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當電子產品變成流行-隱藏的成本!The Story of Electronics

Scimage
・2011/03/03 ・556字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 505 ・六年級
相關標籤: 電器 (3)

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你想過這些不斷推陳出新的3C產品對地球環境的傷害嗎?

電子用品帶給人很多便利,但是常常會發現現在的電子用品變成像是流行商品,一樣產品可以在短短幾年間出到四五代卻被視為理所當然。幾年下來家中總會累積很多不同接頭的電源供應器,常常都是5V,可是卻因為接頭有一點小差異而不能使用。

電子產品是科技的結晶,但是現在電子產品追求的不再是實用耐用,而是變成類似流行商品,有一點小改變就改款推新。為了一點新的功能就必須丟棄舊產品,而且常常舊產品的配件也因為沒有相容性,同時失去作用。因為快速改款,零件批次生產,讓維修變的困難。常常買新的比修舊的更便宜划算。這樣的經濟模式背後的假設是資源無限,生產除了產生效用沒有對環境的副作用,所以誰能做做好的產品就該不停的改版進步,讓消費者可以一直更新。

但是實際上地球資源有限,生產的過程跟廢棄物處理的過程會破壞環境,減少人可以生存的空間。這樣的邊際社會成本卻因為不在生產者的成本內,而在消費的邏輯裡被忽視。這影片說明這樣的消費模式對資源跟環境有多大的傷害。當這樣的社會成本能被包含進生產的成本時,這樣的消費方式才有可能被改變,讓各種產品有更模組化更容易維修跟回收的設計。

本文原發表於科學影像Scimage演講

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每日介紹科學新知, 科普知識與實際實驗影片-歡迎每一顆好奇的心 @_@!

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準備出國啦!Surfshark VPN 快趁黑五買起來,上網購物最安心
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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惜物是美德,但老舊電器撐著用不是──節電雲林篇
自己的電自己省_96
・2015/11/11 ・1989字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 612 ・十年級

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(本系列文章由 經濟部能源局贊助,泛科學策劃執行。)

每到逢年過節要回老家時,是否總是對三不五時發著轟轟作響的冰箱,或怎麼吹都不太涼的冷氣機感到困擾?事實上這些在祖父母家賣命了多年的老舊家電除了功能不佳,還會為我們帶來其他更大的麻煩。

Old Fan
source:flikie

當惜物美德對上高齡家電

以「農業首都」為政策目標的雲林縣,基於農業為產業主體,農業用電由農戶承擔,因此雲林的住宅部門用電略高於全國的住宅部門用電比例。此外,雲林縣較少服務業能源大用戶,而以小型用電戶為主,其服務業用電比例僅 13.07%,遠低於全國平均 19.10%。

因此,雲林縣的節電計畫從村里住戶用電著手,預算編列著重在節電獎勵、節電志工組織與種子的培訓、節電教育等,其中也包含補助採購高效率家電等設備汰換措施,試圖從改變一般民眾的用電習慣,以達成節能目標。

此外,由於青壯年人口多移居外地,雲林縣的老年人口比長年名列全台前二,截至去年底,老年人口約占總人口 16%。以高齡者為主要成員的家庭,積於對家電的惜舊心態,使得家電經常一用就是10、20年,也造成了許多家電老化造成的耗電問題。

10雲林縣
雲林縣節電目標:4311萬度;苗栗縣申請經費:5185萬元

老舊家電如何偷走你的錢

就從家裡的電冰箱說起吧!冰箱的壓縮機、馬達、冷媒系統老化通常是耗電增加的主因,其徵兆則會有製冷效果減低、冷度不夠、發出噪音等;若冷度相對變冷,可能是溫度感應器故障導致;冰箱門磁條老化後密合度不足,導致冷氣外漏,這些皆是因電器老舊產生的額外耗電量。

即使電器有定期保養,隨著使用時間日久,依舊會有效能下降的情況。不同電器有不同能源效率的指標,如冷氣以 EER(Energy Efficiency Rate, EER)代表冷氣能力與消耗電力的比值,而電冰箱經常以能源因數值(Energy Factor, EF)代表其使用效率,單位為公升 / 度 / 月,也就是每月消耗 1度電所能使用的容積大小。

根據台北市產業發展局的研究數據,冰箱使用 10年效率衰退 20%、15年衰退 50%、至 20年衰退100%;洗衣機、冷氣、冰箱等家電的平均使用年限約在 8 – 12年間。超過使用年限的電器年平均耗電量,高達能效 1級的家電產品的 2.5倍之多!

