案例說明
計算使用自來水因為經過馬達所產生之耗電量,了解使用自來水時同時使用電力的情形,提醒同仁對於用水與用電的直接關係。
設計理念或改善流程
設計理念:大樓使用自來水需要從地下室下水池,藉由沉水式揚水馬達揚水至屋頂上方水塔,這個階段的用電就會增加用水的碳排放。而為了加強水壓所增設的加壓馬達,也同樣讓用水時產生電力使用。因此計算相關馬達耗電量,加深同仁節水節電的基礎觀念。
綠屋頂使用自來水灌溉因經過馬達所增加之碳排放計算
1. 研究摘要與結論
雖然台北市政府自來水處會在不同年度公告每度用水之碳排放量,但因為大樓使用自來水需要經揚水馬達將水打上屋頂水塔,因此增加了馬達用電量,經過相關設備數據計算結果,假設以綠屋頂全部使用自來水澆水量每年平均15.5度計算,每年因此增加的用電量為0.3565Kwh,用電碳排放量為0.189658 kgCO2e;另外假設綠屋頂灌溉自來水全部經過木川KQ200加壓馬達,則每年因此增加的用電量為0.93Kwh,總碳排放量為0.49476 kgCO2e。自來水15.5度因經過馬達所增加之碳排放量為1.1656 kgCO2e。因此每年因為綠屋頂使用自來水灌溉,加計需要透過揚水馬達與加壓馬達而產生的電力碳排放,所造成的總碳排放量為1.85 kgCO2e。
2. 雨撲滿年用水量計算
依據雨水回收「水錶度數」記錄表,最近三年平均使用雨水(47+43+40)/3=43.3度
3. 綠屋頂年用水量計算
綠屋頂大部分使用自來水澆水
99年11月公共自來水錶度數顯示180度
103年11月公共自來水錶度數顯示242度
平均每年為(242-180)/4年=15.5度
4. 揚水馬達用電計算
三相電功率:P=√3VI (P:功率 V:電壓 I:電流 √3=1.732)
管委會沈主任提供量勾表三條線測值
R:31.1
S:32.9
T:31.4
取其平均電流:31.7666666
P=1.732x380x31.77=2090.7432W
以大樓使用之九如牌25HP沉水式馬達為計算依據
揚程50M時LPM為1500(每分鐘1500公升)
於是每小時可揚水60分鐘x1500公升=90噸
因此25HP沉水式馬達每小時耗電2.0907432Kwh除以90噸水,得出每噸水耗電0.023Kwh
5. 加壓馬達用電計算
以木川KQ200 1/4HP沉水式馬達為例
功率200W, LPM為55(每分鐘55公升)
於是每小時可加壓水量60分x55公升=3.3噸(度)
每度水的用電為0.2kW/3.3噸=0.06Kwh
6. 結論
揚水馬達抽水上屋頂每1公噸水用電量為0.023度(Kwh),假設以綠屋頂全部使用自來水澆水量每年平均15.5度計算,每年因此增加的用電量為0.3565Kwh,用電碳排放量以民國102 年經濟部公告碳排放係數0.522 kgCO2e/度計算,總碳排放量為0.186093 kgCO2e;另外假設綠屋頂灌溉自來水全部經過木川KQ200加壓馬達,則每年因此增加的用電量為0.93Kwh,總碳排放量為0.48546 kgCO2e。
計算結果重要數據
6.1 揚水馬達抽水上屋頂用電每1公噸水(1度水)= 0.023Kwh
6.2 木川KQ200加壓馬達用電每1公噸水(1度水)=0.06Kwh
6.3 為了綠屋頂灌溉因揚水馬達抽水上屋頂年用電量為0.3565Kwh,每年用電總碳排放量為0.189658 kgCO2e。
6.4 為了綠屋頂灌溉因木川KQ200加壓馬達年用電量為0.93Kwh,每年用電總碳排放量為0.49476 kgCO2e。
6.5 自來水15.5度依據台北市自來水處102年公告每度水排放二氧化碳約當量0.0752 kgCO2e計算,用水碳排放量為1.1656 kgCO2e。
6.6每年因為綠屋頂使用自來水灌溉,加計需要透過揚水馬達與加壓馬達而產生的電力碳排放,所造成的總碳排放量為1.85 kgCO2e。