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熱死了!冷氣怎麼開最舒服省電?

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2016/08/30 ・2474字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 536 ・七年級

本文由工業研究院委託,泛科學企劃執行

你能想像不開冷氣在這樣的天氣辦公嗎?平均溫度幾乎天天飆破攝氏 37 度的夏日,冷氣成為人人必需品,但一邊開冷氣、一邊收帳單任誰都會手軟,夏日用電高峰期間,也讓人更想要找出自己的一套省錢方案。有人喝冰涼飲品帶走身上的熱;有人冷氣電風扇雙管齊下,擴大冷氣效益;也有人乾脆全身塗滿清涼劑,希望藉此解身體的熱。花招百出都是想在舒適、省電與省錢間取得最佳平衡。

前陣子網路上出現「冷氣開除濕較省電」的說法,提到如果同時考慮相對濕度,「維持溫度在 30 度、相對濕度 55% 以下」,或是「維持溫度在 32 度、相對濕度 50% 以下」,舒適度應該在可接受的範圍,根本不需要開冷氣。但真的是這樣嗎?影響人們感覺「舒適」的因素到底有哪些?

我們帶著問題找到工研院綠能所研究員江旭政博士,想要一探究竟,到底「舒適」和「省電」間有沒有可能平衡?

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photo via bark@flickr, CC License

在討論網路說法之前,我們要先了解兩個重點。

重點一:不只溫度和濕度會影響「舒適度」

影響人體舒適環境的條件可分為外在的「環境影響參數」與自身的「人體影響因素」兩大類,前者包含空氣溫度、平均輻射溫度、風速與濕度;後者則分為活動量 MET(Metabolism)與衣著量 CLO(Clothing Value)。

活動量:又稱人體的新陳代謝率,單位為 Met,1 Met = 58.15 W/m2(身體表面積)。成人的平均表面積約為 1.7 m2,因此 1 Met 的新陳代謝率會驅使約 100 W 的熱量散發於體外,運動狀態中最高可達 10 Met、睡眠狀態通常只有 0.8 Met,坐姿工作則約 1 Met。

衣著量:1 Clo = 0.155 m2 ℃/W,夏季輕裝約為  0.5、一般冬裝約 1.2。

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以上因素皆會影響人體對環境感覺舒適的程度。

PMV / PPD 則是常見用來衡量溫度舒適度的指標,PMV 即預測平均表決(Predicted Mean Vote),表示人體對環境冷、熱的感受;PPD 則代表預測不滿意百分率(Predicted Percentage of Dissatisfied),指此狀況下有多少百分比的人會感到不舒適。

節電2

重點二:約從 28℃ 起,人體開始以「排汗」為散熱機制

你或許學過,人體散熱機制有三種:對流(佔約 30 – 40%)、熱輻射(30%)與蒸散(30%)。

仔細點解釋,假設熱輻射先不考慮,低溫時,我們主要以「對流」散熱,將熱度從較高溫的人體對流至較低溫的空氣中;當外界溫度高時,則會透過發汗與呼吸「蒸散」體內熱度。而蒸散的速度又與「相對濕度」有關,相對濕度越高,發汗速度就越慢,也更容易覺得熱。

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了解以上兩個重點之後,我們來看這張美國冷凍空調學會(ASHRAE)提出的舒適範圍表格(Thermal comfort chart):橫軸為溫度、縱軸是絕對濕度(每公斤空氣中有幾克水),圖中曲線代表相對濕度,深灰色區域則是人們能感到舒適的範圍。

節電3
舒適範圍圖表。圖/HPAC

顯然 30-32℃ 並沒有落在舒適區,而人體在此溫度下也以「蒸散」——也就是以流汗的方式——為主要散熱機制,想嘗試此方式的人恐怕得考慮到這點。「將相對濕度控制在 50% 以下」這件事,的確有助於汗液的蒸散,但是台灣是海島性氣候、經年較潮濕,要用一般的空調系統將相對濕度降低至 50% 以下是相當困難的;這樣的高溫下,恐需搭配 1 m/s 以上的風速(於戶外或採自然通風建築較尋常),才能達到舒適性。

當你把冷氣調成「除濕」……

回到冷氣該怎麼開的問題。既然相對溼度是影響舒適度的因素之一,那我們使用「除濕」功能,應該能舒服又省電吧?

