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專案名稱 :中央空調系統綠能精實專案 執行單位 :科技管理學院 報告人 : 廖珮汝
國立清華大學精實管理與全面品質管理
專案介紹及精實緣由
環保議題
• 地球暖化
• 綠能
i-Spin
• 了解情況
• 提出改善
節能方案
• 飲水機.電梯
• 燈具.影印機
• 中央空調
專案執行時間:99年1月1日~102年5月31日
現況分析-中央空調
9F
8F
1-7
B 1 100噸數 空調主機
320噸數 空調主機
• 供應B1~7樓區域使用。 • 由蒐集的用電資訊顯示,此2台冰水主機占台積館全館用電量之最(55%) 。
現況分析-中央空調
服務客戶:科管院的師生(週末上課的在職專班學生除外)。
提供產品:一整年的課程及其相關之學術性活動空調。 服務期間:每年1月1日~12月31日。 精實重點:館內之中央空調系統,將提供此服務所需耗費的電力能源以多種精實手法,期能達到在台積館內以最有效率、最節能的電力成本。
現況價值溪流圖
課程演講
研討會
12月1日
期末考週
課程演講
研討會期中考週
課程演講
研討會
課程演講
研討會期末考週 期中考週
11月30日
各系所之全職學生
5 days 50 days
6 days 度
5 days
20 days
35 days
14 days
5 days
2 days
1 day
75 days
5 days10 days度
30 days 0度
14 days 0度
5 days0度
50 days 296,250度
30 days0度
20 days 67,710度
5 days 29,625度
2 days 6,770度
35 days 20,738度
14 days 47,396度
5 days 29,625度
75 days 231,893度
50 days 296,250度
20 days 67,710度
5 days 29,625度
Total SummaryTime: 360 days
Electricity: 1,123,592度
VA SummaryTime: 185 days
Electricity: 702,113度
Wasted AmountTime: 175 days
Electricity: 421,479度
電力VA%= 62.49%
台積館中央空調系統電力成本現況作業圖
寒假
暑假
週末及夜間
週末及夜
間
週末及夜
間
週末及夜
間
週末及夜
間
98年總用電數: 2,042,894
中央空調系統占55%
台積館中央空調系統
冬季主機全天候關閉期間
改進說明 中央空調系統4大浪費
Defects
設備設計缺失
Motion
管理人員重複動作
Waiting
等待
Over Production
過度生產
Wastes
改進方法-四大步驟
• Motion動作
• Waiting等待
• Over Product過度生產
• Defects設備原始設計缺失
• Over Product過度生產
1.運轉時間
2.路線配置
3.新開關系統
4.使用
者習慣
改進1 調整中央空調系統的運轉時間 調整前 調整後
季節 冬 春 夏 秋
月份 12~2 3~4 5~9 10~11
320RT 白天 X X O X
夜晚 X X X X
100RT 白天 X △ X △
夜晚 X △ △ △
備註 白天8:00~18:00 夜晚18:00~隔天8:00
季節 冬 春 夏 秋
月份 12~2 3~4 5~9 10~11
320RT 白天 X X O X 夜晚 X X X X
100RT
白天 X O X O
夜晚 X △ O △
備註 白天7:00~22:00 夜晚22:00~7:00
O代表開啟 X代表關閉 △代表根據溫度及需求彈性調整,如達到26度才開啟。
改進2 改善原本中央空調系統之路線
原路線之缺失: 台積館七樓空間以教師研究室及學生實驗室為主,空調使用時間分散。因此地下室之冰水主機必須開啟一台較小噸數(100RT)的主機待命;然100RT的主機僅供應給1個樓層的空間使用著實有供應過度的浪費問題。
改善方式: 採創新的併管方式,將7F教師研究室之冷氣改由9樓更小噸數(30RT)的冰水主機供給,總共才2個樓層的管線長度,冷氣供給線路效率大幅增加,節能效果顯著。
改進3 導入新的開關系統 原本方式:採人工控制的方式,導致非上班期間(晚間、假日、寒暑假)無法針對特殊或臨時的需求即時反應
改善後: (1)可以事先針對已排定之夜間或假日的需求設定開關時間,免去因一個夜間活動而必需中央空調系統運轉整夜的過度浪費 (2)臨時的突發狀況,管理人員亦可在校外透過遠端來控制設定開關,減少等候時間。
新開關系統-設定排程畫面
改進4 調整使用者習慣
調高冷氣設定溫度
張貼標示提醒關機
使用者習慣
精實手法
Quick Changeover
快速轉程
遠端系統設定,減少等候及浪費
Visual Control
視覺化控管
讓宣導觀念深入人心,積沙成塔
Work Load Balancing
工作量平衡
降低原本客戶需求與實際提供之耗費成本落差
改善成效評估
年度 中央空調 年度用電數
電費 (單位:元,3元/度)
CO2排放量 (單位:kg)
98年度 (精實前)
1,123,592 3,370,776 597,751
99年度 832,588 2,497,764 442,937 100年度 764,377 2,293,131 406,649
