摘 要：百货类建筑通常设备有极为耗能之食品冷冻冷藏设备，并且冷冻冷藏设备散溢之低温气流常分担部分卖场空调冷却负荷，降低了部分空调用电，再者因台湾为亚热带海岛型气候，平均相对湿度常高达 75% 以上，其散溢之低温气流与高湿空气接触亦造成冷冻冷藏设备耗电量及除霜次数的增加。根据本研究及相关研究之耗能监测结果显示，超级市场与便利商店之全年冷冻冷藏设备耗电最高可占总用电分别为 70% 与 46% 以上，由此推知，以空调观点出发之建筑外设热性有之节能要求对于该类建筑生命过期耗能量的限制效果还不够强烈，而我国过去关于建筑节能之模拟分析研究亦未曾考虑冷冻系统之动态特性，因此本研究利用含有冷冻系统模组之最新 DOE2.2 建筑耗能动态解析程式，以台湾地区连锁便利商店为例，针对冷冻系统、空调系统、照明系统与其他设备对于建筑整体耗能之影响性，进行模拟分析与实测研究。
关键字：百货类建筑，便利商店，建筑节能、模拟、冷冻系统
一、 前言
根据估计，住宅与商业建筑约使用全世界 36% 的主要能源，通常愈工业化的国家，其建筑部门耗能量愈高。大部分的建筑耗能属于电力，其中又以气候状况变动而定的空调冷房、暖房与照明系统是主要的能源使用项目。因此，建筑能源使用效率标准之订定，具有可观的变化性与多样性特质，亟需进行广泛之研究。近年来能源会、内政部建筑研究所委托国内学者进行一连串关于百货类建筑耗能之相关研究，其中汇集由台北科技大学蔡尤溪教授、成功大学林宪德教授及中技社等之研究结果，可发现百货商场类建筑之耗电密度极高，如图 1 所示。百货商场类建筑之耗电密度相当高的原因之一是该类建筑之照明电力密度极高；另一重要原因则是该类建筑通常设有极为耗能全时运转之食品冷冻冷藏设备，并且低效率之冷冻冷藏设备散溢之冷气流提供了部分卖场空调冷却负荷，因此降低部分相对高效率运转之空调用电，特别是便利商店、量贩店与超级市场。根据国外研究结果显示，超级市场之冷冻系统耗能占建筑总用电 50% 以上（ Datta and Tassou,1998 ）。
百货类建筑冷冻冷藏设备对于建筑总耗能具有多方面的影响，其中除了冷冻冷藏设备散溢之冷气流提供了部分卖场空调冷却负荷，降低部分空调用电之外；另一方面则是冷冻藏设备之耗能受空调系统之环境控制湿度高低而变化，如图 2 所示。相较于空调机，冷冻冷藏设备之出风温度相当低，因此蒸发器盘管表面会有结霜之问题，因此当卖场环境湿度太高时，冷冻冷藏设备极易因蒸发器结霜，而造成热交换效率降低与除霜次数过于频繁造成能源的浪费之现象。由于冷冻冷藏设备运转温度远低空调主机之运转温度，若以冷冻冷藏设备散溢之冷气流吸收空气负荷，则根据冷冻循环之基本理论，必定较为耗能，原因是冷冻设备之成绩性能系数（ COP 或 EER ）必定远低于空调主机，如图 3 所示。这种现象，就如同冰水主机运转在空调储水模式之耗能高于空调模式的道理一样。再者，冷冻系统设计不当，则冷冻设备之散热量，有可能排放至卖场空间，造成空调负荷。因此，根据国外研究结果显示，超级市场之冷冻系统耗能占建筑总用电 50% 以上，而照明与空调设备用电约占 25% （ Datta and Tassou,1998 ）。由此可知，百货类建筑冷冻冷藏设备对于建筑总耗能之影响性，异于其他类建筑。由于我国之气象条件与经济活动型态异于他国，因此实际耗能状况仍有待研究。
百货类建筑冷冻系统耗能与诸多因子有关，其中包含建筑外壳设计、气候条件（温度、日照、风速）卖场经济活动型态与卖场内部环境。如前所述，冷冻冷藏设备之冷冻系统与空调系统会彼此互相影响，因此百货类建筑之冷冻系统与空调系统必须进行整合性设计，并考虑到开放式冷冻冷藏设备或展示柜抵销空调负荷的部分。也就是说，进行百货类建筑节能设计时，不能将各个子系统独立，而必须考虑彼此之相互相影响性，同时亦需考虑卖场之经济活动特性，例如货品类型、卖场交易量与收入等。
