百货业商场节能手册.doc

百货业商场节能手册壹、 前言 台湾地区地狭人稠，资源缺乏，绝大多数能源仰赖进口供应。依经济部能源委员会民国八十八年能源统计数据显示，进口能源比例高达96.79%。而国际原油价格之动荡，立即严重影响我国能源之供应与价格。现今台湾正朝向加入WTO及绿色硅岛之目标努力迈进之际，需面对国内工商持续成长，能源需求日增，夏季限电问题及因应地球温室效应日趋严重，国际间要求各国共同抑低二氧化碳排放量之能源环境问题。而大力推动节约能源工作是解决能源需求及地球温室效应之一致共识。 国内百货业，概括大型百货公司、Shopping Mall、批发量贩店、连锁超商、超市及传统市场合计约一万家。其中以Shopping Mall、百货公司及批发量贩店为电力能源使用较大者。近年来，各百货业者为了提高服务质量，藉以提升销售额，电力、空调及照明设备不断增加，使得能源费用日渐增加。然而有些老旧之设备或操作不当等因素，使得许多能源在疏忽间漏失，徒增许多不必要的能源费用支出。 财团法人中技社 节能技术发展中心(以下简称本中心)，有鉴于此，由多年来服务访测多家百货公司及批发量贩店之经验，知业者急需对于节约能源实际改善经验、技术及未来方向之参考资料，故乃遴聘国内在百货业省能服务推广上有专精者之专家学者，即前台湾大电力试验中心经理宋平生先生及台北科技大学冷冻空调系副教授蔡尤溪博士二位，协助执笔及搜集本身工作上实际有关的电力、照明及空调等多方面的经验及技术资料，加入本中心省能技术服务资料汇编成此一问一答技术手册，提供业界参考，而遗误挂漏，必所难免，尚请学者先进，赐予指正为祷。贰、百货业概况一、 百货产业介绍及等级分类 近十几年来，台湾地区的流通业正面临着一场前所未有的冲击与兴革，诸如便利超商、超级市场正逐渐取代传统的小零售商，它们以商品、距离和时间的便利性，在流通市场分享到一大片广阔的天空；而量贩店的崛起，不仅使得传统批发业式微，更因其以停车便利、卖场大、货色齐全、价格低廉为卖点，而在流通业中开发出亮丽的成绩。 百货公司系属于众多零售业型态中的一种，相对于量贩店的卖点，在百货公司精致化的经营方式下，各自拥有自己的市场。但随着经济自由化与市场国际化的推动，国外的流通业业者更是利用各种合资和技术合作的管道，挟其雄厚的财力与优越的经营技术抢攻台湾市场，使各流通业者备受压力；于是百货公司业者，如何能在目前竞争激烈的市场中，利用各种不同的经营策略，来求得生存，将是一个有趣且值得研究探讨的课题。 再者，百货业的发展脚步与一国经济发展的程度息息相关。台湾在民国75年国民所得为2.67兆元，至84年成长为6.35兆元，成长了1.38倍，民间消费总额由1.37兆元增为4.11兆元，成长幅度为2倍；而同一时期国内百货业整体营业额亦从305亿，成长为近千亿元，成长幅度更高达2.28倍。由此看来，一国的百货业荣枯正与该国的经济发展程度息息相关，而台湾消费者的消费能力也是不容觑视的。 百货业的荣枯盛衰，除反映出该国国民所得的水平之外，并可显示出一国之都市化集中的程度，以及民众消费习惯的改变。再者，若就个别都会区不同商圈百货公司营业额的消长进一步研究，亦可分析出该都市动态的发展趋势，例如：热门商圈的移转、民众休闲活动偏好的改变等，对政府机关制定都市计划，以及不同区域之不动产价值的评定等工作，有重大意义。 与一般单一商店零售业的最大不同之处，百货公司除了满足民众便利购得各种生活用品之需求外，同时亦是都市居民平时或假日主要的休闲去处之一，尤其是在复合功能百货公司成为趋势主流之后，百货公司另提供民众餐饮、参观展览、观赏表演、学习才艺、及欣赏电影等休闲活动之去处，因此聚集人潮之功能更为加强。 而现今之百货业者大致上可区分如下表2-1所示：表2-1 百货业分类表种类坪数商品项数商圈人数购物中心1,100,000坪以下综合性300万人百货公司10,000坪40万种50万人批发量贩店2,000坪4000坪20万种20万人超级市场400坪1.2万种2万人便利商店50坪0.3万种0.3万人专门店不定0.3万种0.3万人注：参考数据百货业加值网。 依据至1999年12月止，国内百货业分类及家数规模统计，如下表2-2。表2-2 百货业分类及家数规模统计百货业种类家数规模大型百货公司及Shopping Mall约60家批发量贩店约107家连锁超商约有8,200-8,500家店超级市场约有1,000家店传统市场约有741处 台北地区为全省消费能力最高之地区，百货公司到处林立，根据时报周刊1125期报导，台北地区百货公司88年1月到7月业绩统计，如表2-3所示。 