Transcript 照明與空調講義@ 7/6/2011

能源使用與節約
主講者：台灣產業服務基金會
方尚得 副理
財團法人台灣產業服務基金會
課程大綱
一
前言
二
能源使用對環境造成的衝擊
1. 全球暖化與氣候變遷
2. 電費單檢討節電方式
三
節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
2. 空調節電的方法與成效
四
碳足跡的概念與計算
1. 碳足跡的意義(生態足跡、零排放)
2. 碳足跡的計算基準
2
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
光的用語
光束(光通量)
Luminous Flux
Φ
流明 Lm
(Lumen)
發光源每秒鐘所發出的光能量之總和，簡單的說就是
發光量。
光度
Luminous
Intensity
I
燭光 cd
(candela)
光的強度，在某一特定方向角內所放射光的光能量。
照度
Illuminance
E
勒克司 Lm/m2
(Lux)
單位面積內所射入光能量，也就是光束除以面積(m2)
所得到的值，用來表示某一場所的明亮度
輝度 Luminance
L
nt (cd/m2)
Stilb (cd/cm2)
從某一方向所看到物體反射光線的強度。也就是單位
面積對某一 方向反射旳光之強度。照度是表示單位
面積內所射入光能量，輝度則是表示眼睛從某一方向
所看到物體的反射光的強度。
平均壽命
h(時間)
指一批燈泡點燈至 50%之數量損壞不亮時之時數。
經濟壽命
h
在同時考慮燈泡之損壞以及光束輸出衰減之狀況下，
其綜合光輸出至一特定比例之時數。此比例在一般用
於室外之光源為70%，用於室內之光源如日光燈則為
80%。
3
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
光線/輻射光譜
光線（Light）:是放射能源之一部份，在照明工程上稱光線是如放射能源
多寡一樣，以產生視覺能力之大小作評估之根據。一般以Ｑ為符號，單
位為流明－小時（Lumen-h）或流明－秒（Lm-s）作單位。
輻射光譜:凡是以電磁波狀態傳播的能量統稱為輻射（ The Radiant
Energy），而依波長長短將輻射排列成序的，叫做光譜（Spectrum）。
其中使人發生光的感覺的波長，分散在 0.38×10-4 cm 起至 0.76×10-4 cm 之
間。波長不同，感受顏色亦不同。光的波長以奈米(nm)為單位表示
(1nm=10-9m)。
所謂光是一種電磁波，與廣播電台所播出的電波一樣，電磁波與 電波，
以波動方式傳播，故稱之為光波；又因其為一直線之傳播，故亦稱之為
光線。
4
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
各種電磁波之頻譜與波長
頻率(Hz)
可視光
5
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
光源發出的總光量稱之為光通量（Luminous
有時稱為光束，其單位為流明(Lm)，例如
T8 40W傳統燈管-2800Lm，
T8 40W高頻三波長燈管-3400Lm，
T5 28W高頻三波長燈管-2900Lm。
光束(光通量)
Flux：F
或ψ＝光束），
在科學的世界有兩個理論解釋光源發生的光線：
一為「電磁波理論」（Electromagnetic Wave Theory），電磁波理論是
光源發出光線，係一種放射能源。這個能源放射後，形成電磁波，這些
電磁波使眼睛產生視覺的感覺。
另一為「量子理論」（The Quantum Theory）。在量子學上，發光體放
射的能源形成一個光束狀態（Bundles），這些都是一束一束的直線光，
它射到眼睛時產生感覺那就是「視覺」。
6
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
光強度(簡稱光度)
一個光源在某一方向上之發光強度為光強度，其單位為燭光
（Candela,cd），光強度亦為光能量的立體角密度。單位立體角
（1 Steradian）中有一流明的光通量放射時，其光強度為一燭光。
