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  節能新產品介紹

為了因應節約能源及省錢省電方案，目前市面上以有開發出新型產品

可供大家參考，資料以在整合中

熱泵熱水器（以同樣的用水量來計算，會比電熱水器省電約70％）

外接式變頻模組（目前是針對全密式壓縮機的冷氣主機）5RT ～ 60RT

是將一般傳統式的冷氣主機提升變頻冷氣主機（AC變頻）

變頻運轉圖示及運轉說明

變頻模組內部包含兩個單元：控制單元(C)及變頻單元(I)

各單元的功能說明~

控制單元 (C)：

(1)   溫度的設定、顯示：具備設定目標室內溫度及顯示設定及室內實際溫度

(2)   溫度感測：模組隨時感測室內溫度並回饋！模組內建高壓、進水、回風等三溫度感測。

(3)   比對功能：將回饋之室溫與設定溫度進行比對並傳送變頻單元進行運轉頻率調控。

(4)   保護功能：具備電子式過熱保護、預防水塔結冰的控制。

(5)   頻率監控：可於操作面板顯示目前的運轉頻率！

(6)   運轉模式：當接收設定溫度時如何運轉並可於達設定溫度後，維持恆溫的運作。

變頻單元 (I)：輸出頻率切換、變頻電源匹配切換。

變頻模組運作模式：

當使用者設定溫度後，控制單元(C)會將設定溫度與室內溫度進行比對，並依據所差距的溫度來調整，變頻單元(I)的頻率輸出，(因壓縮機電源頻率與壓縮機運轉轉速成正比，而壓縮機轉速與耗電量三次方成正比)來製冷及達到恆溫效果。

Ps：溫度偵測與比對隨時存在，以因應室內溫度變化時進行冷氣能力的調整，以維持室內恆溫。

張永宗(國立台北科技大學能源與冷凍空調工程系教授） 2007/3/22

空調系統中又以冰水主機耗能為最大部分，約占系統耗電量的60％，因此提高冰水主機的能源效率，不僅可節約用電，減少業者的電費支出，同時可減少二氧化碳排放。

（一）提高冷卻水水質：

（二）冷凍油添加劑：

（三）變頻技術的應用：由於感應電動機具有構造簡單、堅固耐用、速率穩定、價格低廉、故障少、容易操作及保養方便等優點，廣泛應用於各行業的設備中。其耗電量與轉速的三次方成正比，亦即轉速減半消耗功率將降為八分之一。又空調系統是以最大尖峰負載作設計考量，大多在部分負載下運轉，因此，若採用變頻技術控制必可節省相當可觀的電力。

（四）一次／二次冰水系統（decouple系統）：

（五）區域空調系統：

（六）最佳冰水水溫：

（七）最佳冷卻水水溫：

(八)冰水主機最佳化操作：

前述 (一)至 (三)屬設備改善方式，(一)、(二)項已執行多年，第三項則為較先進方法，市面上案例也越來越多。(四)、(五)項屬系統架構的節能方式，在設計規劃時就必須考量。(六)至 (八)項屬運轉策略節能方式，早期的空調系統附屬設備較簡易，最佳化策略不易執行，但隨著變頻設備的普及和監控技術的提升，現在執行起來就容易許多。

「京都議定書」對已開發中國家強制規範抑制其溫室氣體排放的目標與時程，提高能源使用效率不但可以節省電能，減少對電力的需求，更可以降低發電用相關能源，如石油、媒等的使用，將可直接抑制溫室氣體的排放，因此節約能源將是政府未來施政的重點。而冰水主機耗電量大，是節能的首要目標。

一、變頻省電原理

(一)變頻與傳統冷氣運轉模式

傳統冷氣(左圖綠色線)啟動時瞬間電流約運轉電流的 4~6倍，運轉模式全速運轉當溫度到達設定溫度時即停機，不僅耗電且對壓縮機耗損較大，進而影響壓縮機壽命。

變頻冷氣(左圖紅色線)啟動以軟啟動模式，消除高啟動電流，當達到設定溫度時即以低頻方式維持溫度，此時壓縮機轉速減半，耗電量與轉速三次方成正比，因此可以得到30~40%的省電效能。省電部份如左上圖黃色區塊部份。

