儲冰式空調系統
儲冰式空調（又稱儲冰空調、空調儲冰系統）是在夜間電價便宜的離峰時段運轉主機製冰，把冷能以冰的形式儲存起來，白天尖峰時段再融冰供冷的空調系統。它把空調用電移到離峰時段，藉此降低電費與契約容量；以型錄試算為例，全量儲冰空調的年電費約為傳統空調的四成。
儲冰式空調最適合空調負荷集中在白天、尖峰與離峰用電差距大的場所，例如辦公大樓、學校、百貨與機場。奇立以 PES 品牌生產全凍結式儲冰槽，2005 年成為臺灣儲冰空調市場市佔率第一，案場包括桃園機場與中台禪寺。
重點整理
- 轉移尖峰、節省電費：把空調用電移到電價便宜的離峰時段，電費與契約容量都明顯下降。
- 全量儲冰最省：同一案例試算，分量儲冰的年電費約為傳統空調的 70%，全量儲冰約為 39%。
- 主機可以變小：主機運轉時間拉長、全程滿載運轉，冰水主機容量可大幅縮減，例如 200 噸可降為 150 噸級。
- 適合負荷集中的場所：體育館、宗教大堂、百貨、機場、學校、博物館與高科技廠房，都已有導入案例。
- 停電也能供冷：融冰泵接上緊急發電機，即使白天停電，仍可用儲存的冰繼續供冷。
目錄
儲冰式空調是什麼？原理與運作方式
儲冰式空調利用水結冰時儲存的「潛熱」：1 公斤 0°C 的水凍結成冰可儲存 79 kcal，若從 15°C 的水開始凍結，每公斤合計可儲存約 94 kcal 的冷能。夜間製冰儲存冷能，白天融冰吸收冰水的熱量，就能取代主機在尖峰時段運轉。
傳統空調與儲冰式空調的運作差異
傳統中央空調在需要冷氣時才啟動冰水主機與所有附屬設備，而空調用電最高的時段，正好是電價最貴的尖峰時段。
儲冰式空調則分成兩段運轉：
- 夜間製冰：在電價最便宜的離峰時段，啟動滷水主機與儲冰滷水泵，以約 -5.5°C 的滷水把儲冰槽內的水凍結成冰。
- 白天融冰：需要冷氣時，只要啟動融冰滷水泵，讓滷水流經儲冰槽降溫，再透過板式熱交換器提供冰水給空調使用，主機不必在尖峰時段運轉。
儲冰式空調的設備組成
一套儲冰式空調系統包含五類主要設備：
- 儲冰主機（滷水主機）：夜間製冰時，把滷水冷卻到 0°C 以下。
- 儲冰槽：儲存冰與冷能，槽內設有熱交換管，讓滷水與水進行熱交換。
- 儲冰滷水泵與融冰滷水泵：分別負責製冰與融冰時的滷水循環。
- 板式熱交換器：將融冰後的低溫滷水與空調冰水隔開進行熱交換，提供冰水給空調使用。
- 冷卻水塔、冷卻水泵與融冰冰水泵：負責主機散熱與冰水輸送；既有空調改設時，這些設備多半可以沿用。
儲冰槽的規格與構造，請見全凍式儲冰系統。
全量儲冰與分量儲冰
依儲冰量占空調負荷的比例，儲冰式空調分為兩種設計：
| 類型 | 運轉方式 | 適合情境 |
|---|---|---|
| 全量儲冰 | 白天的空調負荷全部由夜間儲存的冰提供，尖峰時段主機不運轉 | 空調時段集中、負荷可預估，例如辦公大樓、學校、體育館 |
| 分量儲冰 | 夜間儲冰供應部分負荷，白天再由主機補足其餘負荷 | 負荷大或全天運轉，例如百貨、機場、醫院、高科技廠房 |
儲冰式空調優缺點：省電費、降低契約容量
儲冰式空調的優點主要來自電價差與契約容量：把尖峰用電移到離峰，流動電費變便宜；尖峰時段不需要主機運轉，契約容量與受電設備也能縮小。導入前則需要考量初設成本與儲冰槽的放置空間。
轉移尖峰用電，節省流動電費
在二段式或三段式時間電價下，離峰電價遠低於尖峰電價。儲冰空調在夜間或半尖峰時段運轉主機製冰，把白天的空調用電轉移出去，同時平衡電力負載。台電對儲冷式空調另有電價優惠措施，實際內容以台電現行規定為準。
降低契約容量與基本電費
以一座工廠為例，生產設備用電 100 kW、空調尖峰用電 100 kW，採用傳統空調時，契約容量需申請 200 kW。改用儲冰空調後，製冰時段在夜間生產設備停機時運轉，白天只需融冰供冷，契約容量仍可維持 100 kW，基本電費與新設線路補助費都能降低。