在照明學上光強度（Luminous Intensity, I）與燭光度（Candle
Power）有時混用不清，尤其是很多一般性雜誌、報紙，以照明之程度
使用「燭光」代替，事實上「燭光」是表示光源之發光強度，也就是
光源強度表示單位，如果要表示室內照明之程度應以照度作表示。因
此燭光度係光源利用電力，在單位立體角內所發出光能量密度，其光
強度之單位為燭光。
7
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
輝度
輝度是單位投射面積上之光強度，單位為每平方米之燭光［cd/m2］，有
時用 nit［nt］或 Stilb［sb］＝cd/cm2 表示。其表示光源的亮度，有
時稱輝亮度（Photometric Brightness），因此，從某一光源出來之光
強度相同時，其發光體面積大者，其輝亮度則小，又當發光面體積相同
時，光強度大者，其輝亮度亦大，即輝亮度與發光面積成反比，而與光
源之光強度成正比例，上面所稱發光面積係指光強度方向上的正投影面
積。
8
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
照度
被照的物體，其表面上每單位面積所接受之光通量稱為照度，
其單位稱為勒克斯（Lux, lx）。即每平方公尺內所收之光通量
為 1 Lm 時之照度。即有1 Lux之光照度。
(註：照度之英制單位為呎燭（Foot-Candle），1呎燭＝10.76
勒克司)
N=
E xA
FxUxM
N:燈具盞數
E:標準照度
A:空間面積
F:每盞燈之光通量
U:照明率
M:維護係數
9
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
亮度(或光束發散度)
(1)亮度(B)：光源在投光方向上單位面積(S)，所發出之光
通量(ψ)密度。
(2)光束發散度(M)：被照體單位受照面積(A)，所反射之光
通量(ψ)為光束發散度。
通常某作業面之明暗程度均以照度表示，但讓吾人之眼睛有感覺程度之
明暗，仍以光束發散度（Luminous Emittance, M）表示之，其單位仍為
［Lm/m2］每單位平方公尺之流明數。
10
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
光束、光度、照度、亮度與輝度之關係
ω：立體角(弧度)[sr]
S'：光源之投影面積[m2]
A ：被照面之面積[m2]
ρ：反射率
γ：光源與被照面間之距離[m]
τ：透過率
S：視覺上之光源面積(m2)
測光量各種單位之互相關係
11
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
白熾燈泡
構造:為一玻璃球內抽真空後，充填氬氣和氮氣以抑制燈絲之蒸發，
為最早成熟的電光源，構造簡單，通上電流加熱燈絲，利用物體受
熱發光的原理發光，於溫度高達 2,700℃，而發出光與熱，所以泡
殼亦處於高溫狀態，故遇到急遽冷卻如沾水等狀況時，燈殼會破裂。
特性:(1)演色性佳、(2)可立即起
動、(3)安裝及使用容易、(4)價
格便宜、(5)不需安定器、(6)可
連續調光、(7)光束衰減少、(8)
不受環境溫度影響 (9)發光效率
低
12
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
石英鹵素燈
構造: (1).由耐高溫的石英管、鎢絲、鉬箔、燈 帽及內部的高壓氬
氣與微量之碘或溴等鹵素所構成。(2).鹵素燈泡是為防止黑化而開
發之燈泡，鹵素燈泡內部有微量之鹵素氣體，藉著鹵素循環作用，
減輕燈泡的光束衰減和壽命末期的黑化現象，並保持初期之發光效
率。
特性:(1).壽命長，相當於一般白熾燈泡的
2~3 倍。(2).發光效率高，11.4 lm/W ~20
lm/W 比一般白熾燈泡省電些。(3).體積比
白熾燈泡小，光源小而集中，配光設計容易。
(4).光束衰減小，壽命終了時光輸出仍高達
初光束之 90﹪。(5).採用石英玻璃製成，
有極強的耐熱衝擊性。
13
