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1 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 之 研 究 黃 傳 興 鄒 金 台 林 俊 宏 莊 逢 輝 * 財 團 法 人 台 灣 大 電 力 研 究 試 驗 中 心 經 濟 部 能 源 局 * 摘 要 京 都 議 定 書 生 效 後 溫 室 氣 體 減 量 已 成 為 國 際 環 保 的 要 求, 而 能 源 效 率 管 理 係 節 能 與 環 保 政 策 中 相 當 重 要 的 一 環, 工 業 國 家 為 達 到 溫 室 氣 體 減 量 的 目 標, 皆 以 能 源 效 率 管 理 作 為 主 要 的 因 應 策 略 之 一, 其 中 尤 其 是 用 電 器 具 的 能 源 效 率 管 理, 更 是 各 國 採 行 的 節 能 重 點 台 灣 地 處 亞 熱 帶 並 屬 海 島 型 氣 候, 相 對 濕 度 高, 除 濕 機 的 使 用 有 增 加 的 趨 勢, 除 濕 機 的 消 耗 電 力 高 於 電 冰 箱, 為 促 進 其 提 升 能 源 使 用 效 率 以 節 約 用 電, 實 有 制 訂 能 源 效 率 基 準 加 以 管 理 的 必 要 本 文 旨 在 研 議 除 濕 機 的 能 源 效 率 基 準 草 案, 經 由 國 內 外 資 料 蒐 集 研 析 購 樣 測 試 效 率 水 準 評 估 技 術 可 行 性 探 討 基 準 草 案 研 擬 業 者 座 談 會 召 開 等 程 序, 完 成 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 建 議 案, 並 提 送 能 源 主 管 機 關 參 辦, 目 前 已 獲 採 納 並 辦 理 國 內 外 意 見 徵 詢 中, 若 無 異 議, 將 會 於 近 期 內 公 告 定 期 實 施 壹 前 言 受 到 過 去 能 源 危 機 的 衝 擊, 提 高 用 電 器 具 能 源 使 用 效 率 普 遍 受 到 國 內 外 的 重 視,1975 年 美 國 制 定 能 源 政 策 及 節 約 法 案 (EPCA),1979 年 日 本 制 定 能 源 使 用 合 理 化 法 律,1980 年 我 國 制 定 能 源 管 理 法, 在 這 些 法 案 中 有 一 項 共 同 的 揭 示 事 項, 即 要 求 政 府 訂 定 耗 能 器 具 的 能 源 效 率 基 準 並 加 以 管 理, 以 促 進 耗 能 器 具 節 約 能 源, 由 此 顯 示 效 率 管 理 是 節 約 能 源 政 策 中 重 要 的 一 環, 國 內 外 皆 然 目 前 美 加 日 等 先 進 國 家, 甚 至 韓 國 及 中 國 大 陸, 為 節 約 能 源 及 因 應 溫 室 氣 體 減 量 的 訴 求, 大 幅 提 升 用 電 器 具 之 能 源 效 率 基 準, 因 此 我 國 亦 有 檢 討 修 訂 的 必 要, 經 濟 部 於 民 國 88 年 12 月 及 90 年 9 月 分 別 公 告 最 新 版 的 冷 氣 機 電 冰 箱 冰 水 主 機 等 能 源 效 率 基 準, 並 於 近 年 內 相 繼 實 施 為 進 一 步 提 升 能 源 使 用 效 率, 引 導 業 者 朝 向 更 高 效 率 的 產 品 發 展, 經 濟 部 於 民 國 95 年 1 月, 再 度 公 告 無 風 管 冷 氣 機 電 冰 箱 及 螢 光 燈 管 用 安 定 器 中 長 期 的 能 源 效 率 基 準, 作 為 未 來 業 者 努 力 的 目 標, 不 失 為 提 升 用 電 器 具 能 源 使 用 效 率 的 強 化 措 施, 然 為 增 加 能 源 效 率 管 理 成 效, 針 對 尚 有 節 能 潛 力 的 用 電 器 具, 有 必 要 持 續 制 訂 基 準 加 以 管 理 台 灣 氣 候 潮 濕, 依 據 中 央 氣 象 局 歷 年 來 的 資 料 顯 示, 台 灣 全 年 之 平 均 相 對 濕 度 高 達 80% 左 右, 梅 雨 季 節 更 在 95% 以 上, 如 此 潮 濕 的 環 境 勢 必 會 對 人 體 物 品 產 生 不 良 的 影 響 隨 著 國 民 所 得 增 加 及 生 活 水 準 提 升, 除 濕 機 的 使 用 較 過 去 有 增 加 的 趨 勢, 依 據 台 電 96 年 3 月 所 發 行 的 台 灣 地 區 家 用 電 器 普 及 狀 況 調 查 研 究 報 告 指 出, 若 以 住 戶 為 統 計 基 礎, 除 濕 機 的 普 及 率 由 民 國 83 年 的 9.3% 提 升 至 95 年 的 25.3 %, 目 前 市 場 雖 接 近 飽 和, 但 仍 有 微 幅 成 長 的 空 間 除 濕 機 目 前 市 場 年 需 求 量 約 25 萬 台, 市 面 上 估 計 約 有 大 同 三 洋 日 立 國 際 東 元 歌 林 聲 寶 普 騰 新 格 新 典 三 菱 惠 而 普 吉 普 生 富 及 第 西 屋 夏 普 開 利 等 20 多 個 品 牌, 標 檢 局 雖 已 將 除 濕 機 納 入 內 銷 檢 驗 品 目, 但 尚 無 能 源 效 率 基 準 規 定, 市 面 上 除 濕 機 的 效 率 良 莠 不 齊, 無 形 中 -99-