事實上,這和冷氣的鰭管(fin tube)設計與空氣流速有關。

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一般來說,開啟「除濕」功能時,冷氣的風速會變慢,好讓空氣更緩慢地流經被冷卻的鰭管(也因此出風口的空氣溫度會更低),充分的交換熱量確保有更大量的水氣被冷凝為水珠,更能降低室內濕度。如用下方空氣性質圖來說明,就是空氣被冷卻後離開鰭管的溫度(cc)越靠近 100% 飽和線的露點(cadp),則除濕量越多。

空氣性質圖。圖/ASHRAE Journal

然而,冷氣的鰭管有其限制,圖中也可看到,低溫處的曲線平坦、斜率較小,意思是要降低更多溫度才能再調低濕度,這時冷氣的出風溫度也會變得太冷。越冷的空氣沉降速度越快,加上風速慢,不利於室內空氣均勻分布,可能更容易產生「離冷氣近的人冷得穿外套,離冷氣遠的人熱得搧風」的情形,對於提升整體舒適度不見得有利。

為什麼開 26-28℃ 最省電?

冷氣透過壓縮機將熱氣排出,因此室外與室內溫差越小,用在消耗降溫的電力就越少。而再次請出「舒適範圍表格」,在冷氣可以達到的最低相對濕度 50% 下,又符合舒適區條件的最高溫度就是 26℃ – 28℃。

不過,粗略量化人體感受溫度的舒適指數,過程仍有許多假設和簡化,終究只能作為「參考值」,到底準不準,可能還是得回歸各人對溫度的感受最直接真實。聊到這,江旭政博士笑說網路上也有 PMV / PPD和舒適度量表,只要輸入溫度、活動量、衣著量等數值,就可測出這樣的因素組合到底是否舒適,大家不妨自己玩玩看囉!

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炎熱的夏天不外乎想在舒適的環境下又能減少用電,不論是冷氣或是其他家庭節電手法,歡迎至節約能源園區做進一步的了解。


PMV / PPD 和舒適度量表範例:

進入舒適度計算網站:CBE Thermal Comfort Tool,原來預設參數:風速 0.1 m/s, Met = 1.1,在 26℃ 時仍會在舒適區域內。

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若其他條件不變,將溫度調至 28℃ 時,則會偏離舒適區域。

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示範預設參數:提高風速至 0.3 m/s,可以在 28℃ 時拉回舒適區域!這也回應用個小風扇可以讓空調環境既節能又舒適。

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資料來源:

  1. Robert Bean(2013), Formulas For Success, HPAC.
  2. S.A. Sherif(2002), Overview of Psychrometrics, ASHRAE Journal.
  3. 舒適度計算網站:CBE Thermal Comfort Tool
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真的需要開冷氣?空調的發明與代價——《跳出溫度舒適圈》
商周出版_96
・2022/10/30 ・5465字 ・閱讀時間約 11 分鐘

  • 作者 / 林子平
美術館內的藝術品。圖/跳出溫度舒適圈

我隨著一排長長的隊伍,進入一個幾乎密閉,只能容納不到十五人的小房間。裡面燈光昏暗,人們站在一張筆記本大小的圖紙前,屏氣凝神地端詳。

在英國國家美術館(National Gallery)內,一個偌大展廳中隔出的狹小空間裡,展示著達文西早期珍貴的鉛筆手稿。為了避免破壞手稿,得要用一種特殊的光線照射,泛黃的紙張上才能浮現依稀模糊的字跡及線條。

「欸,光線這麼弱我看不清楚啦!」一旁的小兒子輕聲地跟我說,我費盡唇舌向他說明,這種年代久遠的作品,很容易受到紫外線及溫溼度的影響而毀損,需要細心呵護。「你看牆上那個溫溼度計,」我向他說,「從我們進來到現在,這個數值始終維持不變喔,這是一個精確控制的恆溫恆溼空間,來保護珍貴的藝術品。」

