如春秋季節較夏季延後開啟空調系統 • 對於可變體積系統來說則可以調整風扇風壓至不影響舒適之程度 • 可以適時增加引進外界空氣來減少暖氣與冷氣之負載 • 依據使用之程度來增減送風速率，例如中午進餐時將餐廳送風量開至最大，半夜無人使用時則予以關閉或調整至最小風量

  25. 工業技術研究院 能源與資源研究所 Industrial Technology Research Institute Energy & Resources Laboratories 通風換氣率設定在最低要求標準 • 將空調系統換氣率設定在最低要求標準，但必須在符合IAQ前提下 • ASHRE 通風換氣標準探討 • Ventilation Rate Procedure • Indoor Air Quality Procedure

  26. 工業技術研究院 能源與資源研究所 Industrial Technology Research Institute Energy & Resources Laboratories ASHRAE 62外氣通風標準

  27. 工業技術研究院 能源與資源研究所 Industrial Technology Research Institute Energy & Resources Laboratories 減少外氣通風量對策—Air cleaner

  28. 乾球溫度27.5℃ 絕對濕度0.0142 kg/kg 相對濕度 62% 熱焓 15.3 kcal/kg 給氣 排氣 全熱交換器 空 調 裝 置 乾球溫度26.0℃ 絕對濕度0.0105 kg/kg 相當濕度 50% 熱焓 12.6 kcal/kg 乾球溫度32℃ 絕對濕度0.0211kg/kg 相當濕度 70% 熱焓 20.6 kcal/kg 室內 空氣 外氣 交叉流式全熱交換器之應用 空調換氣節能 • 當室內26℃ 50%RH時，熱焓為12.6kcal/kg，若室外為 32℃ 70% RH 時，其熱焓為 20.6 kcal/kg，室內外空氣有很大之焓差。在引入新鮮空氣與排氣時，使兩股氣流作熱(或焓)交換，可節約大部份的外氣負荷。節能方式可採用一個全熱交換器，在RH=70%之外氣條件下，可使外氣進入室內前之焓值自20.6降至15.3kcal/kg，節約70%之外氣耗能。

  29. 屋外或屋內有污染物時的對策 • 減少外氣量(室外污染) • 遷移適當陰涼的入口(室外污染) • 採用清淨裝置

  30. 購買空氣清淨機時應考慮事項 • 對於健康的影響 • 清淨機的型式 • 清淨機的過濾功能 • 安裝、使用和維護的問題 • 產生或者再釋出污染物 • 對於環境 • 噪音 • 成本

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