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变频器让家电实现每年172TWh的节能潜力

类别:行业知识  

节约能源,光是记得关灯就够了吗?英飞凌科技(INFINEON TECHNOLOGIES)利用全新科技将家中的耗电怪兽变身成为节能奇迹。光是全球冰箱的耗电量,在不影响效能的情况下,每年就有172兆瓦小时(TWh)的节能潜力。而省下的能源总和,超过如瑞典等国家的年耗电量。这项节能成果的幕后推手就是“变频器”。

从冰桶到节能晶片

古早时代美食家要从山上取得冰块,才能享用冰凉美酒,并保持食物新鲜。在 1950 年代之前,德国仍然依靠小贩运送冰块;之后现代化的电冰箱问市,但能源消耗问题也随之而来。

依据市场研究机构的资料,在015年全球约有13.3亿台冰箱,其中大部份都是旧型家电。每台冰箱每年平均消耗约480千瓦小时(kWh)的电力。即使是使用九年的电视机,在每日使用四小时的情况下,每年也仅耗用160kWh电力。这意味着冰箱仍然是家中主要的耗电怪兽之一,而其中的基本技术数十年来并未改变。传统的马达只有“开启”和“关闭”的功能,因此只有两种功率水准:不是零供电,就是满载供电。而满载供电势必造成最高的耗电量。在采购成本以外,在整个使用寿命期间,耗费庞大的电力成本,也不利于环境永续。

节能晶片已应用在许多新型家电中,降低了30%以上的耗电量。半导体可因应实际需求调节电流,并调整马达效能。其中的基础在于变频器,也就是各界专家探讨变频化的原因。

以速度调节取代开启和关闭

其中的原理相当简单:如需家电以高效率运作,需要利用感测器持续监测资料,例如冰箱的温度、湿度及马达速度。一个迷你电脑,也就是所谓的微控制器,将利用前述资料计算所需的控制指令。电源晶片或功率半导体将指令转换为理想的压缩机速度。这样的效率远超过完全开启或完全关闭马达的作法。

为了确保智慧型家电成为未来标准,英飞凌正针对这样的变频器技术开发半导体。冰箱的例子说明了电力节约的潜能有多大。变频技术每年可平均减少144kWh的耗电量。若以12亿台旧型冰箱计算,全球每年可节省172TWh的电力,超过德国家户的总耗电量。

在全世界,先进的节能电子装置正逐渐整合至家电中。不过家电并不是唯一需要节能的领域:照明约占全球耗电量的20%,而采用LED及照明控制可减少约2/3的耗电量。