住宅家電老舊不僅反映在效能的減低,也反映日新月異的電器技術,對能源消耗有明顯的程度差異。相關研究從案例分析中發現,使用 14年的老舊冰箱與使用 3年的的新式變頻冰箱,耗電量差距可達到 2.5倍。

工研院針對老舊冷氣機能源效率衰退的研究中,發現冷氣機每多使用一年,其 EER值衰退 0.8%,超過 10年後則急遽下降。僅管電器保養有助於能源效率的改善,但成效遠不及符合節能標章的產品。

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老舊冷氣機之能源效率改善比例(比較保養及 96年節能標章能源效率基準)source: 黃達海、傅孟臺、蘇捐儀、廖文華、高淑芳、陳永棟(2010)

不只為了節能,也要兼顧公平

有鑒於對老舊家電高耗電議題的重視,加拿大最大的電力供應商:魁北克水電公司(Hydro-Québec)指出老舊電冰箱的最高耗電量,可能會比一台新的、符合能源之星(ENERGY STAR)標章認證的冰箱還要高出 4.8倍!所以他們提出了針對低收入戶的老舊冰箱汰換計畫,希望透過提供老舊冰箱汰舊換新的機會,幫助經濟狀況較不自主的住戶也能達到家庭電器節能、減低排碳的目標。只要符合各區域低收入戶的資格,以及「高齡」冰箱的定義──2001年前製造的老舊冰箱,就能以低廉價格購入符合節能標章的全新冰箱!

節能後浪推前浪

隨著政府持續推廣能源標章、設置器具容許耗用能源基準、以及能效分級等策略,高耗能的電器產品會逐漸被市場淘汰,民眾也能透過能效分級的區分了解產品耗能程度。

下次在煩惱要如何降低電費時,不妨先想想家中有哪些老舊家電需要更換,不僅可以汰舊換新,更何以未節能減碳出一份力,一舉數得!

雲林2
能源效率標準會依時代而持續提升,source:T.M.I Mahlia (2004)

參考文獻:

  • 台北市政府產業發展局,省1度,節能GO
  • 經濟部能源局,家庭節約能源寶典
  • 林妤蓁、蔡惠芳(2012)。家庭用電模式與節能減碳策略之探討。台南:2012第十屆資源與環境管理學術研討會
  • 加拿大低收入戶冰箱汰舊換新計畫
  • 黃達海、傅孟臺、蘇捐儀、廖文華、高淑芳、陳永棟(2010)。老舊冷氣機能源效率衰退試驗研究。工業技術研究院。
  • T.M.I Mahlia (2004). Methodology for prediction market transformation due to implementation of energy efficiency standards and labels. Energy Conversion and Management, 45, 1785-1793.
  • 何叔憶(2013)。探討住宅與服務業部門能源效率管理措施。工業技術研究院。
自己的電自己省_96
22 篇文章 ・ 0 位粉絲
台灣能源主要都是進口的,但你知道嗎,我國有98%都是仰賴國外能源,所以節電只能靠你我做起,自己的電自己省!! http://energy-smartcity.energypark.org.tw/

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家用電器的電磁輻射有多強,WHO告訴你
果殼網_96
・2013/09/14 ・3766字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 548 ・八年級

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credit: CC by Thomas Rockstar@flickr
credit: CC by Thomas Rockstar@flickr

從電動刮鬍刀到電腦,高壓電塔到手機基地台,我們生活中充滿了各種會產生電磁場的設備與儀器。他們產生的電磁場有多強?距離多少又是安全的呢?請看世界衛生組織的介紹。

家居中的電器

輸電和配電設備產生的背景電磁場強度

電力需要使用高電壓的電力傳輸線傳輸很遠的距離。變壓器可以將高電壓轉換為低電壓,用於本地居民和商業機構的電力分配。電力傳輸、分配設備、家用電線及電器是家中背景磁場的主要來源。在遠離電力線的住戶中,背景電磁場強度可以達到0.2 µT。直接在高壓線的下方,電磁場的強度還會更大,地面的磁通量密度可以達到幾µT。在電力線下方的電場強度則高達10 kV/m。然而,電場和磁場強度會隨著與電力線的距離增加而銳減。在50米到100米的距離,電磁場的強度通常會和遠離高壓輸電線的區域的強度差不多。此外,相比於房屋外面同樣地點測到的值,房屋的牆壁可以明顯降低電場強度。

家居中的電器

通常最強的電場都是出現在高壓輸電線下方。相對來說,通常最強的磁場通常很靠近電器,以及某些特殊的設備-像影像醫學使用的核磁共振儀。

距離家用電器較近時典型的電場強度值(距離30釐米)來自德國輻射安全聯邦辦公室,1999年

電器 電場強度(V/m)
立體聲收音機 180
電熨斗 120
冰箱 120
攪拌器 100
烤面包機 80
吹風機 80
彩色電視 60
咖啡機 60
吸塵器 50
電爐 8
電燈泡 5
目前標準限值 5000

