應用實例

1.  案例背景與系統介紹

 本案例位於屏東縣，為一地下1層，地上7層之醫院類建築，總樓地板面積約為8,100m2。早期之契約容量為650kW，但因該建築用電量年年增高，於夏季時常有超約受罰之紀錄，因此契約容量增加至720kW。

建築主要用途可分為掛號門診、手術室、藥庫及大禮堂。其中1樓做為平時掛號門診及急診之用，使用人數約200~350人。2樓為開刀手術用途，3~6樓為病房用途，使用人數約170~200人。

 2.  問題描述及改善對策

 (1) 問題描述

a     水路一次側部分採用7.5馬力之泵浦4台，無二次側冰水泵及變頻設計，且部分泵浦已老舊，運轉效率不佳。

b     冷卻水塔熱交換效率差，風扇無轉速控制。

 (2) 改善對策

a     針對空調使用情形，作主機起停控制，並導入可變水量控制策略，以變頻泵浦調節冰水量並節省能源使用。

b     導入建築能源管理系統(BEMS)，同時監測即時外氣溫濕度值，以調整冷卻水塔風扇轉速，並提散熱系統之運轉效率。

 能源監控管理系統工作的第一要步，即是取得各設備用電數據，以利分析耗能之原因，並針對問題點，利用管理控制之改善方式對症下藥，以節約能源使用。透過有效的能源監控管理系統及控制策略除了將耗能集中管理上的方便外，並能夠節省年平均超過10%以上能源使用，達到節能的目標。

如圖2.10、圖2.11所示，為本次改善所增設之BEMS中央監控系統的空調昇位監視畫面，在本畫面中便包含了約20個數位控制器及感測器，並即時呈現空調系統之運轉現況，包括：1.各主機之冰水出水及回水溫度2.主機目前之負載噸數3.冰水出水水端及回水端之壓差4.冷卻水及回水溫度5.系統冰水流量等級各區域空調箱之運轉狀態等。 

圖2.10空調系統昇位圖監控畫面

圖2.11空調箱狀態監控畫面

增設之BEMS系統可讓管理者於電腦前隨時進行監控外，也具備外部網路的連線功能，隨時都可藉由網際網路登入系統，以利遠端監視控制空調設備的運轉狀況(如圖2.12所示)，同時也具備歷史資料查詢功能，可選擇欲查詢之時間區段，分別以數據或圖形方式輸出呈現。圖2.13所示為空調系統各部之時間溫度趨勢圖，途中之曲線為系統每15分鐘紀錄一筆資料所構成，另建築用電資料也可透過歷史資料查詢而呈現，並整合印表機之列印功能，進行圖表紙本輸出。

圖2.12遠端監控之登入畫面

圖2.13空調系統之時間溫度趨勢圖

 3.  系統導入後成效分析

改善後所增設之BEMS系統，運轉已達一年以上，較改善前同月份期間之運轉相比較，如圖2.14所示，可節省約16%之耗能，節省電量約75kWh，相當於減少約50kg之CO2排放量。在全負載運轉時之單位用電密度(EUI)也較改善前明顯降低，如圖2.15所示，在相同全負荷運轉時間下，EUI減少代表提高了能源使用之效率。  

圖2.14改善前後系統耗能比較圖

圖2.15改善前後系統EUI耗能趨勢比較圖

 在節能減碳的精神下，BEMS系統不僅本身具備有提高建築物能源使用效率之優點，在經濟效益上更具有回收年限快之優勢；相較於對空調設備進行大刀闊斧的汰換更新，BEMS系統的導入不但可能具有較低的投資成本，也免除了設備長期的維護保養經費甚至折舊之成本。 

產品資訊平台：http://iproduct.ils.org.tw/ProductClass/ProductItem.aspx?PCNum=23