根据中华民国百货业零售企业协会统计，台湾地区主要百货公司统计56家，其中台北地区就有25家，占45%，如下表2-4所示。其2000年1月至6月国内主要百货公司的总营业额约709亿元，比1999年同期640亿元，增加69亿元成长幅度约11%。表2-3 台北地区百货公司88年1月到7月业绩统计表百货公司今年业绩(千元)业绩排名坪数(坪)坪效(千元/坪)坪效排名新光三越150605212793353.94太平洋SOGO113746121410080.72远东宝庆5884883700084.11大叶高岛屋46186841140040.57明耀2054095420048.95中兴2000236350057.13衣蝶1932927450043.06远东板桥1892588-明德春天18105791272014.215德安生活16640810600027.211大亚忠孝15791811450035.110丰群来来14214912400035.59力霸衡阳12053013450026.812太平洋永和11154114-统领7686915292026.313欣欣大众7479216290025.814先施6502017163039.98汉神实业3998118-合计5618116注：数据源:时报周刊1125期(百货公司拓点大车拼)表2-4台湾地区主要百货公司统计地区百货公司名称台北地区(25家)新光三越(忠孝)新光三越(南京)新光三越(信义)太平洋sogo(敦南)太平洋sogo(忠孝)远东(重庆)壹蝶(一馆)壹蝶(二馆)中兴明耀纽约纽约大亚(中孝)丰群来来力霸( 衡阳)先施欣欣大众永琦(南京)统领大叶高岛屋太平洋(永和)德安生活远东(板桥)汉神(景美)太平洋(双和)明德春天桃竹地区Sogo(中坜)Sogo(新竹)远东(桃园)统领(桃园)远东(中坜)(10家)新光三越(桃园)远东(新竹)中兴(新竹)来来(中坜)来来(桃园)台中地区(7家)广三sogo(一馆)广三sogo(二馆)中友太平洋(丰原)建台大丸(台中)来来(台中)远东(台中)嘉南地区(4家)新光三越(台南)远东(台南)东帝士远东(嘉义)高屏地区(10家)汉神新光三越(高雄)Sogo(高雄)大立伊势丹大统(和平)建台大丸(高雄)太平洋(屏东)尖美远东(高雄站前)大统(凤山)数据源:中华民国百货业零售企业协会统计，记号为88年下半年新增8家百货店。二、规模与耗电状况 百货业耗能状况随着营业场所规模大小、停车场、中庭、楼层高低、建筑型式、采用设备、种类之不同而有差异。一般而言，楼地板面积越大之百货业者，其能源使用费用亦越高。依本中心88年度所服务之33家百货业者资料统计，如图2-1所示。三、能源耗用状况 依据本中心88年度服务过33家之百货业统计资料(百货公司17家，量贩店16家)，可知国内百货公司及量贩店的平均耗能概况如下：(一)单位面积总能源耗用：平均 338 Mcal/m2.年。见图2-2所示。(二)单位面积总耗电量：平均 393 Kwh/m2.年。见图2-3所示。(三)电力单位面积耗能：平均 91.5 W/m2。见图2-4所示。(由电费单全年最高尖峰用电需量除以建物面积求得)(四)功率因子：平均 97 %。(五)单位电价：平均 2.06 元/Kwh。(六)室内冷房环境温湿度：平均 23.4、54.7% 。以上数据系测试服务当时的平均值，未依各百货业者的营业场所，如：来客率、有无餐厅、会议室、停车场等细部分做类数值分析，因其太复杂，故以上数据，仅供业界了解国内百货业能源使用概况，做为自行评估节能努力方向及目标。参、部门功能概述 百货业的营业场所，一般按各部门及区域要求，主要可分为：一、 商店街：如化妆品、珠宝、服饰、生活用品、电气产品、文具等各类型专柜。二、 小吃街：如烧烤、面饭食、面包等各类型商店。三、 后勤办公室：包括人事部、训练部、财务部、业务部、工务部、安全部、采购部等部门。下表3-1为某百货公司之楼面配置介绍，由此表可了解百货公司楼层使用状况。