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
螢光燈
構造:當燈起動時，燈絲會先加溫約 1~2 秒，以使燈絲溫度提高，
以釋放電子，接著高電壓會施加在兩個電極之間，使充入氣體和水
銀氣體傳導電流而產生放電，此流動之電子(電流)會激發氣態水銀
原子而發出紫外線，由於玻璃燈管內壁有塗一層螢光粉，此螢光粉
在紫外線照射下會發出可見光。充入氣體(氬氣或是氬氣與氪氣的混
合氣體)也會放電發光，但是所發出的只有微量之藍光，而且只有在
沒有塗佈螢光粉的燈管才可看得到，此藍光約只佔螢光燈總發光量
的 3%，另外 97%的光來自於螢光粉發光。
14
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
高頻三波長螢光燈管
特性:(1).三波長陽光燈管是採用高效率稀土螢光體，並集中了對人
類肉眼色覺識別能力最佳的(光的三原色)藍色(452 nm)、綠色(543
nm)、紅色(611 nm)三個狹窄光譜組合起來的一種效率既高、演色性
又佳(Ra＞85)的白光色。(2).使用三波長(陽光色)燈管，其亮度較
一般燈管高（124%），因此使用環境若不夠亮，改用三波長燈管可
大幅提高亮度。(3).使用三波長燈管演色性較高，人的氣色會較好
看。
15
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
電子式安定器
電子安定器主要特點：
A.大幅省電：和傳統安定器比較，可省電 20﹪以上。
B.功率因數極高：功率因數型安定器約 95％～99％。
C.光輸出穩定而不閃爍：因高頻點燈，輸出光波非常穩定而不易閃爍，
且當電源電壓變動或燈管處於低溫時，也不容易閃爍，對 保護視力
很有幫助。
D.可聽雜音低：與傳統安定器比較，有較低的可聽雜音。
E.體積小、重量輕、外觀體積及形狀可變化彈性大。
F.安全性高：具三重防災異常保護。
G.調光性好：可依市場需要設計成全微幅及分段調光型兩種。
H.電子安定器具有三重防災安全保護設計:a.具過電流保護功能。 b.具
過溫度保護功能。 c.具燈管異常檢出抑止保護功能。
16
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
燈具種類
白熾燈
燈具使用之場所
應用場所
小空間之輔助照明、氣氛需求場所
日光燈管
機房、辦公室、停車場、教室及走道(挑高之照明不適用)
鹵素燈、
石英燈
展覽場、重點照明(須高演色性需求)
水銀燈
(投射燈)
路燈、挑高場所、球場、廣告物
複金屬燈
(投射燈)
路燈、挑高場所、球場、廣告物
鈉燈
(投射燈)
路燈、挑高場所、球場、廣告物
省電燈管(泡)
機房、廁所、茶水間、走道、非主照明(高照度)場所
17
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
燈具型式
各類燈具之10年
生命週期分析
常用各類燈泡及燈具
傳統式安定器
吊掛/嵌入式
電子式安定器
吊掛/嵌入式
電子式安定器
吊掛/嵌入式
電子式電源供應器
吊掛/嵌入式
參考樣式
燈管樣式
使用燈管
傳統型
傳統型
高頻三波長 高頻三波長 高頻三波長 高頻三波長
T8燈管 20W T8燈管 40W T8燈管 18W T8燈管 38W T5燈管 14W T5燈管 28W
LED燈管
10W
LED燈管
20W
燈管支數
4
2
4
2
4
2
4
2
單支燈管
光束(Lm)
1,150
2,730
1,440
3,400
1,350
2,900
650
1,300
整組耗電
(W)
104
94
83
76
68
64
44
44
色溫度
3000~6700 3000~6700 3000~6700 3000~6700 3000~6700 3000~6700 3000~5500 3000~5500
演色性
(CRI)
Ra>69
Ra>69
Ra>85
Ra>85
Ra>85
Ra>85
Ra>70
Ra>70
燈管壽命
(hr)
7,500
10,000
7,500
10,000
20,000
20,000
35,000
35,000
燈具發光
效率(Lm/W)
