節能技術手冊_secret

1、政府机关办公室 节能技术手册 经济部能源局 编印 目 录 目录. 壹、 前言 .1 贰、 政府机关办公室耗能概况.2 2.1 政府机关用电资料统计.2 2.2 耗能指标.5 参、 府机关办公室设备介绍.7 3.1 能源使用概况.7 3.2 耗能设备使用概况.7 肆、 节约能源措施问与答.11 4.1 电力系统.11 4.2 照明系统.23 4.3 空调系统.51 伍、 节能案例.81 5.1 政府机关节能推广案例介绍.81 5.2 政府机关办公室节约能源措施提案.82 陆、 政府机关办公室节约能源措施.115 柒、 结论.133 捌、 参考资料.134 玖、 编后语.136 I 壹、前言 台湾

2、地区地狭人稠，资源缺乏，绝大多数能源仰赖进口供应，比例高达 97%。现今台湾正朝向加入 WTO 及绿色矽岛的目标努力迈进之际，需面对国内工商持续成长、能源需求日增、国际原油价格的动盪、夏季限电及因应地球温室效应日趋严重等问题。为解决以上能源需求及地球温室效应的问题，现国际间都以积极推动节约能源为一致共识。 依经济部能源局(以下简称本局)89 年能源平衡表统计，全国总消费用电共 1,719.5 亿 kWh。89 年比 88 年成长约 10%【1】【2】。由台电提供的88 年 9 月89 年 8 月政府机关一年的用电资料统计，包括中央政府、地方政府、公营事业单位、金融机构，总电号户数约 48,79

3、4户，总用电量约 71.48亿 kWh，其中中央政府与地方政府合计总用电量约 34.09 亿 kWh，各分别占 89 年全国总消费用电的4.15%及 1.98%【3】。在过去政府机关节能辅导案例统计显示，若落实电力、照明、空调、事务设备等方面节能改善，平均约有 20%之节能潜力。因此本局依全国能源会议结论，为推动节约能源政策，特拟定政府机关办公室节约能源措施，率先由政府机关办公室推动执行，祈产生示范效果，引导民间国内工商业采行，并藉此加强节约能源教育宣导，落实全民节约能源共识，以提昇能源使用效率，减少能源费用支出，提升整体国家竞争力【4】。 本局由政府机关办公室节能现场辅导时，了解各能源管理者

4、急需节约能源实际改善经验、技术及未来方向的参考资料，乃委请国内节约能源推广上有专精的专家学者，台湾科技大学电机系萧弘清副教授及台北科技大学冷冻空调系蔡尤 笔及搜集实际有关的电力、照明及空调等多方面的经验及技术资料，并配合中技社节能技术发展中心历年的省能技术服务资料汇编成此一问一答技术手册，提供政府机关及各界参考，而遗误挂漏，必所难免，尚请学者先进，赐予指正为祷。 1 贰、政府机关耗能概况 2.1用电资料统计 依据本局89 年台湾能源统计年报电力消费统计【2】如下表 2.1-1，显示 8689年全国总电力消费都呈现逐年成长的趋势。89年全国总电力消费共 1,719.5 亿 kWh，89年比88

5、年成长约 10%。其中其它部门年总电力消费179.01 亿kWh，约占全国总电力消费之 10.41%【1】。8689 年其它部门年消费用电共成长 10.66%，89年较 88年大幅成长 10.44%。而政府机关电力消费归类在其它部门中。 表 2.1-1全国总电力消费与其它部门消费用电量统计(8689年) 电力消费 86年 87年 88年 89年 全国总消费 (仟 kWh) 137,784,000 145,713,400 156,311,100 171,950,200 逐年增减 增加5.75% 增加7.27% 增加10% % - 其它部门 (仟kWh) 16,177,092 16,087,050

6、 16,208,550 17,901,171 逐年增减 减少0.56% 增加0.75% 增加10.44% % - 注：资料来源：2000年台湾能源平衡表(OECD)【1】 2000年台湾能源统计年报电力消费统计表【2】依台电提供的政府机关用电资料(高压与低压、表制)88年 9 月89 年 8月一年之用电资料统计，如下表(2.1-2)(2.1-4)所示，可知 1. 由表(2.1-2) 政府机关用电资料统计 (高压与低压、表制用电合计)显示总用电号户数量约 48,794户，包括中央政府、地方政府、金融机构、公营事业单位，合计年总用电量约 71.48 亿 kWh，约占全国年总电力消费 1,719.5

7、0 亿 kWh 的 4.15%。分布状况为： (1) 中央政府机关约有7,073户，年用电量16.67亿kWh，约占23.33%。 (2) 地方政府机关约有 23,353 户，年用电量 17.42 亿 kWh，约占24.37%。 2 (3) 金融机构约有 3,787 户，年用电量 4.53 亿 kWh，约占 6.34%。 (4) 公营事业单位约有 14,581 户，年用电量 32.86 亿 kWh 约占45.96%。 (5) 其中中央政府与地方政府合计有 30,426 户，年总用电量约 34.09亿 kWh 约占 47.7%。约占全国年总电力消费1.98%。 2. 由表(2.1-3) 政府机关

8、用电资料统计(高压用电)显示，高压用电户数仅 4,182 家，仅占总用户 48,794 户之 8.57%，但年总用电量 58.85亿 kWh 却高占 82.34%。 3. 由表(2.1-4) 政府机关用电资料统计(低压、表制用电)显示，低压、表制用电户数高达 44,612 家，占总用户 48,794 户之 91.43%，但年总用电量12.62 亿 kWh，却仅占 17.66%。 由以上统计可见政府机关四类用电户数、电能使用量之规模。 依本局委办中技社节能中心执行之 89 年政府机关办公室现场节能技术辅导服务中，发觉各单位若能确实依据政府机关办公室节约能源措施逐项检讨后，在电力照明、空调、事务设

