摘 要
關鍵詞：全尺度實驗,IPLV性能曲線,電腦自動數據存取
一、研究緣起
VRV可變冷媒流量空調系統之應用，於近年來以大量普及化。由於兼顧節能、模組化、低噪音、及良好的熱舒適等優點，於中小型建築及住宅等家用空調之市場佔有率急遽攀升。據估計於近十年內將取代一般窗型冷氣機，而成為市場之主流。於日本等先進國家中，每年之VRV空調系統銷售量均呈現20 % 以上之成長速度，形成一股世界性之潮流。
現行之EAC計算公式，主要為考量大型中央空調系統發展而來，因此其節能項目主要分為三大區塊，分別為：熱源設備(主要為空調冰水主機)、冰水泵及送風機，且各配以60 %，20 % 及20 %之權重。然而，對於分離式或VRV系統而言，除了冰水泵並不存在外，加上VRV系統屬直膨式系統，在送風側部份多為小型風扇，並不會出現如空調箱中的大型風車。故EAC於VRV系統評估時，熱源設備（室外機）與風扇（室內機）耗電的加權比重有修正之必要。
二、研究方法及過程
在研究方法上，經由系統化之全尺度實驗，於我國本土氣象條件下進行不同廠牌VRV空調系統之運轉性能比對分析，藉以建立相關之IPLV運轉性能曲線（IPLV Performance Curves）。同時，將實驗獲得之IPLV曲線來印證先期計畫之電腦模擬IPLV曲線，以印證此套EAC計算應用於VRV空調系統時之精確度，以充分確保其廣大之工程應用潛力。 VII
在實驗進行之前，需建立全尺度之實驗屋，此實驗屋須具備完全相同的比對條件。首先，針對其室內隔間之尺寸大小進行修改，使完全相同。全尺度實驗屋建立完成之後，利用電腦自動數據存取（Data Acquisition System）的方式，記錄實驗運轉中之室內外溫度、相對濕度、耗電量之紀錄等，進行實驗之比對分析，建立完整之運轉曲線。同時，進一步對於全年度計畫所完成之電腦模擬結果之運轉曲線進行比對分析，以充分落實其於綠建築指標中EAC計算方式修正之準確度。
計畫之進行，將於內政部建築研究所性能實驗中心針對不同之VRV系統進行實際之系統安裝與測試。於相同之氣象條件，相近之建築幾何尺寸與室內熱負荷狀況下，以電腦自動數據存取系統進行系統運轉中之所有參數，包含：室內外溫度、相對濕度、耗電量之記錄等，以進行比對分析。並經由於不同之室外溫度與室內負載率所獲得之實驗數據，建立完整運轉性能曲線。
預期經由本年度計畫之執行，一方面可對不同廠牌之VRV變頻系統做出相關之性能曲線，另一方面對於先期計畫所建立之VRV適用EAC計算公式，進行詳細之實驗印證工作。且同時將可建立未來內政部建築研究所性能實驗中心於進行類似空調系統耗能比對分析之良好系統，其影響既深且遠，深具意義。
三、重要發現
本年度計畫對於先期計畫之EAC計算公式提出完整而精確之修正建議。且由於為在本土氣候條件下進行之實驗模式，因此精確度將可高達90 % 以上，此為縱深上之優勢。另一方面，由於納入了各種市場上主要之不同廠牌進行比對分析，因此，所取樣之普遍性可獲得良好之代表性，此為廣度上之優勢。此二項因素，對於未來綠建築日常節能指標EAC之VRV公式係數之應用，提供良好的基礎。總結而言，VRV空調系統於進行EAC日常節能指標之計算時，可應用如下之方式進行： VIII
HSC = ACsACsc≦1.35 (1)
EAC = [0.9×OSF×()( ) ΣΣ××piciCOPHCiCOPHCi×(1-α4)+0.1Rf]×Rm≦0.8 (2)
PEAKi =a+b×AenKiAiiη××Σ+c×ΣGi (3)
ACsc = AFi/3.52PEAKiAFc×Σ (4)
AFc
ACs＝ (5)
ΣHCi
α4 = -0.3452 + 0.3523×IPLV/COP (6)
IPLV = 0.01A + 0.42B + 0.45C + 0.12D (7)
經由此評估方式，除了可充分顯現VRV變頻空調相較於一般定頻式空調系統更為省能之事實外，同時亦可藉由各種不同廠牌VRV空調系統之IPLV性能曲線而分辨出相互間性能之良劣，而給予不同之評等。此點對於綠建築推動方案之推廣應用，可做出具體的貢獻。
四、主要建議事項
本研究計畫在第一期、第二期中，針對VRV系統應用於綠建築日常節能指標EAC，已提出初步之修正計算公式，並經過全尺度之比對實驗印證，使更符合工程應用需求。
然而於計算過程中，對於IPLV曲線之建立仍依循美國ARI 550/590 規範之標準，採取其於 100 %、75 %、50 %、及 25 % 負載時之權重係數為之。事實上，由於北美地區之大陸型氣候迥異於台灣之濕熱型亞熱帶氣候，因此空調系統運轉於不同負載比例
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之權重係數有相當顯著之差異性。若全盤採用美國之標準，將產生若干程度之誤差，亟需進一步修正。
後續研究可藉由內政部建築研究所位於台南之性能實驗中心，於本土實際氣象條件下，進行VRV系統之長期運轉與全尺度實驗印證。經由系統化而長期的運轉數據之擷取，以記錄其於不同氣象條件下之不同空調負載比率與相對應之系統耗電量。再予以歸納成為本土化之上述ARI權重係數，而完成整體VRV系統精確可行之EAC計算公式，做出具體貢獻。