2 有 浪 費 能 源 之 嫌 除 濕 機 屬 空 調 器 具 之 一, 消 耗 電 力 雖 低 於 冷 氣 機, 但 較 電 冰 箱 為 高, 目 前 冷 氣 機 及 電 冰 箱 皆 已 訂 定 能 源 效 率 基 準 並 實 施 管 理, 因 此 政 府 規 劃 將 除 濕 機 納 入 另 一 波 能 源 效 率 管 制 的 對 象 產 品 本 文 就 除 濕 機 的 能 源 效 率 基 準 進 行 研 究, 並 提 出 建 議 案 供 能 源 主 管 機 關 參 辦 貳 除 濕 機 之 原 理 及 種 類 降 低 空 氣 濕 度 的 方 法 一 般 可 分 為 四 種 :1. 壓 縮 式 (compression);2. 冷 凍 式 (refrigeration); 3. 液 態 除 濕 式 (liquid sorption);4. 固 態 除 濕 式 (solid sorption), 以 上 四 種 亦 可 合 併 使 用 所 謂 壓 縮 式 即 將 空 氣 壓 縮, 使 水 蒸 汽 壓 力 超 過 其 飽 和 蒸 汽 壓 而 凝 結, 隨 後 再 讓 其 膨 脹 回 復 原 來 壓 力, 由 於 空 氣 中 水 分 已 減 少, 故 其 濕 度 會 降 低 冷 凍 式 是 讓 空 氣 冷 卻 至 露 點 以 下, 空 氣 中 水 蒸 汽 凝 結 成 液 態 水 而 降 低 空 氣 中 的 含 水 量 固 態 及 液 態 除 濕 式 原 理 則 相 同, 皆 是 利 用 乾 燥 劑 ( 固 態 稱 desiccant, 液 態 稱 sorbet) 直 接 吸 收 空 氣 中 的 水 分 以 降 低 濕 度 本 研 究 所 要 探 討 的 除 濕 機 係 指 一 般 家 庭 使 用, 使 用 冷 媒 壓 縮 機 以 電 能 操 作 之 傳 統 除 濕 機, 屬 於 上 述 之 冷 凍 式 除 濕 方 式, 其 原 理 和 冷 氣 機 相 同, 皆 是 利 用 熱 力 學 冷 凍 循 環 原 理 所 製 成 的 一 種 空 氣 除 濕 器 具, 主 要 組 件 包 括 冷 媒 壓 縮 機 凝 結 器 膨 脹 裝 置 ( 毛 細 管 ) 蒸 發 器 等, 工 作 流 體 過 去 係 以 CFC-12 為 冷 媒, 隨 著 CFCS 的 管 制, 目 前 已 全 部 改 用 HFC-134 a 除 濕 機 的 工 作 原 理 示 意 如 圖 1 所 示, 潮 濕 的 空 氣 和 低 溫 的 蒸 發 器 (Evaporator) 接 觸 後, 部 分 的 空 氣 溫 度 降 至 露 點 以 下 凝 結 成 水 滴, 匯 集 至 聚 水 桶 收 集, 除 濕 後 的 低 溫 低 濕 空 氣 再 經 過 凝 結 器 (Condener) 加 熱, 使 溫 度 升 高 同 時 降 低 相 對 濕 度, 再 由 風 扇 吹 出 機 外, 完 成 空 氣 除 濕 循 環 圖 2 為 除 濕 機 之 空 氣 除 濕 過 程 在 空 氣 溫 濕 度 線 圖 (psychometric chart) 上 所 代 表 的 對 應 狀 態 示 意 :1 2 為 空 氣 經 過 蒸 發 器 的 過 程, 其 中 大 部 份 空 氣 和 低 溫 的 蒸 發 器 接 觸, 溫 度 降 至 露 點 (2') 以 下 結 成 水 滴, 沿 溫 濕 度 線 圖 的 飽 和 線 往 下 移 動 至 點 3', 另 外 有 少 部 分 空 氣 和 蒸 發 器 沒 有 接 觸 而 旁 通 (by-pass), 二 股 空 氣 混 合 後 成 為 點 2 的 狀 態,2 3 則 表 示 除 濕 降 溫 後 的 空 氣 被 高 溫 的 凝 結 器 再 熱 (reheat), 絕 對 濕 度 不 變, 但 相 對 濕 度 急 速 降 低, 同 時 溫 度 顯 著 提 高, 較 入 口 溫 度 (1 點 ) 約 高 出 5~10, 視 風 量 大 小 而 定, 因 此 除 濕 機 使 用 一 段 時 間 後, 室 內 溫 度 會 稍 微 升 高 除 濕 機 根 據 CNS 國 家 標 準 規 定, 依 機 能 區 分 為 A 型 及 B 型 二 種 A 型 係 在 乾 球 溫 度 18.0± 1.0, 濕 球 溫 度 13.5±0.5 能 保 證 低 溫 性 能 者 ;B 型 係 在 乾 球 溫 度 5.0±1.0, 濕 球 溫 度 2.0± 0.5 能 保 證 低 溫 性 能 者 換 言 之,A 型 適 用 於 溫 帶 地 區 ( 室 溫 18~35 ),B 型 則 除 溫 帶 地 區 適 用 外, 亦 適 用 於 寒 帶 地 區 ( 室 溫 5~35 ), 即 冬 季 低 溫 場 所 仍 可 順 利 運 轉 發 揮 除 濕 的 功 能, 原 因 是 B 型 除 濕 機, 一 般 裝 設 有 除 霜 裝 置, 當 在 低 溫 環 境 下 運 轉 導 致 蒸 發 器 結 霜 時, 仍 可 經 由 除 霜 過 程 而 使 除 濕 機 繼 續 運 轉 除 濕 機 的 控 制 方 式 一 般 分 為 簡 單 型 及 調 濕 型, 簡 單 型 只 有 運 轉 開 關, 啓 動 後 必 須 關 掉 電 源, 或 集 水 箱 滿 水 或 取 出 水 箱 後 才 會 停 止 運 轉 ; 調 濕 型 則 加 裝 濕 度 調 節 開 關, 當 室 內 相 對 濕 度 達 到 設 定 值 時 會 自 動 停 止 運 轉, 一 方 面 可 使 室 內 維 持 一 定 濕 度, 另 一 方 面 又 可 節 省 能 源 除 濕 機 的 控 制 目 前 除 了 採 用 微 電 腦 控 制 外, 有 的 機 型 更 附 帶 有 空 氣 清 淨 及 脫 臭 的 功 能, 逐 漸 往 一 機 多 功 能 發 展 -100-