在不同距離,很多人看到各種家用電器周圍的磁場強度值時,應該會感到很驚訝。磁場強度的大小與設備的大小、複雜程度、用電多少、和產生噪聲多少都沒有必然聯繫。不僅如此,就算表面上相似的設備之間,磁場的強度會非常的不同。比方說,一些吹風機的周圍會有非常強的磁場,其他吹風機可能就幾乎不會產生任何磁場。磁場強度的不同與產品的設計有關,下面這張表格顯示了一些家居和工作場所常見的電器的典型數值。測量是在德國進行的,所有的這些電器都是工作在50Hz的交流電下。值得注意的是,實際的暴露值會隨著產品的品牌型號和使用距離變化很大。

電器 3釐米距離(µT) 30釐米距離(µT) 1米距離(µT)
吹風機 6 – 2000 0.01 – 7 0.01 – 0.03
電動剃鬚刀 15 – 1500 0.08 – 9 0.01 – 0.03
吸塵器 200 – 800 2 – 20 0.13 – 2
日光燈 40 – 400 0.5 – 2 0.02 – 0.25
微波爐 73 – 200 4 – 8 0.25 – 0.6
攜帶式收音機 16 – 56 1 <0.01
電爐 1 – 50 0.15 – 0.5 0.01 – 0.04
洗衣機 0.8 – 50 0.15 – 3 0.01 – 0.15
電熨斗 8 – 30 0.12 – 0.3 0.01 – 0.03
洗碗機 3.5 – 20 0.6 – 3 0.07 – 0.3
電腦 0.5 – 30 < 0.01
冰箱 0.5 – 1.7 0.01 – 0.25 <0.01
彩色電視 2.5 – 50 0.04 – 2 0.01 – 0.15

大多數家用電器在距離30公分的磁場強度,都在安全標準的限值100µT以下,正常的使用距離用粗體標示。(來源:德國輻射安全聯邦辦公室,1999年)

這張表格主要說明了兩點:第一,各種電器周圍的磁場強度都會隨著你遠離它們而驟減。第二,大多數的家用電器不會在非常靠近身體的時候工作,在大多數家用電器周圍30公分的距離,比安全標準上限100µT(50Hz)(60Hz是83µT)低100倍以上。

電視機和電腦屏幕

電腦螢幕和電視的原理類似。都會產生靜電場和不同頻率的交流電磁場。

一些筆記型電腦和桌上型電腦使用的LCD螢幕沒有增加電場和磁場的強度。現代電腦配備的導電電腦螢幕,可以將螢幕產生的靜電磁場強度降低到正常的背景電磁場範圍。在正常使用的距離(距離螢幕30公分到50公分),交流磁場的磁通量密度通常小於0.7µT,正常使用距離的交流電場強度範圍從1 V/m以下到10 V/m不等。

微波爐

家用微波爐會以很高的功率工作。但是有效的遮蔽使得微波爐外的電磁場降到無法偵測到的強度。不僅如此,放射出的微波隨著與微波爐距離增加而驟減。很多國家都規定生產微波爐在運作時放出的電磁場強度最大值,符合生產標準的微波爐不會對用戶造成任何危害。

無線電話

相較於手機,無線電話工作產生的電磁場強度小很多。這是因為它們只在距離家中機座天線非常近的距離內使用,不需要很強的電磁場來遠距離發送信號。所以這些設備周圍的電磁場大小可以忽略不計。

環境中的電磁場

雷達

雷達會發射出微波訊號脈衝,用於導航、天氣預報、軍事和其他很多的應用。儘管平均功率可能比較低,脈衝中的最大功率可以很高。很多雷達會旋轉和上下移動,也就降低了雷達附近的居民暴露在電磁場下的平均功率密度。

保全系統

商店或圖書館的防盜標籤,會被出口的通電線圈探測到;當商品被購買或者書籍被借閱,標籤就會被去掉或者消磁。線圈產生的電磁場一般不會超過安全標準。訪客管制系統中,具有磁性的鑰匙圈或識別證也是以類似的方式運作。金屬探測器和機場安檢系統會產生強度高達100 µT的強磁場,距離探測器很近的時候,磁場強度會接近甚至偶爾超過安全準則限值,但短期的暴露並不會影響健康。

列車和電車

長途列車會有一個或者多個與旅客車廂分開的發動機車廂,因此乘客暴露的電磁場主要來源於列車的供電系統。長途列車乘客車廂的磁場強度在接近地面的時候可以達到幾百µT,在車廂內其他位置會有偏低的值,大約幾十µT,電場強度可以達到300 V/m。居住在鐵路沿線的居民會遇到上方供電線產生的磁場,強度不同國家有所不同,一般會與高壓電線的磁場強度相當。