行政院主计处统计台湾地区业态别零售通路可区分为五大种类：百货公司、连锁便利商店、超级市场、 量贩店及其他综合商品零售业，统计民国 91年总营业额约6500～6600亿元，其中连锁便利商店约6500～7000家，营业额约1400亿元，约占20%。91年调查知台湾地区统计有13家连锁便利商店集团合计已达6942家，预估持续店数每年成长10%，若每店年电费约30万元，平均电价2.1元/kWh，估计台湾地区可能容纳10000～12000家计，能源费用将高达约36亿元，耗电约17亿度电。鉴于便利商店之高耗能现象以及我国过去关于建筑节能之模拟分析研究亦未曾考虑冷冻系统之动态特性，因此本研究利用含有冷冻系统模组之最新DOE2.2建筑耗能动态解析程式,以台湾地区便利商店为例,针对冷冻系统、空调系统、照明系统与其他设备对于建筑整体耗能之影响性，进行模拟分析实测研究。
二、 便利商店物理环境与耗电实测
（一） 物理环境监测
本研究监测之便利商店位于台北市某交通输纽附近十字型马路转弯角处，该商店总面积为 169.1m 2 ，卖场面积为 90m 2 ，由于该商店为建筑物一部分，因此仅有东侧墙会受到太阳日照有较大幅度热传递影响。经测该卖场之照明设计照度高达 1050lux ，而因卖场生意良好，自动门开启次数频仍，故室内空气二气化碳浓度不高，约为 620ppm 。因室内温湿度将反映空调与冷冻系统之运转状况，本研究为分析空调与冷冻系统对于便利商店耗能影响，以温湿度自动记录器置于空调回风口，进行室内温湿度全年长期之纪录。
经统计 12 月至隔年 9 月之逐时平均温湿度监测结果如图 4 所示。由图 4 可看出该便利商店全年温湿度差异极大，特别是对于展示柜冷冻系统耗能极大影响的相对湿度分布由 30% 至 80% 。进一步分析各月份之室内环境温度，平均而言，由图 5 可看出该超市之空调系统尚能维持室内环境热舒适，但可能因顾客消费尖峰差 距大，使得空调系统在部分月份之最高最低温度差异极大，并且有室内环境舒适温度失控之现象，例如七、八月份最高温度高达 30℃以上。另一方面，因便利商店之内部热负荷产生量极大，因此在冬季月份该便利商店之环境舒适温度控制极佳。
图 6显示该商店全年度各季节之室内与室外相对湿度之监测结果，由统计可发现虽然室外湿度全年相当稳定。但室内相对湿度却变化极大。冬季月份因空调显热负荷极低，因此空调机可发挥很大的潜热除湿效果，再者便利商店之内部显热产生量极大，在冬季又可造成除湿空气再热效果，进一步使得室内相对湿度降低；而夏季相对湿度则因空调机必须付出较多之显热负荷移除心力，因此从四月至九月之室内相对湿度都高于一般冷冻冷藏展示柜建议运转之55%相对湿度。根据国外之相关研究显示，超市之环境气温在21 ℃ DB，65%RH之下，耗能会比55%RH时，多出13%，如表1所示（ASHRAE Handbook）。因此欧美先进国家之超级市场或量贩店之空调系统多设有湿度控制、外气预处理及热回收设备以降低建筑耗能。
表 1 环境温湿度差异对冷冻冷藏展示柜产生负载变化（ ASHRAE Handbook ）
|
型式 |
21 ℃干球温度
相对湿度 % |
26 ℃干球温度
相对湿度 % |
|
30 |
40 |
55 |
60 |
70 |
50 |
55 |
65 |
|
多层牛乳制品 |
0.90 |
0.95 |
1.00 |
1.08a |
1.18b |
0.99 |
1.08a |
1.18b |
|
多层低温 |
0.90 |
0.95 |
1.00 |
1.08a |
1.18b |
0.99 |
1.08a |
1.18b |
|
单层低温 |
0.90 |
0.95 |
1.00 |
1.08a |
1.15 |
0.99 |
1.05 |
1.15 |
|
单层牛羊肉 |
0.90 |
0.95 |
1.00 |
1.08a |
1.15 |
0.99 |
1.05 |
1.15 |
|
多层牛羊肉 |
0.90 |
0.95 |
1.00 |