3 圖 1 傳 統 冷 凍 式 除 濕 機 工 作 原 理 示 意 圖 2 除 濕 機 除 濕 過 程 之 空 氣 溫 濕 度 線 圖 參 我 國 與 美 加 日 除 濕 機 性 能 測 試 條 件 比 較 除 濕 機 的 目 的 主 要 是 除 去 空 氣 中 過 多 的 水 分, 以 使 相 對 濕 度 維 持 在 適 當 的 範 圍, 而 除 濕 機 的 效 率 一 般 係 以 每 消 耗 一 度 電 (kwh) 所 能 除 去 空 氣 中 多 少 公 升 的 水 量 來 衡 量, 通 常 以 能 源 因 數 (Energy Factor, 簡 稱 EF) 來 表 示, 單 位 為 公 升 / 千 瓦 小 時 (l/kwh) 除 濕 機 的 除 濕 能 力 和 周 圍 的 溫 濕 度 條 件 有 關, 溫 度 及 相 對 濕 度 愈 高, 則 除 濕 能 力 愈 大, 反 之 則 愈 小, 為 了 能 公 平 比 較 各 廠 牌 除 濕 機 的 性 能, 除 濕 機 的 除 濕 能 力 必 須 基 於 相 同 的 溫 濕 度 條 件 下 測 試, 表 1 分 別 列 出 目 前 我 國 與 美 加 日 除 濕 機 性 能 的 測 試 條 件, 比 較 後 可 歸 納 成 以 下 幾 點 結 論 : 1. 雖 然 我 國 與 美 加 日 氣 候 條 件 不 同, 但 測 試 除 濕 機 之 除 濕 能 力 及 消 費 電 功 率 的 標 準 條 件 則 幾 乎 相 同, 原 因 是 人 體 對 於 舒 適 的 溫 濕 度 條 件 需 求 相 近, 除 濕 機 在 相 近 的 溫 濕 度 條 件 下 操 作 乃 正 常 之 事 2. 過 負 載 條 件 我 國 與 美 加 日 測 試 標 準 亦 相 同, 顯 示 國 內 外 的 產 品 特 性 相 當 一 致 3. 低 溫 條 件 方 面, 我 國 與 日 本 標 準 有 A B 二 種 溫 度 條 件,A 條 件 適 用 於 溫 帶 地 區,B 條 件 不 但 可 適 用 溫 帶 地 區, 寒 帶 地 區 亦 適 用, 而 美 加 標 準 只 規 定 A 型 條 件 4. 在 除 濕 能 力 測 試 方 面, 我 國 與 日 本 標 準 規 定 穩 定 後 測 試 3 小 時 以 上 的 除 濕 水 量, 再 換 算 成 24 小 時 的 除 濕 能 力, 而 美 加 標 準 規 定 測 試 6 小 時 的 除 濕 水 量, 再 換 成 每 24 小 時 的 除 濕 水 量 5. 我 國 於 民 國 78 年 2 月 22 日 首 次 公 布 的 CNS12492 除 濕 機 國 家 標 準, 其 除 濕 能 力 的 測 試 溫 濕 度 條 件 為 乾 球 30.0±1.0, 濕 球 27.2±0.5 ( 註 : 相 對 濕 度 為 80%), 由 於 業 者 反 應 認 為 不 適 當, 當 時 的 中 央 標 準 局 遂 於 民 國 82 年 1 月 28 日 修 訂 CNS 除 濕 機 標 準, 將 標 準 條 件 修 正 成 表 1 所 示, 標 準 迄 今 曾 於 82 年 12 月 23 日 及 84 年 12 月 21 日 修 訂, 最 新 版 的 修 訂 日 期 為 89 年 10 月 24 日, 性 能 測 試 條 件 維 持 表 1 數 值, 因 此 根 據 修 訂 後 的 標 準 測 試 條 件 ( 相 對 濕 度 60%) 下 的 額 定 除 濕 能 力, 將 較 舊 有 條 件 ( 相 對 濕 度 80%) 下 的 額 定 除 濕 能 力 降 低 很 多 -101-

4 表 1 我 國 與 美 加 日 之 除 濕 機 性 能 測 試 條 件 比 較 ANSI/AHAM DH-1 CNS12492 條 件 CAN/CSA-C749 JIS C 9617 乾 球 溫 度 濕 球 溫 度 乾 球 溫 度 濕 球 溫 度 乾 球 溫 度 濕 球 溫 度 標 準 條 件 27.0± ± ± ± ± ±0.5 過 負 載 條 件 32.0± ± ± ± ± ±0.5 A 18.0± ± ± ± ± ±0.5 低 溫 條 件 B 5.0± ± ± ±0.5 肆 國 內 外 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 介 紹 如 前 節 所 述, 除 濕 機 的 能 源 效 率 一 般 以 EF 值 表 示,EF 值 愈 高 代 表 效 率 愈 好, 美 加 有 關 除 濕 機 性 能 的 測 試 條 件 一 向 採 取 相 同 的 標 準, 依 據 的 標 準 分 別 為 前 節 介 紹 的 美 國 國 家 標 準 ANSI/AHAM DH-1 及 加 拿 大 國 家 標 準 CAN/CSA-C749 能 源 效 率 基 準 一 般 分 為 強 制 性 及 自 願 性, 強 制 性 的 基 準 ( 國 際 上 一 般 稱 為 最 低 能 效 標 準, 簡 稱 MEPS) 需 要 法 源 的 授 權, 達 不 到 者 不 得 販 售, 違 者 會 被 科 以 罰 責 ; 自 願 性 的 的 基 準 為 鼓 勵 性 的 榮 譽 基 準, 其 機 制 不 需 要 法 源 的 授 權, 業 者 可 自 由 申 請, 然 其 能 源 效 率 基 準 的 門 檻 通 常 比 MEPS 高, 符 合 規 定 者 則 給 予 標 章 或 標 誌 張 貼, 例 如 國 際 上 熟 知 的 能 源 之 星 (Energy Star) 或 國 內 的 節 能 標 章 等 美 加 強 制 性 的 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 分 兩 階 段 提 升, 第 一 階 段 自 2007 年 1 月 1 日 起 實 施, 第 二 階 段 自 2012 年 1 月 1 日 起 實 施, 能 源 因 數 值 基 準 分 別 如 表 2 所 示, 至 於 自 願 性 的 能 源 之 星 能 