(二)消耗電力與馬達轉速三方成正比

如上圖，頻率與馬達(壓縮機)轉速成正比，當冷房達到設定溫度時，壓縮機的頻率降至30Hz即轉速降至一半，冷媒流量(圖示藍線)降一半，即可維持室內溫度；但耗電量(圖示紫線)因為三次方的關係則降為12.5%。而傳統冷氣僅能全速運轉無法變速運轉因此比較耗電。

二、變頻與功因改善節能之釐清

冷氣變頻模組所使用電容其功能在於穩壓，最主要在頻率變換過程，電壓(v)需與頻率(f)相匹配，否則對馬達或壓縮機產生震動及破壞壓縮機線圈絕緣的情況發生，因此在所有變頻技術應用上『電容』是最基本設計，可克服變頻過程，瞬間電壓不足的情況，穩定機具的運行；而非是提高功率因素為訴求，一般來説AC變頻具有30%省電效能，DC變頻具有40~50%效能，然而，提高功率因素僅產生3~10%省電效能。

變頻省電原理因耗電量與壓縮機轉速(頻率)三次方成正比，AC變頻頻率最低至30Hz，等於轉速1/2三次方成正比，因此創造近三成電費節省，DC變頻頻率最低至15Hz，即15/60Hz三次方成正比，其省電效能最高可達50%!!

隨著蒙特婁議定書與京都議定書的發展，HCFC的替代技術愈來愈受到重視，
因此如何選用適當的冷媒與使用較節能的設備，便成為目前刻不容緩的議題。
冷媒在冷凍空調與熱泵系統中扮演工作流體的角色，而理想的冷媒應具備穩定的化性與惰性，
且擁有良好的熱傳特性與流體流動的性質。
此外，它必須與其它物質相容、與潤滑油互溶、無毒、成本低及符合環保的特性。
當然，並非所有的物質都符合這些特性，因此許多不同種類的冷媒開始發展
並應用於HVAC&R的系統中。隨著冷媒的發展與蒙特婁議定書的管制，
使用的冷媒由CFC、HCFC到HFC，雖已漸漸不再嚴重威脅我們生存的環境，
但不可否認的是，我們的環境仍受所使用的冷媒種類所影響。

CO2的特點
在CFC尚未問世前，自然冷媒在冷凍空調系統中扮演著重要的角色。
CO2在地球上是取之不盡、用之不竭的自然物質，早在二十世紀初就已
使用在工業與漁業的冷凍系統中，冷媒代號為R-744。
CO2具有高容積比的體積冷凍能力特性，與HCFC-22相比較高出約5倍，
因此在系統的尺寸上可大幅縮小。
由於CO2具有較小的表面張力與液態黏滯度，而較小的表面張力促成氣泡的形成，
因此產生較高的熱傳係數；另外，較小的液態黏滯度將使CO2在管道中的壓力降較小。
其它的特點包括：
（1）不破壞臭氧層。
（2）全球暖化潛勢（GWP）為1。
（3）取得容易（可從工業廢氣中取得），成本極低。
（4）對人體健康與居住環境無短、中、長期之害處，故不需回收或再處理。
（5）無毒且不會分解出刺激性物質。
（6）不可燃（Non-Flammable）與不會爆炸（Non-Explosive）。
（7）極佳的熱力性質。
（8）CO2冷媒系統可使用傳統的礦物類潤滑油。
（9）CO2系統在一般夏季外氣條件之散熱過程為穿越臨界點或超越臨界點的過程，因無實際上的冷凝現象，故散熱用熱交換器，稱之為氣體冷卻器。
（10）對相同的氣體冷卻器出口溫度而言，壓縮機吐出壓力愈高則製冷能力愈大。
（11）壓縮比低。當R-134a之冷凝溫度50℃，蒸發溫度0℃時，壓縮比為4.3；而CO2氣體冷卻器出口溫度37℃，蒸發溫度0℃時，壓縮比為2.6。同時，壓縮機的壓縮比降低，壓縮過程可更接近等熵壓縮而使效率提升。
（12）氣體冷卻器的漸近溫度（approach temperature）比R-134a的10~15°K小許多。
（13）相同體積的蒸發器，CO2的管徑小、管排數多。
（14）因為系統壓力大，CO2於蒸發器中之冷媒分布較均勻。
（15）氣體密度高，可降低使用的管路與壓縮機尺寸，而使系統重量減輕、結構緊湊、體積小。