44.23
58.09
69.40
89.47
79.41
90.63
59.09
59.09
燈管費用
(元/支)
30
45
40
50
60
65
900
1800
燈具費用
(元/盞)
900
1080
1250
1400
1380
1580
4500
4500
在9x9M2教室
內所需之盞數
15
15
15
15
15
15
15
15
設計照度
(Lux)
477
566
597
705
560
601
270
270
燈管更
換次數
4
3
4
3
2
2
1
1
3萬小時之總
用電量(度)
46,800
42,300
37,350
34,200
30,600
28,800
19,800
19,800
3萬小時之總
131,040
用電費(元)
118,440
104,580
95,760
85,680
80,640
55,440
55,440
3萬小時
總成本(元)
119,790
106,470
97,460
87,540
82,480
63,540
63,540
132,420
發展中之LED燈
具，已具有相當
之節能潛能
18
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
常照度量測
量測方法(辦公室): :
量測方法桌面燈之照度檢測，由辦公室範圍內以 100 公分為距離點出 A、C、 G、I
並找出各點之中間點分別為 B、D、H、F 及辦公室之中心點共九 點，其平均照度
之計算方法為(A×1+B×4+C×1+D×4+E×16+F×4+G×1+H×4+I×1)/36。
量測
時應注意量測者應盡量低於照度計，以不干擾照度之檢測為原則。
Ａ
D
Ｇ
辦公室中心點
Ｂ
Ｃ
E
H
F
I
辦公室桌面照度檢測點
19
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
常照度量測
量測方法(黑板):
黑板之照度檢測，以黑板之中軸線由上往下 30 公分處為 C 點， 中心點 D 點，由下
往上 30 公分處為 E 點，向左右延伸 100 公分為 A、 B、F、G 四點，量側 7 點取平
均值為其黑板之平均照度。
量測時應注意量測者應盡量遠離照度計，以不干擾照度之檢測為原則。
Ａ
100公分
Ｃ
Ｆ
30公分
Ｄ 黑板中心點
Ｂ
Ｇ
Ｅ
3
黑板
黑板面照度檢測點
20
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
1. 照明節電的方法與成效
常照度量測
量測結果:
若量測距離縮小增加量測點數，則可量出更準確之照度，再依照度分佈情形，加以
適度調整，將可使照度更加正確及平均。(照度分佈圖)
在進行燈具
汰換時可請
燈具廠商先
作各空間之
照度分析圖
21
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
組織執行決心與政策
種子人員
用電管理-節能執行準則
推動小組成立
本身/外來專家
各單位用電資料分析
選出優先改善示範單位
原因探討與需量評估
機會提出與評估定案
執行計畫確定
執行
22
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
用電管理-節能執行準則
電力監控系統建置
建置具備開放性及擴充性基礎系統平台
主要用電迴路電力資訊記錄分析
軟體、硬體及網路架構
電力品質、警示功能、電力資訊報表
主要耗能設備運轉現況記錄分析
分析並訂定最佳契約容量
空調冰水主機、給排水泵、電熱水爐、發電機
降低全年電費
能源管理系統建立
需量控制降低超約罰款
主要耗能設備節能運轉管理
所有受控設備可任意分群組依權限或循環控制
空調冰水主機、 冰水泵、冷卻水泵、水塔風車
給排水泵、電熱水爐(依需求及時序控制)
耗能設備用電歷史資料分析與節能控制
耗能設備預知保養管理
降低維護成本延長設備使用年限
空調冰水主機、給排水泵、電熱水爐、發電機
節能改善與績效管理實踐
跨平台資訊系統建置
能源管理與利潤中心制度建立
電力監控系統與能源管理制度搭配
用水、用油、門禁監視...
節能改善
照明、空調、送排風、太陽能...
