節約能源,光是記得關燈就夠了嗎?英飛凌科技(Infineon Technologies)利用全新科技將家中的耗電怪獸變身成為節能奇蹟。光是全球冰箱的耗電量,在不影響效能的情況下,每年就有172兆瓦小時(TWh)的節能潛力。而省下的能源總和,超過如瑞典等國家的年耗電量。這項節能成果的幕後推手就是「變頻器」。

從冰桶到節能晶片 古早時代美食家要從山上取得冰塊,才能享用冰涼美酒,並保持食物新鮮。在 1950 年代之前,德國仍然依靠小販運送冰塊;之後現代化的電冰箱問市,但能源消耗問題也隨之而來。

依據市場研究機構的資料,在015年全球約有13.3億台冰箱,其中大部份都是舊型家電。每台冰箱每年平均消耗約480千瓦小時(kWh)的電力。即使是使用九年的電視機,在每日使用四小時的情況下,每年也僅耗用160kWh電力。這意味著冰箱仍然是家中主要的耗電怪獸之一,而其中的基本技術數十年來並未改變。傳統的馬達只有「開啟」和「關閉」的功能,因此只有兩種功率水準:不是零供電,就是滿載供電。而滿載供電勢必造成最高的耗電量。在採購成本以外,在整個使用壽命期間,耗費龐大的電力成本,也不利於環境永續。

節能晶片已應用在許多新型家電中,降低了30%以上的耗電量。半導體可因應實際需求調節電流,並調整馬達效能。其中的基礎在於變頻器,也就是各界專家探討變頻化的原因。

以速度調節取代開啟和關閉 其中的原理相當簡單:如需家電以高效率運作,需要利用感測器持續監測資料,例如冰箱的溫度、濕度及馬達速度。一個迷你電腦,也就是所謂的微控制器,將利用前述資料計算所需的控制指令。電源晶片或功率半導體將指令轉換為理想的壓縮機速度。這樣的效率遠超過完全開啟或完全關閉馬達的作法。

為了確保智慧型家電成為未來標準,英飛凌正針對這樣的變頻器技術開發半導體。冰箱的例子說明了電力節約的潛能有多大。變頻技術每年可平均減少144kWh的耗電量。若以12億台舊型冰箱計算,全球每年可節省172TWh的電力,超過德國家戶的總耗電量。

在全世界,先進的節能電子裝置正逐漸整合至家電中。不過家電並不是唯一需要節能的領域:照明約佔全球耗電量的20%,而採用LED及照明控制可減少約2/3的耗電量。