主機容量更小、運轉效率更高
傳統空調的主機容量依尖峰負荷選定，但一年中真正達到尖峰負荷的時間通常不超過 60 天，春秋季的負荷甚至低於 50%，主機投資有一部分是閒置的。例如某空調負荷為每小時 200 噸、運轉 9 小時，總負荷為 1,800 噸·時；若改用儲冰空調、把主機運轉時間延長為 15 小時，主機容量可降為 120 噸，考量製冰時效率較低，選用 150 噸級即可，傳統空調則需 200 噸。
此外，儲冰主機製冰時全程以 100% 容量運轉，不會像傳統主機一樣長時間在低負載下運轉；傳統主機卸載到 50% 容量時，耗電仍高達滿載的 75%。
年度電費比較：傳統、分量與全量儲冰
在同一空調負荷下，傳統空調的契約容量需要 117 kW；改用分量儲冰可降為 74 kW，全量儲冰只需 25 kW，年電費也隨之大幅下降：
| 空調型式 | 契約容量 | 年電費（二段式電價） | 年電費（三段式電價） |
|---|---|---|---|
| 傳統空調 | 117 kW | NT$584,474（100%） | NT$645,105（100%） |
| 分量儲冰空調 | 74 kW | NT$408,906（約 70%） | NT$441,087（約 68%） |
| 全量儲冰空調 | 25 kW | NT$225,854（約 39%） | NT$229,496（約 36%） |
試算依型錄編製當時的電價計算，實際電費會因電價調整、用電型態與設計條件而不同，導入前建議依現場負荷進行經濟效益評估。
低溫冰水與停電備援
儲冰系統可以提供較低溫的冰水，用於冷藏、低溫除濕與製程冷卻。在相同室溫條件下，低溫冰水可以減少供風量與供水量，風車馬力可降低約 35%、冰水泵耗電減少約 25%，也能減少工程費用。若把融冰泵接上緊急發電機電源，即使白天停電，仍可用儲存的冰繼續供冷。
儲冰式空調的缺點與導入考量
- 初設成本較傳統空調高：需要增設儲冰槽、滷水泵與板式熱交換器，初期投資較高；但主機容量與受電設備可以縮小，加上每年節省的電費與基本電費，可逐步回收投資。
- 需要放置儲冰槽的空間：儲冰槽可埋設於戶外、放在地下室或建築筏基槽內，也能戶外架高安裝，不一定要佔用室內空間。
- 需依場所負荷量身規劃：全量或分量儲冰、儲冰容量多大，都要依空調負荷特性設計。奇立可依現場條件提供系統設計與經濟效益評估。
儲冰式空調適合哪些場所？應用案例
儲冰式空調最適合空調負荷集中在特定時段、或尖峰與平時負荷差距大的場所。奇立 PES 儲冰系統已應用於桃園機場、中台禪寺、南科奇美電子、臺中科博館、南山高中等案場。
實際案場
| 案場 | 儲冰容量 |
|---|---|
| 中台禪寺 | 10,000 RT-HR |
| 桃園機場 | 9,000 RT-HR |
| 南山高中 | 8,100 RT-HR |
| 南科奇美電子 | 7,000 RT-HR |
| 臺中科博館 | 6,370 RT-HR |
不同場所的設計案例
空調負荷越集中的場所，儲冰空調能縮小的主機容量越多。例如體育館改用全量儲冰後，主機從 620 RT 降為 120 RT，用電從 750 kW 降為 160 kW；各類場所的設計比較如下表：
| 場所 | 負荷特徵 | 儲冰設計 | 傳統空調 | 儲冰空調 |
|---|---|---|---|---|
| 體育館、宗教大堂 | 非常態使用，短時間聚集大量人員 | 全量儲冰 | 主機 620 RT、用電 750 kW | 主機 120 RT、用電 160 kW |
| 乳製品工廠 | 每日僅 1 小時的低溫殺菌冷卻 | 全量儲冰 | 主機 86 RT、用電 105 kW | 主機 5 RT、用電 7.5 kW |
| 化學工廠 | 化學反應時短時間大量冷卻 | 分量儲冰 | 主機 420 RT、用電 470 kW | 主機 80＋20 RT、用電 127 kW |