1.08a |
1.18b |
0.99 |
1.08a |
1.18b |
|
低温手推式 |
0.90 |
0.95 |
1.00 |
1.08a |
1.10 |
0.99 |
1.05a |
1.10 |
注 :a 表示必须时常除霜 。
b 表示必须时常除霜加强内部冷凝 ( 不建议使用 ) 。
（二）耗电监测
本研究之耗电测试方法为采用多功能电力记录监测器或携带型电力监测仪进行电力监测，该监测系统不但具有同一时间纪录多项电力数值，同时能配合网路即时监测。利用网路架构概念所架设之监测网路，在学校的实验室内即可透过数据机或 Internet 进行即时线上电力监测与记录资料下载。监测时需先勘查现场配电盘，如所要监测设备之容量在数位电表容许之额定范围内，即可于该项设备之负载装设电表进行监测。由于数位电表是由 RS-485 传输，所以当完成装设所需之数位电表连结后，必须转换成 RS-232 讯号以连结 PC ，进行数据记录，或搭配 BACnet （建筑自动化网路系统）监控设备进行远端监测，如图 7 所示。综合考虑监测资料之记录间隔对取样品质影响，监测资料得来不易以及现今电脑计算速度与储存能力极高等因素，本研究决定以每分钟记录 1 笔之资料记录间隔进行监测实验，以获得最宝贵之原始资料（李魁鹏， 2002 ）。
本研究监测之便利商店供电方式为 3 ?3w220/110V，契约容量为22kW，监测之项目为总电量、空调设备、冷冻冷藏设备、110分电 盘 、照明设备。其所陈设于便利商店之设备如表 2所示，逐日耗电如图8所示。全年之用电情形分别为冷冻冷藏占总用电46%、照明设备11%、空调设备21%、110V电盘22%，如图9所示。民国91年发生最大尖峰为八月，其值为39kW，如图10所示。图11所示为各项设备每平方公尺耗电量EUI（Energy Utility Intensity）,全年便利商店耗电204，021kWh，经计算全年每单位平方公尺面积耗电，也就是EUI值为2267kWh/m 2 .yr。
图 12所示为便利商店各项设备每月最大用电需量密度DUI（Demand Utility Intensity），该商店每平方公尺最大总电需量密度为四月份440W/m 2 ，110V分电盘之每平方公尺最大用电需量密度为八月份149 W/m 2 ，冷冻冷藏设备之每平方公尺最大用电需量为四月份218 W/m 2 ， 照明设备之每平方公尺最大用电需量密度为七月份36 W/m 2 ，空调设备之第平方公尺最大用电需量密度为十月份137 W/m 2。
监测结果显示该商店以冷凝机组放置室外侧，蒸发机组放置室内侧之分离式系统为主的冷冻冷藏设备占总耗电量比例最大，高达 46%，唯独18℃开放式展示柜冷凝机组设置在室内侧，当18℃开放式展示柜在维持库内温度时，所产生之压缩冷凝热则需由部分空调冷却设备来吸收。
110V低压分电盘占总耗电量 22%，其中大部分是以加热设备为主，例如茶叶蛋电锅、开东煮机、热狗加热机等。另一方面，这些设备都为开放式设备，其所产生之高温高湿直接与室内环境进行热传递，亦成为商店基本且沉重的耗电负荷。该便利商店发生最大尖峰为8月22日下午6时03分，负载容量为38.73kW，因该商店契约容量为29kW，监测结果可看出便利商店有契约容量不足的现象产生，经探讨后得知本商店与其他同公司连锁商店之契约容量相同，可见在初始设计契约容量时并未考虑到卖场面积大小、设备器具的多寡、人潮流动率等。该店紧邻补习文教机构且近于交通要塞，主要消费群为学生与上班族为主，使得食品加热设备，饮料设备消费率较其他商店高，又因加热设备消费率高，使得空调需耗更多电力来维持室内设定环境。
空调设备占总耗电量 21%，其空调系统为分离式，通常卖场设定温度25℃，如图8所示之全年度逐日耗电分析可看出外气环境的变动，会直接反应空调设备耗电量，当时间逐渐进入秋季、冬季时，空调设备因外气温度降低其耗电量也依循下降。而造成冬季仍有空调负荷之原因在于照明、茶叶蛋电锅、开东煮机、肉包蒸笼等发热与加热设备所散发之热量。