Keywords: EAC, full-scale experimental Validation, ABRI Lab, VRV
The VRV air-conditioning system has been gaining overwhelming popularity in recent years due to its superb merits such as high energy efficiency, lower power consumption, low noise and increasing thermal comfort.
During last phase of study, computer simulation using the DOE 2.1 as a tool has been performed systematically to establish a calculation equation for the EAC for Green Building Evaluation Indexes, in replacing the currently adapted fixed constant of 0.8. It is the goal of this year’s project to further validate this equation by conducting a series of full-scale experiments at the ABRI Tainan Laboratory. The experimental result will be organized as a model to revise the equations established during last phase of study with good accuracy.
Various different VRV systems which were commercially available on the local air-conditioning market will be adapted so that comparative study can be performed among them. The IPLV curves, which are the essential performance curve of each specific VRV system will then be obtained under local weather conditions.
It is expected that through the execution of this project, the calculation equation of the VRV system to be adapted in the Green Building EAC evaluation index will be finalized and validated by the full-scale experiments. The test facilities established during this phase of study will then become the most suitable location of similar tests when building energy conservation is concerned.

第一章 緒論••••••••••••••••••1
第一節 計劃背景與目標••••••••••••1
第二節 研究方法與步驟••••••••••••6
第二章 節能實驗屋之建置及耗能歸零比對實驗之進行•7
第一節 全尺度建築空調系統耗能比對空間之規劃•7
第二節 實驗空間內、外部環境實際施工過程•••13
第三節 耗能歸零實驗之進行與結果•••••••20
第三章 本土氣候下之不同廠牌VRV空調系統室外機運轉性能曲線之建立及實驗印證•••••••36
第一節 IPLV及實驗設備之架設與實驗方法•••37
第二節 A廠牌IPLV實驗結果與分析••••••56
第三節 B廠牌IPLV實驗結果與分析••••••59
第四節 C廠牌IPLV實驗結果與分析••••••61
第五節 D廠牌IPLV實驗結果與分析••••••65
第六節 各廠牌IPLV與COP性能效率曲線實驗結果模式化及比對分析••••••••••65
第四章 IPLV實驗模式與電腦模擬結果之比對分析••69
第五章 結論與建議•••••••••••••••69
第一節 結論•••••••••••••••••69
第二節 建議事項••••••••••••••72

參考文獻••••••••••••••••••••73

1. 內政部建築研究所，“ 玻璃帷幕牆對建築空調耗能影響之研究 ”。
2. 內政部建築研究所，“ 變冷媒量(VRV)空調系統於日常節能指標EAC應用之研究 ”。
3. 內政部建築研究所，“ 玻璃帷幕牆建築室內舒適性改善之研究 ”。
4. American Society of Heating, refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc., “ ASHRAE Handbook FUNDAMENTALS ”, 2001.
5. 黃瑞隆、陸紀文、黃建民、謝文健、謝建新，“ 空調工程與設計