9、备等方面，平均约有 20%之节能潜力【5】。因此本局依据全国能源会议结论，推动政府机关办公室节约能源措施，【4】率先由政府机关办公室推动执行，祈产生示范效果，引导民间国内工商业采行，并藉此加强节约能源教育宣导，落实全民节约能源共识，以提升能源使用效率，减少能源费用支出，提升整体国家竞争力。 3 表(2.1-2) 政府机关用电资料统计(高压与低压、表制用电合计) 电号户数 总用电量 占百分比 单位种类 (户) (kWh) (%) 7,073 1,667,240,008 中央政府机关 23.33 23,353 1,742,101,987 地方政府机关 24.37 3,787 452,922,223

10、 金融机构 6.34 14,581 3,285,362,157 公营事业单位 45.96 48,794 7,147,627,157 合计 100 注：1.88年9月89年8月一年之用电资料统计(台电资料)【3】。 2.电号户数不等于户数，因有些单位有多个电号。 表(2.1-3) 政府机关用电资料统计(高压用电) 电号户数 总用电量 占百分比 单位种类 (户) (kWh) (%) 1,479,617,374 中央政府机关 861 25.14 1,236,788,355 地方政府机关 1,638 21.01 276,964,171 金融机构 336 4.70 2,891,959,428 公营事业单

11、位 1,302 49.13 5,885,329,328 合计 4,182 100 注：1.88年9月89年8月一年之用电资料统计(台电资料)【3】。 2.电号户数不等于户数，因有些单位有多个电号。 表(2.1-4) 政府机关用电资料统计(低压、表制用电) 电号户数 总用电量 占百分比 单位种类 (户) (kWh) (%) 中央政府机关 6,212 187,622,634 14.86 地方政府机关 21,670 505,313,632 40.03 金融机构 3,451 175,958,052 13.93 公营事业单位 13,279 393,403,551 31.16 合计 44,612 1,26

12、2,297,829 100 注：1.88年9月89年8月一年之用电资料统计(台电资料)【3】。 2.电号户数不等于户数，因有些单位有多个电号。 4 2.2 耗能指标 国内外分析评估建筑耗能高低方法大都采用如下二种方法： 2.yr 值：代表各建筑物的地区地理气候环境，1.单位面积耗电量kWh/m2)、建筑外壳耗能、耗能设备系统运转效率高低、建物面积大小(m停车场大小、人数及运转时间长短(时/年)等的整体性综合指标。 2值：代表各建筑物的地区地理气候环境，建筑2.单位面积年耗电W/m2)、停车外壳耗能、耗能设备系统运转效率高低、建物面积大小(m场大小、人数等，但不论运转时间长短(时/年)的整体性综

13、合指标。 2.yr 与日本比较如下： 我台湾地区政府机关办公室耗能指标kWh/m1.台湾地区：经汇整 89 年行政院暨所属机关、县市政府(含直辖市)、经济部暨所属单位79 家之执行机关的政府机关办公室节能措施目2 2.yr、62.1W/m 。标表填报资料统计，耗能指标平均值为 137kWh/m【6】。(注：一般取样不分建筑规模大小，样本数越多，耗能指标平2.yr 越小。) 均值为 kWh/m2.日本：若以日本省能中心于1997年及 1998年建筑省能诊断调查【7】【8】统计资料，如下表(2.2-1)所示，1998年日本厅舍(七家)及A型厅舍(为县政府及都市型办公室)单位面积年耗电量平均值分别为

14、2 2 2.yr 及 148 kWh/m .yr，两者平均 128 kWh/m .yr，代表日108 kWh/m2.yr 值。 本政府机关办公室的单位面积年耗电量 kWh/m经以上比较显示我国台湾地区政府机关单位面积耗电量平均2 2.yr 值比日本平均 128 kWh/m .yr 仅略高 7%。虽然我国台湾137kWh/m地区与日本地理位置、气候冷暖及建物面积大小、停车场大小、取样2.yr 绝对比较，但仍可做为家数等诸多条件有些不同，不能做 kWh/m我国台湾地区节能自我检讨及加强努力之目标。 5 2.yr)值比较 表(2.2-1)我国与日本政府机关办公室单位面积耗电量(kWh/m2 2单位面

15、积耗电量kWh/m .yr 单位面积耗电 W/m比较项目 范围值 平均值 范围值 平均值27.3568.8 139.6 10.70145.6 52.2 1999年台湾能源查2 2 2 2kWh/m .yr kWh/m .yr W/m W/m核政府机关(29家) 10.89389.7 137.1 5.8327.7 62.1 2000年行政院所属2 2 2 2kWh/m .yr kWh/m .yr W/m W/m机关(79家) 2 2190390Mcal/m .yr 265 Mcal/m .yr 1998年日本厅舍 换算 换算 (7家) 2 277159 kWh/m.yr 108.16 kWh/m

16、 .yr 注：其中电力 注：其中电力 2 270140 kWh/m .yr 92.8 kWh/m .yr 占总能源消耗87.3% 占总能源消耗87.3%)2 2290390 Mcal/m .yr 363 Mcal/m .yr 1998年日本A型厅换算 换算 舍(7 家)(县府及都2 2118159 kWh/m .yr 148 kWh/ m .yr 市型厅舍) 2 2.yr 232 Mcal/m .yr 190290 Mcal/m1998年日本B型厅换算 换算 舍(7 家)(乡镇型) 2 277118 kWh/m .yr 94.7 kWh/m .yr 2 2.yr .yr 140410 Mcal