「藝術品?」兒子滿臉狐疑地問:「臥室的冷氣機不就是控制在固定的溫度嗎?上次我搭隔壁三叔公的車子,前後左右的四個座位還可以設定不同的溫度呢!」

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他咧著嘴笑著說,「那我們也算是珍貴的藝術品吧!」

空調的發明不是為了人,會涼也只是副作用

空調一開始並不是為了人而設計的,和美術館的那個小房間一樣,當時也是為了紙張,而設計出全球第一個空調系統。

1902 年,一間位於紐約的印刷工廠,正經歷著前所未有的炎熱潮溼夏季。雜誌出版在即,卻因溼度太高使得紙張扭曲變形,油墨無法精準地印在紙上,公司便聘請了一位工程師來解決這個問題。

這位年輕工程師開利(Willis Carrier)發明出一個系統,讓冷卻的氨水在封閉的金屬盤管上持續循環,當空氣被風扇抽入而接觸到低溫盤管時,空氣中的水分就會凝結在極低溫的盤管上,並排出室外,使空氣的溼度降低。

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就像是我們把一杯手搖冰飲放在桌面,過了一會兒,杯子外緣就會布滿凝結的水滴一樣,開利就是應用這個簡單的降溫除溼原理,成功地解決工廠內溼度過高的問題。

水氣凝結使空氣中的溼度降低。圖/envato.elements

然而,他發明的這個空調系統有個副作用:會使空氣變冷。就像是一個很小的房間內如果放了上千杯冰飲,而且持續用電風扇吹,室內氣溫當然會略微下降。

從這一刻起,他滿腦子思考著如何利用這個副作用幫他創造商機。他把服務的對象從「紙」變成「人」,開始四處推銷他的產品。商場、劇院、車廂、辦公室開始設置空調,成為工作及娛樂場所中的奢侈品。他更刻意把空調產品跟創造更好的工作效率、更高品質的服務、可以帶來更高收益等價值連結在一起,讓業主願意花錢來採購他設計的空調。

但開利並不以此自滿。在 1929 年的一次演講中,他這麼說:「夏季的空調和冷卻可能會成為一種必需品,而不是奢侈品。我們必須終結這個無法降溫,讓人們不舒適的黑暗時代。」聽來像是蝙蝠俠在《蝙蝠俠:黑暗騎士》中對邪惡小丑的宣戰。

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後來,在 1940 年代的報紙上,出現了史上第一則窗型空調廣告,標語是這麼下的:「你為什麼要再忍受?這台冷氣機以前所未見的低價讓你涼爽舒適!」這宣告了空調即將走入一般的住宅─由生活的奢侈品,成為了必需品。

吹冷氣要付出什麼代價?

經濟學家認為洗衣機的發明,可以讓婦女從繁重的家務勞動中解脫,間接提高婦女在家庭和社會的地位,也增加了在外工作的機會。那空調呢?新加坡前總理李光耀在接受記者詢問新加坡成功的因素,是這麼回答的:「空調對我們新加坡來說是最重要的發明,也許是歷史上指標性的發明之一。它使熱帶地區的發展成為可能,改變了文明的本質。」[註 1]

空調和洗衣機一樣,成了居家生活必需品。不過一個家庭大概只需要一台洗衣機,但空調則可能隨著房間面積及數量的增加,設置的數量愈來愈多。

空調能帶給人們涼爽與舒適,這有什麼問題呢?