照明设备占总耗电量 11%，室内照明以开放式无防眩格栅板的吸顶倒山型日光灯具为主，其中又以40W×1、40W×2、20W×4组居多，安定器则使用传统电磁式。商店内采用全天24小时开启，招牌及走廊照明则以40W×1萤火灯相互串联至4排的萤光矩阵，每天开启时间自PM16：00至AM6：00约14小时，虽然商店招牌灯可以自动侦测点灭时间，但常常会因店员不同之认识而以手动同时开启招牌灯与走廊灯，常因店员之疏忽使得照明提早开启或延后关闭，造成电力额外的浪费。
三 、便利商店耗能与物理环境之关系
从图 11便利商店各项设备之单位面积耗电量监测结果显示各月份空调用电、冷冻冷藏用电量及总用电与气候条件有关，因此本研究结合中央气象局气象资料以及室内环境温湿度监测记录资料，分析各月份设备用电与外气条件及室内温湿度之关系，其结果可作为能源管理者，用以预测气象或物理环境对于连锁便利商店商业部门耗能之影响。
图 13-15分别为便利商店各月份单位面积总用电、空调用电及冷冻冷藏用电与外气温之关系，由结果可看出这三项用电参数值中，以总用电及空调用电与外气温度具有最高之相关性，其线性相关判定系数R 2 高达0.96，而冷冻冷藏用电因其蒸发器侧之热得受室内空调环境所控制，因此耗电与外气温之关系稍弱。由图16和图17则可进一步发现冷冻冷藏用电确实亦受室内温湿度所影响。从前文之图9可看出受气象与室内温湿度环境而影响之空调及冷冻冷藏设备耗电总和，总用电比例高达66%，而由图18和图19所示之高线性相关判定系数R 2 ，亦可验证便利商店总用电之变动主要受空调及冷冻冷藏设备耗电之影响。
综合整理各项设备耗电 EUI相关性分析结果，可得表3所示之比较表。藉由高度线性相关之预测方程式，本研究进行敏感度分析，由结果可预测当外气温以25℃温度为基准，气温每提升1℃，空调设备耗电增加11%，气温每提升1℃，冷冻冷藏设备耗电增加4%。
四、便利商店耗能因子解析
本研究利用含有冷冻冷藏系统模组之最新 DOE2.2建筑耗能动态解析程式，探讨建筑方位、室内相对湿度、照明用电密度、电热定时除霜、电热定时定温除霜、热气除霜、展示柜泄漏气流、空调系统效率等因子对于便利商店各项设备耗能之影响分析与节能潜力探讨。
该便利商店位于在台北市交通要塞且邻近补习文教机构如图 19，处于8层甲类复合用途建筑物第一楼层，总楼地板面积169.1m 2 (19.5*8.70);卖场楼地板面积90m 2 (10.35*8.70)如图20,营业时间为24小时,外墙U值3.387W/m 2 K,窗户U值6.16W/m 2 K,遮蔽系数0.95,窗户高度2.6m,楼地板高度3.1m,空调室内送风机为嵌入型四方吹、压缩机型式为密闭型涡卷式，热排除方法为气冷式，空调COP系数2.78，卖场设定温度25℃。冷冻冷藏设备共有7柜，照明为开放型无防眩格栅板吸顶倒山型日光灯具为主，用电密度32.2 W/m 2 ,其他设备用电密度63.72 W/m 2 。
本研究首先调查该商店每天每月经营行为模式，然后输入相关模拟程式参数及设备使用行程序包( schedule)，验证模拟结果并调整与修正相关参数，使耗能模拟结果接近于实际耗能。经过上述之模拟真确性验证后，本研究将以此实际案例作为基本案例，以探讨其耗能因子及相关节能设计手法之节能潜力。模拟耗电与实际便利商店各项耗电量之比较如图21所示，经分析后其误差率约为-6.4%～3.5%,代表模拟程序以工程角度而言已能准确地仿真便利商店实际耗电量状况。
（一 ）建筑设计对耗能之影响