表3-1 百货公司楼面简介13F文化教室儿童才艺教室 成人才艺教室12F文化、特卖、美容广场文化会馆 特卖广场 美容美发世界11F中西式料理名店街欢奇欧日式自助餐 博德屋日本料理崇轩粤式茶楼 THE GLOBE主题餐厅10F 文玩具书籍眼镜广场东京眼镜纪伊国屋文具用品玩具、模型事务用品流行杂货精美包装中心 贺卡乐器 流行名品 9F 家具寝室馆、贵宾厅特选家具毛巾沐浴用品LAURA ASHLEY藤家具民艺品 美术小馆寝具用品 装饰用品 贵宾厅(SOGO卡、礼券) 水族用品提款机 芳咖啡 8F 家庭用品电器馆 欧美特选磁具 调理用品电器用品 烹煮锅具水晶、玻璃、银器 日本磁器 按摩器材AV设备、CD 、录音带 卫浴用品厨房用品 7F 绅士精品馆欧洲精品西服、衬衫、领带高级皮件、旅行箱皮鞋、鞋类保养品男士内衣、睡衣、袜帕 香水 6F 休闲运动馆运动服饰少男流行服饰名店休闲服饰运动用品运动休闲鞋男士休闲服 牛仔服修改室高尔夫服饰、用品 钟表烟具用品 5F 童装、仕女用品馆儿童服饰婴儿服饰、用品儿童游乐场儿童用品、配件孕妇服饰用品童鞋育儿咨询室仕女内衣裤、睡衣少女内衣裤进口名牌内睡衣加大内衣进口名牌童装 4F 名媛新贵馆 高级淑女套装、衬衫珠宝、精品皮件组合装加大装进口名牌服饰中国服 3F 都会流行馆欧美进口流行服饰流行少淑服饰流行珠宝、今饰、钻饰发饰、丝巾、伞、泳装 2F 新潮时尚馆新潮流行服饰袜帕、丝巾伞、帽流行表休闲内衣少女休闲服女性牛仔服饰流行休闲背包流行休闲鞋美体小铺彩妆流行饰品UCC21世纪咖啡城 1F 流行名品馆名牌化妆品、香水流行女鞋进口女鞋欧洲精品 综合服务台B1F 食中天美食百汇 台湾小吃巧克力YOU MOKU YAMAZAKI面包店诗特莉手制饼干、咖啡红茶、人蔘冰品果汁广东小吃新东阳异小学吃广田洋果子 健康食品天仁茗茶 仕女皮件、皮包、欧洲精品源吉兆庵、高级糕饼礼盒 B2F 生鲜超级市场 超级市场烟酒礼盒区报纸花站绿坊药局寄物处麦当劳烧烤坊 快速照相美寿多修鞋 提款机 UCC咖啡吧B3F 停车场每日开放时间：上午09:00下午10:30肆、能源设备及系统介绍 以台北某大型百货公司(总楼地板面积43,189)为例，其整栋建筑物能源供电系统及主要耗能设备概况，大致如下：一、 电力系统 整栋建筑物的电力负载契约容量为3,200kW，夏季用电尖峰需量3,216kW，台电供电电压22.8kV，变压器6组，总容量12,000kVA，二次侧电压为380/220V，采APFR控制低压进相电容器改善功因，以构成受变电系统及备有三台750kW之紧急发电机，以应付临时停电的电力需求。电力系统主要系供应冰水主机、泵、冷却水塔、风扇、电梯、照明及其它设备运转。营业时间为11:00至22:00，全年无休。二、 照明系统卖场基础照明灯具以PL364、27WBB灯为主，辅以FL40D1电子式安定器型日光灯具为间接照明，商品重点照明以HQI-70W、HQI-150W或50W电子式卤素灯为主。停车场及内勤办公室以FL40D2传统式安定器型日光灯具。户外广场、建筑物景观灯采用高瓦特数水银灯或钠气灯为主。三、 空调系统使用四台离心式冰水主机，容量为三台550RT及一台120RT，夏季使用三台550RT，春秋季使用二台550RT，冬季使用一台550RT，开机时间10:30至21:30。现场冰水管路采二通或三通阀控制，空气侧使用空调箱或小型冷风机送风。 其能源流向图如下图4-1所示：14图4-1 能源流向图15.5%冷却水泵冰 水 泵区 域 泵45.6%21.9%空 调 箱空调冷 风 机3.6%冷却水塔59.0%主机100%电力48.2%人 员注：以夏月期间电力流向%照明空调负载设 备辐 射 热电 梯外 气污 水 泵6.2%给 水 泵：表热源流程动力空 压 机 ：表电力流程消防抽排风13113伍、节约能源措施问答篇一、 电力系统 (一)百货公司配电系统如何规划？1.百货公司的配电系统多为高压供电，电压等级有11.4KV或22.8KV，甚至有69KV供电 (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，依使用设备所需供应，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、模铸干式变压器及非晶质铁心变压器。其中浸油式变压器之绝缘油于十多年前仍用多氯联苯，因多氯联苯有剧毒，所以现在都改用无公害之绝缘油替代；为提高变压器运转效率，应选用高效率变压器(模铸干式及非晶质铁心式)及控制变压器温升，是减少铜、铁损之必要考虑。3.操控用高压开关有OCB式、VCB式、GCB式及少数用MBB式。低压开关大型多用ACB，小型的则用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、功率因子、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，若新设百货公司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，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。(二)大楼之机电设备安置位置条件及面积需求？ 