第一個問題是耗電。家庭中每種電器都可依據它的「功率」和「使用時間」來推估它的耗電量。功率以瓦(W)為單位,數值愈大表示這項電器愈耗電。使用時間則以小時(h)為單位,用愈久則總耗電量就愈多[註 2]

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一般家電使用的特性是,功率小的使用時間長,功率大的使用時間短。例如較省電的電風扇(23 瓦),日光燈管(28 瓦)的使用時間就很長。而只要是涉及溫度改變的電器都會比較耗電,例如吹風機(1,000 瓦)或電鍋(700 瓦),不過,因為使用時間不長,對於住家的總耗電量影響其實不大。

空調是非常特殊的一項電器:不但功率高,使用時間又長。以一般家庭 4 坪大的主臥房來推估,冷氣機的功率約是 500 瓦,如果你睡眠 8 小時都開啟,再考量冷氣並不是所有時段都是全力運轉,就以 6 小時計算好了,耗電量就是 3 度,與吹電風扇 8 小時的用電量(0.5 度)相比,耗電量就差了 6 倍。

第二個問題是排熱。能量不滅定律告訴我們,能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉化為另一種形式。空調這部機械,也不過就是把室內的能量搬運到戶外而已。室內有多涼,戶外就會有多熱。

如果台北市全部的住宅同時開啟空調,就相當於同時有300萬支的吹風機往外排熱[註 3],如此一來,都市能不熱嗎?

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博物館的藝術品都需要調控溫度來保存,人們同樣也追求活在舒適的溫度裡。然而冷氣最初卻不是為了人類而發明......
現代家家戶戶都裝設冷氣。圖/envato.elements

更嚴重的是,這是一種惡性循環。隨著戶外氣溫上升,人們使用空調的時間愈長,室內冷卻的需求愈大,空調的排熱量就愈多,導致戶外氣溫又再度上升。這個循環也導致用電量增加、戶外舒適性惡化、都市熱島效應等問題,形成一連串的連鎖效應。

裝設冷氣前先評估一下效益

開利發明空調的那年,也是愛因斯坦發表狹義相對論的年代。

炎炎夏日中,對大部分的人而言,空調帶來的價值應該比 E=mc2 來得重要許多。空調是一個劃時代的偉大發明,讓我們能在高溫的氣候環境下享受舒適的室內氣溫,但你有時也會擔心用電、排熱對環境的衝擊,以及長時間待在冷氣房內對於健康的影響。

讓我們先仔細回想一下空調的發展歷程,一開始是為了重要物品及機具的乾燥及冷卻,而後轉變成公共空間的價值創造,最後則走入住宅成為民生必需品。

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因此,在我們裝設冷氣前,得先思考目的是什麼,以及評估可能帶來的效益及問題。

在一些公共空間,像車站開放的等候大廳、挑高空間,辦公室的等候區、茶水間、走廊,或是住宅大樓一樓的門廳、住家內開放式的廚房餐廳等。只要不是人會長時間待著的地方,或是具開放性、有流動的人潮,都應謹慎思考空調裝置的必要性。

這類的空間因為具有開放性,冷氣容易溢散,也很難確實規範使用者開關門窗的動作,開冷氣的降溫效果不彰。如果這些空間建築外殼又設計得不好,例如玻璃面太大、開窗方向不對、缺乏良好的遮陽的話,那更是能源殺手。

大廳等開放空間應謹慎思考裝設冷氣的必要性。圖/envato.elements

這類空間一旦裝了空調,人們就會想要開啟使用,導致過度耗電。我們不妨先預留安裝設備的可能性,等到確實有需求的時候,可以採用局部空調的方式,把冷氣吹到人會停留比較久的地方,例如車站的剪票口及候車室。這就像是在看書時只需要使用小檯燈做局部照明,不需要開啟天花板上大量的背景照明一樣。

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開啟空調前你該確認的三件事

人不是藝術品,不需要精確控制的恆溫恆溼空間。人體原本就有自動調適氣候的能力,我們可以試試用前面幾個小節所談的方式取代長時使用冷氣,也許有助於解決這些矛盾焦慮。在你按下冷氣搖控器上的啟動按鈕之前,我要提醒你該確認三件事。

第一,你是「想要」,還是「需要」吹冷氣呢?

