在一般的辦公建築裡,空調系統用電約佔總用電量的20-40%,若是在百貨業或是賣場,更可能多達40%以上,旅館業則多在40%以上。因此,每當考慮要節電的時候,從空調下手基本上可以取得較大的節省空間,是投報率最高的一塊。
只是我們該先思考的是,為什麼有電可以省?
因為在臺灣大多數的建築設計裡,常常將所謂的安全係數放大,評估需要100噸的空調,為了安全起見,設計時抓了20%的安全裕度,故選了120噸的設備,但實際上一年中真的會用到超過120噸的時候寥寥可數,甚至根本不存在!往往能用到八成已算很高了,這種過大設計便產生了一種無形的浪費。而省電的措施,目的就是在將這些浪費找出來,一一排除,回歸到需要多少就產生多少的概念上。
而在中央空調複雜的系統裡,負責製冷的冰水主機就佔去空調系統用電的60-70%,過去在進行冰水主機汰舊換新時,即刻便能帶給業主可觀的節電量,那是因為新的主機隨著變頻技術的發展,以及新冷媒效率提升,整體制冷效率已較過去成長20-40%,甚至在磁浮式冰機,因為免除了機械軸承摩擦損耗,省電效率將更上一層樓。
中央空調節電的常見做法
乍看雖然像是玩笑話,其實也是有道理的,能不用的時候盡量不用,或是用替代的方法,或許是一項不錯的措施。就像在冬天時,引入乾冷外氣來對電腦機房進行散熱,而不是使用冰水主機製冷來散熱,這就滿符合這句話的精髓。不過這畢竟算特殊例子,我們還是回到比較常見的方法上。
1. 調高溫度
首先,檢視冰水主機的溫度設定。一般冰水主機冰水溫度設定,廠商建議多為夏天設在七度C,冬天調整到九度C。然實際上,這個溫度並非不可動,可視設備容調範圍以及現場需求來調整,可每次調整0.5度C的方式逐步往上調整,這是最容易省電的方式,每調高一度約能省下3-5%的冰機耗電。
此外,調整末端室內溫度設定亦有異曲同工之妙。中央空調作動概念是:冰水主機製造7-9度C之冰水,再藉由泵浦加壓推送至遠端的空調箱與空氣進行熱交換。因此調整使用端的溫度設定,便能減低主機的負載。許多政府公部門推行的室內溫度設定28度C便是這個道理。
2. 改變流量
空調系統裡負責帶來冷的是冰水,適度減少冰水流量將能降低主機負載,通常是以自帶變頻功能的冰水主機為主,另外輔以變頻輸水泵浦來調節,以達到更佳的節能效果。
另外在冰水分散到各處空調箱進行熱交換時,在空調箱處安裝閥門可進一步調節冰水量,像是沒有使用的辦公室,便可以用開關式二通閥將冰水切斷,或像是較小的房間,可以用比例式閥門來調控進水量。
還有一種常見的方法,是改變空調箱的送風量,這部分可以選購具變頻效果的空調箱或送風機來達成。
3. 智能管理
前面提到的幾種常見方法,或多或少都能帶來節電功效,而若是將這些方法整合在一起,可將節能成效推展到極致。透過智慧化的能源管理系統,可同時調整冰機溫度與流量、泵浦頻率、閥門開關、空調箱流量等,達到最佳化的空調用電情境,避免更多的不必要浪費。
若能再結合AI人工智慧判斷與大數據分析,進一步調節至所需的最低空調能耗,可謂節電的終極目標。目前已有多家廠商與產品能做到,惟投入成本較高,較長的回收年限往往是業主卻步的原因,但放長遠來看,這會是最具潛力的節能整合方案。
小結
現在節能手法五花八門,要怎麼選擇才對?其實只要記住能量是守恆的,付出多少便會產生多少,同樣的努力多少便能省下多少,坊間很多講得很神奇的節能產品,通常誇大的成分居多,節能還是要務實一點,從物理層面來思考,視環境需求調整溫度、變流量或風量、高效變頻設備選用、智慧化整合控制才能真正幫您省到電,把每一塊錢的用電成本扎扎實實地用在需要的地方。