23
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
用電管理-最佳用電契約
1.、最適當契約容量
(1)最適當契約容量為全年度(12個月之總和)所負擔之基本電費為最少者。
(2)所訂定之契約容量應能夠應付各月份用電需要之容量。
(3)超約用電是容許的，但不應影響用電設備之安全(容許之安培容量)。
(4)並非不超約是最經濟的
瞬時有效電
力kW
每十五分鐘為
一週期
台電的需量單位以
每15分鐘內有效累
積電力量值
以有效電力的平
均累積電力量值
為需量值
瞬時需量值kW
24
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
用電管理-最佳用電契約
2.、檢討契約容量
(1)以全年12個月每月用電最高需量計算(包含淡旺季或四季用電之變化)。
(2)依現行電價表基本電費之計算方式，全年中有四個月發生超約或未達所訂
之契約容量值時，有必要再檢討契約容量值。
(3)將全年用電需量資料及用戶電號，送台電公司（可撥打1911），請其以電
腦分析，提供最適契約容量之建議。
kw
尖峰需量
超約部分
契約容量
15 min
Time
25
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
年份 月份
經常
契約容量
(kW)
用電管理-最佳用電契約
離峰
尖峰
週六半尖
離峰
功率
契約容量 最高需量 峰最高需 最高需量
因數(%)
(kW)
(kW)
量(kW)
(kW)
尖峰
用電度數
(度)A
半尖峰
用電度數
(度)B
週六半尖
峰用電度
數(度)C
離峰用
電度數
(度)D
總用
電度數
(KWH)E=
A+B+C+D
總電費
(元)F
功因
調整費
一段超
約計費
二段超
約計費
99
01
350
0
69
68
66
60
10,440
2,340
8,400
21,180
112,208
-6,351.4
0.0
0.0
99
02
350
0
70
63
70
63
10,560
2,040
9,000
21,600
111,854
-5,427.7
0.0
0.0
99
03
350
0
66
66
69
69
6,480
1,140
7,860
15,480
93,782
-2,995.9
0.0
0.0
99
04
350
0
64
63
63
72
9,420
2,100
7,020
18,540
102,860
-2,410.8
0.0
0.0
99
05
350
0
66
60
64
70
7,740
1,440
5,700
14,880
95,062
-2,768.8
0.0
0.0
99
06
350
0
61
56
62
71
7,860
1,200
6,000
15,060
95,080
-2,499.7
0.0
0.0
98
07
350
0
69
62
69
70
9,180
2,100
7,740
19,020
124,942
-3,678.2
0.0
0.0
98
08
350
0
69
67
70
73
9,480
1,920
6,240
17,640
123,534
-2,540.9
0.0
0.0
98
09
350
0
73
64
73
65
10,140
1,980
7,260
19,380
130,273
-5,609.9
0.0
0.0
98
10
350
0
63
64
64
57
8,820
1,980
6,600
17,400
107,660
-8,250.7
0.0
0.0
98
11
350
0
72
64
76
61
9,660
900
8,580
19,140
106,626
-5,750.0
0.0
0.0
98
12
350
0
72
51
65
53
6,720
1,080
5,040
12,840
94,709
由350kW調
-7,096.6
0.0
註:1. 本表所列為電費通知單月份，實際為上個月之用電資料。總電費為程式計算與台電之費用會略有差異。(非三段式時間電價於"半尖峰用電度數"可不用填)
降至69kW
2. 本表每度電費(平均電價)採計算之全年電費統計，若位於電價調整期間會略高於實際平均電價。
0.0
3. 本表計算之電費不含其他電力公司之優惠方案；功因調整費若顯示負數，代表必須多支付台電之費用。
全年電費(計算)
1,320,098 元
全年用電量(度)
212,160 度
平均功率因數
0.65
全年最高尖峰需量
73 kW
全年最高離峰需量
76 kW
超約罰款金額
每度電費
0 元/年
6.22 元/度
最適契約容量調整計算
1,298,590
(全年實際電費-元)
節省電費(元)
649,783
最適契約容量
全年電費
全年用電量(度)
每度電費
功因改善至100%全年節省之費用
69 kW
670,315 元
212,160 度
3.16 元
93,322 元
26