| 百貨公司、機場 | 假日與活動期間負荷高 30～40% | 分量儲冰 | 主機 3,200 RT、用電 3,232 kW | 主機 1,600 RT、用電 2,100 kW |
| 高科技潔淨室廠房 | 24 小時運轉，外氣負荷隨季節變化 | 分量儲冰 | 主機 16,000 RT、用電 14,400 kW | 主機 13,000＋2,400 RT、用電 12,300 kW |
| 辦公大樓 | 尖峰負荷全年不超過 65 天 | 全量儲冰 | 主機 1,200 RT、用電 1,380 kW | 尖峰時段用電 256 kW |
| 學校（既有空調改設） | 5～10 月、白天與夜間活動 | 全量儲冰 | 契約容量 2,300 kW | 契約容量 1,200 kW |
其中學校案例是把既有的中央冰水空調改設為儲冰系統：原有的冷卻水泵、冰水泵、冷卻水塔與配電盤都保留使用，只增設儲冰槽、板式熱交換器與滷水泵，並將原主機改為儲冰主機。
奇立 PES 儲冰式空調系統
奇立自 1986 年開始生產儲冰設備，1991 年投入全凍結式儲冰設備，並以 PES 品牌行銷，2005 年成為臺灣儲冰空調市場市佔率第一，產品也外銷日本。
- 自主研發、廠內生產：全凍結式儲冰槽由奇立自主研發，依案場需求客製容量並在廠內生產。
- 針對臺灣高溫高濕設計：槽體熱損值低、斷熱佳不結露，並採用全不鏽蝕材質，室內放置（ΔT 35°C）熱損值僅 0.059%。
- 安裝彈性：儲冰槽可戶外直接埋設、放置於地下室或建築筏基槽內，也可戶外直接放置或雙層架抬安裝。
- 經濟效益評估：可依現場空調負荷與用電型態，提供系統設計資料與經濟效益分析。
儲冰槽的規格、構造與安裝方式，請見全凍式儲冰系統。
儲冰式空調常見問題
儲冰式空調真的比較省錢嗎？儲冰式空調的節省主要來自兩方面：一是把空調用電移到電價便宜的離峰時段，降低流動電費；二是尖峰時段不需要主機運轉，契約容量與基本電費隨之下降。以型錄試算為例，分量儲冰的年電費約為傳統空調的 70%，全量儲冰約為 39%。
全量儲冰和分量儲冰怎麼選？空調時段集中、負荷可預估，且有足夠空間放置儲冰槽時，全量儲冰的電費節省最多；負荷大、全天運轉或儲冰槽空間有限時，分量儲冰的設備投資較低，也較有彈性。實際選擇需依空調負荷曲線與電價條件評估。
既有的中央空調可以改成儲冰式空調嗎？可以。原有的冷卻水塔、冰水泵與配電設備多半可以保留，只需增設儲冰槽、板式熱交換器與滷水泵，並將主機改為可製冰的儲冰主機。
儲冰式空調和儲冷式空調有什麼不同？儲冷式空調是利用離峰電力預先儲存冷能的空調系統統稱，依儲存方式分為儲冰式與儲冷水式。儲冰式利用水結冰時的潛熱儲存冷能，相同體積可儲存的冷能比冷水多，儲槽所需空間較小。
儲冰式空調價格怎麼估算？價格主要取決於儲冰容量（RT-HR）、全量或分量儲冰的設計、儲冰槽數量與安裝方式（埋設、地下室或筏基），以及是新建系統還是既有空調改設。由於每個場所的負荷與電價條件不同，建議先依現場資料進行經濟效益評估，再估算投資金額與回收年限。
停電的時候還能供冷嗎？可以。只要把融冰泵接上緊急發電機電源，即使白天停電，主機無法運轉，仍可用儲冰槽中的冰繼續供冷。
儲冰槽要放在哪裡？會不會很占空間？儲冰槽可戶外直接埋設、放在地下室或建築筏基槽內，也可在戶外直接放置或以雙層架抬高安裝，不一定要佔用室內空間。各型號尺寸請見全凍式儲冰系統。
哪些場所適合導入儲冰式空調？空調負荷集中在特定時段、或尖峰與平時負荷差距大的場所最適合，例如辦公大樓、學校、體育館、宗教場所、百貨公司、機場與博物館；需要低溫冰水或製程冷卻的工廠，也能藉由儲冰系統降低主機容量。
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