用户受变电设备，系指承受电力公司之供电，将其变压而分送于各用户之设备，配电设备系指将受变电设备变压之电力，配送到各使用场所之设备。两者均担负用户之重要供电任务。因此，为避免遭受停电事故之营业损失，上称设备需选用可靠性高者。受变电设备之设置条件为：1. 设备应设置在接近负载中心，而便于配电之场所，尤其以负载分散型者，变压器组应更注意设置于适当场所。2. 在电源引入及配线引出方便的场所。3. 受变电室应有充份大小，以便管理及保全，通常采用基准(最小限度13m2)为最小面积m2最大使用电力(kVA) 3.3 m2并需考虑将来扩增所需用地。例：最小面积m21000kVA 3.3 m2104 m2依据百货型态及使用性质，机电设备需占有约10%的楼地板面积。(三)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。(四)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，因此相临变压器太接近时，其热辐射面则可能重迭，而妨碍散热效果。如果想不致相互干扰，即应按下图5-1-1变压器之间隔所示，并排装设。变压器变压器dD=1/2dD注：1.小容量变压器(油浸自冷式、密封型干式自冷式)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干式自冷式)则D的距离应增加到维修时工作人员可通行之间隔。图5-1-1变压器之间隔 (五)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5-1-2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。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.注意台风时，大量之雨水是否会从吸排气口流入。至于通风口之大小，可由下式求得之通风口面积：FK W/ H (m2)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。风量V0.1W (m3/S)W：室内之变压器总损失(kW)图5-1-2变压器之通风孔之配置(六)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？可洽中技社节能技术发展中心网站(WWW.CTCIETSC.ORG.TW)本中心很乐意帮业主分析。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.功率因子是否合理？台电电价表规定，用户每月用电之平均功率因子不及百分之八十时，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。一般大型百货及卖场的配电设计，都设有调整功率因子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，功率因子值一般设定在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，以保持功率因子在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：(1) 不要使功率因子超前，此举会造成低压侧电压升高，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。(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子方法，改善方法可见图5-1-3功因改善电容器装置方法。图5-1-3 功因改善电容器装置方法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，运转效率最高，如图5-1-4 变压器效率曲线图。故应测量照明变压器的三相电流及瓦特值，若负载率偏低，则应采合并供电方式调整，减少变压器无载损失，(见表5-1-1三相电力用变压器，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。如图5-1-5所示。有些百货的配电系统装置容量过大，当各回路的负载都很低时，各单独变压器的”铁损”加”铜损”就比较多。此时宜用合并负载方式，也就是切掉一回路，而此回路的负载经由TIE(链接)开关并到另一回路，如此一来就可减少低负载变压器的损失。