源 效 率 基 準 亦 分 兩 階 段 提 升, 第 一 階 段 自 2006 年 10 月 1 日 起 實 施, 第 二 階 段 自 2008 年 1 月 1 日 起 實 施, 能 源 因 數 值 基 準 如 表 3 所 示 國 內 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 方 面, 目 前 僅 有 自 願 性 的 節 能 標 章 基 準, 其 測 試 條 件 及 方 法 則 依 據 CNS12492, 能 源 因 數 基 準 亦 分 兩 階 段 實 施, 第 一 階 段 為 2007 年 7 月 31 日 以 前 的 基 準, 第 二 階 段 為 2007 年 8 月 1 日 起 的 基 準, 能 源 因 數 值 基 準 如 表 4 所 示 表 2 美 加 強 制 性 之 除 濕 機 能 源 因 數 值 基 準 第 一 階 段 (Jan. 1, 2007) 第 二 階 段 (Jan.1, 2012) 除 濕 能 力 (Cr) EF 除 濕 能 力 (Cr) EF 公 升 / 日 品 脫 / 日 (l/kwh) 公 升 / 日 品 脫 / 日 (l/kwh) Cr 11.8 Cr Cr 11.8 Cr <Cr <Cr <Cr <Cr <Cr <Cr <Cr <Cr <Cr <Cr <Cr< <Cr< <Cr< <Cr< Cr 35.5 Cr Cr 35.5 Cr 表 3 美 加 自 願 性 能 源 之 星 之 除 濕 機 能 源 因 數 值 基 準 除 濕 能 力 (Cr) 第 一 階 段 (Oct. 1, 2006) 第 二 階 段 (Jan.1, 2008) EF EF 公 升 / 日 品 脫 / 日 (l/ kwh) (l/ kwh) Cr 11.8 Cr <Cr <Cr <Cr <Cr <Cr <Cr <Cr <Cr Cr <Cr

5 表 4 國 內 自 願 性 節 能 標 章 之 除 濕 機 能 源 因 數 值 基 準 除 濕 能 力 (Cr) 能 源 因 數 值 (EF) 基 準 (l/ kwh) ( 公 升 / 日 ) 2007 年 7 月 31 日 以 前 2007 年 8 月 1 日 起 Cr <Cr Cr 伍 國 內 除 濕 機 能 源 效 率 水 準 評 估 本 研 究 為 了 解 目 前 市 售 除 濕 機 之 效 率 水 準, 由 市 場 購 置 不 同 廠 牌 及 機 型 的 除 濕 機 20 台, 依 據 國 家 標 準 CNS12492 的 標 準 條 件 進 行 性 能 測 試 並 計 算 其 EF 值, 測 算 結 果 整 理 如 表 5 所 示, 其 中 編 號 18 的 除 濕 機, 實 測 消 耗 功 率 偏 高 (646W),EF 值 偏 低 (0.44), 經 查 本 台 除 濕 機 為 乾 燥 劑 除 濕 輪 式 除 濕 機, 屬 第 貳 節 介 紹 的 固 態 除 濕 式 除 濕 機, 和 傳 統 的 除 濕 機 工 作 原 理 不 同, 係 以 固 態 乾 燥 劑 除 濕 輪 吸 收 空 氣 中 的 水 分, 除 濕 輪 慢 速 旋 轉, 吸 濕 後 的 除 濕 輪 再 以 電 熱 方 式 再 生, 周 而 復 始 以 達 連 續 除 濕 的 功 能, 由 於 熱 源 來 自 電 能, 因 此 耗 電 多, 優 點 是 重 量 輕, 不 使 用 冷 媒 目 前 此 種 家 用 型 除 濕 機 以 進 口 為 主, 數 量 並 不 多, 但 由 於 尚 未 納 入 檢 驗 管 理, 值 得 主 管 單 位 留 意 若 將 以 上 20 台 除 濕 機 EF 值 測 算 結 果 和 2007 年 8 月 1 日 起 的 節 能 標 章 基 準 比 較, 評 估 結 果 如 表 6 所 示 : 整 體 EF 值 表 現 不 錯,EF 值 高 於 節 能 標 章 新 基 準 值 者, 除 濕 能 力 6( 公 升 / 日 ) 以 下 有 2 型, 占 4 型 的 50%, 除 濕 能 力 6~12( 公 升 / 日 ) 有 7 型, 占 11 型 的 63.6%, 除 濕 能 力 12( 公 升 / 日 ) 以 上 有 4 型, 占 5 型 的 80%, 整 體 有 13 型 通 過, 占 全 部 20 型 的 65% 為 更 為 清 楚 起 見, 將 20 型 除 濕 機 EF 實 測 值 做 成 分 佈 趨 勢 如 圖 3 所 示, 顯 示 除 濕 能 力 愈 大 EF 值 有 愈 高 的 趨 勢 實 測 狀 態 如 圖 4 所 示, 將 除 濕 機 置 於 電 子 秤 上 測 試, 由 增 加 的 除 濕 水 重 量 及 消 耗 電 量 計 算 其 EF 值 目 前 市 售 除 濕 機 估 計 約 有 50% 以 上 的 機 型 獲 得 節 能 標 章, 為 增 加 除 濕 機 能 源 效 率 水 準 評 估 的 廣 度, 本 研 究 收 集 到 111 型 節 能 標 章 除 濕 機 的 測 試 資 料, 其 實 測 EF 值 若 和 2007 年 8 月 1 日 起 的 節 能 標 章 基 準 比 較, 評 估 結 果 如 表 7 所 示 :EF 值 高 於 節 能 標 章 新 基 準 值 者, 除 濕 能 力 6( 公 升 / 日 ) 以 下 有 6 型, 占 24 型 的 25%, 除 濕 能 力 6~12( 公 升 / 日 ) 有 35 型, 占 79 形 的 44.3%, 除 濕 能 力 12( 公 升 / 日 ) 以 上 有 7 型, 占 8 型 的 87.5%, 整 體 有 48 型 通 過, 占 全 部 111 型 的 43.3% 同 樣 為 更 為 清 楚 起 見, 將 111 型 除 濕 機 EF 實 測 值 做 成 分 佈 趨 勢 如 圖 5 所 示, 其 中 由 於 有 不 少 為 系 列 型 式, 因 此 數 據 有 重 複 的 情 形, 而 EF 值 的 趨 勢, 同 樣 隨 除 濕 能 力 的 增 大 而 提 升 -103-