17、/m 293 Mcal/m 1997年日本厅舍 换算 换算 10 家 2 257.14167.34kWh/m 119.59kWh/m.yr .yr 注：1.日本以1kWh=2,450kcal 换算。 2.参考日本省能中心建筑省能 1998年诊断调查统计资料【7】 3.参考日本省能中心能源使用合理化成本节减(1997 年)【8】6 参、政府机关办公室设备介绍 3.1能源使用概况 以国内某部级单位的政府机关办公大楼为例，其建筑为 RC 结构，其2、(约使用楼层共 11 层，为地上八层、地下一层，总楼地板面积 19,000m5,758 坪)。其能源使用以电力为主。目前用电契约容量订定为 1,100k

18、W，全年最高尖峰需量为 1,148kW，最高离峰需量为 676kW，平均功因约 95%，全年合计总用电量2,894,000kWh，尖峰用电量2,414,000 kWh(占 83.41%)，全年离峰用电量 480,000 kWh(占 16.59%)，总电费 764万元，平均电价 2.642 2、152.31kWh/m .yr。 元/kWh。单位面积耗能指标为 60.42W/m3.2耗能设备使用概况 其整栋建筑物供电系统及主要耗能设备概况，大致描述如下： (一) 电力系统： 1. 台电供电电压 22.8kV，电力变压器合计总容量2,500kVA，设备各使用电压为空调 440V、照明插座用 2081

19、20V、动力 220V。 2. 设备容量共 1,965kW ，电力 1,219.5kW( 占 62.03%) 、电热175.5kW(8.92%)、电灯 570.7kW(占 29.03%)，以全年最高尖峰需量为 1,148kW 计，需量因数为58.42%。 3. 采高低压进相电容器改善功因至 95%。 4. 备有一台225kW之紧急发电机，以应付临时停电的电力需求。 (二) 空调系统： 1. 使用 80RT1 台、100RT2 台往复式主机及 150RT2台离心式冰水主机，冷媒分别为R-22及 R-123。全年开机运转状况为冬天开一台80RT 冰水主机、春、秋季开一台 150RT 或 100RT

20、 冰水主机，夏季开五台冰水主机，每日开机时数约 10 小时。 2. 冰水泵五台(8HP5、10HP1) 冷却水泵 3 台(30HP3)、区域水泵 37 台(30HP2、25HP1)、冰水管路采二通阀控制。 3. 圆型冷却水塔共有三台，分别为 350RT、150RT、150RT 共 650RT。 4. 空气侧新大楼使用 FCU 小型冷风机、及旧大楼 AHU 空调箱，无设温控。其余窗型机或箱型机空调，仅在加班独立使用。 (三) 照明系统： 办公室及走道、停车场照明灯具，采用 40W、30W、20W 之传统式安定器型日光灯为主，壁画及局部照明采用 60W白炽灯与 50W 卤素灯，屋外照明采用 300

21、W 高压水银灯及 500W复金属灯为主。以上照明使用时间为 2,340 小时/年。 (四) 公用设备： 1. 电梯系统设有五台7.5kW电梯，连动自动操作运转。 2. 给水泵、污水泵则以液位自动控制运转。 3. 停车场抽排风机以人为控制。 (五) 其它设备：事务机器包括电脑、影印机、传真机、饮水机、烘手机等。 以上大楼面积、人数、能源使用状况，主要各空调、照明、公用及其它设备耗能规格kW、台数数量及所占百分比%的统计，可参考下表3.2-1政府机关办公室节约能源目标表之填报(范例)内容，了解整体全貌【4】。为空调(52.29%)、照明其中主要各设备耗能规格kW统计及所占百分比%(17.95%)、

22、公用设备(6.7%)及其它设备(19%)。可见办公室耗电设备以空调、照明为主，而电脑终端机快速成长已占其它设备中之44.65%，值得重视。 8 表3.2-1 政府机关办公室节约能源设备目标表(范例) 机关名称： 所属单位数： 项 目 当年实绩( 89年) 统计 占百分比 占百分比% % 19,000 1.办公室楼地板面积(平方公尺) 759 2.办公室人员总数(人) 1,100 3.契约容量(瓩) 1148/996 4.全年最高尖峰/离峰需量(瓩) 95 5.功率因数(%) 2,848,000 6.总用电度数(度/年)(尖峰离峰) 752.2 7.总电费(万元/年) 7.77/61.25 8.

23、总用油量(公秉/年)柴油/汽油 10.9/118 9.总油费(万元/年) 柴油/汽油 1716kW 100% 10.主要用电设备(总计) 966kW 56.29% 100% (1)空调设备 规格与数量 12.5RT66 192kW 19.88%窗型及分离式冷气机(台) 58kW 6.00% 箱型冷气机(台) 20RT27.5RT2 450kW 46.58 中央空调主机(台) 往复机80RT1100RT2 离心机150RT2 37kW 3.84% 冰水泵(台) 8HP510HP1 63kW 6.52% 区域冰水泵(台) 30HP225HP1 30HP3 67Kw 6.93% 冷却水泵(台) 35

24、0RT1(10HP1) 19kW 1.97% 冷却水塔(台) 200RT2(7.5HP2) - 80kW 8.28% 小型冷风机及AHU空调箱 308kW 17.95% 100% (2)照明设备 规格与数量 12kW 3.90% 电灯泡及卤素灯(只) 电灯泡60W202 291kW 94.48% 日光灯管(具) 40W191 40W21191 40W352140W4282 30W216 20W4430 20W329 20W2620W173 16W20 0.3kW 0.10% 省电灯泡(具) 500W7 3.5kW 1.14% 高压钠气灯(具) 0.9kW 0.30% 高压水银灯(具) 300W