本研究变化如图 22所示便利商店之建筑方位，以探讨建筑设计对便利商店之耗能影响。当卖场环境温度设计控制在25 ℃，相对湿度设计在60%，但无湿度控制时，其中CASE4具有最小的耗电，各案例之耗电量大小依序为CASE3>CASE2>CASE1>CASE4,假设在东向方位加装窗户.如图23所示,模拟结果显示CASE8大小依序为CASE5>CASE7>CASE6>CASE8。以上述8个案例关于建筑方位与窗户开口面积对总耗电之影响分析，可得如图24所示之结果比较。因台湾便利商店多位于复合用途大楼或透天连栋住商混合公寓之一楼，时常三面墙与邻接店家共享，且具有骑楼，因此其建筑外壳热得不大，一般而言属于百货建筑的便利商店其建筑设计对于整体耗能影响不大，此推论可由本研究之图24实例分析获得印证。
（二）室内相对湿度对耗能影响
由图 25不同相对湿度对各项耗电之影响分析，可得知室内相对湿度设定值对于空调设备与冷冻冷藏设备耗电量的影响有一定的比例，大约2：1。也就是说空调设备需多耗2kWh才能降低冷冻冷藏设备1kWh。因为台湾高湿度气候条件以及空调空间大于冷冻冷藏空间，从图26可看出模拟相对湿度由60%以每5%下降至40%时总耗电量增加了12.3%,其中空调设备耗电量增加了80.1%,而冷冻冷藏设备耗电量减少了9.98%,因此,若用空调设备来产生室内40%RH的环境时是非常耗能的,不过也由此看出当卖场相对湿度从60%降至40%时,可减少冷冻冷藏设备耗电量达9.98%.
假设空调卖场实际环境设计在 60%RH若以每5%相对湿度下降,其对冷冻冷藏系统总耗电量可依序节省2.97%、6.05%、10.61%、15.74%，如图4.27所示。由此得知若将室内环境进行相对湿度下降控制时，将可大幅降低冷冻冷藏系统耗电量。
（三）除霜方式对耗能之影响
便利商店共有 7个展示柜，其中3个为开放型展示柜，其余为密闭型展示柜，除霜方式为电热丝，以固定时程控制除霜，各展示柜之除霜次数如表4所示。本研究所模拟之除霜方式共有三种，分别为电热定时，电热定时定温、热气定时，由图28可得知电热定时除霜为三种除霜方式中最为耗电者，若改以电热定时定温除霜，则在60%RH时，可节能除霜耗电量38.5%,改以热气定时除霜可节省除霜耗电72.7%.图29显示冷冻冷藏设备在相对湿度60%时,电热定时除霜方法之冷冻冷藏设备耗能95690kWh;若改以热气除霜方式时,则冷冻冷藏设备耗能92001kWh,可节能3689kWh耗能量,约节省3.85%的冷冻冷藏设备总耗能量.当卖场环境相对湿度控制到40%时,电热定时除霜方法之冷冻冷藏设备耗能86144kWh;若改以热气除霜方式,则冷冻冷藏设备耗能83778kWh耗能量,约节省2.7%的冷冻冷藏设备总耗能量.
当相对湿度以第 5%阶段依序降低,由图28与图29可很明显看出除霜与冷冻冷藏设备耗能随着湿度下降而减小耗能量.在相对湿度由60%降至40%,电热定时控制手法可减少9546kWh冷冻冷藏设备耗电量,约略可节省21.5%的除霜总耗能及9.97%冷冻冷藏设备耗能.
(四)空调系统COP对耗能之影响
该便利商店内设置 2台嵌入型四方吹室内机与2台气冷式冷凝室外机,共29kW约8.25RT,由室内温控装置来进行空调机之启停控制.便利商店室内温度设定在25℃,该空调系统COP现况为2.8,经模拟得知若以7%为间隔,依序增加COP至为4.6时可减少空调耗能14,062kWh,约可节省空调总耗能32%,如图30所示.便利商店原始总耗能为208,001kWh,当高效率空调系统使COP提升至4.6时,总耗能为191,383kWh,每年度可节省16,618kWh,其总节能百分比为8%,如表5所示.
(五)照明设计对耗能之影响
模拟便利商店之照明占总耗能量 11%,照明用电密度为32.3W/m 2 相较于ASHARE90.1照明电力标准高出了12.2W/m 2 ,若依序降低照明用电密度7%至20.5W/m 2 可节省总耗能量4.1%,如图31所示.当相对湿度控制在60%时,空调设备方面耗能量提高270kWh,冷冻冷藏设备方面降低20kWh,如表6所示.若无相对湿度控制,则空调设备方面耗能量降低1196kWh,冷冻冷藏设备方面增加301kWh,如表7所示.
