能源應用與建築節能 價 高電價的時代勢必來臨 能源使用與節能減炭基本概念 我們該如何因應 二十一世紀面臨嚴苛的能源與氣候環境變遷 因此 節約能源實為當務之急 而缺電將導 等問題 其中能源短缺問題日趨嚴重 尤其化 致高電價 可使節約能源的回收效益大幅增 石燃料 石油存量只剩35年 天然氣存量剩 加 有

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1 第五章 能源應用 與 新淨能源 王文博 柯明村 能源 節約 生命不可 少的必需活力與能量 現代化社會的基本要素與 力 不是 不用 少用 是 減少浪費 提高效率 笫一節>>能源應用與建築節能 笫二節>>節能減碳觀念與實務 笫三節>>通風節能與健康需求 第四節>>新淨能源 太陽能 風力

2 能源應用與建築節能 價 高電價的時代勢必來臨 能源使用與節能減炭基本概念 我們該如何因應 二十一世紀面臨嚴苛的能源與氣候環境變遷 因此 節約能源實為當務之急 而缺電將導 等問題 其中能源短缺問題日趨嚴重 尤其化 致高電價 可使節約能源的回收效益大幅增 石燃料 石油存量只剩35年 天然氣存量剩 加 有力節約能源策略之大力推廣 50年 而煤為 年 而溫室氣體的大 全國能源會議中 已決議至2010年全國能 量排放造成溫室效應 全球氣候變遷 極端異 源節約總量必須達658萬公秉油當量 再生能 常氣候時有所聞 為此聯合國已擬定 京都議 源使用率必須達3% 5 在此國內客觀環境 定書 以限制各國二氧化碳排放量 該議定 與條件之下 要如何達成此目標 實仰賴全民 書已於2005年2月16日正式生效 因此 除了 共識與共同努力 其中從中小校園基層推動節 積極開發綠色再生能源或新淨能源外 節能減 約能源 則兼具教育與示範功能 可使全民認 炭實為當前急務 能源有效利用實為面對能源 識與瞭解 從而一同履行此攸關我們子孫與環 短缺與溫室效應問題之根本解決方案 境永續發展的共同使命 此外 環境維護實與節約能源一體兩面 因 能源之使用與二氧化碳等溫室氣體之排放息息 相關 而二氧化碳為造成溫室效應 導致全球 綠建築 日常節能指標 應用於校園之註解 暖化與氣候變遷之主要元凶 全球氣候之異常 已至令人憂心之地步 因此 管制二氧化碳排 綠建築九項指標之含義 放亦為當務之急 而節約能源則為減少二氧化 綠建築 可擴大定義為 生態 節能 減 碳排放之一大利器 如每 節約 1 度用電 廢 健康的建築物 評估系統如以下九大指 即可減少0.637kg二氧化碳排放量 標予以量化衡量 林憲德 綠建築解說與評估手 因此 積極務實地執行節約能源工作 將可 冊 2005年 一舉解決全球人類面臨的能源短缺與環境惡化 1. 生物多樣性指標 之嚴重問題 有關能源耗用與二氧化碳排放間 2. 綠化量指標 之關連可參考表5-1 見P 基地保水指標 此能源與環境問題亦已威脅民生經濟活動 4. 日常節能指標 以和我們生活息息相關之電力為例 目前電價 5. CO2減量指標 之結構於制訂時 當時之石油價格為 廢棄物減量指標 美元 桶 而2008年石油價格甚至一度上漲 7. 室內環境指標 至約140美元/桶 因此 在經濟層面 電價勢 8. 水資源指標 必會長漲 且管制溫室氣體二氧化碳之排放 9. 污水垃圾改善指標 以上九大指標與地球環境間之關連性可由表 亦使火力電廠面臨運轉限制 目前國內75 以上電力依賴火力發電 故 高能源使用代 5-2 見P.178 看出 158

3 表中九大指標中與能源相關連者為 日常節 最新規定基準值 能指標 以下對其進一步說明 空調系統節能評估法 日常節能指標 本部分只針對建築技術規則所規定的中央空 他類之中央空調型建築物進行管制 對於採窗 設備系統 照明 晝光利用 太陽能利用等節 型冷氣或分離式空調系統則不予評估(但VRV 能設計 均設有優惠評估的辦法 而為合乎耗 分離式空調系統視同中央空調系統 只要令下 能基準之要求 將使建築物之設計依照氣候環 式之EAC為0.8即可) 本部分主要以 (1)防止主 境而規劃 例如在台灣北部可容許較大的玻璃 機超量設計 (2)鼓勵高效率主機 (3)獎勵空 窗開口與採較少的遮陽 呈現溫帶建築風格 調節能技術等三項因子之加權評估法來進行 而在南部則只能有較小的玻璃窗與採較深的遮 其合格判斷公式如下 陽 可表現南國風情 將使建築物深具地方知 EAC {0.6 (ACsc/ACs) 特色 目前 建築技術規則 中已將有關建築外殼 主機容量設計 (Σ (Hci COPci) 主機效率 Σ (Hci COPi) ) Rs 熱源節能 的節能設計納入而成為強制法令 因此 日常 效率 節能指標 主要針對空調及照明之用電予以限 0.2 Rf 制 其中尤以空調節能為重點 本指標對於能 源節約要求比現行 建築技術規則 中的合格 Rm Rp ) 基準還要嚴格約百分之二十 因而促使對於空 調設備與系統 照明與晝光利用 太陽能利用 送風節能效率 水泵節能效率 其他節能效率 (2) 照明系統節能評估法 等之節能設計 本指標涵蓋以下評估項目 源使用量 以空調節能為重點 其中對於空調 調型建築物以及體育館 博物館 展示館等其 日常節能指標 用以有效管制建築物能 本照明系統節能評估其合格判斷如公式(3) 所示 建築外殼節能評估法 本部分基本上依據現行建築技術規則節能指 EEV EV/EVc (1) (3) 上式之意義在於以照度標準與總耗電密度來 要求綠建築之照明效率 期能達成一般合理照 EEV 建築外殼節能效率 無單位 度設計耗電量之20%節能量 因而促使設計者 EV 建 築外殼耗能指標 依照內政部營建 可選擇高發光效率之光源以及採用安定器 照 署最新版之 建築節能設計的解說與 明控制 反射燈罩等高效率燈具來達成 實例 計算 而有關對於公式(2)與(3)之計算使用可參考 EVc 建 築外殼耗能基準 依照建築技術規 則第二章第八節第四十五條之四 五 文獻 林憲德--綠建築解說與評估手冊 2005年 之 詳細說明 159 其中 標來判斷 其合格判斷公式如下

4 節能減碳觀念與實務 變壓器變電損失 降低管理維護費及安全 性與折舊等諸多問題 校園能源使用規劃設計原則 以國中 小學為例 b. 契約容量選擇 電力能源之使用 罰款之間節約平衡問題 如何規劃用電合理化 考量基本電費與超約 校園電力能源之使用主要以電氣設備 照 需量控制 Demand Control 為良好之電力 明 空調設備用電為主 電力監控系統裝置 管理方法 正確選用通常有相當的節電效果 則分折用電情況(電流 電壓 負載 kwh c. 因素之提升 功率因素等) 以及空調之溫度 壓力 流 應用自動功因調整器 Auto Power Factor 量等資料 除可於現場顯示之外 並經由轉 Regulator APFR 可將功率因素提升至95 換器透過高階模組 連接至校區內每一大樓 99.7%或以上 高功率因素可獲得電費大 的可程式控制器(Programmable Logic Controller, 幅優惠 PLC) 彼此以網路連結 再接至中央監控主機 d. 電 器設備應用設計 監測並予以用電合理之控制 最高需量是以台電之15分鐘週期取平均值 計算 如欲避免超過契約容量而遭受罰款 可 利用 需量控制器 與PLC連結 於用電即將 超過契約容量時 透過PLC將預先選定之設備 電壓選擇原則 高壓越高 效率越高 電 力損失越少 大 動力 100HP以上 如中央空調設備 可選380V或以上 如空調設備 抽水機 抽排風扇等 短時間 一般電力電器應用 以220V為原則 卸載或停用 即可避免超約罰款 可節省 超 照 明 日光燈 可採220V或110V 220V 較110V省電 約罰款 或 過量全年基本電費 之支出 白熾燈泡或活動型插座電器用品如電扇等 a. 源 供應規劃設計原則 採110V 目前電力系統供電區分 一 般插座應以110V為主 主因安全考量 高 壓供電 都市為22.8KV 11.4KV 鄉 間為6.9KV 3.3KV 務必為接地型 電熱水器則以220V為原 則 低壓供電 380V 220V及220V 110V 由台電提供北部校園之用電概況之檢討 得 當校園之契約容量500KW以上務必採用高 知校園內之用電值得改進之地方如下 1. 契約容量規劃不當 壓供電 5 00KW 100KW可採高壓或低壓380V 220V 契約容量太高多繳12個月之基本電 費 太低則易超約遭受高額罰款 台電規 100KW以下則應採用220V 110V 定當月用電最高需量超出其契約容量時 規劃設計原則 能用低壓 絕不選用高 超出部分依各該不同供電季節 不同供電 壓 因低壓初設費用低 減少整年度之 時間之適用電價 按下列標準計收基本電 160