25、 3 0 0 复金属灯(具) 115kW 6.7% 100% (3)公用设备 规格与数量 7.5kW5 37.5kW 32.60%电梯(台) 33.57kW 29.19%给水及污水泵(台) 11.19kW13.736 0 0 0 其他(锅炉)(台) 44kW 38.26%抽风机 250kW597.5kW4 327kW 19.06% 100% (4)其他设备 规格与数量 250W585 146kW 44.65%电脑终端机(台) 9 1.5kW24 36kW 11.01%影印机(台) 145kW 44.34%饮水机(台) 1kW736kW12 11.公务车数 (辆) 大客车40人座 1小客车5人座

26、 1中型客车8人座 1 12.节能目标 (请填至小数点后二位) 当年用量 3752 (1)用电量(度/人) 150 (度/平方公尺) 90.93 (2)用油量(公升/人) 0.2 (公升/公里) 备注： 机关印信： 填表人： 电话： 日期： 年 月 日10 肆、节约能源措施问与答 4.1电力系统 电力系统规划设计的好坏与供电后的调整，都将影响未来供电品质，也对未来设备运转是否节能产生决定性之因素。因此针对节能有关之配电系统规划、配电站位置环境、变压器负载大小与温升管理、合理供电电压与设备使用电压、线路长短压降、尖峰用电管理、功因改善、谐波改善等。介绍如下： (一)配电系统如何规划？ 1. 办公

27、大楼的配电系统都为高压供电，电压等级有 11.4kV或 22.8kV， (台北市地区已全面改为 22.8KV 供电系统)；而二次侧的电压等级有 110V、120V、208V、220V、277V、380V、440V、480V或 3.3kV等，依设备使用电压规格供应。台电建议二次侧供电应以 380/220V为主。 2. 变压器的种类有浸油式变压器、模铸乾式变压器及非晶质铁心变压器。为提高变压器运转效率，应选用高效率变压器(模铸乾式及非晶质铁心式)及控制变压器温升，是减少铜、铁损之必要考量。 3. 操控用高压开关方式有油断开关(OCB)、真空断路开关(VCB)、气断开关(GCB)及少数用电磁断路开关

28、(MBB)。大型低压开关多用空气断开关ACB，小型的则用无熔丝开关 NFB。 4. 新设计之电力系统大多能监控各配电箱之用电状况，如：电压、电流、功率因数、kW、kWh、kVAR等电力参数，尚具演算做图表之功能，能监视并绘制出日尖峰负载之曲线变化，以供判断何时是用电最高负载，并装置尖峰负载监视警报，当负载超过第一段警报点，便开始注意，在超过第二段警报时，立即切断次要负载，甚至11 将空调主机降载，使尖峰需量不要超过契约容量，减少超约罚款，若新设大楼采用储冰式空调系统就没有这个问题了。 5. 功因改善以往都仅装设高压进相电容器，固定投入量来改善功因，而目前新设或改善者都已改为装置低压进相电容器，

29、以减少低压线路功因落后损失，其控制方式都采用自动功因调整器(APFR)，将功因调整至99100%合理值。(注：若采进相电容器并联马达侧功因 改善仅可改善至 95%，以免产生不良影响。) (二)如何决定机电设备安装之位置？ 1. 避开湿度高、通风不良的场所。 2. 避开爆裂物及易燃物储藏地附近。 3. 避开腐蚀性气体及多尘埃的地方。 4. 避开潮湿及浸水的地方。 5. 避开震动激烈的地方。 6. 选择地盘强固的地方。 7. 机器搬进及搬出便利的地方。 一般而言，高层建筑物皆有地下楼层，地面以下之楼层具有较好之结构稳定性。一般情况下，机电设施都是放置在地下楼层，但并非永远如此，例如：柴油发电机之散

30、热、烟囱排放的污染及噪音问题，顶楼及其它中间楼层皆有可能是最佳位置，可减少配线损失及增加通风散热冷却之耗电。 (三)变压器应如何配置？ 变压器有装在屋外，也有装在屋内者。装在屋内时，必须充分考虑到通风问题，因通风不良将导致采用强迫冷却或输出之降低，如此12 将产生浪费电力或设备不能完全发挥功能等问题。 若想把数台变压器并排时，即会发生间隔大小问题。一般而言，自冷变压器系以对流与辐射作用把热量向四周扩散，其中对流占大部份，因此变压器相临太接近时，其热辐射面则可能重叠，而妨碍散热效果。如果想不致相互干扰，即应按下图 4.1-1 变压器之间隔所示，并排装设。 变压器 变压器 注：1.小容量变压器(油

31、浸自冷式、密封型乾式自冷式)D1/2d。 2.中容量变压器(附有散热器油浸自冷式、包括小容量之通风型乾式自冷式)则D的距离应增加到维修时工作人员可通行之间隔。 图 4.1-1变压器之间隔 (四)变压器之通风孔应如何配置？ 原则上空气的进出口应互设在室内的相对侧，使室内之空气不致停滞，至于通风孔位置是否适中，可参照图 4.1-2 变压器之通风孔之配置所示。 决定通风孔位置之条件是： 1. 风向常为一定时，排气口应放在反面。 2. 吸气口避免放在大型发热体之附近，应设在温度低之方向。 13 3. 为避免尘埃、湿气及腐蚀性瓦斯之侵入，应先调查邻近地区建筑物之排烟、瓦斯及飞尘等情况，若有侵袭之可能，应