减少照明用电密度除了会降低照明耗电 ,同时也会减少照明所带来的热量,如图32与33所示.当相对湿度控制在60%时,照明用电密度降低会造成空调耗能增加是因为台北为海岛型高湿气候,经模拟照明用电密度降低后,虽使照明发热量变少,却因照明释放热量变小无法加热湿空气.使得空调需耗较多电力来达到卖场60%相对湿度环境的设计要求.另一方面,当空调设备对卖场并无相对湿度控制时,照明用电密度降低造成空调耗能减少,却增加了冷冻冷藏设备耗能,由此可看出照明密度对空调设备与冷冻冷藏设备有彼此相互的关系.
由图 32与图33来比较,可看出11月到2月时照明密度降低使得空调热负荷比原始照明密度空调热负荷还高.以1月为例,照明用电密度为32.3 W/m 2 时空调总负荷为13.93Mbtu,当降低照明用电密度至20.5 W/m 2 时空调总热负荷为16.04Mbtu,因此增加了2.11Mbtu热负荷.假设模拟未控制卖场环境相对湿度以1月份照明用电密度32.2 W/m 2 空调总热负荷为5.39Mbtu,当降低照明用电密度至20.5 W/m 2 时,空调总热负荷则为5.25Mbtu,共减少了0.14Mbtu热负荷,因此在冬季利用空调设备之冷却除湿方法进行相对湿度控制时,应考虑降低照明用电密度,可能需要额外的空调耗电.
(六)开放型展示柜空气帘设计对耗能之影响
为了达到销售物品是以醒目、方便、美感呈现出，在超级市场与便利商店会使用开放型展示柜来做为销货物品为重点。由于空间的开放并无一般冷冻冷藏柜有隔热玻璃阻隔，如何设计具有隔离外界热负荷侵入的空气帘是整体耗能重点之一。为防止冷空气的外泄以及外界热负载的入侵，开放型展示柜利用气帘原理或冷空气下降的原理，来避免展示柜内有额外热负荷的增加。
由于冷空气幕形成是为保持开放型展示柜库内环境的重要因素，因此出风口与回风口的设计安排，必须要特别考虑。一般为保持气帘的形成，在出风口会利用许多峰巢状或栅栏式的通风孔，将风通向回风吸口，使气幕能够形成，但是开放型冷冻冷藏柜，并不是将所有的冷空气直接通入出风口就可以了，必须要使部分冷空气下降至置物架内，才能确保物品的温度。因此在风速的设计上并不能太快，否则会造成库内温度无法下降，在标准的设计中，风速的设计值在 0.2-0.8m/sec,但有时为适应台湾海岛型高湿度气候,会适时加大冷冻能力并提高风速.目前开放型展示柜大多采用多段式气帘,第一段气帘（最外侧）大多为常温空气，主要是在阻挡外界灰尘与大部分的热空气进入，第二段以后的气帘则为提供展示柜所需要的冷空气。
开放型展示柜对于摆设于卖场位置也会对耗电量有相对的影响，当展示柜外的空气流速过快，气将会被搅乱，容易造成冷空气外泄，同时外界的湿空气一旦进入展示柜内，潜热负荷增加，蒸发器容易结霜，因而导致冷冻能力下降。
该便利商店开放式展示柜分别有 18℃、4℃、6℃三种，其泄漏气流分别为11.7cfm/f、13.75cfm/ft、13.65cfm/ft(DOE内建之设备规格),总耗能为208,004kWh、空调设备总耗能为43,822 kWh、冷冻冷藏设备总耗能为95,690 kWh,如图34所示,假设开放型展示柜在设计阶段有做好隔热外界热源侵入库内之设计,将可减少低温气流的泄漏.若降低泄漏气流由100%减至80%时可节省冷冻冷藏设备3,168kWh较原先降低3.31%,对总耗能可节省3,127kWh,每年度总耗能较原先降低1.5%。
五 结果与讨论
本研究以含有冷冻系统且属于百货类建筑之便利商店为探讨案例 , 藉由交献回顾、建筑物理环境与耗电现场监测、实地调查各项设备使用模式与电脑建筑耗能模拟解析等方法，可得以下之结论。
（一） 12 月至隔年的 9 月之实际量测逐时平均结果显示便利商店内卖场相对湿度长期高于一般冷冻冷藏展示柜设计之 55% 相对湿度的额外条件，将增加其冷冻冷藏耗能。
（二）由电力监测结果显示，该便利商店全年之设备用电以冷冻冷藏设备耗电为最大宗，共占总耗电之 46% ，其次为占 22% 耗电之其它设备，而空调设备与照明设备分别占有 21% 与 11% 。经计算全年每单位平方公尺面积耗电为 2,267 kWh/m 2 ·yr。每平方公尺最大总电需用量密度为440W/m 2 。