图5-1-4 变压器效率曲线图表5-1-1 三相电力用变压器容量kVA铁损W铜损W效率(%)阻抗电压12kV24kv12kV24kv12kV24kvIZ%50310320750100097.9297.433.0754404501170135098.0097.663.01005005001560171097.9897.843.01507007202000220098.2398.093.02008008902680278098.2998.203.02508908903310351098.3598.273.0300110011303930405098.3598.303.0400142014604930538098.4498.323.0500150015006100670098.5098.383.0600156017007200756098.5698.483.0750162017009180945098.5898.535.0100020002280112001150098.7098.645.0125024002580143201460098.6898.645.0150032003200165001730098.7098.655.0200036003960217202200098.7598.725.0250038504480255002680098.8398.766.0 注:1.上表为国内制造厂商标准 2.线圈温升65图5-1-5三相负载线路不平衡损失5.变压器温升限度之决定？(1) 条件：变压器实际使用场所周围温度最高40，一日平均温度35。(2) 自冷式(OA)变压器场合，温度之说明如下：变压器之容许温度温升上升限度基准周温绝缘物容许最高温度变压器容许温度(最高绕组温度平均温度)一般绕组之最高温度和平均温度间约有10之差异；所以绕组温度上升限度(10510)4055一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升限度见表5-1-2所示表5-1-2变压器绕组温度上升限度项目机器部位温度测定法A种绝缘B种绝缘1干式自冷式绕组温度计法电阻法505570752干式自冷式绕组电阻法55753油入自冷式绕组油入风冷式绕组油入水冷式绕组电阻法55-4送油水冷式绕组送油风冷式绕组电阻法60-5油温度计法50506.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5-1-1 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13.2kW860kcal/kWh3,024kcal/RTh1.24.5RT。运转电费4.5RT1kW/RT8,760H/年0.62.6元/kWh61,495元/年。目前干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。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，并保持每日921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5-1-3电压变动率标准。而一般电压变动率对各机器之影响见图5-1-6所示：表5-1-3 电压变动率标准机 器容许电压变动备 注交流发电机同步调相机5%于额定频率及功率因子下。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子下。电 容 器10%于额定频率下。日 光 灯6%白 炽 灯6%注：数据源节约能源技术手册(EC-031)，第201页。图5-1-6 电压降对各用电设备之影响图 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。二、 照明系统(一)商业照明用光源及照明器具1.商业用之照明光源及其特征用途如何？商业用照明光源在选择上，对于商业之营运成本有很大之影响，因为各种光源具有独自之特征，所以如果能适当选择，对于商业所需之目的及气氛，甚至节能都有很大之影响。选择光源之主要重点大略如下：(1)效率寿命：由经济及维护上来考虑此项因素特别重要，对于光源使用效率及寿命高低，对营运成本有很大的关连。(2)光色（色温度K）光色一般称为色温，它影响了使用场所的气氛，可随照度标准，适合其舒适性而变化。一般而言，色温低于5,000K者为暖色系，反之色温高于5,500K者为冷色系。台湾为亚热带气候，目前百货业装璜流行淡色系，讲求明亮之感觉，照度也提高至750Lux以上，因此宜选择色温5,500K者为宜。