5 反之 若閱讀環境光線暗淡 不足的照度 費折扣 反光強烈或直射光 眩光 明暗對比過份強 A. 在 契約容量10%以下部分按二倍計收 烈 發光閃爍等 除了將減低學習慾望 並會 基本電費 費 並概不給予功率因數及基本電費等電 造成視力疲勞而影響視力健康 因此校園內學 收基本電費 習環境擁有優良而舒適的照明實屬重要 在規 劃室內教學環境所需之照明品質時應注意以下 因此 應根據電力監控資料及台電三年 各項 1. 照度充份適度 2. 功率因數過低 2. 消除閃爍 發光穩定 3. 配光分佈及消除陰影 依現有台電收費之規定 用戶每月用電 4. 消除或減少眩光 百分之一 該月份電費應增加千分之三 5. 避免強烈的明暗對比 超過百分之八十時 每超過百分之一 該 6. 光源光色及演色性 月份電費應減少千分之一 五 因此 若 7. 便於控制與實用性 功因可以合理改善提高至99 100% 除 8. 配電安全與電費等考量 可減少無效電力浪費之外 還可享有最佳 如果將上述條件對照相關照明設計考量 則 功因折扣 因而節省電費 可歸納為四個部分 即 合理的照度品質要 目前 大部分新設或公立學校多已配置 功因改善設備 如自動功因調整器 只需 求 適當光源的選擇 高效率燈具約選用與排 列 與低閃爍之照明品質 稍加調整即可 不必再花大金額投資即可 改善 有關照明的節能減碳考量 北美照明學會與 日本照明學會推薦七種照明節能方法 之平均功率因數不及百分之八十時 每低 內電費單 評估調整最佳契約容量 B. 超 過契約容量10%以上部分按三倍計 1. 符合工作要求的照度水準 2. 使用高效率的光源 若學習環境光線不足 會造成視力衰退及精 3. 照明器具的選擇 4. 天然光的利用 費電力 5. 對照明環境的考慮 研究顯示 學生在光線充足的場合 學習效 果最好 所以合理的照明對於學生學習相當重 6. 有效的配線設計與照明控制系統 7. 易於維護管理的設計 要 以下表5-3 見P.178 及指出照明對人之影 而學校可以實施的照明節能減碳措施列舉如 下 則可參考表5.4a校園室內照度 與表5.4b校園 1. 使用220V電力系統可比110V省電 室外照度之推薦值 2. 照明節能設計首重採用高效率燈具 切忌採 照明若能妥善設計 除了可增進閱讀動機之 外 亦使學生易於集中精神而強化教學效果 161 用鎢絲燈泡 鹵素燈 水銀燈等之低效率燈 具 響 而中國國家標準 CNS 的照明設計標準 神無法集中 而光線過強則容易造成疲勞並浪 照明

6 3. 以螢光燈替代鎢絲燈泡 鹵素燈 以複金屬 16. 繪 圖室 辦公室等照度需求較高的場所 可採用檯燈等以局部照明加強 燈 鈉氣燈替代水銀燈 尤其在體育館 大 廳 禮堂 大講堂 室內中庭等挑高空間 17. 照 明 色 溫 K 值 低 感 受 溫 暖 反 之 色 溫 值 應採用高投光效率的複金屬燈具更能兼顧照 高則感覺涼爽 台灣地處亞熱帶夏季時 明品質與節能之功效 間長 教室和辦公室等宜選用較高k值如 4. 螢 光燈外形以大 長 直 會比小 短 彎 4500K以上的日光燈管 以營造夏天清涼 與明亮感覺 者好 5. 細 長 型日光燈管如T-5燈管較T 諮商室 會議室 展覽室等需要溫暖氣氛 T-9者省電 40W較20W省電 如圖5-1 場所 可以將白熾燈改用暖色系省電燈 所示 泡 以兼顧溫暖氣氛和省電效果 6. 避免使用燈罩 如壓克力 與遮光燈具 7. 燈 具開關頻率常在10分鐘內應使用白熾燈 泡較省電 在20分鐘以上則使用日光燈 此外 可考慮裝設照明控制設備 以減少燈 具的使用時間來節省照明用電量 如以下之建 8. 教 室燈具開關迴路應規劃為分區及分段開 議 1. 晝 光感知器 裝設於採光良好的窗邊 當 關 見圖 日光燈採高效率電子安定器 外界光線足夠時 可自動減少靠窗燈具的 10. 路 燈採用隔盞控制 並配合自動點滅器自 亮度或關閉燈具 2. 時 序控制器 可依照預先設定的時程自動 動開關 或選用太陽能光電燈具 11. 選 用高功因 高效率燈具 初期購置經費 對環境切換照明模式 或做燈具的明滅控 雖高 長期省電效果仍划算 制 例如上班 下班 午休時間之照明自 12. 廁所白天採光足時應關燈 動點滅 13. 燈 管及反射罩定時清洗 發黑或閃爍燈管 3. 熱 感應開關 可於小型會議室 會客室 廁 換新 以維持適度照明 所等場所 單獨使用熱感自動點滅控制設 14. 選 用低眩光燈具 應具有防眩格板與高遮 備 於無人時自動關燈 避免無謂照明浪費 光角設計 能源 15. 定 期測量所有教室 辦公室的照度 以確 保充足照明 圖5-1 (a) (b) (a) 旋轉式風扇 40W 2之T-5省電燈管及分區分段開關控制 圖 旋轉式與葉片式風扇 (b)葉片式風扇

7 典型的中央空調系統設備循環圖 辦公室平均7坪 冷凍噸 或二線式照明控制系統等 此種系統可因應 活動中心/禮堂6坪 冷凍噸 室內作息變動需求予以監控管理燈具之使 註 正確或大量採購 最好請空調工程技 用 可使照明用電節省約30%左右 師正確估算 É 在設備選用方面 空調設備與系統 目前經濟部能源局有相當嚴謹之能源效率比 空調設備與系統的節約能源 首重減少空調 值 EER 管制標準 窗型 分離式見表5-7 負載 如屋頂隔熱 裝設東西向遮陽板 新鮮 見P.181 箱型見表5-8 見P.182 所示唯應 空氣的換氣冷能回收裝設全熱交換器 利用風 以能源局最新頒布的標準為參考依據 扇輔助空調 調高設定溫度等等 冷氣設備的選用與節能規劃建議 目前中小學校園空調設備以箱型 窗型及分 Å 冷氣設備的選用 冷氣設備的選用應注意事項 一般活動中心 禮堂等場所 選用原則以 多組並聯應用的箱型冷氣 Å 冷 凍設備容量單位 冷凍噸 R e f r i g e r- 為主 其中小獨立空間採窗型或分離式 註 特別注意新鮮空氣的供應 故全年通風 冷氣容量單位 冷凍噸 RT 為熱量單 換氣裝置非常重要 請參考本章 笫三 節 通風節能與健康需求 所述 位 3024kcal/hr 即一小時帶走3024Kcal的 熱量 非重量單位 目前市售設備常虛報以 辦公室與教室 選用原則 每間或每室以二組以上併用的 為錯誤 窗型 或 分離型 為原則 圖5-4a 圖 Ç裝設容量方面之簡單判斷建議如下 5-4b 教室平均8坪 冷凍噸 教室平均7坪 冷凍噸 頂層 註 窗型本機組有換氣裝置 分離式基本沒 有通風換氣裝置 故裝設分離式特別注 kcal/hr為1噸 3500Kcal/hr則以11/2 實 ation Ton-RT 之認識 離式冷氣為主 4. 整體照明控制系統 如照明中央監控系統 圖5-3