6 NO 試 驗 編 號 廠 牌 型 號 額 定 除 濕 能 力 ( 公 升 / 日 ) 額 定 消 耗 功 率 (W) 實 測 消 耗 功 率 (W) 表 5 市 購 20 台 除 濕 機 測 試 結 果 彙 整 表 實 測 除 濕 能 力 ( 公 升 / 日 ) 實 測 除 濕 能 力 / 額 定 除 濕 能 力 (%) EF( 實 測 值 ) 節 能 標 章 ( 前 )EF(1) 節 能 標 章 ( 起 )EF(2) EF( 實 測 )/EF(1) % 1 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 DHE 略 略 EF( 實 測 )/EF(2) % -104-

7 除 濕 能 力 ( 公 升 / 日 ) 表 6 市 購 20 台 除 濕 機 EF 實 測 值 與 起 之 節 能 標 章 新 基 準 比 較 6 以 下 高 於 6, 12 以 下 高 於 12 總 型 數 能 源 因 數 值 高 於 節 能 標 章 基 準 值 50.0% 63.6% 80.0% 65.0% 能 源 因 數 值 低 於 節 能 標 章 基 準 值 0.05 以 內 0.0% 0.0% 20.0% 5.0% 能 源 因 數 值 低 於 節 能 標 章 基 準 值 超 過 % 36.4% 0.0% 30.0% 小 計 EF 值 ( 公 升 / 千 瓦 小 時 ) 額 定 除 濕 能 力 ( 公 升 / 日 ) 圖 3 市 購 20 台 除 濕 機 實 際 EF 值 分 佈 圖 4 除 濕 機 性 能 實 測 狀 態 -105-

8 表 7 獲 得 節 能 標 章 之 111 型 除 濕 機 EF 實 測 值 與 起 之 節 能 標 章 新 基 準 比 較 除 濕 能 力 Cr ( 公 升 / 日 ) Cr 6 6<Cr 12 Cr 12 小 計 總 型 數 ( 含 系 列 型 式 ) 能 源 因 數 值 高 於 新 的 節 能 標 章 基 準 值 25.0% 44.3% 87.5% 43.3% 能 源 因 數 值 低 於 新 的 節 能 標 章 基 準 值 0.05 以 內 75.0% 19.0% 0.0% 29.7% 能 源 因 數 值 低 於 新 的 節 能 標 章 基 準 值 超 過 % 36.7% 12.5% 27.0% EF 值 ( 公 升 / 千 瓦 小 時 ) 額 定 除 濕 能 力 ( 公 升 / 日 ) 圖 5 獲 得 節 能 標 章 之 111 型 除 濕 機 EF 值 分 佈 陸 除 濕 機 提 升 能 源 效 率 技 術 可 行 性 評 估 除 濕 機 係 由 冷 凍 循 環 原 理 所 構 成 的 空 氣 除 濕 器 具, 因 此 提 升 除 濕 機 的 能 源 效 率 在 技 術 上 和 提 高 冷 氣 機 的 效 率 類 似, 不 外 乎 改 善 系 統 的 匹 配 及 提 升 各 組 件 的 效 率, 經 評 估 提 升 除 濕 機 能 源 效 率 大 致 有 如 下 幾 項 : 1. 冷 凍 循 環 改 善 : 包 括 各 組 件 的 最 佳 匹 配, 減 少 壓 降 損 失, 適 當 冷 媒 的 選 用, 適 量 冷 媒 的 充 填, 最 佳 過 冷 度 及 過 熱 度 的 控 制 等 2 壓 縮 機 效 率 提 升 : 壓 縮 機 是 冷 凍 循 環 系 統 的 心 臟, 其 耗 電 量 約 占 除 濕 機 總 耗 電 量 的 90%, 因 此 提 升 壓 縮 機 效 率 對 冷 凍 循 環 系 統 效 率 改 善 有 立 竿 見 影 的 助 益, 因 應 除 濕 機 效 率 提 升 的 首 要 對 策 是 提 升 壓 縮 機 的 效 率, 以 高 效 率 壓 縮 機 或 變 頻 式 壓 縮 機 取 代 一 般 壓 縮 機, 尤 其 以 DC 馬 達 取 代 AC 馬 達,DC 馬 達 -106-

9 轉 子 若 加 入 希 土 類 元 素 (Nd) 永 久 磁 石, 將 使 轉 矩 大 幅 提 升 ( 磁 石 轉 矩 + 磁 阻 轉 矩 ), 馬 達 效 率 因 而 提 高, 另 壓 縮 機 部 份 則 朝 向 減 少 洩 漏 損 失 及 摩 擦 損 失 方 向 努 力 3 變 頻 控 制 技 術 導 入 : 依 國 外 的 經 驗, 變 頻 控 制 技 術 的 導 入 是 冷 凍 循 環 系 統 效 率 大 幅 提 升 的 關 鍵 技 術 之 一, 以 日 本 為 例, 早 於 1980 年 代 即 投 入 壓 縮 機 變 頻 驅 動 控 制 技 術 的 研 發,1990 年 代 變 頻 控 制 的 家 電 產 品 在 市 場 已 相 當 普 及, 早 期 變 頻 控 制 方 式 以 PWM(Pulse Width Modulation ) 為 主, 此 種 方 式 在 低 轉 速 有 一 定 的 節 能 效 益, 但 高 轉 速 時 則 節 能 效 果 不 彰, 最 近 逐 漸 朝 向 在 高 轉 速 有 節 能 效 益 的 PAM (Pulse Amplitude Modulation ) 控 制 技 術 發 展, 甚 至 發 展 組 合 PWM 及 PAM 的 複 合 式 變 頻 控 制 技 術, 使 得 在 低 轉 速 或 高 轉 速 皆 能 有 不 錯 的 省 能 效 益, 同 時 亦 有 降 低 噪 音 的 效 果 由 於 變 頻 控 制 技 術 的 導 