若选择暖色系色温5,000K以下者，有燥热之感觉，需降低冷气温度克服，但也因而耗电。因此当已达到照度时，就不必刻意去提高色温，反而造成能源浪费。(3)演色性（对于物体视现情形）演色性是店铺、美术馆，对于物品、绘画呈现到我们肉眼时，对视觉判断有相当之影响，一般室内Ra85以上，室外Ra70以下，Ra值不仅影响照度对用电亦有关系。以荧光灯而言，Ra值高者，售价高，因此对商品与非商品区照明光源应有区分，以降低投资费用。(4)辉度辉度乃由于采用不同光源而引起，所以要重视光源的选择。为实用上考虑，重点照明采高辉度聚光之照明灯具，如卤素灯、复金属灯、PAR灯。基础照明则应采低辉度之照明灯具，如：办公室用栅格式反射镜面板型OA日光灯具及低辉度筒灯。2.光源之效率(包括安定器)是什么？光源之效率可以Lm/W表示（每Watt有多少Lumen）。有时此效率称为灯管效率，其意是输入1W之电力，其可以发出多少流明（Lumen）之光线（称为光束）。而放电灯是不能单独发光（如：日光灯、水银灯等HID灯），必要依赖安定器作补助点光，所以有时称其总合效率，系包括安定器消耗之电力。例如：40W之日光灯，单其灯管效率为84Lm/W，其总合效率为66Lm/W；而三波长域日光灯36W，其灯管效率96Lm/W， 总合效率75Lm/W。若进一步采用电子安定器时，其总合效率89Lm/W。所以节约能源时考虑光源之总合效率是很重要。3.照明器具之效率是什么？照明器具效率就是使用某种光源在此照明器具所发出之光束（光线）比，也是评估此照明器具性能（处理表面及反射面之材质等）之一种标准。其值愈高愈好。例如：光源之光束()由器具射出之光束(k)，则器具效率为(k)，可以kk表示。4.何谓省电型之光源？自1973年发生能源危机后，全世界之光源制造厂极力研制，不变更输入电力，而增加光源光束作为制造光源的目标。现在市面贩卖之光源，可以说都是经过省电设计之光源。如下表5-2-1 袖珍型日光灯管之特性及表 5-2-2 主要灯泡型日光灯管之特性。表5-2-1袖珍型日光灯管之特性(不含安定器)种类额定输入电压(V)灯管电力(W)尺寸(mm)灯帽灯管电流(A)全光束(lm)额 定寿 命(h)适用安定器形状型式管径管长灯泡色昼白色单U型FPL28 EXFPL30 EXFPL36 EX10010020028303620.024.020.0322275410GY10q-5GY10q-4GY10q-60.4350.6200.435210020002900210020002900750075007500FL32FL30FL40双U型FDL13 EXFDL18 EXFDL27 EX10010010013182716.716.517.516.517.511211812516.5139GX-10q-2GX-10q-3GX-10q-40.3000.3750.6100.6208001070155080010701550750075007500FL15FL20FL30注：色温度：灯泡色(L)2800K，昼白色(N)5000K。表5-2-2 主要灯泡型日光灯管之特性(内藏安定器)种类型式( 注 2 )尺寸(mm)全光束(lm)(注1)额定寿命(h)外径全长灯 泡 色昼 白 色昼 白 色(特光)球型抗流式BFG100V13WBFG100V17WBFG100V20W901101021109014516195161155450550750790700480700770670770780600060006000电子回路式EFG100V15WEFG100V17W10210411016514584086083081083086060006000圆筒型抗流式BFT100V13WBFT100V17WBFT100V20WBFT100V21W75807578761101541601601691551701804005507507607008109007407507804008108506000600060006000电子回路式EFT100V15WEFT100V15W7876165170840100081095060006000注：(1)色温度：灯泡色2800K，昼白色5000K。 特光：外管使用透明或半透明玻璃。(2)型式名称：BF G 100V 13W 内藏安定器种类： BF：抗流式EF：电子回路式FE：电阻式 灯泡形状： G：球形T：圆筒形C：环形额定电压，额定消耗电力。5.最近在市售中之袖珍型光源，是否省电？在台湾的市场上，有制造厂自称最新光源省电电泡，事实上这些光源比传统式白炽电泡是有省电6070%，如下表5-2-3 以PL、PLC、SL袖珍型日光灯取代等瓦数之灯泡对照表。