CO2熱泵熱水器
熱泵熱水器為供給家用熱水、空調暖氣、加熱進入室內的冬季寒冷外氣、
鍋爐供水預熱或其他製程，是相當具有效率與經濟效益的方法。
熱泵熱水器的優點包含減少加熱所需之天然氣與燃料用量
以及減少冷凝器散熱至外界的熱污染，其應用對象包括：
中溫熱水（40~60℃）需求大、冷氣需求小（或不需要）的場所，
鍋爐用戶（補給水預熱），住宅、宿舍、有淋浴設施的運動場所，
醫院、旅館和溫泉區有熱水與再加熱的需求場所。
溫帶至寒帶國家由於日常生活熱水需求量大，以日本為例，
家用熱水的能源消耗佔家庭能源支出的30%，且大多是採用熱水鍋爐。
高緯度國家對於臭氧層破壞、全球暖化等議題特別重視，因此諸如歐洲、
日本等較先進的開發國家便極力發展CO2熱泵熱水器。

“ECO Cute”CO2熱泵加熱器
電子式熱泵水加熱器”ECO Cute”使用自然冷媒CO2，
這是一種高效率的水加熱系統，這也使得該類技術越來越受重視。
這個技術的製造技術重要時期－”ECO Cute”在水加熱器領域受到高度的期望，
因為該類加熱器的熱源多半是油、瓦斯或電力。
”ECO Cute”成為受到注目的產品，這是由於它在政府及工業界間的定位，
它減少了CO2是保護環境產品，符合京都議定中的全球暖化潛勢。
由於它具有高效率的優點，日本政府由2002年10月開始補助”ECO Cute”產品的開發，
所以它將會在2003年大幅度的成長。
儘管”ECO Cute”的初始成本比傳統的電子式水加熱器高，
但是主要的成本僅在產品研發的前五年。更進一步來說，
”ECO Cute”藉由熱泵的原理已達到高能源效率的成果(COP超卨3.0)。
因此，採用”ECO Cute”的產品已經可以預期可達到全球環境保護的重要目標。
”ECO Cute”也儼然成為家電業的重要指標，它不但解決尋找新能源的問題，
更使得它的發展更往前邁進了一大步。當日本政府於2002年10月開始補助”ECO Cute”的研發，
它就已經大幅度的漫延開了。使用與熱泵空調的相同原理，
CO2熱泵水加熱器使得由開放空間的空氣中吸收熱來加熱水更有效率。
自然冷媒CO2所具備的高效率，它具有使水加熱到90℃而不影響
0、20、40、60、80、100、120、140、1000個交換單元的能力。
在2001、2002、2003、2004、2005年的”ECO Cute”市場預測中，
它具有保護環境的因素在內。”ECO Cute”比過去使用氟碳化物冷媒的熱泵具有更佳的能力
（傳統的熱泵僅能加熱到60℃）。如同熱泵空調機一般，它具有一個戶外機
（熱泵單元），利用壓縮機壓縮冷媒．並有效地吸收開放空間空氣中的熱，
將熱傳至熱水儲存槽加熱。
目前已有三家製造商製造該類熱泵系統，包括Denso、Daikin、Sanyo。Denso提供
其它製造商OEM，Daikin則製造完全屬於他們的產品，Sanyo則試圖拓展
”ECO Cute”的多樣化商品的目標。這些製造商努力的使”ECO Cute”
的商品被稱為全電氣化商品的一部份。當使用夜間的低成本電力，則驅動時的成本將降的更低

CO2系統的瓶頸
由於CO2系統穿越了臨界點的熱力特性，因此在設計上有許多待突破的技術，包括：
（1）由於其工作壓力高於傳統許多，而且吸排氣的壓差與溫差皆頗大，因此壓縮機之各部零件的機械結構、壓縮室的防洩漏設計、傳動軸上的軸承選用、高壓環境的潤滑油與油路設計、吐出口部位的排氣閥設計等，均應特別注意。
（2）應用於密閉型壓縮機時，耐高壓的馬達結構、高啟動負荷的馬達選用、低馬達轉子慣性、小體積高扭矩及高效率的馬達性能等設計，皆是不可忽略的。
（3）如何在小管徑、高質量流率的CO2冷媒流動時，提高熱傳效率。例如設計出高熱傳效果的管排型式與空氣流路、強化吸排熱風扇的風速與風量等為熱交換器設計時應注意的事項。
（4）其他如因高壓系統之動態特性掌控、高壓負荷運轉之振動噪音的防制，也是研究CO2壓縮機所需面臨之重要技術課題。