當室內的高溫已經超出人體所能負荷的狀態,你當然需要開啟冷氣。如果在盛夏時,室內窗戶已經打開,卻還是一直維持在 30℃ 以上,你又必須停留一段時間,或是你已經大量流汗覺得不舒適,那就有開冷氣的必要。

不過,有時室內不是很高溫,但會讓你「想要」吹冷氣,只因為你期待室內比戶外再涼一點[註 4]。這個狀況常出現在春天及秋天的時候,為了要使室內氣溫低於戶外氣溫,你得設定很低的氣溫才能滿足期待,造成不必要的空調能源浪費。如果是這種狀況,你應該先開個風扇坐一會兒,也許就會逐漸適應室內的氣溫。

第二,目前室內和戶外的氣溫如何呢?

人對熱舒適的感受並不可靠。因為它夾雜著生理(例如剛運動完或靜坐)以及心理(例如經驗及期待)的影響,光是憑冷熱感覺決定要不要開冷氣,也許不太可靠。

相信溫度計吧,最好是擺在靠近你的位置,讓它真實地呈現目前的氣溫[註 5]。如果都還在 29、30℃ 以內,其實吹個風扇都還能讓你在舒適範圍,未必要開冷氣。

戶外的氣溫也很重要,打開窗戶感受一下吧。如果你感覺戶外氣溫比較低,也還算舒適,代表你不需要開冷氣,應該開窗,讓涼爽的氣流進入室內,帶走室內空氣及牆面、家具表面上的一些熱量。如果你發現戶外氣溫已高於室內,而且室內氣溫也高出舒適範圍,那就是關窗開冷氣的時機了。

適時打開窗戶感受一下外面的溫度。圖/envato.elements

第三,開冷氣時,設定適合溫度、搭配風扇。

參考能源局及台電的一些宣導對策,將空調溫度設定在 27℃ 左右,搭配電風扇使用,也許還能再調高1℃,仍可以大致滿足人體對熱舒適的需求。

在住家要開冷氣時,為了確保空氣品質,記得略開一個小縫,5 到 10 公分就好。這樣就有可能達到 3-5 倍左右的換氣量,室內氣溫也不會明顯增加,是能兼顧節能及健康的策略[註 6]

開冷氣前,記得確認這三件事,想清楚,再按下冷氣搖控器上的開關按鍵。

另外,在公共空間覺得太冷時,你可以勇敢地向管理者表達:「現在氣溫會不會太低啊,有點冷呢。」既表達了使用者對於熱舒適性的看法,也提醒管理者多加留意室內氣溫是否適當。