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
用電管理-最佳用電契約
2. 空調節電的方法與成效
檢討69kW
原契約容量之基本電費計算
最佳契約容量之基本電費計算
電號：
經常
非夏月
離峰
尖峰
離峰
年 月
基本電費
契約容量 契約容量 契約容量 最高需量 最高需量
(元)
份 份
(kW)
(kW)
(kW)
(kW)
(kW)
超約
附加費
(元)
尖峰超約
附加費
(元)
離峰超約
經常
非夏月
離峰
尖峰
離峰
年 月
基本電費
契約容量 契約容量 契約容量 最高需量 最高需量
附加費
(元)
份
份
(kW)
(kW)
(kW)
(kW)
(kW)
(元)
超約
附加費
(元)
尖峰超約 離峰超約
附加費
附加費
(元)
(元)
99
01
350
0
0
69
68
58,415
0.0
0.0
0.0 99
01
69
0
0
69
68
11,516
0.0
0.0
0.0
99
02
350
0
0
70
63
58,415
0.0
0.0
0.0 99
02
69
0
0
70
63
11,516
333.8
333.8
0.0
99
03
350
0
0
66
66
58,415
0.0
0.0
0.0 99
03
69
0
0
66
66
11,516
0.0
0.0
0.0
99
04
350
0
0
64
63
58,415
0.0
0.0
0.0 99
04
69
0
0
64
63
11,516
0.0
0.0
0.0
99
05
350
0
0
66
60
58,415
0.0
0.0
0.0 99
05
69
0
0
66
60
11,516
0.0
0.0
0.0
99
06
350
0
0
61
56
58,415
0.0
0.0
0.0 99
06
69
0
0
61
56
11,516
0.0
0.0
0.0
98
07
350
0
0
69
62
78,260
0.0
0.0
0.0 98
07
69
0
0
69
62
15,428
0.0
0.0
0.0
98
08
350
0
0
69
67
78,260
0.0
0.0
0.0 98
08
69
0
0
69
67
15,428
0.0
0.0
0.0
98
09
350
0
0
73
64
78,260
0.0
0.0
0.0 98
09
69
0
0
73
64
15,428
1,788.8
1,788.8
0.0
98
10
350
0
0
63
64
78,260
0.0
0.0
0.0 98
10
69
0
0
最佳契約容量檢討
63
64
15,428
0.0
0.0
0.0
98
11
350
0
0
72
64
58,415
0.0
0.0
0.0 98
11
69
0
0
72
64
11,516
1,001.4
1,001.4
0.0
98
12
350
0
0
72
51
58,415
0.0
0.0
0.0 98
12
69
0
0
72
51
11,516
1,001.4
1,001.4
0.0
780,360
總計
780,360
全年基本電費及超約附加費
總計
基本電費及超約附加費合計
175,000
基本電費及超約附加費合計
1. 依據一年份之電費單資料計算，基本電費及超約附加費共計
780,360 元。
2. 最佳化後之契約容量如計算，其基本電費及超約附加費共計
157,965 元。
3. 契約容量重新訂定後，全年可節省基本電費及超約附加費用共計
622,395 元。
原始350kW
全年(基本電費+
超約附加費)最
低點
153,840
170,000
4,125
157,965
165,000
160,000
155,000
150,000
55
60
65
70
契約容量
75
27
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
用電管理-電力需量控制系統
需量控制可分為規劃性及強迫性兩種：
規劃性的需量控制
是利用各種策略預先將負
載曲線平坦化，對策包括：
1.消除尖峰需量
2.負載轉移至峰底
3.負載曲線谷底填充
4.能源節約對策
5.負載成長控制
強迫性的需量控制
主要針對非經常性的超約，可分為下列四種：
1.直接控制：將可停負載當預測會超約時予以卸載停止運
轉，直至需量週期結束後恢復。
2.優先順序控制：負載依重要性順序排列，在預測會超約
時依優先順序方式卸載。
3.循環式控制：將可控制負載單獨或分離循環控制，避免
某一特定負載停用過久。
4.責任週期控制：將可控制負載設定ON與OFF的時間，在
預測會超約時依設定的時間打開或關閉。
28
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
用電管理-電力需量控制系統
電力總電源
遠端電腦
需量控制系統主機
多功能數位電錶
Internet/Intra
net
冰水主機
泵浦類設備