入, 使 壓 縮 機 系 統 的 總 合 效 率 較 以 往 定 頻 定 速 壓 縮 機 系 統 約 提 升 20% 以 上 變 頻 控 制 技 術 應 用 在 冷 氣 機 上 已 相 當 成 熟, 將 來 若 成 本 能 再 降 低, 除 濕 機 應 有 導 入 的 空 間 4 熱 交 換 器 性 能 提 升 : 冷 凍 循 環 系 統 使 用 的 熱 交 換 器 主 要 包 括 蒸 發 器 及 冷 凝 器, 除 濕 機 目 前 皆 是 採 用 鰭 管 式 (Fin and Coil) 熱 交 換 器, 鰭 片 一 般 以 鋁 片 為 主, 管 材 以 銅 管 為 主, 因 此 要 提 高 熱 交 換 器 的 性 能, 需 針 對 如 何 提 升 鰭 片 及 銅 管 的 熱 傳 效 率 著 手 為 了 提 升 熱 傳 效 率, 將 鰭 片 的 形 狀 改 為 波 浪 型 (waffle) 條 孔 形 (slit) 百 葉 型 (louver), 同 時 將 鰭 片 的 pitch 由 2.0mm 減 少 為 1.5mm, 因 此 鰭 片 增 加, 熱 傳 面 積 加 大, 效 率 因 而 提 升 除 此 之 外, 鰭 片 表 面 可 施 以 親 水 性 處 理, 減 少 水 滴 的 滯 留 除 了 鰭 片 外, 銅 管 的 直 徑 也 往 細 管 徑 發 展, 由 9.5mm, 發 展 至 6~7mm 以 上 鰭 片 的 技 術 改 善, 使 空 氣 側 的 熱 傳 效 率 提 高 約 3 倍 在 銅 管 熱 傳 性 能 提 升 方 面, 早 期 採 用 平 滑 管, 管 內 無 螺 紋,1980 年 代 起 分 別 發 展 螺 旋 溝 紋, 紋 路 逐 年 改 善 為 山 形 溝 紋 台 形 溝 紋 台 形 細 紋 (slim) 台 形 細 紋 + 深 溝, 近 年 來 更 發 展 出 電 縫 銅 管, 其 內 螺 紋 形 狀 的 設 計 及 加 工 較 過 去 擠 伸 銅 管 更 有 改 善 的 空 間 由 於 內 螺 紋 技 術 的 改 善, 使 銅 管 的 熱 傳 性 能 提 升 至 平 滑 管 的 3~4 倍, 而 電 縫 銅 管 的 開 發 更 使 擠 伸 銅 管 無 法 加 工 的 紋 路 獲 得 解 決, 其 傳 熱 性 能 更 提 升 至 平 滑 銅 管 的 4.5~6.5 倍, 提 升 至 內 螺 紋 銅 管 的 1.7 倍 ( 蒸 發 器 ) 至 2.3 倍 ( 冷 凝 器 ) 5 送 風 機 性 能 提 升 : 除 濕 機 使 用 的 送 風 機, 過 去 常 使 用 軸 流 式 螺 旋 槳 式 風 扇, 如 第 貳 節 圖 1 所 示 之 風 扇, 空 氣 由 前 面 進 後 面 出, 目 前 則 大 部 份 改 用 橫 流 式 風 扇, 空 氣 由 前 面 進 上 面 出, 同 時 設 有 導 風 板, 可 以 改 變 出 風 的 方 向 橫 流 式 風 扇 葉 片 採 用 random pitch 設 計, 葉 片 的 安 裝 間 隔 不 規 則, 可 降 低 風 扇 的 噪 音, 提 升 風 扇 的 性 能, 另 葉 片 的 形 狀 及 構 造 經 過 特 殊 的 設 計, 使 其 和 熱 交 換 器 有 最 佳 的 匹 配 設 計 出 來 的 送 風 機 可 經 由 模 擬 分 析, 了 解 其 在 和 熱 交 換 器 匹 配 時 的 周 圍 風 壓 分 布, 以 便 對 吸 入 口 的 進 風 隔 柵 作 最 適 化 的 設 計, 使 吸 入 損 失 降 至 最 低, 提 升 送 風 量 並 降 低 整 體 噪 音 6 風 扇 馬 達 效 率 提 升 : -107-

10 除 濕 機 使 用 的 風 扇 馬 達 耗 電 雖 不 如 冷 氣 機 的 風 扇 馬 達 大, 但 約 占 除 濕 機 耗 電 的 10%, 因 此 選 用 高 效 率 的 風 扇 馬 達 對 除 濕 機 性 能 的 提 升 應 有 助 益 7 除 霜 性 能 改 善 : 對 B 型 除 濕 機 而 言, 由 於 可 以 使 用 於 低 温 條 件 ( 適 用 5 至 35 ), 因 此 產 品 較 A 型 ( 適 用 18 至 35 ) 普 及,B 型 除 濕 機 當 在 低 温 使 用 時 由 於 蒸 發 器 具 會 結 霜, 因 此 一 般 需 要 有 除 霜 裝 置, 傳 統 方 式 係 以 熱 氣 旁 通 方 式 除 霜, 如 何 採 行 智 慧 型 除 霜 方 式, 例 如 偵 測 結 霜 多 寡 決 定 除 霜 時 間 及 次 數 等, 以 節 省 除 霜 電 力, 亦 是 效 率 提 升 的 技 術 可 行 方 向 在 此 值 得 一 提 的 是, 去 年 發 生 除 濕 機 自 燃 現 象 危 及 用 戶 安 全, 有 不 少 除 濕 機 被 強 制 召 回 檢 修, 多 少 和 以 繼 電 器 頻 繁 啟 閉 方 式 取 代 傳 統 除 霜 方 式 的 取 巧 作 法 有 關, 加 上 對 繼 電 器 的 可 靠 度 未 做 好 評 估 或 隨 意 更 換 驗 證 過 的 組 件, 終 於 釀 成 災 害, 值 得 業 者 警 惕 柒 國 內 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 研 議 由 上 述 國 內 外 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 介 紹 得 知, 為 節 約 能 源, 美 加 已 制 訂 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 並 施 行 管 理, 我 國 目 前 