32、谋对策解决。 4. 如吸排气口有噪音问题时，应变更位置或采取防噪音对策。 5. 注意颱风时，大量之雨水是否会从吸排气口流入。至于通风口之大小，可由下式求得之 2通风口面积：FK W/ H (m) W：室内变压器总损失(kW) H：变压器与排气口高度之差(m) K：实验常数(一般在 0.20.25) 在自然通风条件下，如无法达到充分冷却效果时，应另设换气装置，当吸气口与排气口之温差为 10时，其风量应达到下式之程度。 3/S) 风量 V0.1W (mW：室内之变压器总损失(kW) 14 图 4.1-2变压器之通风孔之配置 15 (五)电力系统节约能源管理上有那些重点需要检讨？ 1. 契约容量是否

33、合理？ 契约容量的订定是以全年所缴的基本电费及超约罚款之总和最低为合理值，因此一般来说在夏季尖峰用电需量超约用电 4 个月份(不要太多约 10%以内)被罚一些款，但其它月份尖峰用电需量是低于契约容量的，如此算起来是比较经济的，用户若需了解本身契约容量订定是否合理？可洽绿基会节约能源中心网站以进行进一步分析。 (WWW.ECCT.ORG.TW) 2. 尖峰需量是否合理？ 由电费单尖峰需量值与平时抄表值比较，尖峰需量若为不正常或偶而产生，则应装设尖峰需量控制器，可短暂停机之负载如：多台式冰水主机、箱型机、停车场抽排风扇等，以抑制尖峰需量，减少超约罚款及基本电费支出。 3. 功率因数是否合理？ 台电

34、电价表规定，用户每月用电之平均功率因数不及百分之八十时，每低于百分之一，该月份电费应增加千分之三；超过百分之八十时，每超过百分之一，该月份电费应减少千分之一.五 一般大楼的配电设计，都设有调整功率因数用之高压或低压进相电容器，较新之设计都在低压侧总电源配电箱，采用自动功因调整器(APFR)，控制低压进相电容器自动投入或切离，其乃利用电流与电压做比较，按设定之C/K值来控制，功率因数值一般设定在99%左右，利用分段分组的电磁开关及低压电容器做投入及跳脱之动作，以保持功率因数在 99%，以获得电费之功因折扣及减少低压线路功因落后损失。而要注意的是： 16 (1) 不要使功率因数超前，此举会造成低压

35、侧电压升高，造成电器较易损坏。 (2) 至于电容器最佳的装设位置应在电感性负载设备的控制负载侧，随负载之使用而投入或切离。(注：采进相电容器并联马达侧功因改善仅可改善至 95%，以免产生不良影响)。 (3) 低压电容器选用时，应注意额定电压须大于实际使用电压。 (4) 确认电容器装设位置及合理的电容器量，以避免投资浪费。 如此才是最有效的改善功率因数方法，改善方法可见图 4.1-3功因改善电容器装置方法。 图 4.1-3 功因改善电容器装置方法 17 4. 变压器负载率是否合理？ 变压器满载铜损与铁损之比等于 3，而负载率为 57.7%时，其运转效率最高，因此负载率维持在 5065%之间，运转

36、效率最高。 故应测量照明变压器的三相电流及瓦特值，若负载率偏低，则应采合併供电方式调整，减少变压器无载损失，(见表 4.1-1 三相电力用变压器，知 3300kVA 变压器无载损失约 1,100W)及变压器三相各照明负载分布是否平衡，电流不平衡时，将会产生线路不平衡损失。 有些大楼的配电系统装置容量过大，当各迴路的负载都很低时，各单独变压器的”铁损”加”铜损”就比较多。此时宜用合併负载方式，也就是切掉一迴路，而此迴路的负载经由 TIE(连结)开关併到另一迴路，如此一来就可减少低负载变压器的损失。 表 4.1-1 三相电力用变压器 铁损 W 铜损 W 效率(%) 阻抗电压容量 kVA 12kV

37、24kv 12kV 24kV 12kV 24kV IZ% 50 310 320 750 1000 97.92 97.43 3.0 75 440 450 1170 1350 98.00 97.66 3.0 100 500 500 1560 1710 97.98 97.84 3.0 150 700 720 2000 2200 98.23 98.09 3.0 200 800 890 2680 2780 98.29 98.20 3.0 250 890 890 3310 3510 98.35 98.27 3.0 300 1100 1130 3930 4050 98.35 98.30 3.0 400 14

38、20 1460 4930 5380 98.44 98.32 3.0 500 1500 1500 6100 6700 98.50 98.38 3.0 600 1560 1700 7200 7560 98.56 98.48 3.0 750 1620 1700 9180 9450 98.58 98.53 5.0 1000 2000 2280 11200 11500 98.70 98.64 5.0 1250 2400 2580 14320 14600 98.68 98.64 5.0 1500 3200 3200 16500 17300 98.70 98.65 5.0 2000 3600 3960 21

39、720 22000 98.75 98.72 5.0 2500 3850 4480 25500 26800 98.83 98.76 6.0 注:1.上表为国内制造厂商标准 2.线圈温昇655 18 5. 变压器温昇限度之决定？ 一般安装温度计处与最热点油温差 10，运转OA变压器之最高温度计测试温度为 65以下为宜。各类变压器绕组温度上昇限度，见表4.1-2 所示。 表 4.1-2 变压器绕组温度上昇限度 项目 机器部位 温度测定法 A种绝缘 B种绝缘 1 50 70 乾式自冷式绕组 温度计法 55 75 电阻法 2 55 75 乾式自冷式绕组 电阻法 3 55 - 油入自冷式绕组 电阻法 油入