乙太網路/RS485
加載控制
電熱鍋爐/熱泵
卸載控制
空調變頻控制器
受控設備
受控設備
電力需量控制系統架構圖
29
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效










分散式處理系統
容易裝設可靠度高
各系統可以結合為一體
最佳的耗能設備運轉管理
延長設備使用年限
減低管理維護人員負擔及
避免無謂的人為疏失
舒適而省能的工作環境
降低能源費用支出
耗能歷史資料分析與管理
用電管理-電力需量控制系統
監控示意
工廠用SCADA監控系統之成效
30
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
SCADA+空壓系統節能控制
用電管理-電力需量控制系統
31
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
SCADA+空調系統節能控制
用電管理-電力需量控制系統
32
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
用電管理-電力需量控制系統
SCADA+空調系統節能控制
33
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
用電管理-需量控制系統功能
可控制負載分析：
 工業生產廠家:
 1.耗電量大之主要生產設備,常無法卸載
 2.易與生產目標衝突,員工調適不易
 3.工廠部分空調,泵浦,備份機組等可納入規劃
 4.常需輔以利潤中心等管理制度
 學校,機關,大樓群:
 1.大型校區普遍面臨用電費用增加及超約罰款之困擾
 2.可停之主要負載為:空調,電熱,照明及泵浦等
 大型冰水機組之卸載可有效抑低尖峰需量
34
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
用電管理-改善功率因數
1.減少電力損失
一般動力配線的電力損失約2.5%~7.5%(97年台電公布線路損失率 4.58%)，
當提高功率因數後，總電流降低，可減少電力損失，亦相對可增加系統供
電能力。
2.改善供電品質
提高功率因數可減少負載總電流及電壓降，加裝電容器後減少電壓降值=
（未裝前線路電流-加裝後線路電流）×線路電阻。
3.增長設備之壽命
改善功率因數後線路總電流減少，使以達到飽和之變壓器、開關等機器設
備和線路容量，因此可減少溫昇，增加使用壽命。
4.節省電費：
電力公司為鼓勵用戶提高功率因數，在電價表中訂有功率因數折扣，電力
用戶每月用電的功率因數以百分之八十為基準，每低一個百分點，該月份
電費加收千分之3；每超過一個百分點，該月電費減收千分之1.5。每月的
平均功率因數則以該月份的有效電度(kWh)及無效電度(kVARh)計算之。
35
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
用電管理-飲水機
公用飲水機設備節約策略
大樓飲水機用電曲線圖
2.5000
22:00~06:00
8小 時 關 機 管 理
22:00~06:00
8小 時 關 機 管 理
飲水機規格110V,4kW,20加侖
2.0000
kW
1.5000
1.0000
0.5000
9:20
8:10
7:00
5:50
4:40
3:30
2:20
1:10
0:00
22:50
21:40
20:30
19:20
18:10
17:00
15:50
14:40
13:30
12:20
11:10
10:00
8:50
7:40
6:30
5:20
4:10
3:00
1:50
0:40
23:30
22:20
21:10
20:00
18:50
17:40
16:30
15:20
14:10
0.0000
時間
經由儀表量測規格4kW、20加侖熱水儲槽耗電，夏天夜間外氣溫度約26~30℃，平均
加熱10分鐘後、約保溫70分鐘再加熱循環 。
以電子式定時控制器控制於22:00~06:00 及假日假期間關閉飲水機電源，減少非上
班時間飲水機用電，以節約用電並維護用電安全。
36
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
用電管理-調整空調設備
調整空調設備開機時段
空調設備開機造
成尖峰需量
在不影響辦公作習為前題 ，配合監控系統管理，抑低開機時段尖峰超約罰款。
37
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
空調系統量測
冰水主機設備汰換需使用以下量測儀器，並參照
中華民國國家標準CNS 1 2 5 7 5之量測方法，進行主機
效能量測，可由第三公證單位確認。
全載標準試驗條件
儀器設備與精度
38
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
空調系統量測