即使開冷氣,也要確保舒適健康,拒絕低溫勒索。

消暑涼方 12:開冷氣前,先開窗並適應室溫。開啟後,要設定適中溫度並配合風扇,窗戶略開一個小縫,能增加換氣確保空氣品質。

註釋

  • 註 1: 在一次受訪中李光耀表示,沒有空調時人們只能在涼爽的清晨或黃昏時分工作,他提到,他成為總理後做的第一件事,就是在公務員工作的大樓裡安裝空調,這是提高公共效率的關鍵。話雖如此,依照我自己的經驗,新加坡在許多車站、門廳、學校、餐廳仍是以自然通風為主,辦公室的空調溫度也不會設定得很低—如果和香港相比。香港一位建築系教授告訴我,香港全年最冷的地方就是夏天的辦公室內!
  • 註 2: 以功率 1,000 瓦(1kW,常稱「瓩」,這字得念「千瓦」,注音輸入法打不出來,還好我念大一的時候學會用倉頡)的吹風機為例,它使用 1 小時的電量是 1 瓩時(kWh),也就是電費單上會看到的 1 度電,依台灣現行的電價,大概是 2.5-3.5 元左右。當然你吹風機不會使用這麼久,如果使用 6 分鐘(即 0.1 小時),大概就用了 0.1 度電。
  • 註 3: 依洪國安博士空調實務經驗,並參閱知名品牌的空調耗電資料,以前面提到的那間主臥室配置的空調瓦數當基準的話,4 坪大的主臥房,大概配置 500 瓦空調,每坪因空調而排出的熱量大概是 125 瓦。依戶政資訊統計,台北市 105 萬戶,每戶 44.9 坪計算,假設有一半的空間設置空調,則全台北住宅的空調容量為 2,946,563 kW,如果同時開啟,相當於 2,946,563 支的吹風機往外吹。
  • 註 4: 這是一場在你心中悄然進行,關於「經驗」及「期待」熱舒適的內心戲。你也許有這樣的經驗,一進家門,你覺得室內氣溫比戶外高,就馬上開了冷氣。結果待了一會兒發現不會涼,才發現冷氣的搖控器是預設 27℃,而室內原本的氣溫比 27℃ 還低,你得再把設定溫度調低一點,冷風才會吹出來。這是因為身處台灣長期高溫的經驗,你期待有涼爽的感受,也預期室內應該要比戶外低溫。當這個期待落空,你就會想再降低氣溫—即使當時還算舒適。
  • 註 5: 冷氣機上的溫度,通常顯示的是空調回風的氣溫;搖控器上的溫度,顯示的是你想設定的室內氣溫,也就是壓縮機停止的溫度,這兩者都不是真正的室內氣溫。
  • 註 6: 依成功大學建築學系潘振宇老師的實測經驗,當室內空調溫度設定為 27℃,在夏季,如果窗戶密閉,只有門縫的間隙風時,換氣次數大概只有 0.1 到 0.5 次;如果窗戶開一個 5 到 10 公分寬的小縫,則入風口面積約有 75 公分乘以 10 公分左右,出風靠門下縫 120 公分乘以 1.5 公分,經估算換氣量可達到 4 倍多。此時室內氣溫只略微上升約 0.4-0.7℃,在確保室內換氣情況下,也不致於影響室內舒適及用電。

——本文摘自《跳出溫度舒適圈》,2022 年 9 月,商周出版,未經同意請勿轉載。

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HOW TO 一直玩一直玩還能智慧省電?@宜蘭傳藝園區
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2020/09/10 ・1701字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 508 ・六年級

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本文由 宜蘭縣政府環境保護局 委託,泛科學企劃執行

將傳統紅磚街屋、廟宇完整復原,重現台灣過去生活精髓的宜蘭傳藝園區(以下簡稱傳藝園區),腹地廣大,讓遊客能盡情來場穿越之旅。但你是否曾想過,占地 24 公頃的園區,光是準時開關電源空調就是個大挑戰,而在講究節能減碳的今日,又該怎麼做才能一直玩一直玩還能智慧省電呢?

加入「能源管理系統」智慧省電

過去對於電源的管理,只能以人工巡園的方式,一個個手動開關,耗時耗力。為了改善效率及節能,負責營運傳藝園區的全聯善美的文化藝術基金會,自 2017 年起陸續規畫更新。如今傳藝園區完成「能源管理系統」(Energy Management System, EMS)的建置,將電燈、冷氣等電力設備全都連上光纖網路,再傳送到中央管理系統,讓工作人員只需在辦公室內遠端遙控,不但大幅減少作業時間,更能有效節電,達到節能減碳的效果。

「能源管理系統」其實就像是管理用電的自動記帳秘書,基礎功能就是分類電力的流向,協助用戶管理能源。除了用在占地廣大、用電量大的各種場地,其實一般住宅也能導入類似的系統,像是智慧電表,讓使用者可以隨時掌控自家的用電情況。了解用電情況後,要如何才能達到節電以及多數人最在意的省錢目的呢?讓我們繼續看下去吧!

