精準監控 智慧節能：HVAC系統優化與節能解決方案

本文目錄：

☛ 前言
☛ 辦公大樓
☛ 空調箱
☛ 冷卻系統
☛ 停車場

前言

HVAC（Heating, Ventilation, and Air Conditioning）即暖氣、通風和空調系統。它負責調節室內空氣溫濕度、通風流量和控制隔絕室內外空氣，以確保建築物內部環境的舒適度和健康安全。在HVAC系統中，暖氣負責提供恆溫的熱能，通風負責確保室內空氣的流通和新鮮，而空調則負責控制室內溫度和濕度，提供適宜的室內環境。近年來，隨著節能和環保意識的提高，HVAC領域也在不斷優化高效能的量測設備，以提高系統效能，降低電力等能源的消耗及成本，並減少對環境的影響。

依美國工業評估中心(Industrial Assessment Centers；IACs)資料庫顯示，中小企業平均節能潛量為8.03%，其中HVAC (暖通空調系統)佔辦公大樓能耗約50%、包含通風、給排水、停車場管理等，也用於控制室內溫度、濕度、維持適當空氣品質，提高辦公環境舒適度，因此做好HVAC設計，確實為中小企業降低營運成本的最佳途徑。

HVAC在各個領域中皆有廣泛的應用，其中以辦公大樓、冷卻水系統、無塵室、停車場為其中一些主要應用場景：

辦公大樓

早期辦公大樓使用建築自動化系統BAS (Building Automation System)，但每個系統之間缺乏共用管理介面，有些設備無法管制達到智能且自動化；或是使用基本操作如壓力、溫度傳感器和開關做基本控制，因此有效的管理能源設施，控制預算較為困難。整體系統上電力就占了總消耗能源的三分之二，其中照明、辦公設備、HVAC就占了九成。

為了能有效的控制能源，辦公大樓現已逐漸使用建築能源管理(BEMS, Building Energy Management System)來做能源控管，便是將HVAC與其他系統整合，達到可控管建築物內多項設備，如幫浦、泵、風扇、閥、調節閘、壓縮機等，並整合連結原本分開的功能系統做能源控制，如在大樓中不同的區域可控制溫濕度或風量等，而設計良好的BEMS且設備中搭配使用精準度高、長期穩定性佳、堅固耐用的傳感器進行監控及控制，每年節省5%至20%的能源成本。

HVAC主要是針對大樓室內的溫度、濕度、空氣循環及空氣清淨度進行控制與適當的調整，在HVAC系統中安裝的傳感器，對室內環境進行量測主要是對設備的運轉得到更詳細的參數，(例：溫度、濕度、CO2、PPM、壓力、風速風量等)，量測的值通過數字或類比訊號，傳送給數據採集器傳至中央控制室，並通透過電腦監控進行室內環境控制，掌握設備運轉清況，也可結合雲端系統對環境進行資料收集與分析，如此一來可有效率的控制室內環境。

空氣品質是影響環境舒適度的主要因素。環境的溫度和濕度不僅影響體感舒適度，還直接關係到我們的工作和休息狀態。高濃度的二氧化碳可能導致頭昏、疲勞和注意力不集中，進而影響工作效率和健康。PM2.5微小顆粒物不僅對呼吸系統有害，還可能引發各種呼吸道疾病。eyc-tech的空氣品質智慧管理系列傳感器可以實時準確地測量溫度、濕度、二氧化碳和PM2.5，提供穩定可靠的數據，並具有靈活的連接方式和專屬的規劃軟體，為環境提供全面的解決方案，提高能源利用效率，使室內環境品質達到標準。

1. 室內溫度不均勻

這些問題會導致更多的能源浪費，資源也不能被有效利用。

傳感器應用在辦公大樓HVAC示意圖：

空調箱

在空調箱的系統中，傳感器可確保系統的運行效率和室內環境的穩定性。以下是幾種傳感器在空調箱內的應用：

1. 溫度傳感器安裝在回風口、送風機前以及室內空間中。溫濕度傳感器可實時監測送風的濕度，並通過調節加熱或冷卻系統來確保室內空氣的溫度保持在設定範圍內，以達到節能與舒適的目的。
2. 風速風量傳感器安裝在送風口及回風機前，用於監測風機的風速及風量，保證空調箱內的氣流循環和通風效果。這些數據有助於確保空調系統穩定的送風，優化室內空氣流動，提升空氣質量。
3. 差壓傳感器主要安裝在過濾網處，用來監測過濾器兩側的壓差。當過濾器累積過多雜質，壓差增大時，透過參考量測數據的監測，可提供判斷系統是否應進行清理或更換過濾器，以確保空氣品質不受污染物影響，並維持系統運行效率。
4. 二氧化碳傳感器安裝在室內空間中，實時監控空氣中的二氧化碳濃度。當二氧化碳濃度過高時，可操作系統會引入更多新風以保持空氣質量，從而確保室內環境的舒適性與健康性。

這些傳感器的協同作用，使空調箱能夠智能化地控制室內的溫度、濕度、風量及空氣品質，進一步提升能源效率，並確保室內環境的健康與舒適。

冷卻系統

工業製造、科技產業和資料中心通常需要高效的冷卻系統來維持設備和系統的運行穩定性。冷卻系統中，常見的降溫冷卻系統的核心組件為冷卻水塔和冰水機，根據應用製程的需求來選擇合適的降溫方式。冷卻水塔通常用於冷卻水，利用水的蒸發過程來移除系統中的熱量，從而降低水的溫度；而冰水機 (Chiller) 則透過壓縮機將冷媒製冷。

1. 主機供水及回水之溫度量測

2. 主機運轉時的耗電量與主機負載率

3. 主機水流量量測

由下列公式可計算出空調主機運轉時可製造出之冷凍能力：

Q = m x Cp x ΔT

Q : 冷凍能力、m : 質量流率、Cp : 比熱、ΔT : 溫差

用於空氣調節，量測傳感器會使用於溫度、濕度、空氣清淨度以及空氣循環的控制系統，調節空調冷能輸出大小，會直接影響使用者(如:人、物、重要機器設備)的感受。

停車場

停車場管理是都市生活中不可或缺的一環，在停車場中偵測一氧化碳濃度變化是維護用戶健康安全的關鍵，管理者可以盡早發現安全風險、並採取適當措施，例如加強通風或暫停用戶進入，隨時監控一氧化碳能大幅提高停車場的安全性，為使用者提供更舒適安全的停車環境。

為了節能思維在設計HVAC系統能更完善，許多工程專案會選擇台灣製造eyc-tech傳感器，不僅功能上涵蓋許多物理量量測，價格經濟、性價比高、精確度高、長期穩定性佳、低功耗、耐用，並可加選ISO/IEC 17025 (TAF/ILAC)校正報告。

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