8 系統記錄的用電資料 提供給耗電較大單 位 提醒自行檢討改善 2. 冷 氣 區 域 應 與 外 氣 隔 離 且 門 窗 應 緊 閉 以免增加空調負載 注意緊閉時的強制通風換氣裝置 可加 裝全熱交換器 以節省換氣能源 圖 為 提高冷氣效果 最好裝置百葉窗或 水路系統設計比較(a)使用閥門 (b)使用變頻水泵 窗簾以免日光直接照射 意另設通風換氣設備 否則室內空氣品 質勘慮 再度強調注意 4. 配 合風扇使用 可使室內冷氣分佈較 為均勻及舒適感 可將設定溫度提高1 中央空調系統 2 可達到相同的舒適感 可大幅降 在中小學校原則建議 不適用 因空 低冷氣機電力消耗 間規模不夠大 共同使用率偏低 操作保養 註 電風扇以風葉式為佳 搖頭式不 維護均需設置 專技人士 等缺失 宜 參圖X 註 若需設置可參具以下 中央空調設備與 系統 前 檢修冷卻塔 Y接頭及管路 每 年 及主機的過濾網 每月使用單 Ç冷氣設備節能規劃建議 採 購高EER值冷氣機 應落實比較EER 高低 勿選過 超 大容量機型 運轉噪音值 過濾網抽洗 換 簡易性或方便性 5. 應 定 期 清 洗 每 年 3 4 月 冷 氣 使 用 位自行清洗 6. 應 加裝分電表 可建立使用者付費之 觀念 7. 應 設控制於主機不運轉時 冷卻水塔 及水泵應停止 以免耗能 而小型冷氣設備節約用電提高效率可採以 下措施 8. 應 設定時O F F開關 以免忘記關閉空 調 1. 溫 度調節器須設定適當溫度值 以免 過冷或過熱 在 窗型及分離式冷氣方面節約用電提高效 率可採以下措施 冷氣機的溫度設定範圍以26 28 為 宜 每調高溫度設定值1 約可節省冷 氣用電6 對於經常進出的房間 室內 溫度不要低於室外溫度5 以上 以免影 響身體健康 1. 冷氣機的溫度設定範圍以26 28 為 宜 與前述相同 2. 冷 氣房內配合電風扇使用 與前述相 同 3. 停用冷氣機前5 10分鐘可先關掉壓縮 考慮設計 冷氣溫度警示開關 如 機 (由冷氣改為送風或調高溫度設定 高於28 自動響鈴或關燈 甚或發音 ) 維持送風換氣 則下次再開冷氣時 請關掉冷氣或自動切掉冷氣 並透過監控 較為省電 164

9 É 適時減少系統操作時間 分離式冷氣 Ñ 照明 選用高效率燈具 及操控時間減少 4.百分離式冷氣室內機與室外機安裝位置 或自動管控 Ö 提高冷房設計 設定溫度 降低暖房設計 距離及高度 勿超過廠商安裝技術說 設定溫度 佳更費電且不易回油而易生故障 此將使空調負載降低 節省設備投資與減 少能耗 Ü 空調應用時 外氣引入量最小化 品質佳且省電 準的室內空氣品質要求的情況下 將新鮮 中央空調設備與系統 適用於高中職較 空氣引入量予以減少 以降低空調設備處 理外氣的負荷 該標準對外氣引入的要求如 對於使用中央空調系統之體育館 育樂中心 笫三節 通風節能與健康需求 內之詳細 或圖書館等場所 則必須先對中央空調系統之 說明 設備與系統有所瞭解 以期能掌握其節約能源 á適度降低空調送風之溫度 之技術與運轉管理 中央空調系統實施節能措 à 設置夜間排氣裝置(purge system)或有熱冷 施 應把握在不影響空調品質的情況下 減少 卻 Free Cooling 之規劃運用 空調系統耗電量 一典型之中央空調系統如圖 利用夜間外氣低焓值 e n t h a l p y 之時 5.3所示 其節約能源之基本觀念可依此圖說 機 將大樓內可能累積之日間輻射 內部熱 明如下 源 如電腦 電器等設備 等之熱負荷(稱 如何減輕 降低 空調負載 之pulldown負載)排出 而引入外氣 這種設 如何減少搬運動力 即風扇泵浦與壓縮機 置與控制方式可減少隔日 或連續假日結束 後之空調系統開機時之負載 選用高效率空調設備 如 何讓冷能 廢熱回收再利用 以減少浪費 大型活動空間用 在不違背ASHRAE Standard 標 明書內容上限 愈近愈佳 否則效益不 5. 定 期清潔過濾網 勤洗不僅室內空氣 註 再次強調 注意通風換氣 尤其 b. 減少搬運動力 中央空調系統節能的基本要領依上分析分別 依據流機定律 風機或泵之耗能與搬運量 即流量 之三次方成正比 因此 能夠減少 a. 減輕 降低 空調負載 空調系統之送風量 送水量或冷媒流量將可減 Å 建築外殼節能設計 少風車 水泵與壓縮機的耗能 即所謂的可變 風量 variable air volume, VAV 可變水量 我國 建築技術規則 規範 摘錄如表5-7 variable water volume, VWV 和可變冷媒量 見P.181 所示 (variable refrigerant volume)技術 Ç 東西面建築綠籬美化 綠藤牆 遮陽 屋 頂隔熱抗或綠化 1 VAV技術 有關空氣側之各種VAV技術之節能效果 165 針對建築物外殼之耗能 其法規基準依 說明如下

10 以無段變速效果最佳 使用入口導流葉片次 VWV系統 以節省水泵耗能 之 再來為使用風門控制者 一般而言 空 9. 可變冷媒量技術 可變冷媒量技術採用變頻 調的負載多在50%左右 故無段變速之節能 式壓縮機 控制壓縮機馬達的轉速 當室內 效果能節省20 30%的耗能 環境溫度改變時 控制系統會視負荷大小輸 2VWV技術 出不同的頻率 變動範圍約在30Hz~116Hz 至於冰水側的V W V技術 其節能原理與 之間 當冷房達到設定溫度時 壓縮機會改 VAV類似 如圖5-5所示 右圖為採用變頻 以低頻率運轉 維持室內溫度與人員舒適 水泵之VWV設計 可比較得知其節能效果遠 可以避免壓縮機無謂高載運轉 節省電力 10. 冷能 熱能回收 heat recovery 應用 優於左圖的採用水閥調整送水量的作法 熱交換器 如全熱交換器 自然空調機 水路設計應把握熱混合會導致設備低效率運 或熱管 h e a t p i p e 設備等冷能回收設 轉或是不理想冷卻效果的原則 使用P-S水路 備 將低溫排氣之冷能予以回收預冷引 (primary-secondary circuit)設計具有絕佳的節能 入之新鮮空氣 可減少空調設備調節新 優點 依ITT BELL&Gossett研究實驗 利用電 鮮空氣之負擔 此外 亦可應用節能器 腦模擬與實際測量的方法 證實只要遵循以下 economizer 在外氣條件允許之適當時 幾個設計原則 就可以使混熱現象減到最少 機 將外氣或冷卻水的冷能以控制的手法 1. 設計使共有管路的揚程最小化 予以利用 2. 使 二次側給水的T型管和回水T型管之間有 11. 空 氣節能器 空氣側節能器依控制方式 三倍一次側管徑的距離 能有效防止熱混合 皆以監測外氣熱力狀態而控制其引入外 現象產生 氣量的時機 以台灣高溫高濕的天候型 3. 考 慮一次側和共有管路二次側配管時 應在 態而言 應採用焓值控制 enthalpy air 最大的二次側流量下使用適當的管損表 使 economizer control 以免誤判外氣條件 發 其流速保持在1.5m/s以下 生額外耗能的情況 4. 全 載時共通管必須完全沒有阻抗 也就是說 12. 採 用 高 效 率 空 調 設 備 諸 如 高 效 率 主 該管的壓損必須接近於零 機(c h i l l e r) 蒸發式冷卻 e v a p o r a t i v e 5. 二 次側負載端必須使用二通閥控制流量 這 cooling 設備 自然空調機等運轉效率高 樣的設計才能使分離水路系統發揮功效 的設備或創新技術之應用 可使系統整體 6. 若 在負載變化大或是大部分時間為輕載的場 運轉效率提升 發揮節約能源之功效 表 合 更可在二次側(負載側)泵加裝變頻器 5-8 見P.182 為國內對中央空調系統冰水 使二次泵隨負載變化而改變轉速 輕載時將 主機的能源效率管制標準 提供選擇冰水 可節省更多電力 主機設備時的參考 7. 多 台主機併聯時所有冰水機必須設定在相同 給排水與衛生設備 的出水溫度 並且相同的冰水溫差 8. 而 一次 二次側冰水系統設計即可設計為 水 資源 雨水 再生水利用 與省水器材規 166

