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洗澡水忽冷忽熱、煮湯常常忘記關火,你還被這些問題困擾嗎?超實用家電讓你一用就回不去了!

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/06/19 ・2796字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 莊頭北 委託,泛科學企劃執行。

瓦斯熱水器怎麼調,才能省錢又不會忽冷忽熱

瓦斯熱水器是家庭必備設備之一,有了它,我們可以享受舒適的洗澡體驗。但是,要如何調節熱水器,才能不浪費瓦斯,並且節省能源呢?

熱水器出現忽冷忽熱的情況,可能有幾種原因。首先,水壓不足或不穩定,會使水流大小不一,出現忽冷忽熱的現象。其次,使用方式不當也可能是原因之一,若在調整水溫時來回調整,冷水會增加、熱水減少,水壓也會跟著降低,進而造成忽冷忽熱的現象。建議的使用方式為一開始將水龍頭轉至最左邊,並直接從熱水器上將溫度調整為合適的溫度。

家中熱水器又開始忽冷忽熱嗎? 圖/envato.elements

第三,距離過遠也可能導致忽冷忽熱的情況,若進水的距離拉長,運送管道也要拉長,此時就要注意熱水器的進水開關,若開關沒有開到最大,就有可能會使水量不夠、水壓不足,導致水溫忽冷忽熱。

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若以上情形都不是,則還有一種可能是熱水器入水口堵塞所造成,建議這部分可找專業人士協助疏通處理。

而這些種種情況發生時,都會在你來回反覆調整熱水器溫度的過程中,浪費掉許多時間、水量以及瓦斯消耗,帳單金額也就不斷的增厚了。

為了節省瓦斯,減少瓦斯費用的浪費,現在你不需要在浴室跟水龍頭間奮鬥,或者在陽台跟浴室之間來回檢查跟調整啦!因為有莊頭北瓦斯熱水器 TH-7169E。

eco 數位精算科技,自動偵測入水溫度,精準控制出水溫度,不論冬夏四季都舒適恆溫,讓你忘記什麼叫忽冷忽熱,控制水溫也控制水量,讓瓦斯費、水費不再浪費,不僅節能又省錢!再搭配含銅量 99.9% 的無氧銅水箱,導熱性極佳,燃燒效率近乎完美。

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莊頭北知識長謝哲青:「熱水器的效能,不只決定你在浴室等熱水的時間,也關乎你的瓦斯帳單。」莊頭北瓦斯熱水器 TH-7169E,一次幫你解決兩個問題。

圖/莊頭北

油煙對身體的危害,不低於一台大卡車的廢氣

你知道嗎?煮飯時的油煙會釋放出各種有害的物質,這些物質對人體健康造成的傷害不容小覷。

高溫加熱後產生的油煙成分非常複雜,主要有醛、酮、酯、烴、脂肪酸、醇、芳香族化合物、雜環化合物等,其中包括多種如多環芳香烴、揮發性亞硝胺、異環胺類等已知致癌物。這些氣體會直接進入人體呼吸系統,長時間吸入可能導致肺部纖維化,與高致癌風險。

除了油煙之外,食材在與食用油進行高溫處理的過程中,也會因熱分解及汽化膨脹冷卻等反應,生成大量懸浮微粒,也就是我們在空汙新聞常聽到的 PM2.5 與 PM10。舉例來說,一般在炒菜時所生成的 PM2.5,平均濃度高達 424 μg/m,PM10 平均 475 μg/m。早就超過法規標準的 5-15倍。更別提炸魚時產生的 PM2.5 平均濃度更是高達 1265 μg/m,PM10 則達到 1269 μg/m。

煮飯時產生的油煙,對身體的危害比你想像中大。圖/envato.elements

因為這些懸浮微粒的體積非常小,飄浮在空氣中的時間更長,一旦吸入人體,容易入侵肺部甚至人體循環之中。進一步影響我們的健康,提高罹患心血管、呼吸系統相關的疾病之外,甚至也會增加罹患失智症的風險。最近的研究中也表明,PM2.5 的汙染並沒有所謂的「安全範圍」。

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莊頭北知識長謝哲青:「煮飯時產生的空氣問題,隱藏著許多我們想不到的危害,抽油煙機的吸力效果至關重要。」但你不需要擔心,因為有莊頭北 Turbo 歐化排油煙機。

增壓馬達加大吸力,快速排除廚房油煙外,延遲關機設定,幫你清除殘留油煙。特殊專利不鏽鋼油網,超弧 R 0.8 的進煙孔設計,讓油煙順著弧度更快速通過,展現對細微工藝的要求,強化排煙效果。除此之外,內部孔洞的微內縮濾油孔錯位設計,代替傳統的集油杯,油汙零滴落,又美又好清。

又不小心忘記關火嗎?人一次可以記住幾件事情?