一些列車和電車的發動機位於乘客車廂地面的下方,在發動機正上方最近的車廂地面區域,磁場強度可以達到幾十µT。強度會隨著與車廂地面的距離增大迅速減小,乘客身體上部暴露的強度已經大大降低。

電視和收音機

當你在選擇收音機收聽的電台時,是否想過熟悉的縮寫AM和FM代表著什麼?收音機信號因為訊號傳播方式不同,分為調幅(AM)和調頻(FM)兩種;調幅廣播用來遠距離傳播信號,調頻廣播覆蓋較侷限的區域,但是會提供更好的聲音質量。

調幅廣播由很大的天線陣列來發送信號,可以達到幾十米高,發射場所禁止民眾進入。在天線和電纜附近的暴露強度很高,但是這只會對工程人員有影響,並不會影響一般居民。

電視和調頻廣播天線比調幅廣播天線小很多,以陣列的形式安裝在高塔的頂部。塔的本身只作為支撐結構。在塔底附近的暴露強度在安全標準限值內,民眾可以進出電波塔附近的區域。不過偶爾小型的本地電視和廣播天線會安裝在建築的頂部,是這樣就有必要限制人員進出屋頂。

手機和手機基站

手機這種低功率的發射裝置,需要和定置的低功率基地台所組成的網絡之間傳遞訊號。每個基地台訊號對局部的區域覆蓋,按照需要處理的通話數量,在城市裡相隔幾百公尺建置,而在農村地區則可以相隔幾公里。

基地台通常安裝在建築頂部,或者在15到50公尺高的塔上。從某個基地台向外放出的信號強度並不固定,會隨著通話的次數和通話者距離基站的距離改變。天線會發出很窄的一束電波,沿著幾乎與地面平行的方向散開,所以地面及民眾可以進入的區域,電磁場強度遠低於危險值,只有在接近天線正前方1到2公尺的距離時,才有可能被超過安全標準。在手機普及之前,民眾接觸的電波輻射主要來自於廣播和電視發射台。就算是今天,由於民眾可以進出的區域中,基地台訊號強度通常遠低於廣播、電視發射台區域中的強度,手機基地台幾乎沒有增加我們電磁波暴露的總量。

但是,手機用戶暴露的電磁場強度比環境中的高出很多。手機使用時距離頭部很近,所以相對於全身,使用者頭部吸收的能量的分佈必須被檢驗。目前藉由模擬測量的相關研究,頭部接收的能量沒有超過安全標準。

暴露在手機頻率電磁場中還有其他經常被討論的隱憂,包括會對人體細胞的致癌風險,或者干擾神經細胞,進而影響大腦和神經系統的功能。然而,綜合目前既有的證據來看,並不認為使用手機會因為電磁波而影響人體健康。

生活中的磁場真的那麼強嗎?

近年來,很多國家的政府部門都有監測居住環境中的電磁場強度,卻沒有一項資料顯示測量到的電磁場強度會對健康帶來負面影響。

德國政府最近測量了2,000名不同的職業的民眾,每日電磁場暴露的情況。所有受測者24小時都戴著測量器,測量的結果各不相同,但是平均每天的暴露量是0.10 µT,遠低於民眾暴露標準上限100 µT、職業的暴露限值500 µT。不僅如此,城市中心區與農村地區的居民,接收到的電磁波沒有明顯不同;居住在高壓電線附近的居民的暴露量和其他居民的暴露量差異也很小。

總結:

  1. 家庭中背景電磁場主要來自於電力傳輸、分配設備以及家用電器。
  2. 不同電器產生的電磁場強度會明顯不同,電場和磁場的強度都會隨著與電器距離的增大而驟減。在各種情況下,家用電器周圍的電磁場強度遠遠小於安全準則的限值。
  3. 在電視機和電腦螢幕正常的使用距離,電場和磁場強度只有安全標準值的萬分之一到千分之一。
  4. 符合標準的微波爐不會對健康造成威脅。
  5. 只要公眾不近距離接近雷達設施、廣播天線和手機基地台,就不會接收到超過安全標準強度的發射電磁場。
  6. 手機的發射電磁場強度比日常居住環境中的其他電器都高出很多,但即使這樣,也沒有達傷害健康的強度。
  7. 很多調查顯示,日常居住環境中的電磁場強度非常小。

本文編譯自世界衛生組織英文網站About electromagnetic fields

關於這個流言的更多討論,請見流言百科條目《連續三次使用電吹風的輻射累積量等於照一次X光》。

轉載自果殼網

果殼網_96
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果殼傳媒是一家致力於面向公眾倡導科技理念、傳播科技內容的企業。2010年11月,公司推出果殼網(Guokr.com) 。在創始人兼CEO姬十三帶領的專業團隊努力下,果殼傳媒已成為中國領先的科技傳媒機構,還致力於為企業量身打造面向公眾的科技品牌傳播方案。

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