11 劃可參見第四章 水 冷能回收做冷氣及除霧為節能省電方 式 以節省水費 中 南部可選太陽能溫水系統 但為冷氣及 校 園日用水與飲用水應分別規劃 維持給水 除霧 仍可採熱泵併用為理想的規劃 游 泳池溢水宜回收經處理 消毒 過濾 等 再使用為最佳 否則配合消防水池水 獨立供水 避免流經RC水池或屋頂RC水箱 活化供廁所沖洗用 註 游泳池用水含氯 產生水質污染 水箱揚水泵浦均應採不銹鋼 氣 Cl2 不宜回收供花草樹木澆灌使用 製品 管線應採不銹鋼或P B 紫銅管 缺電 熱水器為最浪費 最沒有效率且太浪 費電力之供熱方式 即使作太陽能熱水系統的 日 用水則可採自來水 地下水 回收水 輔助熱源也不宜 水池管線則不設限 維持清淨度即可 最高處設置水箱或高塔 避免過多且小型揚 校園中其他用電公共設施 生飲系統 冷熱飲水器 水泵 效率低 耗能大 飲水機及冷熱飲自動販賣機應設時間開關 排 水系統注意存水彎 U-trap 通氣管及 下班後或例假日自動斷電節約能源 以節省不 水平坡度 slope 以維持暢流 減少腐 使用時段之電力能源 蝕 增長壽命及節約維護管理費用 電腦設備 衛 生設備宜採省水龍頭 自動節水沖水小便 選用 能源之星 電腦 個人電腦於正常使 斗 二段式節水蹲式馬桶 殘障宜採座式馬 用時 平均每台耗電150W 當超過設定時間 桶外 以節省水資源並易維持衛生條件 5 10分鐘 不作業時 能源的之星 電 日 用水宜採高塔重力給水 全校盡可能擇一 飲 用水系統或生飲系統管線宜採自來水直接 品質 等合格飲用水管線 洗 手台廢水可設計回收再利用 供廁所沖洗 腦會進入 睡眠狀態 耗電降至30W以下 可以節省大量能源 1. 體 育館 活動中心或音樂中心等大空間 原 影印機 自然通風換氣配合風扇輔助空氣對流 即節 背面排氣孔與牆面應保持十公分以上的距離 能又可滿足室內空氣品質的控制 由其中南 以利散熱 不可裝設於不通風或灰塵多的地 部終年氣候較炎熱之地區學校 若採容內密 方 以免影響機器效率 午休時間關閉影印機 閉空間方式 則強制側 頂 抽排風扇輔箱 等用電設備 複印前須先設定紙張大小及複印 型或中央空調維持室內空氣品質 份數 以免增加無效的複印 浪費紙張及電 2. 游 泳池 力 規 劃半室內開放型為最理想 由其中南部 地區 其他無論辦公用具 傢俱 課桌椅 等應 以選擇具有 節能標章 能源之星 或 綠 室 內密閉型以電熱泵供應泳池及沖洗溫 色標籤 為主要選購基準 對永續校園環境有 167 選購具省電功能之影印機 安裝影印機時其 則若能採半室內型 開放空間 為最理想 體育館 含游泳池

12 7. 提供遮陽以減少太陽輻射熱獲得 莫大的貢獻 8. 以亮色外裝降低外牆 屋頂之輻射吸收率 9. 適度控制空調區域之溫度分層 空調安裝維護管理節能要領 10. 降低空氣 水路系統之流量與阻力 空調系統逐漸為校園中最耗能之設備 故空 調之安裝維護管理節能之14項原則 指出從 初期的系統維護保養 直至評估改善的大方向 改善系統效率 以供參考 1. 採用VAV技術 2. 採用VWV技術 維持良好的維護保養 3. 避免同時冷 熱或交替頻繁之運轉 1. 定期清潔 4. 應用溫度重設 temperature reset 2. 測漏 補漏 3. 調整 使用高效率設備 4. 潤滑 1. 使 用高SEER seasonal EER COP之設備 5. 保持良好散熱環境 2. 使用單位冷凍噸之耗電量低之設備 6. 感測器定期校正 3. 使用低壓降設備 7. 定期檢查控制設定 4. 避免過大設計之設備 8. 定期檢查風機 泵等之轉速 5. 壓縮機 鍋爐等設備採用台數控制 設備不使用時及時停機 於最佳狀況下 9. 定期檢查空氣 水等流量 10. 定期檢查水閥 風門等之做動 冷能 熱能回收 開 關機 採用自然冷能 減少冷氣與暖氣負載 改善 升級控制系統 1. 夏 季時調高室內設定溫度 冬季時調低室內 1. 感測器 設定溫度 2. 控制器 2. 減少外氣引入量 3. 控制馬達 3. 減少照明負載 4. 狀態顯示器 4. 做好隔熱與絕緣 5. 閥門 風門等 5. 裝設多層或隔熱玻璃 6. 密封建築物的外氣滲入與冷氣 暖氣滲出 168

13 永續生存與工作效率 致力改善IAQ與維護人 1. 採用Energy Management System EMS控制 本健康的迫切 實不容忽視 因此 室內空氣 模組 品質對師生健康及學生腦細胞成長愈來愈重 2. 採用設備專用之微處理器 採用電腦控制的設備 要 室內二氧化碳可視為通風換氣的一項指標 4. 自動調整控制 若其濃度太高 大部分人會感到不舒服 疲倦 甚至頭痛 而若其濃度超過1,000ppm 可能 會影響呼吸 循環器官及大腦機能 因此教室 Balancing TAB 以求最高運轉效率 內之二氧化碳濃度應控制在800ppm以下 幼 以節省大幅能源 童如托兒所或低年級愈低愈佳 此外 室內建築牆面與天花板油漆粉刷 室 節能措施應用改善之前必須執行合理的 等 都可能產生揮發 氣體 室內空氣污染源之 1. 獲 得改善前系統之徹底且正確的能耗資料 與操作現況 一的VOCs 以甲醛 苯 甲苯 二甲苯 三氯 甲烷等為主 皆具毒 且為致癌與基因突變危 2. 執 行 正 確 且 可 靠 之 工 程 評 估 與 經 濟 效 益 評估 險因子 VOCs之室內污染源之黏合劑 溶劑與 油漆等普遍存在於建材 裝潢 家具 木質地 3. 考慮各種可能之節能改善替代方案 板 塑膠地板 乾洗衣物等等之中 這些建材 與生活幾乎息息相關 現代人處於室內空間受 從不需費用與低費用節能措施先做起 VOCs影響危害之程度實難以想像 有關各國對室內甲醛濃度暴露標準值之規 必要時需 測與調整 能源查核以作為比較依據 內裝飾 課桌椅 教俱 傢具及佈告黏著物等 空氣 水系統實施Testing Adjusting & 3. 適時應用計時器 定方面為 美國 p p m 加拿大 通風節能與健康需求 作業場所空氣中甲醛暴露濃度方面 N I O S H 0.100ppm 建議值 0.050ppm 標準值 在 National Institute of Occupational Safety and Health 將時量平均建議暴露值 REL-TWA 訂為0.016ppm ACCGIH American Conference of 確指出 大部分建築物內空氣品質 I n d o o r Governmental Industrial Hygienist 認為甲醛為人 A i r Q u a l i t y I A Q 都無法讓室內人員接 類可疑致癌物 並將TLV-TWA及TLV-STEL皆訂 受 並且有很多人飽受 病態大樓症候群 為0.3ppm ACGIH 1995 目前我國則是將 Sick Building Syndrome, SBS 之苦 即使 8小時量平均容許暴露濃度 PEL-TWA 訂於 其通風空調系統符合現今之法規 如ASHRAE 1ppm 抑或室內污染物濃度低於標準 而有關苯之暴露預防措施 八小時日時量平 值 這表示I A Q之維持與提升在在影響人類 均容許濃度 TWA 為5ppm 而短時間時量 169 依國內外各領域的研究與文獻報告皆已明 通風換氣