隨著現代生活節奏的加快和資訊量的增加,人們需要處理的事情變得越來越多。如果不用 TO DO LIST 的話,一個人可以記住幾件事情?

大腦保存的暫時性記憶,被稱為「工作記憶 (Working memory)」,也有人統稱為「短期記憶(Short-term memory)」。它就像大腦中的小黑板一樣,能記的空間很少、上面寫的東西也都是臨時性的,需要不斷的更新才能處理一直進來的新資訊,像是交談內容,或者是閱讀到的資訊等等。一般普遍認為人類短期記憶的容量是 7 ± 2 個單位。

此外,注意力也會影響人們的記憶能力。當人們一次處理多個事情時,他們的注意力會分散,這可能會導致他們忘記一些重要的事情。尤其是在廚房裡燉湯或燉肉的時候,在等待時間轉身去處理其他事情,就很容易因為注意力轉移導致忘記關火。東西煮過頭不要緊,不小心還會引起火災。

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萬一不小心忘記關火,後果不堪設想。圖/envato.elements

莊頭北知識長謝哲青:「人的專注力與記憶力都有限,特別是在廚房時,一旦疏忽就有可能發生危險,瓦斯爐的安全性非常重要。」

現在你不需要再辛苦記憶,因為有莊頭北 TG-8323G 雙控安全定時大面板檯面爐,烹煮定時關火加上 30 分鐘預防性關火設計,幫你守護家庭用火安全。同時爐台以銅鋁合金爐頭與耐熱 500 度烤漆塗覆銅齒蓋組成,配備防漏湯盤跟齒蓋凸簷,具備設計感上更加耐用、不易髒。

「百年堅持,一如初心」

從熱水器到瓦斯爐,細節之處都可以看到莊頭北傳承百年的職人態度。材料上扎實的用料,配合成熟、細微的工藝技術,才能持續以最穩定的品質持續研發,提供耐用耐操,安全有保障的產品。

不僅品質上的保證,莊頭北更時刻思考顧客需求,從生活中的問題出發,設計出多種讓消費者生活能更安心、舒適的產品,是值得人信賴的台灣老字號家電品牌。

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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凜冬將至,讓熱泵成為抵禦寒冷的烈焰,讓熱力學做你荷包的鐵衛─節電宜蘭縣篇
自己的電自己省_96
・2015/11/28 ・2192字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 585 ・九年級

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文/廖英凱(泛科學專欄作者)

對於非在地居民來說,講到宜蘭時,絕對不免俗地想到會想到蘭陽的好山好水、美味可口的小吃「等路」、以及舒適放鬆的的溫泉和特色民宿。精緻特色觀光業的蓬勃,絕對是近年來宜蘭發展的重點。當然,觀光產業對於「舒適」的高標準,也帶來了更龐大的能源需求。以宜蘭服務業用電量前50家的業者來看,有26家就是旅館業者。因此,設法導入更好的制度或技術,讓業者能在維持服務品質的狀況下減少能源使用,絕對是一個值得努力的方向。而一個開發已久但仍不普及的「熱泵」技術,將能輕易對全天不間斷的空調與熱水供應來提升能源使用效率,大幅減少電費或瓦斯柴油等營業成本。

source:flickr / Stephen Butler

熱水的熱、冷氣的冷從哪來?