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即時記錄用電資訊,節能計較到分分秒秒

對於多數人來說,通常要等到電費單出現,才能知道當月電費的支出總金額。如果能引入「能源管理系統」,任何一台電器每分鐘支出的電力都會被詳實記錄。

以傳藝園區舉例,導入「能源管理系統」後,所有電錶數據會自動匯入並做成圖表及資訊報表,方便工作人員快速找出異常耗能,分分秒秒都能計較;此外,內建的警報系統也可讓園區用電量超過警戒值的時候發出提醒。

自 106年以來,根據傳藝園區的統計指出,使用能源管理系統後,光是冷氣的部分,一年減少運轉的時數約180小時,平均一年可省下將近 10萬度的電量,一年節省了 30.9萬元。

其實過去也有類似例子,2011年國立中央大學與國外廠商合作,透過系統自動控制整棟行政大樓的照明及空調設備,省掉效能達到 40%,相當於一年省了 12萬度電,33 萬元的電費。

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空調照明即時調整,環境舒適又省電

如同開頭所提,過去透過人工巡園的方式開關電源,一天必須耗掉近 2 小時,且要是遇到緊急狀況,例如雷陣雨突襲導致天色瞬間轉暗,園區無法及時開燈。如今導入「能源管理系統」後,能透過排程與遠端遙控兩種方式來處理,工作人員不用親臨現場就能完全掌握電源開關,方便又及時。

目前傳藝園區就透過該套系統,也算出最省電又有效的「黃金時間」,排定開園前 12 分鐘開空調,讓遊客一進場就感到舒適,也不會浪費電。

抓出耗電小壞蛋!汰換老舊器材

透過能源管理系統的資訊報表,工作人員能一眼就看出用電狀況,把特別耗電的小壞蛋抓出來,進而將老舊電器更新,就可省下許多不必要的電費。

舉例來說,單單將傳統燈泡更換為省電燈泡,其實就能省下不少電,本次傳藝園區除了安裝能源管理系統,也一併更新了許多過去老舊的燈泡、空調設備等。而 2015 年基隆市將 8成以上的水銀路燈都改為 LED燈泡,以七堵區換裝 4818 盞 LED 路燈後,一年的節電效益可達 719.9萬度電。

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新竹市 2015 年也從集合式住宅公設的照明系統更新下手,配合用電行為改變,在住宅部門達到了 2.11%的高節電率。台中市同樣也將公有停車場、公有市場等場所的燈具改為 LED燈,一年大幅節省 14萬度電。

透過第一期的智慧省電系統導入,傳藝園區除了提供遊客最舒適的傳統文化體驗,也達到節能減碳目的。而遊客最能直接感受的好康,就是能準時享有被譽為「最浪漫地標」的魚耀隧道美景,這個長達 65公尺的燈廊在夜幕低垂時亮起,魚形倒映在湖面相當夢幻,是近期最夯的 IG打卡景點。

未來也會開啟第二與第三期的能管系統建置,使整個園區的能源管控都智慧化,讓遊客可以一直玩一直玩,還能超省電,享受科技與傳統合作無間。

本文由 宜蘭縣政府環境保護局 委託,泛科學企劃執行

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法國男人陰囊的溫度,左右不對稱?——2019年搞笑諾貝爾解剖學獎
miss9_96
・2019/09/17 ・1543字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 573 ・九年級

左邊,熱熱的

科學家的好奇心總是令人敬畏,早在 70 年代時,就有勇者開始量測男人的陰囊溫度1。然而,隨著儀器靈敏度的提升,學者開始發現:「咦?左邊,總是比較熱」。

法國的郵差(圖非實驗者本人XD)source:Julie Kertesz

於是追求科學之美的學者 B. Bengoudifa(法國土魯斯第三大學,Université ToulouseIII)團隊,找了一般人、郵差、巴士司機等法國男子,研究在「不同姿勢」、「裸體與否」等情況下,陰囊的溫度變化(喔喔喔 (≧w≦ヾ))1, 2。更棒的是,該研究榮獲了2019年的搞笑諾貝爾解剖學獎。

下圖以巴士司機為例子,顯示了他們的實驗統計結果。

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裸體和著褲的陰囊,在不同姿勢下的溫度變化。中文資訊為本文作者標註。圖/B. Bengoudifa, R. Mieusset (2007) Thermal asymmetry of the human scrotum. Human Reproduction. 22. 2178-2182.

關鍵幾度 ℃,精蟲歸去來兮

所以從這些實驗裡,我們可以知道些啥呢?