14 平均容許濃度 STEL 為10ppm 而在國內法規方面 環保署已積極制訂 室內空氣品質管制法 其中已有制訂相關 罰則 未來室內空氣品質不合格者可能遭受執 行單位之懲處 有關該管制法規定之室內空氣 品質建議值可見表5.9 參見P183 所示 圖5-5 各種靜態交叉流式的全熱交換器 圖5-6 轉輪式全熱交換器 而為室內空氣品質考量 需以空調通風方 式引入外氣 有關外氣之引入量可以下表 5-10的美國國家標準為依據 (ANSI/ASHRAE Standard ) 通排風機之運轉 可加裝 二氧化碳及VOC's濃度偵測器控制啟停 以保 持健康室內空氣環境及節省電力 註 室內停車場則以一氧化碳(CO)偵測器 控制抽 排風機啟停 即可維持空氣品質又可 節省大幅電費 統配合使用 可以達到省能又維持高新鮮空氣 全熱交換器的應用 的目的 全熱交換器基本上有兩種 一為靜態的交叉 c. 自 然空調機 流式 另一為轉輪式 操作原理及應用可簡述 自然空調機的構成組件可分為熱管 鰭片熱 如下 交換器 水盤管熱交換器 水噴霧器 可變風 交叉流式 靜電交叉流式的全熱交換器如圖5-5所示 量風扇 可變水量馬達和控制器等 構造圖如 內有許多平板之流道 以隔板與密封裝置將兩 圖5-5所示 空氣所流經之路徑可分為兩部分 股流分開在每個平板之兩側 流向為交叉方 來討論 一為廢氣排風側 這一部分所流經的 向 平板多以可滲透之纖維製成 一邊吸收之 空氣是指 由於室內必須維持一定的空氣品 水就可以滲透到另一邊讓另一股流帶出全熱交 質 因此必須藉由通風來達成換氣作用所需排 換器 這種設備本身不須有動力 維護簡單 出的室內空氣 另一為新鮮空氣送風側 此部 為主要優點 份所流經的空氣是指 由於室內必須維持一定 轉輪式 的空氣品質 因此必須藉由通風來達成換氣作 如圖5.6 轉輪式全熱交換器需用一個小馬 用所需引入室內的新鮮空氣 達帶動此種蜂巢輪 需用一個小馬達造成這種 原本要直接排出的廢氣先經過水噴霧器作蒸 蜂巢輪之轉動 轉輪式之優點為交換效率高 發式冷卻的過程 使空氣的乾球溫度更為降 適用於較大型或外氣集中處理的系統如用於中 低 然後再經過熱管熱交換器 將熱管中的熱 央空調的空調箱 全熱交換器可與小型空調系 170

15 濟部能源局完成 新及淨潔能源開發規劃 年再生能源發電總裝置容量 占全國發電系 擬訂我國各項再生能源的發展目標 至2020 統的10%為目標 而行政院91年8月所通過的 容量獎勵總量為650萬瓩 進一步宣示加強推 動再生能源發電的政策 並對再生能源定義為 太陽能 生質能 地熱 海洋能 風力 非抽 圖5-7 用能源 而民國94年6月全國能源會議結論中 創新型自然空調機構造圖 指出 在公元2010年時再生能源規劃要達到 占總能源3 5%的目標 而太陽光電部分更是 另一方面 外界引入外氣之新鮮空氣先流經熱 要求加強太陽光電系統設置 以2010年2.1萬 管熱交換器 新鮮空氣中的熱量被熱管所帶走 瓩 2015年32萬瓩 2020年57萬瓩 2025年 而焓值降低 然後再經一鰭管式水盤管熱交換 80萬瓩為目標 器 此鰭管式水盤管熱交換器內之工作流體可 再生能源取之不盡 用之不竭 對環境衝 使用一般之自來水或空調回水 而當空氣通過 擊性小 屬於一種淨潔能源 經濟部為增進 此鰭管式水盤管熱交換器後 可使新鮮空氣的 國內能源多元化及提升環保效益 將再生能 熱量被鰭管式水盤管熱交換器帶走 因而使得 源推廣利用列為國家重要能源政策之一 因 新鮮空氣的焓值更進一步的降低 而在廢氣排 此 本部分介紹適用於校園示範系統之太陽 風側與新鮮空氣送風側皆使用可變風量馬達 能與風力應用 量帶走 最後將欲排出的廢氣排放於大氣中 蓄水力或其他經中央主管機關認定的可永續利 再生能源發展條例 亦訂定再生能源發電 可在不同情況時做不一樣的控制模式應用 如何正確規劃新淨能源的校園應用 5-11 見P.183 以上三種形式的冷能回收裝置比較可參考表 教學或示範功能 再生能源目前雖無法以經濟效益之成本觀念 考量 但基於推廣與宣導之理念 於校園內建 基礎知識 立再生能源的教學示範系統頗具教育意義 使 台灣能源貧乏 絕大部分的能源須仰賴進 代 發自產能源 利用綠色能源的重要性日益彰 顯 目前較適用於小型示範系統者以太陽光電 太陽熱水與風力為比較好的選擇 太陽光電可 民國87年5月全國能源會議宣布在公元2020 應用於校園內照明系統 如走廊燈光 路燈 年時新能源規劃要達到1 3%占比的目標 經 LED展示板等 太陽熱水則可用於廚房 宿舍 171 口 二十一世紀面臨能源與環境問題 使得開 再生能源與能源有效利用的觀念深植於下一 新淨能源 太陽能 風力

16 等需要熱水的場所 而小型風力發電系統則可 防災 救難及偏遠地區之供電 與建築結合 置於高樓上 兼做自然物理教學與能源示範的 的太陽光電系統裝設將是太陽光電市場推廣 功能 約主力 達到節能效果 也可注入建築構形 的新風貌 近年來 政府為了再進一步推廣太陽光 如何規劃有效的節能應用 電應用 除了原先的補助措施之外 也增加 太陽能 更多元化的推動方式 全力推動太陽光電 台灣位處亞熱帶地區 具有良好的太陽能 加強鼓勵一般民眾 政府機關及學校裝設太 源 應與以積極應用 目前關於太陽能源的應 陽光電示範系統 並給予半額或全額之設置 用以太陽光電與太陽熱能為主 分別說明如 補助 將太陽光電示範系統普遍設置於各 下 個地區 詳細申請方式 請參閱 Å太陽光電 solarpv.org.tw 因應全球暖化 除了限制溫室氣體排放量 安裝太陽光電發電系統注意事項 減低全球溫室效應外 全世界必須轉向不同的 * 選擇適當設置地點 太陽電池組列設置地 能源模式 藉由全世界能源系統的 去碳化 點應日照良好 組列架設角度以朝正南傾 來做到 去碳化 意謂著大幅改用太陽熱 斜 其傾斜角與所在之緯度接近 能 太陽光電 水力發電 風力發電等再生能 為佳 同時應避免有長時間蔭影遮蔽 源 而這其中最吸引人的科技就是仰賴太陽光 之狀況 發電的太陽光電技術 也是21世紀最有可能 * 設 置土地面積需求 若選用單晶矽或多 列入環保時尚流再生潔淨新能源 太陽光 晶矽太陽電池 每設置一峰千瓦約需使 電發電 用3 5坪(10 15平方公尺)左右之土地面 太陽光電技術原理及其運用 積 若選用非晶矽太陽電池 每一峰既設 太陽光電的發電原理 是利用太陽電池吸 置約需再乘以1.5 2倍之土地面積 收太陽光 將光能直接轉變成電能輸出的一 * 建 築物設置太陽光電發電設備高度在1.5 種發電方式 設置太陽光電系統時應考慮設 公尺以下者免申請雜項執照 至於其結構 置地點與面積 1峰千瓦 kwp 即大約是 安全部份應由依法登記開業之建築師或土 正中午時的陽光照射量下的太陽電池輸出功 木技師或結構技師簽證負責 並函送該管 率 太陽光電系統所需使用之設置面積約為 直轄市 縣(市)政府備查 另太陽光電發 10 15平方公尺 若與市電並聯維持穩定 電設備高度超過上述規定 或擬裝置於建 供電 3 4峰千瓦即可供一戶住家所需之 築技術規則建築設計施工篇第九十九條規 電力 並聯型系統1峰千瓦 其設置成本約 定應設置屋頂避難平台的建築物者 仍應 新台幣25萬元 平均一天可發3度電以上 依據建築法第七條及第二十八條規定 申 系統耐用年限超過20年以上 獨立型系統 請雜項執照 需加裝蓄電池故成本較高 但可應用於緊急 172 * 選 擇適當廠商施工 並應考慮空間 天