除 濕 機 年 需 求 量 約 25 萬 台, 廠 牌 約 有 20 幾 種, 標 檢 局 並 已 納 入 安 規 檢 驗, 在 性 能 方 面 亦 已 制 定 CNS 除 濕 機 國 家 標 準, 對 除 濕 能 力 及 消 耗 電 功 率 的 測 試 方 法 皆 有 明 確 的 規 定, 因 此 制 訂 強 制 性 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 的 時 機 已 經 成 熟 經 參 考 美 加 及 我 國 相 關 基 準, 同 時 評 估 國 內 市 場 上 的 除 濕 機 能 源 效 率 水 準, 並 考 量 除 濕 機 效 率 提 升 之 技 術 可 行 性, 本 研 究 提 出 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 草 案, 建 議 以 新 修 訂 的 節 能 標 章 基 準 (2007 年 8 月 1 日 起 的 基 準 ), 做 為 公 告 三 年 後 施 行 的 強 制 性 能 源 效 率 基 準, 達 不 到 基 準 者, 依 能 源 管 理 法 規 定, 不 准 進 口 或 在 國 內 銷 售 本 研 究 於 民 國 96 年 8 月 17 日 召 開 我 國 除 濕 機 能 源 因 數 基 準 研 討 座 談 會, 邀 請 產 官 學 研 代 表 參 加, 就 本 研 究 提 出 的 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 草 案 徵 詢 與 會 者 意 見, 會 議 的 結 論 及 建 議 如 下 : 1 為 節 約 能 源 及 促 進 溫 室 氣 體 減 量, 制 訂 除 濕 機 能 源 因 數 (EF) 基 準 有 其 必 要, 業 者 願 意 配 合 政 府 政 策, 提 升 除 濕 機 之 能 源 使 用 效 率, 未 來 除 濕 機 能 源 因 數 基 準 實 施 後 將 為 強 制 性 2 除 濕 機 目 前 列 管 之 機 型 為 消 耗 電 功 率 500W 以 下 且 具 有 壓 縮 機 者, 除 濕 機 能 源 因 數 基 準 公 告 後, 標 檢 局 將 一 併 納 入 產 品 驗 證 試 驗 項 目 基 準 公 告 後, 目 前 已 取 得 證 書 者 在 證 書 有 效 期 限 內 得 以 持 續 生 產, 但 將 終 止 展 延 作 業, 新 申 請 應 符 合 公 告 之 新 基 準 3 除 濕 機 所 標 示 之 除 濕 能 力, 業 者 以 相 對 濕 度 80%(30 ) 及 60%(27 ) 試 驗 所 呈 現 的 除 濕 能 力 差 異 很 大, 容 易 誤 導 消 費 者 並 造 成 消 費 者 權 益 受 損, 除 濕 能 力 之 標 示 應 以 最 新 國 家 標 準 試 驗 條 件 ( 相 對 濕 度 60%) 為 準 以 求 公 平, 建 請 標 檢 局 納 入 一 致 性 會 議 討 論, 要 求 只 能 標 示 相 對 濕 度 60% 條 件 下 之 除 濕 能 力, 不 得 額 外 標 示 相 對 濕 度 80% 條 件 下 的 除 濕 能 力 4 強 制 性 的 除 濕 機 能 源 因 數 值 基 準, 將 比 照 民 國 96 年 8 月 1 日 起 實 施 的 節 能 標 章 基 準, 由 於 除 濕 機 已 納 入 安 規 檢 驗, 為 配 合 標 檢 局 驗 證 證 書 三 年 有 效 期 限, 建 議 基 準 公 告 後 3 年 實 施 -108-

11 5 目 前 除 濕 機 安 規 管 制 以 消 耗 電 功 率 500W 以 下 為 範 圍,500W 以 上 機 型 尚 未 管 制, 能 源 因 數 基 準 公 告 後, 建 議 標 檢 局 考 量 公 平 性 及 安 全 需 要, 進 一 步 擴 大 檢 測 範 圍, 建 議 擴 大 至 消 耗 電 功 率 1000W 以 下 機 種 6 先 前 市 面 出 現 有 瑕 疵 的 除 濕 機, 危 及 消 費 者 用 電 安 全 及 影 響 業 者 信 譽, 建 請 業 者 在 除 濕 機 通 過 型 式 試 驗 後, 確 實 依 規 定 程 序 生 產 7 壓 縮 機 為 除 濕 機 的 關 鍵 零 組 件, 部 份 業 者 建 議 能 訂 定 壓 縮 機 的 能 源 效 率 基 準 並 納 入 管 制, 以 促 使 壓 縮 機 業 者 生 產 高 效 率 除 濕 機 用 壓 縮 機 8 國 內 目 前 生 產 之 除 濕 機 以 冷 凍 式 除 濕 機 為 主, 但 市 面 有 販 售 全 熱 式 除 濕 機, 因 其 具 有 輕 薄 的 特 性, 預 估 市 場 有 成 長 的 空 間, 但 其 使 用 電 熱 再 生,EF 值 偏 低, 同 時 有 安 全 的 考 量, 建 請 適 時 訂 定 全 熱 式 除 濕 機 國 家 標 準, 並 納 入 安 規 及 能 源 效 率 檢 驗 管 理, 以 求 公 允 由 於 會 議 已 有 共 識, 本 研 究 提 出 除 濕 機 能 源 效 率 基 準 建 議 案 如 表 8 所 示, 同 時 建 議 實 施 日 期 為 公 告 後 3 年, 額 定 除 濕 能 力 6 ( 公 升 / 日 ) 以 下 者, 能 源 因 數 值 基 準 為 1.10( 公 升 / 千 瓦 小 時 ), 額 定 除 濕 能 力 高 於 6 至 12( 公 升 / 日 ) 以 下 者, 能 源 因 數 值 基 準 為 1.20( 公 升 / 千 瓦 小 時 ), 額 定 除 濕 能 力 高 於 12 ( 公 升 / 日 ) 者, 能 