（三）因台湾便利商店多位于复合用途大楼或透天连栋住商混合公寓之一楼，时常三面墙与邻接店家共用，且具有骑楼，因此其建筑外壳热得不大，一般而言属于百货建筑的便利商店其建筑设计对于整体耗能影响不大，此推论可由本研究获得印证。
（四）因台湾高湿度气候条件以及空调大于冷冻冷藏空间，以含有冷冻系统模组之最新 DOE2.2 建筑耗能动态解析程式进行便利商店全年度耗能模拟，发现当藉由空调设备冷却除湿方法以降低空间相对湿度时，空调设备所增加之耗能对冷冻冷藏设备所节省之耗能约 2 ： 1 ，因此欲藉由空调设备 进行冷却除湿以获得冷冻冷藏设备之节能策略似不可行。
（五）该便利商店目前照明用电密度为 32.2 W/m 2 ,若改善至20.5 W/m 2 (ASHARE 90.1标准),可节省4%之总耗电量;若空调性能系数COP由目前2.78改善至COP为4.6,可节省8%总耗电量,在冷冻冷藏18℃、6℃、4℃开放型展示柜在设计良好条件下，若藉由空气帘设计或覆盖展示柜以降低20%的周围热气流引入风量时，可节省1.50%总耗电量。
（六）、模拟便利商店室内环境由 60%RH控制到40%RH，可节省冷冻冷藏设备12.2%耗电量,若除霜方式由电热定时控制更改为电热定时定温控制或热气定时控制各可节省57.5%、91.7%的除霜耗电量。
六、后续研究
由于含有 DOE2.2 冷冻模拟组之 DOE2.2 建筑动态模拟程式功能强大 , 牵涉建筑设计 , 空调设计与冷冻冷藏系统设计 , 其输入参数较多 , 并且设有冷冻系统之工商业建筑耗能与热流现象具有复杂之冷冻与空调耦合效应 , 彼此互为影响 , 并且其中尚有未能充分操作探讨之处 , 因此吾人建议可以利用该模拟程式进行以下所述更为广泛之研究 ：
( 一 ) 经由模拟便利商店相对湿度由 60%RH 降低至 40%RH 时 , 虽对冷冻冷藏设备耗能有明显减少 , 但相对湿度的下降使得空调设备需耗能更多 , 才能产生出 40%RH 环境 。 由于台湾高湿度气候条件以及空调空间大于冷冻冷藏空间 , 因此欲藉由空调设备进行冷却除湿以获得冷冻冷藏设备之节能策略似不可行 , 因此未来可进一步采用其他相关的除湿方法以获得节能效果之可行 , 例如固体除湿。
( 二 ) 本研究仅探讨百货类建筑中之便利商店 ，未来可由目前所建立之研究基础 ， 探讨含有更为复杂冷冻系统之超级市场、量贩店、低温仓储及冷冻冷藏库等相关低温建筑之节能与能源管理技术。
参考文献
1. ASHRAE Handbook,1998,,refrigeration.
2. Datta,D.and S.A.Tassou,1998,Artificial neural network based electrical load prediction for food retail stores, Applied Thermal Engineering,Vol.18,pp.121-1128.
3. 便利商店节能技术手册， 2001 ，经济部能源研究发展基金九十年度计书，中技社
4. 林宪德， 1994 ，中央空调系统使用电能标准及费率计收标则之研究，经济部能源委员会编印。
5. 蔡尤溪，李文兴， 2000 ，医疗百货类建筑耗能总量调查之研究，内政部建筑研究所专题研究计画 期 末报告。
6. 李魁鹏、蔡尤溪， 2002 ，“百货类建筑之耗能监测解析结果与节能潜力分析”，建筑物能源管理技术国际研讨会，经济部能源会。
7. 李魁鹏， 2003 ，冷冻系统对百货类建筑耗能之影响性研究，国科会报告
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新闻来源:海峡两岸冷冻空调技术研讨会《论坛文集》 阅读次数:2861 
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