17 * 輔助加熱器若為電熱水器 或水槽電加熱 候 溫度 防潮等因素 置以免漏電或電熱器燒壞 濟部相關並聯技術規範辦理 * 輔助加熱器若為鍋爐 則要注意太陽能儲 * 相 關訊息及申請文件下載 請參考查詢 水槽到鍋爐的流量及太陽能儲水槽補充 太陽能熱水系統節能 水流量 必須各別足夠供應鍋爐的用水流 太陽能熱水系統技術已商業化 如何有 量 以免鍋爐發生爆炸 部能源委員會為鼓勵民眾裝設太陽能熱水系 水壓情形 若水壓不夠 要有補救措施 統 於89年頒佈實施 太陽能熱水系統推 * 太陽能熱水系統宜遠離冷水塔 以防冷卻 廣獎勵辦法 自推廣辦法實施以來 太陽 水塔水噴到或被風吹到集熱器 會造成玻 能熱水器的設置量大幅成長 國內安裝總裝 璃鈣化不透明 集熱器框腐蝕 縮短使用 置面積已達到107萬平方公尺 共計有25萬 年限 戶使用太陽能熱水系統 普及率約3.6 而太陽能熱水系統操作使用上應注意集 每年新增設置用戶約達一萬餘戶 而各級學 熱器表面溫度或背面溫度過高 表示儲熱桶 校太陽能實際應用主要為供應教職員及學生 溫度已經到達很高或管路阻塞 應檢查儲熱 宿舍熱水 已有各級學校已先後裝設太陽能 桶水溫是已否達60 70 如未達此溫 熱水系統 度 應檢修管路 若有加裝輔助加熱器時應 注意其能源使用情形 如能源使用量不合理 Ç 太陽能熱水系統設計注意事項如下 系統設計條件 的增加 需檢查輔助加熱器 作時間及設定 * 用水量與水溫 溫度 大型系統檢查泵浦及控制開關是否正 常運作 家用洗澡用水 男生每人50 水50公 目前風力發電使用國家以丹麥 荷蘭 德 宿舍用水 每人50 水80公升 國 西班牙 英國歐盟國家及美國與加拿大等 儲水桶容水量與太陽能集熱面積之比值為 國家使用較多 以電力使用配比來看 丹麥的 V/A= 儲水桶容水量 太陽能集熱面積 公 風力發電約占全國電力消耗量的8%居首位 丹麥在電力供應方面 1999年再生能源的 升 平方公尺 電力使用量占11% 其中風力發電占70% 強制循環式V/A= 即風力發電占電力使用量約8% 未來風力發 由於安裝地點及使用集熱器效率的不同 電的目標為2005年達到11% 在2030年達到 45% 其中離岸風力發電將裝置4000MW 陸 上述V/A值將有所變化 若使用太陽能熱水輔助加熱器 則必須注 意下列各項 上風力發電將裝置1500MW 中國大陸也快速 成長中 預計2010年裝置目標達4000MW 173 自然循環式V/A=50 80 * 容水量與太陽能集熱面積之比值 風力 升 女生每人50 水80公升 * 施工時必須告訴安裝的廠商 安裝地點的 效利用 是目前推廣應用的重要項目 經濟 器 則必須要有漏電斷路器和溫控器等裝 * 太陽光電發電系統若與電網併聯 應依經

18 丹麥國家特 與我國類似 屬海島型國家 * 生活經驗可判斷風力的大小 亦可利用攜 雖然風力發電確實有其先天上的限制 如發電 帶式輕便型風速計作測驗 若無法使用這 成本可能較高 發電品質較不穩定 可能無法 些條件的話 可考慮向氣象局查詢氣象資 全天候供電 噪音問題等 據工研院能資所研 料 瞭解各季節的風向和風速等數據以作 究分析指出 台灣海島地形 每年均有半年以 判斷 上的東北季風期 近海及離島許多地區平均風 * 一年中風向最多的地方是否有建築物的阻 速皆超過4m/s 風能潛力相當優越 估計可開 礙 若有的話將無法期待有好的風力條 發台灣地區至少有1000MW以上陸上風能潛能 件 風力的條件並不只有風速 而風向也 可供開發 在台灣西海岸約有2000MW以上發 是重要因素 因此設置點不能只靠風速而 展潛力 合計台灣約有3000MW的裝置容量 定 用輕便型風向計就可看出風向是不停 因此 風力發電在我國確實有其發展的潛力 的變化 尤其在核能發電成為各方關注的焦點時 不論 * 部分場地無法設置風車塔 而若欲設置屋 基於以環保觀點 抑或二氧化碳減量觀點 風 頂 必需考慮荷重及風車振動時的噪音問 力發電應是我國可以大力發展應用的一種可再 題 生的乾淨能源 * 在住宅區附近內設置時 需顧慮到如風車 影子問題 是否影響到人家的生活空間和 Å 示範型風車之引進 小型風車引進時的注意點與流程說明如下 引進時的策劃 噪音等問題 * 需 注意固定風車塔及如何維護風車的方 法 是必需思考的範圍 當引進方法錯誤時常發生的現象有 * 風車不轉 * 若設置兩台以上的風車時 風車之間的干 涉問題也必需列入考量 * 不發電 * 噪音大 * 注意景觀問題 至此設置點的高度應可以決定出來了 * 損壞 * 風車的機種選定 * 景觀上的問題 * 毫無用處 當用途 輸出規模 設置地點 平均一年 * 無法維修 的風速的推算等條件都具備以後 皆下來為 設計 機種之選定 一般小型風車之型錄列舉的重 * 依據用途計算所需的電力 使用小時 功 要規格可參考如下 (內容因為廠牌關係 稍 有不同) 可視為機種選定的基準 此外價 率等 並指明具體的用途及規模 * 選 定設置場所 由於設置場所的風速而 格亦是相當重要的考量 影響到風車的發電能力 因此設置地點的 額定出力 發電 與額定風速 額定風速 選定對風車是非常重要 此除了探討設置 一般是12m/s 為達到此速度時 才可 點的平面與高度之外 對於地點一年的平 以發電 若設置點的平均風速為額定風速 均風速的推算也是必要的 174