結論
CO2所具備的高效率是有目共睹的，伴隨著加工技術的成熟，
使用CO2這類高壓的自然冷媒不再是遙不可及。在保護環境的相關法令下，
尋求另一解決冷媒需求的途徑是刻不容緩的。由其他國家在相關領域的發展中，
不難發現，在安全許可的考量下，使用自然冷媒可充分改善當前替代冷媒
的問題，不但提昇相關技術與促進產業升級，更重要的是使環境不再受到危害。

大金 http://www.daikinaircon.com/sumai/alldenka/ecocute/summary/index_g.html

規格http://www.daikinaircon.com/sumai/alldenka/ecocute/spec/index.html

日立 http://kadenfan.hitachi.co.jp/kyutou/index.html

規格http://www.hitachi-ap.co.jp/products/business/home/eco/lineup/spec.html

此產品為 外接式變頻模組

目前是針對大型空調主機所設計出來的  冷氣變頻模組

適用機型為 5RT～30RT水冷式箱型主機（不限廠牌）

限定三相電源，省電效果高逹 30％

本系列產品為 AC變頻，變頻方式以提升為 無段式變頻

依環境負載情況，温差最佳可控制在正負0.5（恆温效果佳）

壓縮機起動方式更改為緩起動方式，以 低起動電流，延長壓縮機壽命（無起動電流方式起動壓縮機）

保護措施設計有

回油防護設計（確保壓縮機內冷凍油油量）

壓縮機過熱保護

過電流保護

管路防冰設計（防止冷煤液壓縮）

本產品公司 二年保固

公司近期內將推出 氣冷式及水冷式之冰水主機系統

國內各冷氣變頻機種概況

n      1.省電是《必需》，安全及穩定性才最重要！

n      2.目前供貨AC及DC模組給三家冷氣製造廠且測試至少一年以上！

n      3.目前市面已有數百台搭配本公司變頻模組的冷氣

n      4.第一批的商品已達七年 ~仍在運轉中！

       較定頻冷氣節省近33%電費

n      95年07月能源報導  第11頁   高效率「省能展示櫃」技術開發

n      撰文：謝文德、謝燕廷

n      工研院則將已自行開發且成功應用於便利商店之變頻控制技術，現階段採較簡易與少段之頻率切換控制策略。

n      測試方式是當展示櫃負載降溫至設定溫度5℃以下時則切換成低頻率運轉，以達到省能效果，其中以24小時定頻60Hz運轉之耗電量測試結果為基準（即原系統），再進行不同壓縮機頻率試驗，分別降頻至50Hz及40Hz運轉（降至30Hz以下會產生回油與震動問題）。

n      其中40Hz之壓縮機省能效率為20％！

科技成立於 2003 年，一直以來致力於，『冷氣變頻模組』研發與生產，目前已獲國內冷氣製造商採用並推出『AC變頻』冷氣機種；依工研院SEER標準，較傳統定頻冷氣省電效率可達32.9%；近來更『克服施工技術』問題，推出『外接式冷氣變頻模組』！