40、风冷式绕组 油入水冷式绕组 4 60 - 送油水冷式绕组 电阻法 送油风冷式绕组 5 50 50 油 温度计法 6.变压器温升采用空调冷却方式需多少冷冻吨RT？一年耗电多少？ 见前表 4.1-1 三相电力用变压器，以12kV，1,000kVA变压器为例，满载铜损11.2kW，铁损2kW，总损失13.2kW。 一般变压器温升采用空调冷却方式需多少冷冻吨 RT，以总损失13.2kW，乘上 1.2系数，换算冷冻吨。 冷冻吨总损失 13.2kW 860kcal/kWh 3,024kcal/RTh1.24.5RT。 运转电费4.5RT1kW/RT8,760H/年0.62.6 元/kWh61,495 元/

41、年、23,652kWh/年。 目前乾式或油式变压器普遍采用空调冷却方式，一般箱型空调系统，提高室温设定 1可省能 6%，因此加强变压器温升管理，设定合理变电室内冷房温度，以减少空调耗电是值得重视。 19 7. 以既有冷风管路冷却变压器之经济运转方式？ 在变电室中有空调设备，可就近加以引用，为降低油温至 45，则需降低周温 25，如此空调设备需耗费大量电力，故如何省能节省能源，使变压器在最高容许油温下运转，而不减低使用寿命乃最为经济运转方式。因此变压器之最高容许油温为 65，可利用温度电驿，该电驿设定在 65时 OFF，60时 ON，来控制空调风道闸口之开放或关闭，以节省中央空调设备之电力损失，

42、并保持每日 9：0021：00 时间内油温不会超出 65，而减少变压器使用寿命。 8. 供电电压与压降是否合理？ 依我国屋内线路装置规则第九条要求，供应电灯、电力、电热或该等混合负载之低压分路，其压降不得超过该分路标称电压之3%，分路前尚有干线者，干线压降不得超过 2%。(干线2%分路3%5%)。为节约能源起见，宜将线路压降控制在3%以内(干线1%，分路2%)。如：良好照明系统电压管理目标值为：电压值为额定的 6%；频率值为额定的 5%，见表4.1-3 电压变动率标准。而一般电压变动率对各机器之影响见图 4.1-4所示：【9】如日光灯额定电压 220V，供电电压降至210V，耗电将降低1.5%

43、。 表 4.1-3 电压变动率标准 机 器 容许电压变动 备 注 交流发电机 5% 于额定频率及功率因数下。 同步调相机 交流电动机 10% 如电压、频率同时变动时，应在电压10%，频率 5%范围内，而且其二种变动%之绝对值之和应在10%以下。 变 压 器 5% 于额定频率及功率因数下。 电 容 器 10% 于额定频率下。 日 光 灯 6% 白 炽 灯 6% 20 注：资料来源节约能源技术手册(EC-031)，第201页。【9】 图 4.1-4 电压降对各用电设备之影响图 21 9.谐波对配电系统会造成什么影响？ 由于非线性负载在正常运转下会产生谐波电流，并经由不同途径进入配电系统，对系统及用

44、户造成各种谐波效应，包括： (1) 引起配电系统并联共振或接近并联共振，产生谐波过电压，破坏电力设备之绝缘特性，同时也增加了变压器、导体及开关之电力损失。 (2) 引起电容器过压或过载，导致电容器烧毁或故障，甚至引起电器火灾。 (3) 导致电压畸变，影响保护电驿、仪表及控制设备的正常运转。 (4) 导致电动机产生消耗谐波电力，引起额外温升与振动，进而降低交流马达之效率与增加损失。 (5) 当电力线接近通信线路时，会影响到电话干扰之基准。 (6) 日光灯与水银灯之安定器，有时装有电容器，因安定器之电感与电容器造成共振电路而烧毁灯具。 10.如何改善谐波对配电系统造成之影响？ 可选用高额定电压一级

45、之电容器或加大设备容量改善，或采用装设被动式或主动式滤波器改善即可。 22 4.2照明系统 照明耗电占建筑耗能相当大比例，而评定照明好坏讲求的是节能与品质并重。因此针对建筑照明耗能、办公室照明设计考量点、光源照明灯具选用准则、照明控制方法、保养维护方法、照明配电系统规划考量点、国 外照明省能方法、美国建筑照明节能设计方面之规定等。介绍如下：(一) 照明耗能与发展概况？ 科技的进步与民生经济的发展，带来舒适而更便利的的生活，推陈出新的各类型家电产品与用电设备，使得电力需求不断增加，尤在都会地区新建筑物不断的兴建，既有建筑物也逐年扩充与增设用电设备，概称的照明与插座用电已逐渐增加电力负载的比重。世

46、界各主要工业国的照明用电比例都在 10 %至 25 %之间，已成为仅次于冷气空调的电力负载，如表 4.2-1 表 4.2-2 所示。因此有效提高用电设备的能源使用效率，并节约而合理的用电，已成为全球性的共同问题，而照明设备的高效率及节能要求，也成为未来廿一世纪的指标。 表 4.2-1. 各行业照明用电占最高需量之平均比 (%) 行业别 办公大楼 观光旅馆 医院 百货公司 学校 合计平均%47 34 31 24 6 调查家数(家) 27.9 28.5 29.4 47 22.55 31.07 照明耗电(%) 表 4.2-2 各行业建筑物耗能设备平均用电能量 (kWh )比 (%) 行业别 办公大楼