但不一定比直管型日光灯省电，只是其可用原来之灯座，装上此类光源，这些光源都是一种日光灯（学名称荧光灯），其形状如下图5-2-3 袖珍型日光灯种类，种类繁多，其正确名为袖珍型日光灯(Compact Lamp)。但开发公司是荷兰Philip公司，有时称PL灯。表5-2-3 以PL、PLC、SL袖珍型日光灯取代等瓦数之灯泡对照表图5-2-1 袖珍型日光灯种类6.最近有几种新光源？为了环保、节约能源及更容易控制光线。市面出现了如下图5-2-2 所示之光源，其目的主要为缩小其形体节省材料。袖珍型日光灯(单型)袖珍型日光灯(双型) 袖珍型日光灯 (平行双型)500W型425W冷光卤素灯(挡阻红外线型)250W型215W冷光卤素灯(挡阻红外线型)150W型复金属灯之比较图5-2-2 新型环保省电光源7.照明器具之寿命有多久？光源之寿命都会在制造厂之型录上列出，照明器具之寿命乃根据其使用电气绝缘材料之劣化情形决定。外观仍新，但内部使用之电气绝缘材料受到周围环境温度及污染情形产生劣化而变化。国际照明器具工业协会在1994年订出器具更换时限及耐用限度。一般适当更换时限在810年，使用期限约15年。8.对内藏安定器式日光灯（简称省电灯泡或袖珍型灯泡）订有谐波失真项目，这是什么原因？所谓谐波是我们使用电子器具，如电视、大哥大、电子式电气用品，都会产生高频电波，此电气器具，接到我们电源电线上，电力公司送电受到此电波而生干扰，引起电视机不清晰，电话机有时听不清电话。因为电力公司送来的电力其电压、电流之波形是60Hz的正弦波，此电波受到电子器具发出之电波一般称为歪波或谐波，其频率约60周率正弦波之2倍、3倍7倍等，这些高频之谐波，将影响电气器具之寿命，甚至发出对人体健康有害之辐射线，因为科学化、电气化之社会，不用电子用品是不可能的，所以制造厂必考虑防止此高谐波自本身电器泄出影响外围的电器，甚至于电力公司之变压器或发电设备亦受此高谐波而发热产生故障，故政府有关当局，如：标准检验局、工业局都订有谐波防止对策，此谐波失真是订在电子式日光灯安定器或袖珍式灯泡，防止其本身之高频之谐波（歪波）泄漏影响其它周围之电器。国际上对高谐波控制对策都有指南，下列是使用在照明器具。中国国家标准(CNS)C13755号对于电子安定器所产生之高谐波于供电系统中对供电质量所造成不良影响之管制规范，是移植IEC安规做为管制标准(IEC-PUB555-2)，其谐波限制值如下表5-2-4 类电器限制值。表5-2-4 类电器限制值谐 波 次 数n以输入电流基波的百分比表示之（容许谐波电流最高值）2357911 n 39-53010753注：为电路的功率因子。9.最近很多百货公司采用卤素灯（简称JD灯泡、冷光灯泡）作重点照明用，可否说明其节约能源及特性？卤素灯是一种白炽电泡，只是在原来充氮气、氩气于电泡中，延长其电泡（钨丝）寿命，改用另一种卤素族气体，称为Halogen气体充在电泡内；一方面可以延长钨丝之寿命，一方面体形可以缩小，所以广泛被使用于商业之重点照明。这对于寿命评估(L.C.A)来说，此乃增加寿命节省材料之节约能源。另外，最近制造厂努力研发，采用石英玻璃外，在此球之外表面涂了一种膜，使原来透过玻璃辐射之热线（红外线）被折射，称为双面反射镜罩型卤素灯。可比原来使用瓦特数之电泡，可以省去15之电力，辐射热线约40，60折射回作加热灯丝增加发光能力，有时称为冷光卤素灯泡。如果此灯泡再加上热线折射用罩杯，可以将红外线隔离90，请参阅下图5-2-3 卤素灯泡之灯具结构。图5-2-3 卤素灯泡之灯具结构10.市面上有太阳神日光灯或三波长阳光灯管，这种光源是否节约能源？市面上所谓阳光灯管、太阳神日光灯管都是制造厂自己命名之日光灯管，正式之学名是三波长域发光荧光灯管，型名使用Ex为代号。此种灯管之特征是(1)灯管效率高，比传统日光灯约高5以上。(2)演色性好(平均演色评价数Ra84，传统日光灯Ra61)。其灯管发光分布是对人类肉眼色觉识别最佳的光的三原色(红、蓝、绿)，接近太阳光色，色调自然，因此可以达高演色性，色泽鲜丽，提高物品之价值感与鲜度感。平均寿命可达10,000小时以上。由(1)、(2)两项来判断就有节约能源的特点。最近厂商又开发T845W之三波长域发光日光灯管，其灯管效率已达96100Lm/W，比传统日光灯管84Lm/W，又提高15以上。11.市面上有T8-32W及T8-45W之高频高效率日光灯管，这是什么样日光灯管？其需要搭配高频电子安定器是什么原因？T8、T9是表示日光灯管（直型灯管）之管径，原来由T10（管径32mm）进化到T9（管径29mm）、T8