19 車 或電磁煞車 小型風車使用同步發電 發電也只有l/8 而發電機在低速時效率 機的例子是相當多 所以用發電輸出端短 法達到如額定風速時好 因此實際的發電 路的方法煞車 因在強風時為了防止風車 量是更少的 風速為3m/s時 發電量將降 的破損 由此作為機械維護功能 發 電電壓 有 V 等不同的電壓 在同等電力時 電壓越高 風車起 風速 是風車開始起 時的速度 不是發電開始的速度 的話 有配線電纜小的優點 一般要充蓄 發電開始風速 風車的發電條件必需達到 電池時 將選擇12 48V 但也有很多是 因為風車條件 毫無選擇的餘地 壓 常常不夠蓄電池的使用量 因此必需 因此 小型風車機種選定可參考表5-12 確認 見P.186 而小型風車之引入流程可歸納 如右之流程圖 耐風速 survival 此速度並不是表示 中小學校園 風電能應用 電力 水力 狀態下所能承受的速度 若有可能發生超 之建議 主要供教學示範用途 過此速度之情況 如颱風來臨時 必需考 * 水力 可廣泛應用在地下水抽取系統及生 慮將風車先行卸倒且作收藏處置 態池之水循環 力 旋轉翼的直徑 材質 葉數 旋轉翼直徑 * 缺電力 1000W 1kW 以下之庭園或特 與發電能力是直接相關的 必需與設置場 殊用途之照明 所的空間一起考慮 而一般葉數越多的 目前太陽熱能在國內已屬非常成熟之技術 因此風車旋轉時噪音可較低 葉片材質有 應用面很廣 是值得日照充足區域之校園內推 木製 FRP CFRP 金屬等 以長期使用 廣使用 而在太陽光電與風力發電部分 由於 的觀點來考慮時 以合成材質較適合 設置成本仍偏高 加上發電效率不如預期 維 方位控制 水平軸式的風車因有旋轉翼面 護保養問題 風力發電亦有安全性之疑慮 因 與風的抗力問題 一般小型風車有尾翼調 話 風車起 的速度越低 由於低速回轉 風車運轉能忍耐的範圍 而是在風車停止 這個速度以上才會發電 剛發電時的電 到1/64 的一半時 發電量將為l/8 實際風車的 此在校園內欲設置時需審慎評估 置場所的空間問題一起思考 垂直軸式風 車的話 就不受風向的拘束 轉數控制 這些機構是指當風速大幅度的 制設備 也有無此設備的機種 對于風車 附近無人操作時 建議採用具有此條件的 機種 煞 車控制 利用盤型煞車器等作強制煞 175 超出額定風速時 不讓轉速持續上昇的控 式及順風 down wind 型 但必需與設

20 用水節水與水環境能源應用與新淨能源176 圖 5-8 計畫 小型風車引進流程 為了風力發電考慮應檢討的事項 調查觀點 (concept) 機種選定負荷檢討基本設計詳細設計 設置場所 地形 風況 法規 規格 周圍環境 基本設計必需在各階段重覆的檢討 重點是在於風車的安全, 因此對於安全問題必需在各階段更加進行檢討 安全裝置的條件 萬一若破損時機構是否安全 噪音及振動是否沒問題 設計是不適合景觀問題 是否有維修體制 預算的確保 風車系統的設計技術, 是在於各機構的均衡及匹配, 若要委託外面業者施工時, 必須委託對風車有充分的專業者才妥 調度建設試車維修評估 客戶 顧問 業者三者都要有共同的價值 風車雖小, 但與玩具風車是不同的, 旋轉等速度是隨著風況的變化而變化, 並且放至於大氣中, 無人操作也是自己會旋轉的機械, 因此於設置靜的構造物時的心理準備是不同的, 而要讓風車發揮效益, 必須在設置時十分的檢討才有效得到 若大致進行的話, 除了無法達到功效之外, 甚至還有操作上之 ( 文字未完補 )

21 二氧化碳排放指數表 用水節水與水環境能源應用與新淨能源源流表 5-1 CO2 排放指數 能源別熱值單位 IPCC 原始單位油當量單位 kcal/ 原始單位 熱值 kg-c/gj 單位 kg-co2 Ton-CO2/kLOE 自產煤 25.8 kg ,200 原料煤 25.8 kg ,800 燃料煤 25.8 kg ,400 焦煤 29.5 kg ,000 煤氣 13.0 M ,000 煤球 25.8 L ,800 原油 20.0 L ,000 液化油 20.0 L ,900 煉油氣 18.2 M ,000 L P G 17.2 L ,000 天然汽油 15.2 L ,700 航空汽油 18.9 L ,500 車用汽油 18.9 L ,800 航空燃油 19.5 L ,000 煤油 19.6 L ,500 柴油 20.2 L ,800 燃料油 21.1 L ,200 潤滑油 20.0 L ,600 柏油 22.0 L ,000 溶劑油 20.0 L ,300 石油腦 20.0 L ,800 石油焦 20.0 kg ,200 烯 20.0 L ,600 芳香 20.0 L ,800 其他石化 20.0 L ,000 L N G 15.3 L ,900 天然氣 15.3 M ,000 電 - kwh * 註 2 註 1:1 kloe= kcal,10 7 kcal= GJ,1 度電產生 kg CO2 資料來源 : 能源統計年報, 經濟部能源局編印 註 2: 依台電 96 年度電力排放係數 177 資

22 用水節水與水環境能源應用與新淨能源178 與地球環境關係 尺度關係 表 5-2 綠建築評估指標系統與地球環境關係 [ 林憲德,2005 年 ] 表 5-3 指標群 指標名稱 氣候水土壤生物能源資材尺度空間操作次序 1. 生物多樣性指標 大 外 先 生態 2. 綠化量指標 3. 基地保水指標 能源 4. 日常節能指標 減廢 5.CO2 減量指標 6. 廢棄物減量指標 健康 7. 室內環境指標 8. 水資源指標 9. 汙水垃圾改善指標 小 內 後 照明的重要性 感覺的種類 攝取資訊能力 (%) 視覺 ( 眼睛 ) 87.0 聽覺 ( 耳朵 ) 7.0 嗅覺 ( 鼻子 ) 3.5 觸覺 ( 皮膚 ) 1.5 味覺 ( 舌頭 ) 1.0

23 CNS 教室照明照度推薦值 用水節水與水環境能源應用與新淨能源源流表 5-4a 標準照度 Lux 場所 ( 室內 ) 作業總類 1500 精密製圖 精密實驗 1000 製圖教室 縫紉 打鍵工作 750 圖書閱覽 教室 實驗室 實習工場 縫紉教室 精密工作 研究室 圖書閱覽室 書庫 工藝美術製作 辦公室 教職員休息室 會議室 保健室 餐廳 廚房 配膳室 廣播室 印刷室 總機室 守衛室 室內運場 電腦教室 大教室 禮堂 貯藏室 休息室 黑板書寫 天秤計量 樓梯間 150 走廊 倉庫 車庫 安全梯 電梯走道 廁所 資值班室 工友室 ; 天橋 179 備考 : (1) 如屬視力 聽力不良的兒童 學生使用的教室 實驗室 實習工廠時, 可將照明度提高上述所定基準的兩倍 原因係聽力不良的兒童必須靠別人的口唇作去判斷他人所說的詞句 (2) 有 記號的作業場所, 可用局部照明取得該照度

24 用水節水與水環境能源應用與新淨能源180 表 5-5 窗型冷氣機能源效率比值標準對照表 中華民國九十年九月十二日經 ( 九 ) 能字第 九 四六一九一七 號 窗型氣冷式 ( 消耗電功率 3KW 以下 ) 適用舊版 CNS3615 適用新版 CNS3615 及 CNS14464 機種 適用舊版 CNS3615 總冷氣能力 適用新版 CNS3615 及 CNS14464 型式 能源效率比值 (EER)Kcal/ h W(BTU/ h W) 能源效率比 (EER) 實施日期 低於 2,000Kcal/h 低於 2.3kW 一般型式 變頻式 (60Hz) 2.33(9.24) 2.71 單體式 2,000Kcal/h 以上 3,550Kcal/h 以下 2.3kW 以上 4.1kW 以下 一般型式 變頻式 (60Hz) 2.38(9.44) 2.77 高於 3,550Kcal/h 高於 4.1kW 一般型式 變頻式 (60Hz) 2.24(8.89) 2.60 民國九十一年一月一日 分離式 3,550Kcal/h 以下 4.1kW 以下 一般型式 2.55(10.12) 2.97 變頻式 (60Hz) 2.38(9.44) 2.77 高於 3,550Kcal/h 高於 4.1kW 一般型式 變頻式 (60Hz) 2.35(9.32) 適用舊版 CNS3615 室內空氣調節機 ( 民國八十四年十二月二十一日修正發布 ) 者, 能源效率比值 (EER) 依該標 準規定試驗的冷氣能力 (Kcal/h) 除以規定試驗的冷氣消耗電功率 (W), 其比值應在上表標準值及標示值百分之 九十五以上 2. 適用新版 CNS3615 無風管空氣調節機 ( 民國八十九年十月二十四日修正發布 ) 及 CNS14464 無風管空氣調節機與熱 泵的試驗法及能等級 ( 民國八十九年十月二十四日發布 ) 者, 能源效率比 (EER) 依該等標準規定在 T1 標準試驗條 件下試驗的總冷氣能力 (W) 除以有效輸入功率 (W), 其比值應在上表標準值及標示值百分之九十五以上