47、(%) 观光旅馆(%) 医院(%) 百货业(%)43.66 11 11 47 照明及插座 48.00 29 36 38 空调系统 2.40 14 16 5 通风换气 5.30 27 37 8 电梯及其他设备 0.60 19 2 给排水马达 23 林立在现代化都市中的机关办公大楼已成为都市现代化的指标，而其用电设备涵盖甚广，但照明则是机关办公大楼影响上班的气氛与作业活力的关键，甚至于夜间的大楼景观照明也成为共同营造城市夜景景观的要角，此在台北市、高雄市、北京、上海、东京、纽约等无不如是。办公大楼上班工作时间长，因此大楼之照明规划除应考虑节约能源外，尤照明灯具，利用有效率的照明设计方法及控制系统，

48、均可避免浪费能源。但正确的使用照明习惯及维修周期，及定期做好灯具的维护，才更是保持舒适的照明环境的重点。从设计之始，舒适而高效率光源的选用、低眩光灯具的选用与安装、高效率不闪烁电子安定器的选用、开关迴路的设计、日光的采光设计及自动调光控制等等，均攸关整体照明的品质。老旧灯管、灯具、安定器的汰旧换新与最佳更换周期，则影响到经济面与能源效益的高低。而清洁维护工作的重要性与工作安全，更是未来周期性不可或缺与疏忽的重要工作。 由 2000-2001 年的德国与美国在内的全球各地照明展览会观察，结合电子安定与光源体的高效能照明设备，提高发光效率及光源的使用寿命，并朝高演色性的光源发展；整体空间配光改进灯

49、具的设计，兼顾配光与眩光防制的优良办公室照明设备已是世界照明工程主流；而灯光控制、天然采光与节能观念的配合则已进入建筑设计与电子微电脑控制的整体照明系统规划中，因此在缺乏自主能源的台湾地区，合理而高效率的照明品质应是兼顾环保与节能的必须策略。 (二) 政府机关办公大楼绿色照明设计与照明品质考量点？ 政府机关办公的室内作业特性以办公室的桌面作业为主，举凡一般文字书写、电脑文书作业、会议谘询、公务洽商等等，长时间行政24 文书作业活动，需要有良好的照明环境以保护视力健康及提昇工作效率。日本视觉学者大山正曾做过试验证实人员在光线适度的情况下，较易提昇阅读书写、工作的慾望与效率；相反地，在微弱散乱的光

50、线下，精神无法集中，令人坐立难安，并显出容易疲劳的现象。 就生理方面而言，(1)不良的照明环境易造成眼睛的疲倦与近视； (2)不良的照明环境会造成其他生理的疾病，比如会引起头痛、身体不适、晕眩等。 就心理方面而言，(1)不良的照明环境易造成疲倦，改善办公场所的照明条件与品质，可使上班族感到神清气爽，心情愉快；(2)不良的照明环境如光线昏暗或刺眼皆会造成心理不适与缺乏安全感，直接影响工作表现与企业竞争力。所以营造一个优良的工作环境，使光线充足且柔和，可令人精神奕奕，而能提高工作效率与企业形象。 综合前述的建议，优良的照明品质，基本上应包括： (1) 充足而舒适照度与配光均匀的要求 (2) 眩光防

51、制水准的特殊要求 (3) 光线稳定度与发光闪烁的考虑 (4) 合理节约能源与电费的支出 而在上述的四项重要照明品质的因素中，其定义范分述如下。【10】。 1. 光源的品质 影响光源品质有两大因素，此即光的颜色(简称光色或色温度)，及光对物体颜色的传真度(称为演色性)，其关系到空间及工作场所的气氛与情境效果。 (1) 光色（色温度 K）：光色影响了使用场所的气氛，故应随照度高低而适当地变化。一般而言，色温低于 5,000K 者为暖色系，反25 之色温高于 5,500K 为冷色系。台湾为亚热带气候，照度也提高至 500 至750 Lux 以上，因此宜选择色温 5,500K为宜。若选择暖色系色温5,

52、000K以下者，有燥热之感觉，需降低冷气温度克服，也因而较为耗电。 (2) 演色性：演色性是光源对于物体颜色显现程度，以白炽灯泡的连续光谱分布较接近自然阳光的分布而作为比较的基准，其他光源对于同一物体不同颜色的表现传真度，经加权平均所计算得出者称为为相对演色性评价系数(Ra)，并以白炽灯作为(100 %)，所以选用 Ra 值愈高的光源，对于色彩的表现愈真实，但价格也愈贵，机关办公大楼位营造和谐的工作气氛，并兼及世界照明工程潮流，以 Ra 在 80 以上为佳。一般以功能区别，室内 Ra=85 以上、室外 Ra70 以下，可以降低投资费用，达到省电及高品质照明的双重目标。 2. 照度(Illumi

53、nation) 物体或被照面上被光源照射所呈现的光亮程度，称为照度。单2)，简称为勒克斯(Lux)或米位为每平方米上的平均流明数(lumen/m烛光。被照面的照度越高，则越容易辨识环境与帮助阅读。依照工作需求所需的最低照度，可参照国家标准(CNS12112)或国际的的照度基准。但依据欧美及日本相关照明学会的研究心得与建议，读书写字最舒适的照度为 1000-2000 Lux；如果难以达到此最舒适照度，则要长时间维持眼睛不疲劳的最低要求应有 500 Lux 以上。因此机关办公大楼的大面积公共场所室内照明应以 500 Lux 的基准来设计，以减少个别檯灯的使用；而个人办公室内则可约略降低室内照度基准