先讓我們來盤點一下熱水和冷氣是從何而來的吧。熱水的供應比較簡單直觀,利用燒瓦斯、天然氣或是柴油等來燒水;或是利用電熱水器裡的高電阻率導體來加熱;生活在陽光普照區域的話,還可以利用太陽的熱能來加熱水,簡單來說,都是把不同形式的化學能或電能,轉換成熱能來使用。

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冷氣的由來就比較需要思考一下,因為「冷」是能量較少的狀態,並不是一種可以被轉換來的能量。常見的冷氣機、冰箱應該要說成是一種「移熱」的裝置,將室內或冰箱內的熱量,移到外界,因此冷氣室外機,或是冰箱背面的壓縮機,反而會比較熱。這個機制運用到了熱力學的「絕熱膨脹」與「絕熱壓縮」。「絕熱膨脹」常見的例子是輪胎放氣,或是高壓氣瓶在釋放時,會發現釋放出來的氣體溫度比較涼。此時壓力迅速減少,氣體因膨脹而對外界施加機械能,導致內能減少,表現出來的結果就是溫度降低。相反的「絕熱壓縮」,則是當快速增加氣體壓力時,外界對氣體做功但又沒有熱量散失,而使氣體溫度升高。將這兩個絕熱過程與兩套吸熱散熱系統結合起來的話,就是冷氣機的基本工作原理了。

圖片1
熱泵的運作原理。source:wikipedia

冷氣機的工作機制:

1.冷凝器:將高壓高溫的氣態冷媒,藉由外界的氣流或水流散熱成高壓中溫的液態冷媒。
2.膨脹閥:將高壓中溫的液態冷媒,膨脹成低壓低溫的液態氣態共存冷媒。
3.蒸發器:將低壓低溫的冷媒,透過室內機的風扇吹出「冷氣」,吸收室內熱量後而提高溫度後再送至壓縮機。
4.壓縮機:將低壓低溫的冷媒,壓縮成高溫高壓的氣態冷媒。

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在這樣冷氣運作的過程中,室內不必要的熱被移到了室外成為我們無法使用的廢熱,但如果把這些冷氣排出的廢熱給收集儲存起來,例如將排出的熱能來加熱水,並利用有隔熱效果的儲水槽來儲存這些熱水以便後續利用,這正是個提高能源運用效率的好方式,這也就是典型的熱泵熱水器的工作原理:利用冷氣機的熱交換機制,來達到加熱的功效。

然而,冷氣也並非一年四季都要開啟,冷氣的使用需求強度也跟熱水剛好相反。因此,在屋內不用冷氣時,熱泵也可以改從大氣中來取得熱能。如同把冷氣反裝,或是內外機對調,此時的「冷氣機」會不斷從室外吸熱,再透過前述的循環方式,把熱能送回室內。若將這些熱加熱水後儲存,一樣可以有熱水器的效果。此種設計被稱為是「大氣取熱式熱泵熱水器」,有時也被稱作「太陽能熱泵」,利用的就是大氣中的熱能。這些散布在大氣中的熱能本來難以利用,如同我們沒有辦法利用氣溫來加熱水,但透過冷媒壓縮與膨脹時,相態變化的放熱和吸熱機制,就反而可以製造出熱能的流動,達到熱水、冷房,甚至是除溼的功能。

除了從大氣可取得熱能以外,事實上任何有熱源的地方,都可以作為熱泵熱水器的熱源取得途徑。例如像是空調系統、網路機房的熱氣;工業製造環境的高溫冷卻水;以及宜蘭礁溪得天獨厚的地熱與溫泉。近年來,還有將太陽能集熱板整合進熱泵熱水器,達到同時利用太陽熱能與大氣熱能的的「雙熱源型」應用。

圖片2
雙熱源型熱泵示意圖

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然而熱泵熱水器的機組價格與安裝成本仍較傳統電熱水器或石化燃料熱水器來得高。但熱泵熱水器使用年限較長,在不同版本的評估中,預計可比傳統瓦斯熱水器省下五成至七成的能源費用。在安裝位置的條件上又如冷氣的壓縮機般,不若太陽熱水器非常仰賴日曬空間而不利於人口稠密區。今年度宜蘭縣政府所推出的智慧節電計畫中,也規劃對宿舍、醫院、旅館與游泳池等業者來推廣熱泵技術,預估可在這一年期間達到540萬度的節電成效。隨著寒冬與新春的旅遊旺季來臨,若能把握好裝設熱泵熱水器的時機,提供公開合理的補助方案,紮紮實實地輔助相關業者汰換設備。在凜冬來臨的時刻,將有機會是宜蘭展現節電成效,打造低碳旅遊的好時機!!

 

參考資料:

 

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自己的電自己省_96
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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/