台達綠生活
善用氣象預報 優化建築空調運轉效能
文|台達基金會 2024/06

綜觀目前降低空調耗電量最常見的手法,莫過於汰換老舊設備,可是冷氣能源效率年年都在提升,不太可能每一年都花一大筆錢購買效能更高的空調系統,能夠如何讓舊有空調設備維持好的性能係數(coefficient of performance, COP)便成了大家最頭痛的問題。
氣象預報資訊在建築去碳化中扮演重要角色

過去幾年,台達基金會嘗試運用氣象預報管理建築空調系統,以此創新方法突破耗能困境。在與台達中壢五廠及國際氣候發展智庫合作之下,結合中央氣象署數值預報區域模式,以及環境監測感測器所測量的溫度、濕度等天氣參數,換算每日中壢五廠建築物的冷房需求,進而決定當日需啟動的冰機噸數,避免冰機能效過低。
台達中壢五廠透過參考氣象預報與調整冰水主機運作達到節能18%

舉例來說,在經過一連串科學實測及數據彙整後,團隊分析出當天氣預報上午最高溫超過33°C、平均溫度超過32.5°C,廠務需開啟兩台900噸的冰水主機,才能應付五廠的冷房需求負荷;但當最高溫和均溫各自小於33°C和32.5°C時,僅需開一台900噸和一台400噸的冰水主機,便能夠足夠負擔冷房需求。入秋後,高溫與均溫高於19°C時,還需要一台900噸冰機運作,但小於這個數值時,其實單一台400噸冰機就能滿足廠區冷房所需。

另外,團隊也運用氣象預報,換算出儲融冰系統的融冰效率,並決定當日啟動時間,協助降低白天冰機的能耗。兩個系統歷經五個月的自動化排程控制,讓中壢五廠在沒有汰換耗能設備之下,估計共節省超過26萬度用電,總節電率達18%!過去,團隊也曾利用相同手法幫助海洋科技博物館削減其夏季尖峰用電。天氣很熱時,館方會提前至七點開啟冰水主機、預冷場館空間,如此到了中午用電尖峰時刻,便不再需要冰水主機的高運轉來降溫,當時館方契約容量超約附加費一口氣就降了20%,夏季尖峰用電降10%。

到了春秋兩季,一樣依照氣象預報來調整冰水主機的運作,但這時候天氣漸涼,需要決定的反倒不是什麼時候提前開啟空調,而是要開多少噸數的主機。原本,館方習慣使用較耗能的500噸冰水主機,後來參考了氣象資料,發現入秋之後200噸的冰水主機便可滿足場館降溫需求,如此運作下來,甚至用電量和電費可各自少30%!

從這些案例來看,其實只要善用氣象預報,既省了電、減了碳排,還降低電費支出。而且一旦空調使用量被降低,節能成效馬上反映在電費單上。如此速成、又優化建築空調運轉效能的招數,是不是很值得參考呢?