25 用水節水與水環境用與新淨能源源流表 5-6 箱型冷氣機能源效率比值標準對照表 公告附表 : 箱型冷氣機能源效率比值標準對照表 中華民國九十年九月十二日經 ( 九 ) 能字第 九 四六一九一七 號 適用舊版 CNS2725 適用新版 CNS3615 及 CNS14464< 機種 能源效率比值 (EER) Kcal/h W (BTU/h W) 能源效率比 (EER) 實施日期 氣冷式 ( 消耗電功率大於 3kW) 2.44(9.68) 2.84 民國九十一年一月一日 水冷式 3.17(12.58) 適用舊版 CNS2725 箱型空氣調節機 ( 民國八十四年十二月二十一日修正發布 ) 者, 能源效率比值 (EER) 依該標 準規定試驗之冷氣能力 (Kcal/h) 除以規定試驗的冷氣消耗電功率 (W), 其比值應在上表標準值及標示值百分之 九十五以上 2. 適用新版 CNS3615 無風管空氣調節機 ( 民國八十九年十月二十四日修正發布 ) 及 CNS14464 無風管空氣調節機與熱 泵之試驗法及能等級 ( 民國八十九年十月二十四日發布 ) 者, 能源效率比 (EER) 依該等標準規定在 T1 標準試驗條 件下試驗的總冷氣能力 (W) 除以有效輸入功率 (W), 其比值應在上表標準值及標示值百分之九十五以上 表 5-7 外殼耗能量基準值 類別氣候分區外殼耗能基準 kw.hr/m 2.yr 辦公廳類 :G 類第一組 G 類第二組 北部氣候區 80 中部氣候區 90 南部氣候區 115 北部氣候區 240 貨商場類 :B 類第二組中部氣候區 270 南部氣候區 350 北部氣候區 100 旅館類 :B 類第四組中部氣候區 120 南部氣候區 135 北部氣候區 140 醫院類 :F 類第一組中部氣候區 155 南部氣候區 資能源應

26 總用水節水與水環境能源應用與新淨能源182 表 5-8 空調系統冰水主機能源效率標準 中華民國九十年九月十二日經 ( 九 ) 能字第 九 四六一九一七 號 論實施日期民國九十二年一月一日民國九十四年一月一日 執行階段第一階段第二階段 型式 冷卻能力等級 能源效率比值 (EER)kcal/h-W 能係數 (COP) 能源效率比值 (EER)kcal/h-W 能係數 (COP) 容積式壓縮機 冷式冷氣式<150RT RT 500RT 離心式壓縮機全機種水>500RT <150RT RT <300RT RT 冰水機能源效率比值 (EER) 依 CNS12575 容積式冰水機組及 CNS12812 離心式冰水機組規定試驗之冷卻能力 (Kcal/h) 除以規定試驗之冷卻消耗電功率 (W), 測試所得能源效率比值不得小於上表標準值, 另廠商於產品上 之標示值與測試值誤差應在百分之五以內 2. 能係數 (COP)= 冷卻能力 (W) 冷卻消耗電功率 (W)=1.163EER 1 RT( 冷凍噸 )=3024kcal/h

27 室內空氣品質建議值 ( 行政院環境保護署 94 年 12 月 30 日公告 ) 用水節水與水環境能源應用與新淨能源源流表 5-11 項目建議值單位 二氧化碳 (CO2) 第 1 類 小時值 ppm( 體積濃度百萬分之一 ) 第 2 類 1000 一氧化碳 (CO) 第 1 類 2 8 小時值 ppm( 體積濃度百萬分之一 ) 第 2 類 9 甲醛 (HCHO) 1 小時值 11 小時值 0.1 ppm( 體積濃度百萬分之一 ) 總揮發性有機化合物 (TVOC) 1 小時值 3 ppm( 體積濃度百萬分之一 ) 細菌 (Bacteria) 最高值 第 1 類 500 CFU/m3( 菌落數 / 立方公尺 ) 第 2 類 1000 真菌 (Fungi) 最高值第 2 類 1000 CFU/m3( 菌落數 / 立方公尺 ) 粒徑小於等於 1 0 微米 24 小時值第 1 類 60 ( μ m ) 之懸浮微粒 (PM10) 第 2 類 150 μg/m3( 微克 / 立方公尺 ) 粒徑小於等於 2. 5 微米 24 小時值 100 (μm) 之懸浮微粒 μg/m3( 微克 / 立方公尺 ) (PM2.5) 臭氧 (O3) 8 小時值第 1 類 0.03 第 2 類 0.05 溫度 (Temperature) 1 小時值第 1 類 15 至 28 ( 攝氏 ) ppm( 體積濃度百萬分之一 ) 註 : 第 1 類場所 : 指對室內空氣品質有特別需求場所, 包括學校及教育場所 兒童遊樂場所 醫療場所 老人或殘障照護場所等 第 2 類場所 : 指一般大眾聚集的公共場所及辦公大樓, 包括營業商場 交易市場 展覽場所 辦公大樓 地下街 大眾運輸工具及車站等室內場所 183 資

28 用水節水與水環境能源應用與新淨能源184 表 5-10 美國國家標準 ANSI/ASHRAE Standard 建議之室內所需的最小外氣的引入量 * 應用場所 新版修正之場所 人員外氣流量區域外氣流量居住 4 密度結合外氣流量 5 空氣附註 Cfm/person L/s.person Cfm/ft2 L/s.m2 #/100m2 Cfm/person L/s.person 等級 小空間 休息室 守衛亭 閱覽 / 等候室 教育機構 托兒所 (4 歲以上 ) 教室 (5~8 歲 ) 教室 (9 歲以上 ) 演講室 演講廳 ( 固定座位 ) 美術教室 科學實驗室 E 木材 / 鐵工作室 電腦室 媒體中心 A 音樂廳 / 戲院 / 舞廳 多用途會議室 餐飲區域 餐廳 咖啡廳 / 速食店 吧台 / 酒吧 公共場所 會議 / 開會 走廊 儲藏室 B - 1 休閒區 宿舍 臥室 / 客廳 大廳 多功能會議室 特別注意 : 通風換氣最常 被忽略, 尤其暑夏開冷氣及寒流來襲時的冬季門窗緊閉時

29 創新型自然空調機與兩種全熱交換器比較表 用水節水與水環境能源應用與新淨能源表 5-11 轉輪式全熱交換器 靜置式交叉流全熱交換器 創新型自然空調機 全熱交換原理 利用吸濕材吸收欲冷卻空 利用透水不透氣之紙材, 利用水噴霧器先將空氣之 氣之溫度與溼度 讓兩股空氣以交叉方式做 乾球溫度降低, 再使用熱 熱交換 管熱交換器作冷能回收 除濕方式 以吸收材吸附 利用高透水之紙材吸附 利用熱管熱交換器或水盤管作冷卻除濕 是否產生兩股空 可能在轉輪轉動時產生 可能由紙張透過部分空氣 由於主要使用熱管作冷能 氣混合問題 回收, 因此完全沒有兩股空氣混合之疑慮 適用場合 僅適用於不具污染的場 僅適用於不具污染的場 可適用於具有高度污染 合 合 之場合 185

30 用水節水與水環境能源應用與新淨能源186 表 5-12 小型風車機種之選定表 水平軸型風車 機種 A 兩翼三翼多翼 1 2 I 1 2 II I II 1 2 Savonius 型 渦輪型 直線翼 打蛋器型 B C D E F G 翼的直徑 適合 1 1.5cm 以下 必需花功夫後才適合 2 1.5cm 以上 因為高速迴轉不適合 翼的弦長 ( 翼的寬度 ) 有人之地區不適合, 無人之強風地區適合 I 寬 今後的課題 II 窄 - 不適合