製冷能力依下式計算
其中：
qe： 由蒸發器熱交換量計算之總製冷能力(kW){ kcal/h }
Cpew：冰水之比熱(kJ/kg/K){ kcal/kg℃}，由水性質表得之
mew： 通過蒸發器之水量(kg/s){ kg/h }， 經量測得之
te 1：蒸發器之入水水溫(℃)，經量測得之
te 2：蒸發器之出水水溫(℃)，經量測得之
量測蒸發器冰水入口流量實照圖
蒸發器出水水溫量測實照圖
39
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
空調系統量測
水冷式冷凝器散熱能力依下式計算
其中：
qc： 由冷凝器熱交換量計算之總散熱能力(kW){ kcal/h }
Cpcw：冷卻水之比熱(kJ/kg/K){ kcal/kg℃}，由水性質表得之
mcw： 通過冷凝器之水量(kg/s){ kg/h }， 經量測得之
tc 2：冷凝器之出水水溫(℃)，經量測得之
tc 1：冷凝器之入水水溫(℃)，經量測得之
40
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
空調系統量測
製冷消耗電功率試驗係於製冷能力試驗測定值穩定時，測定機組之輸入電壓、運
轉電流、運轉功率因數與消耗之電功率。
P=
電
壓
3相
電
流
A
頻
率
Hz
功率因數
-
消耗功率
kW
×VL×IL×cosθ (W)
三相電源
量測主機耗電實照圖
41
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
空調系統量測-案例
一辦公大樓頂樓設有10RT氣冷式冰水主機一台，裝置日期為1996年，該設備機齡
老舊，經儀器測定EER為 1.83kcal/h•W、1.6kW/RT，能源效率差，建議可汰換為
新型高EER之水冷式冰水主機。
10RT氣冷式冰水主機
冰水主機多處劣化生繡
42
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
空調系統量測-案例
於冰水主機冰水出水管，裝置超音波流量計測定主機運轉冰水流量。
超音波流量計測冰水流量
冰水流量為127.79 l/m
43
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
空調系統量測-案例
於冰水主機冰水出水及回水管，裝置多功能溫度測定主機運轉冰水
進出水溫差。
環境測定儀測蒸發器進出水溫度
冰水進出溫度為14.8℃及11.6℃
44
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
空調系統量測-案例
於冰水主機電源端裝置電力分析儀，量測主機實際運轉消耗功率。
主機耗電量為13.36kW
電力分析儀測定空調主機耗能
45
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
空調系統量測-案例
訪測期間檢測10RT冰水機暫態性能，效率值1.6 kW/RT
空調系統冰水主機能源效率標準
10RT冰水主機經測量後效率估算：
94年後
q＝C×m×(t1-t2)
4.186kj/kg•℃×（127.79 l/m÷60）×
冷卻能
力等級
型式
（14.8℃-11.6℃）＝28.5kW
13.5 kW÷（28.5kW÷3.5）＝1.6 kW/RT
<150RT
容積式
壓縮機
COP ＝28.5kW÷13.5 kW＝2.1
EER＝（28.5 kW×860Kcal）÷13.5kW＝1.8
kcal/h-W
水冷式
根據能源局最新公告之空調系統冰水主機
能源效率標準(表)，如能將10RT氣冷式冰
水主機，汰換為新型水冷冰水機預估將可
節省50.6％耗能
（1.6 kW/RT-0.79 kW/RT）/1.6 kW/RT×％
=50.6％
離心式
壓縮機
全機種
性能係
數(COP)
3.83
4.45
4.21
4.9
>500RT
4.73
5.5
<150RT
4.3
5
4.77
5.55
5.25
6.1
2.4
2.79
≧150RT
≦500RT
≧150RT
<300RT
≧300RT
氣冷式
能源效率
比(EER)
kcal/h-W
46
三、節約能源的方法與成效-照明與空調
2. 空調節電的方法與成效
工作項目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
冷媒系統查漏
冷凝器銅管、清洗、除垢
檢查油箱加熱器
壓縮機絕緣測試
測量供應電壓
測量運轉電流
測量電磁接觸器接點溫度
冷凍水回水溫度控制器校正
冷凍水出水溫度防凍開關校正
高、低壓開關校正
冷媒量之校正
試車運轉
冰水主機年度保養工作
保養週期
（月）
●
●
●
●
●
保養週期 保養週期
（半年） （年）
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
47