源 因 數 值 基 準 為 1.40( 公 升 / 千 瓦 小 時 ) 能 源 因 數 值 之 測 試 與 計 算, 依 據 CNS12492 除 濕 機 之 除 濕 能 力 試 驗 規 定, 在 標 準 條 件 運 轉 至 平 衡 後, 測 定 3 小 時 以 上 之 除 濕 水 量 ( 公 升 ) 及 消 耗 電 量 ( 千 瓦 小 時 ), 二 者 相 除 而 得 能 源 因 數 值 計 算 至 小 數 點 後 第 二 位, 小 數 點 後 第 三 位 數 即 四 捨 五 入 實 測 之 能 源 因 數 值 不 得 小 於 規 定 之 基 準 值, 並 須 在 產 品 標 示 值 之 95% 以 上 另 建 議 將 檢 驗 範 圍 由 目 前 規 定 的 消 耗 電 功 率 500W 擴 大 至 消 耗 電 功 率 1000W 以 下 機 種 本 研 究 將 建 議 案 提 送 能 源 主 管 機 關 參 辦, 主 管 機 關 已 依 國 際 規 則 上 WTO/TBT 網 站 通 告 徵 詢 各 界 意 見, 預 計 近 期 內 將 會 公 告 實 施, 而 實 施 日 期 預 定 為 民 國 100 年 3 月 1 日 額 定 除 濕 能 力 ( 公 升 / 日 ) 表 8 我 國 除 濕 機 能 源 因 數 值 基 準 建 議 案 能 源 因 數 值 基 準 ( 公 升 / 千 瓦 小 時 ) 6 以 下 1.10 高 於 6,12 以 下 1.20 高 於 建 議 實 施 日 期 公 告 後 3 年 ( 預 定 民 國 100 年 3 月 1 日 起 實 施 ) 註 : 1 能 源 因 數 值 之 測 試 與 計 算, 依 據 CNS12492 除 濕 機 之 除 濕 能 力 試 驗 規 定, 在 標 準 條 件 運 轉 至 平 衡 後, 測 定 3 小 時 以 上 之 除 濕 水 量 ( 公 升 ) 及 消 耗 電 量 ( 千 瓦 小 時 ), 二 者 相 除 而 得 能 源 因 數 值 計 算 至 小 數 點 後 第 二 位, 小 數 點 後 第 三 位 數 即 四 捨 五 入 2 實 測 之 能 源 因 數 值 不 得 小 於 上 表 基 準 值, 並 須 在 產 品 標 示 值 之 95% 以 上 3 現 階 段 能 源 因 數 值 限 檢 驗 消 耗 電 功 率 1000W 以 下 機 種 -109-

12 捌 結 論 與 建 議 依 據 第 二 次 全 國 能 源 會 議 之 結 論, 為 達 成 京 都 議 定 書 生 效 後 住 商 部 門 溫 室 氣 體 減 量 目 標, 應 隨 國 內 外 能 源 科 技 進 度, 逐 步 提 升 用 電 器 具 及 設 備 之 能 源 效 率 基 準 用 電 器 具 能 源 效 率 管 理 可 防 止 低 效 率 產 品 上 市 販 售 或 進 口, 避 免 無 謂 的 能 源 浪 費, 同 時 可 促 進 業 者 重 視 研 究 發 展, 有 助 於 產 業 技 術 升 級 目 前 國 內 對 主 要 用 電 器 具 已 制 訂 能 源 效 率 基 準 並 施 行 檢 驗 管 理, 然 為 進 一 步 擴 大 節 約 能 源 效 益, 針 對 尚 有 節 能 潛 力 的 用 電 器 具 增 訂 能 源 效 率 基 準 並 加 以 管 理 確 有 其 必 要 除 濕 機 屬 於 耗 電 的 用 電 器 具 之 一, 目 前 尚 無 強 制 性 的 能 源 效 率 基 準, 因 此 若 能 制 訂 基 準 施 加 管 理, 促 進 其 提 升 能 源 使 用 效 率, 對 節 約 能 源 及 環 境 保 護 多 少 有 所 助 益 本 文 探 討 的 除 濕 機 以 適 用 CNS12492 之 冷 凍 式 除 濕 機 為 對 象, 目 前 有 部 份 業 者 進 口 乾 燥 劑 除 濕 輪 之 除 濕 機 在 台 銷 售, 此 種 類 別 的 除 濕 機 由 於 尚 無 相 關 國 家 標 準, 同 時 標 檢 局 亦 尚 未 納 入 安 規 檢 驗, 由 於 其 係 以 電 熱 為 再 生 熱 源, 用 電 較 傳 統 冷 凍 式 除 濕 機 大, 效 率 亦 較 低, 雖 然 目 前 數 量 不 多, 但 業 者 標 榜 重 量 輕, 較 環 保 ( 指 不 使 用 冷 媒 ), 未 來 應 有 成 長 的 空 間, 因 此 建 議 此 類 別 的 除 濕 機, 未 來 亦 能 制 定 相 關 國 家 標 準 並 納 入 內 銷 檢 驗, 必 要 時 另 訂 能 源 效 率 基 準, 以 維 護 消 費 者 權 益 誌 謝 本 研 究 由 經 濟 部 能 源 局 贊 助, 在 此 特 誌 謝 意 玖 參 考 文 獻 1. 能 源 管 理 法, 民 國 81 年 1 月 31 日 總 統 令 修 正 2. 中 華 民 國 國 家 標 準 CNS12492 除 濕 機, 民 國 89 年 10 月 24 日 修 訂 3. 美 國 國 家 標 準 ANSI/AHAM Standard DH-1 4. 加 拿 大 國 家 標 準 CAN/CSA-C749 Performance of Dehumidifiers 5. 第 二 次 全 國 能 源 會 議 結 論, 民 國 94 年 6 月 6. 用 電 器 具 能 源 效 率 管 理 研 究 96 年 度 執 行 報 告 初 稿, 經 濟 部 能 源 局 編 印, 民 國 97 年 1 月 7.94 年 度 台 灣 地 區 家 用 電 器 普 及 狀 況 調 查 研 究 完 成 報 告, 台 電 公 司, 民 國 96 年 3 月 8. 我 國 節 能 標 章 網 站 9. 美 國 能 源 之 星 網 站