101年度 751,450 2,254,350 399,771 電力節省統計 (101年減去98年)
372,142 1,116,426 197,979
百分比 (節省/98年)
33% 30% 30%
改善成效圖表
0
200,000
400,000
600,000
800,000
1,000,000
1,200,000
98年(精實前) 99年 100年 101年
中央空調 年用電度數
98年(精實前)
99年
100年
101年
30% 10% 2%
以精實前的98年和精實後的101年兩年之總耗電量來比較,使用電量度數共降低372,142度,百分比為33%
改善成效說明
本專案之精實重點在於電能的使用效率上,因此與傳統之「時間」VA值提升為目的的矩陣圖較為不同,所以我們改以不同的圖表取代改善前後評估矩陣圖。用以突顯本專案綠能精實的效能。
以精實前的98年和精實後的101年兩年之總耗電量來比較,使用電量度數共降低372,142度,以每度3元計算,共節省了約112萬元的電費,CO2排放量共減少了197,980公斤(以能源局提供之101年之CO2排放系數=0.532公斤 CO2/度計算
困難與展望
困難: 若要達到絕對有效率的供給冷氣,必須整棟建築物採取小區域分區配置供給路線以及系統,難度十分的高,可謂接近完全重置的情況。
展望: 因此僅能就目前之空調系統的配置,在經費及硬體允許的狀況下小部份的持續不斷改善細部設計,並定期召開會議以多方的蒐集各項可行之節能方案,期望台積館能達到綠建築空調系統的理想標準。
~感謝您的聆聽~
報告完畢
補充資料-中央空調併管說明
緣由:七樓空間規劃以教師研究室、教室及學生實驗室為主。空調需求時間不似一般教室集中使用時間較為分散
原方式:開啟一台較小噸數(100RT)的主機待命;然100RT的主機僅供應給1個樓層的空間使用著實有供應過度的浪費問題,不符合實際需求的情形。
改善方式:採用創新的併管方式,將7樓空間的冷氣由原本供給的100RT主機改由9樓更小噸數(30RT)的冰水主機供給,冷氣供給效率大幅增加,節能效果顯著。
補充資料:中央空調併管設計圖
未來改進狀態圖
課程演講
研討會
12月1日
期末考週
課程演講
研討會期中考週
課程演講
研討會
課程演講研討會
期末考週 期中考週
11月30日
各系所之全職學生
5 days 50 days
6 days 度
5 days
20 days
35 days
14 days
5 days
2 days
1 day
75 days
5 days
10 days度
30 days 0度
14 days0度
5 days 0度
50 days 198,000度
30 days0度
20 days 25,265度
5 days19,800度
2 days 2,526度
35 days138,600度
14 days 17,685度
5 days19,800度
75 days 86,709度
50 days 198,000度
20 days 25,265度
5 days 19,800度
Total SummaryTime: 360 days
Electricity: 751,450度
VA SummaryTime: 185 days
Electricity: 594,000度
Wasted AmountTime: 175 days
Electricity: 157,450度
電力VA%= 79.05%
台積館中央空調系統電力成本未來改進狀態圖
寒假
暑假
週末
週末
週末
週末
週末
冷氣運送採併管方式,以增加供給
效率
將節能宣導語貼在冷氣開關處,減少空轉
浪費
導入可遠端控制的開關系統、可有效率的設定系統運轉時間,並即時對突發的需求作出反
應。
2台冰水主機中,其中1台噸數較小的主機視當日氣溫彈性開啟系統
101年度實際總用電度數: 1,366,273中央空調占55%
台積館中央空調系統
冬季全天候關閉主機
改善前之評估矩陣
電力耗費度數
流程 1
流程 2
流程 3
流程 4
流程 5
流程 6
流程 7
流程 8
流程 9
VA 0 0 296,250 29,625 20,738 29,625 296,250 29,625 702,130
NVA 0 0 67,710 6,770 47,396 231,893 67,710 0 421,479
Total 0 0 363,960 36,395 68,134 261,518 363,960 29,625 1,123,592
VA% 0 0 81.40% 81.40%
30.44% 11.33% 81.40% 100% 62.49%
改善後之評估矩陣
電力耗費度數
流程1
流程2
流程 3
流程 4
流程 5
流程 6
流程 7
流程 8
流程 9
VA 0 0 198,000 198,00 138,600 19,800 198,000 19,800 594,000
NVA 0 0 25,265 2,526 17,68 86,709 25,265 0 157,450
Total 0 0 223,265 22,32 156,285 106,509 223,265 19,800 751,450
VA% 0 0 88.68% 88.690%
88.68% 18.59% 88.68% 100% 79.05%
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