能源局 推動企業節能

　　成立技術服務團 全省走透透推廣 明辦研討會與各界交流 　　 　　為協助產業，經濟部成立「工業節能技術服務團」，以計畫執行方式，由工研院副院長曲新生領軍，全年積極推動工業能源用戶「節能減碳」推廣活動，16日將辦理「大用戶節能技術交流研討與節能成效示範觀摩會」，藉由表現績優的節能尖兵分享節能績優案例及寶貴經驗，與各界進行交流、觀摩，嘉惠更多產業，落實推動節能工作。 　　 　　96年經濟部能源局為加速擴大推動節約能源的廣度與深度，由工研院能環所協助集團企業成立內部節能服務團，建構集團企業內部自發性節能的能量，藉由政府與民間的共同合作，建立全面的能源管理專業能力，發揮最大經濟效益，96年有友達光電、中鋼、正隆、長春、味全、新光合纖及聯華電子等7大集團企業率先加入；97年有力麗紡織、中鴻鋼鐵、台灣塑膠、南亞塑膠、台塑石化、台灣化學纖維、台積電、永豐餘、李長榮、矽品精密、旺宏、華新科等12大集團企業，皆是我國各產業具指標性的龍頭產業，節能效益可期。 　　 　　能源局組長陳金德表示，經過一年多的努力，友達、中鋼、正隆、長春、味全、新光合纖及聯華電子等7大集團企業，實地節能已達7.8萬公秉油當量，CO2減量達21.4萬公噸，相當節約8.2億元，直接或間接促進投資16億元能源與環保投資效益，值得推廣至各界效法。而未來有台塑四寶、台積電等12大集團企業投入節能，預計將有78.1萬公秉油當量的節能成效。 　　 　　「能源查核與耗能合理化輔導」計畫主持人詹益亮副組長表示，「工業節能技術服務團」從年頭到年尾，全省走透透，節能服務不停息，計畫執行期間，除例行實地查核節能服務，提供能源用戶節約能源改善建議外，並定期辦理相關節能推廣活動，包含能源網路申報說明、不同主題的節能技術研討、產品設備耗能指標座談、集團企業種子專節能專家研習、節能示範觀摩交流以及網路節能課程等多元化活動，每年至少2,000人次以上參與；讓節能推廣工作，無論從靜態、動態、距離遠近，讓產業節能觀念及技術，都能隨手可得，加以應用。 　　 　　經濟部為擴大服務產業能源用戶，特設置「全方位節約能源服務系統」及節能技術諮詢服務專線，產業各界可獲政府節能減碳相關輔導政策及申請資訊，並可下載各設備、行業節能出版品及節能線上教學課程等節能資源。 　　 　　我國工業部門97年能源消費量占全國67.1 %，多年來，工研院協助經濟部能源局，協助產業能源查核服務，成效斐然，下一計畫目標，民國98～101年，將再發掘24萬公秉油當量的節能潛力；並持續提供能源查核及節能技術服務與諮詢，調查主要能源設備能源使用效率現況，協助產業能源用戶節能目標設定，落實能源使用合理化，提升整體產業能源使用效率及國際競爭力。 　　 　　 　　 　　【資料來源 2008-12-15 /經濟日報】

目前由於物價上漲，大家也愈來愈重視節能的觀念，

當然市場上也不斷推出許多的節省商品來吸引消費者所需的節省需求，

但其實要落實節能及省錢並不見得要花錢的，

在此就提供幾個不用花錢的省水妙招：

一．浴室蓮蓬頭的免費省妙招．

其實家裡浴室所使用的蓮蓬頭開關都會有二個水量調整鈕，

一個是調整熱水水量用的，另一個是調節冷水水量用的．

所以我們只需要使用一支一字的螺絲起子就可以調整設定蓮蓬頭的水量大小．

例如：如果你想調整熱水的出水量，就可以先將水龍頭轉至熱水的方向並先將水量轉到最大，然後再用一字起子去調整熱水方向的水量調整鈕(如圖紅色框圈處)，如此就可以將熱水的出水量調整到適當的水量．

冷水水量的調整，同上述做法．

一．馬桶的免費省水妙招：

一般人為了節省馬桶的用水量，

都會去買所謂的省水器或再馬桶的水箱裡放置物品，以降低水箱的水量，其實你只要將水箱內的浮球銅桿做彎曲調整就可以輕易的減少水量的水量，

做法如下：

首先你必須先將浮球桿銅旋轉調緊(因為一般的浮球銅桿都沒確實轉緊，

所以你必須先將浮球桿銅轉緊以避免造成浮球因浮力而移位轉向)，

然後再用雙手將浮球桿銅做向下彎曲的動作，

使浮球的高度向下(如圖片中的浮球高度已向下調整至原來的一半)，

如此就可以調整水箱的水量．

PS.其實能源的浪費主因，並非來自你使用的器具及設備，

      而是你使用這些器具及設備的習慣，

      只要調整你的使用習慣就可以有效的節能．