54、至300 Lux，但以桌上型檯灯来补强阅读与写字照明，通常以目前的 18-27W的省电萤光灯管檯灯，距离桌面 40 公分的高度所投26 射道桌面的照度约在 1200 Lux 上下，可减少大面积的照明用电，却产生最舒适的阅读照明环境。 3. 配光均匀度(Uniformity) 室内照明除了照度要充分之外，光线的分布均匀也很重要，称之为配光均匀度。光线分布越均匀，视觉的感受越舒适，越不会造成眼睛的疲劳。照度均匀度有三种定义 (1)室内最低照度除以平均照度；(2)室内最低照度除以最高照度；(3)室内平均照度除以最高照度。配光均匀度越接近 1.0 越好，在德、日等先进国家要求大面积内之配光均匀度应能达

55、到 0.3 以上；而以达到0.8 以上为最佳： 最低照度0.8030.0照度均匀度 平均照度4. 辉度 辉度系指光源体在某一方向上，每单位投影面积所发出的光2。辉度是用来评估光源或发光点之光亮与刺眼程度，单位为cd/m度，光度越高的光源产生的辉度也越高，眼睛感觉越刺眼。因此，辉度是用来评估发光体对眼睛之刺激程度，发光体的发光面积相同时，光度越高之光源，其产生辉度也越高，眼睛感觉越刺眼，100W的白炽灯远比 的灯泡刺眼；而发光强度相同之光源，注视该光20W源时之投影面积越小者，其刺眼辉度也越高。例如注视清光玻璃白炽灯泡时，仅看到钨丝，面积小而极为刺眼与难受；如外表改为磨沙玻璃，等于加大面积，感觉

56、就较为舒服；但若再装上灯罩，则辉度更低，因此辉度是用来评估发光体对眼睛之刺激程度。 办公场所中，以萤光灯具最符合高效率及节约能源的效果，目前新建大楼采轻钢架吊挂嵌入式萤光灯具居多，而旧有办公场所则以吊挂型开放灯具或吸顶灯为主，近来由于加装高反射率的反射板27 2来增加照度，不加防眩格板时，裸露灯管与灯具辉度约在6,000 cd/m2上下，如果加装高反射系数之镜面铝板，则辉度增高到 ，8,000 cd/m然而以办公场所来说，视野范围内的最强光点的辉度，不宜超过2 2；但若加装 防眩格板， 以下；24 1,000 cd/ m2,000 cd/ m2左右。由此可见，卤素若采用 防眩格板，30 300

57、 cd/ m灯泡最刺眼，白炽灯泡次之，而萤光灯稍低，但长久注视发光体均对眼睛不好。故因此近来之办公场所照明灯具均以加装防眩格板的低眩光灯具为主流；桌面照明檯灯一定要降低辉度，以减少对眼睛之伤害，其方法就是采用加装防眩格板的檯灯，或调整灯具的投光，使反射光不要进入视野之内，左手写字者，其灯具宜置于右后方，右手写字者，其灯具则置于左后方。最低要求有可将灯具置于侧面略向后方，来减少眩光。 5. 眩光 眩光是由光源、灯具、窗户等辉度，远高于室内平均辉度的部份所造成的，其会导致眼睛无法清楚辨识视觉范围内的景物。眩光的种类与来源有： （ ） 直接眩光：眼睛水平线上下各 、1 30 75有极强光之光源存在，

58、例如眼睛直接看到裸露在灯具外之萤光灯管或白炽灯泡、日出艷阳、夜间来车远光灯，均会产生强光刺激眼睛，以致于无法看清楚强光之后之景物。 （ ） 反射眩光：光源所发出来之光线经由镜面或光滑表面反射而进2入眼睛视觉范围，造成眼睛无法辨识清楚者。例如会议场所光滑的白板、美耐板桌面上之反射光，均会令人看不清桌面上书本上之文字与色彩，桌面上的玻璃更是办公场所的视力保健杀手。而电脑资讯化后，人人桌上均有电脑设备，头顶上的灯具28 其光影正好投射在萤幕上，成为影响画面清晰的反射眩光，虽然可以调整萤幕角度来避开，但大面积场所难以避免反射眩光，只能以使用附加防眩格板的办公室低眩光灯具来改善，见表 机器照明器具规定。

59、欧美将低眩光灯具分为三大4.2-3 OA2、类 ，分别将直接眩光控制在200 (CAT I, II, III) 50 cd/m2 2、 以下。2000 cd/m cd/m（ ） 背景眩光：又称为对比眩光，眼睛注视目标物之背后强光造成3注视物体相对黑暗，以致眼睛看不清楚主要目标。例如背对阳光照相或人站立在窗边，背后窗外之明亮阳光造成面向室内人员脸部黑暗。 照明设计应尽可能减低视觉范围内之眩光，所幸一般机关办公场所的作业方向主要为目光视线偏下，因此直接眩光并不严重，一般办公场所可使用第一类 灯具或开放灯具，但有电脑作业(CAT - III)的场所则宜采用 或 的灯具，见表 。至于桌面(CAT -I

60、I) (CAT - I) 4.2-4反射眩光首应改进桌面材质，以粗糙低反射材料涂漆暗红色或暗绿色最佳；如果来不及改善，则埝一张美工用切割埝板，效果也很好。而灯具若能部份投光至天花板，以补天花板之照度，则可改善对比眩光。 表 4.2-3 OA机器照明器具规定 项目 对策内容 防止灯具投映在CRT 面 可能映照到 CRT 之照明器具应采用低辉度灯具，必要加装窗帘布减少室外光之进入。 维持 CRT 与背景辉度均衡 CRT面之照度(垂直面照度)限在300 Lux以下。 CRT周边之照度标准适正 键盘及桌子面之照度在3001000 Lux。 29 表 4.2-4 照明器具之眩光之V分类 0 0分类 垂直