研究發現,不論裸體、姿勢、工作與否,左側陰囊的溫度都比右側高。

穿褲子的(嘖)司機工作 1.5 小時之陰囊溫度變化。中文資訊為本文作者標註。圖/B. Bengoudifa, R. Mieusset (2007) Thermal asymmetry of the human scrotum. Human Reproduction. 22. 2178-2182.

其原因仍屬未知,法國團隊推測可能是多數男人(約 89%)的陰莖偏左,高溫的陰莖加熱了陰囊。亦有可能是未知的血管散熱結構、熱受器等,導致「左邊熱熱的」。

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BUT,這研究有什麼貢獻呢?(誰說一定要有貢獻啊,做實驗爽就好了啊)

精子發育的適合溫度為 33-35℃ 〔註 1 〕,而過往的研究早已證實,過高的溫度將導致睪丸細胞凋亡、精子受損,甚至不孕4。因此設計優秀的散熱裝置,是太空、航天、採礦科技等環境工程下甚為重視的一環5。甚至早在近四十年前,美國人就已發明了「水冷式睪丸散熱器」6,臨床試驗證明有效改善男性的不孕症。

AW Zorgniotti團隊發明的「水冷式睪丸散熱器」,受試者需每日配戴16小時、為期約3-4個月。水冷液體為水或水、酒精混合物,實驗發現可降低約2℃左右。From: 參考文獻6

逆轉少子化:空調.裸體裙子.救精子!

如此重要的研究,怎麼能沒有亞洲學者的參與呢?2008 年的《國際男性生理醫學期刊, International Journal of Andrology》,刊出一篇由韓國學者團隊的研究:他們研究了室內空調(18℃ 和 26℃)與椅墊高度(0-8 公分)對於陰囊溫度的關係 3。結果發現陰囊溫度和椅墊高度無關,但和室內空調溫度有關(衛福部快修法天天開冷氣啊!)

韓國學者設計的實驗裝置與結果。圖/Gook‐Sup Song, Wonwoo Kim, Ju Tae Seo (2008) Effect of air conditioning and chair cushion on scrotal temperature. International Journal of Andrology. 31. 418-426.

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而德國學者們也不甘落於法國人後,他們研究了「裸體」、「寬鬆褲」和「貼身褲」對於陰囊溫度的影響7。結果不出所料,陰囊的溫度以「裸體」最低,而「貼身褲」在靜坐或行走時都會使陰囊溫度顯著上升。

德國學者設計的實驗結果。From: 參考文獻7

所以為了台灣的生育率,讓我們大聲呼籲「空調.裸體裙子.救精子!」吧!

參考文獻:

  • 註 1:另其他的文獻認為應低於核心體溫 1-2℃,請見參考文獻 7
  1. B. Bengoudifa, R. Mieusset (2007) Thermal asymmetry of the human scrotum. Human Reproduction. 22. 2178-2182.
  2. Winners of the Ig® Nobel Prize. (搞笑諾貝爾官方網頁)
  3. Gook‐Sup Song, Wonwoo Kim, Ju Tae Seo (2008) Effect of air conditioning and chair cushion on scrotal temperature. International Journal of Andrology. 31. 418-426.
  4. Koji Shiraishi, Hiroshi Takihara, Hideyasu Matsuyama (2009) Elevated scrotal temperature, but not varicocele grade, reflects testicular oxidative stress-mediated apoptosis. World Journal of Urology. 28. 359-364.
  5. Nunneley, Sarah A. (1994) Personal cooling systems: Possibilities and limitations. NASA Technical Reports Server. NASA. Johnson Space Center, Seventh Annual Workshop on Space Operations Applications and Research (SOAR 1993), Volume 2; p. p 559
  6. AW Zorgniotti, AI Sealfon, A Toth (1982) Further clinical experience with testis hypothermia for infertility due to poor semen. Urology. 636-640
  7. A. Jung, F. Leonhardt, W.-B. Schill, H.-C. Schuppe. (2005) Influence of the type of undertrousers and physical activity on scrotal temperature. Human Reproduction. 20. 1022-1027.
miss9_96
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蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9