台灣冷能新發展,打造在地節能低碳空調系統【獨立特派員】
節能新突破:磁浮離心冰水機
冰水機是中央空調系統的核心,用電佔整體空調系統約六成,因此冰水機的節能表現是技術革新的關鍵。相較於傳統螺旋式的冰水機,工研院以磁浮離心冰水機的技術有效減少耗能。工研院綠能與環境研究所組長劉陽光指出,這項技術的關鍵,在於磁浮軸承的應用。不同於傳統接觸式軸承,磁浮軸承以電磁力控制運作,實現無油、低摩擦、高效率。
除了軸承創新,冰水機亦導入低碳排冷媒。根據劉陽光說法,低碳冷媒是未來的趨勢,工研院因此針對低碳排冷媒與磁浮離心冰水機,研發完整的冰水機與壓縮機模組,其中,被稱為「冰水機的心臟」的壓縮機,即是工研院的技術核心。
實地驗證的成功案例:恩主公醫院

2022年,恩主公醫院率先引進由工研院研發,並由國內廠商組裝的第一代磁浮離心冰水機。相較於由國外整機進口的傳統模式,工研院與國內廠商技術合作,實現現場客製化組裝。冰水機組裝業者林基竹指出,過往台灣業主多習慣使用國外產品,而本土技術的優勢在於彈性組裝能力,即使在空間受限的既有機房中,也能透過分段組裝方式完成設備安裝,達到與國外大廠相同的效能。

恩主公醫院行政副院長李俊慶表示,在急診室與待床區等高壓環境中,若空調溫度不穩定,將影響工作效率及醫病情緒。該院檢驗科主任楊彩蓮近一步說明溫控對醫療設備的重要性,在於檢驗設備本身會產生熱能,實驗室需要更強的冷卻能力維持系統穩定,若缺乏適當空調,過熱環境將導致儀器當機,影響檢體分析準確度。
而在導入新機以後,經過兩三年的運轉驗證,新的空調系統確實有效節能30%,每年可節省高達20萬度用電。同樣是冰水機組裝業者的盧騰枝說明,冰水機的組成包含壓縮機、熱交換器與電控系統,新型機種採用永磁螺旋壓縮機與變頻器,再搭配低碳冷媒,是整合節能與減碳的關鍵。基於新機傑出的節能效果,恩主公醫院院方也決定於今年引進第二代設備。
技術落地過程,克服重重困難
劉陽光坦言,從零開始建立技術體系面臨諸多困難。壓縮機業者黃詣超指出,磁浮離心機對電控的精準度要求高,操作人員需要具備相當技術水準。近年來離心機技術發展雖有進展,但若使用者缺乏足夠認知,冰水主機廠商也難以有效推廣應用。
為了建立完整的生產供應鏈,工研院扮演技術整合角色,協助國內零組件與製造商建立合作關係。劉陽光說明,工研院建立示範工廠,制定從設計到商品化的標準作業流程,協助技術在國內壓縮機廠、冰水機廠落地。然而黃詣超表示,儘管許多業者都宣稱具備相關技術,市場上真正能推出低GWP冷媒磁浮離心機的廠商仍不多,他強調,與工研院合作開發的產品,在能效方面確實有較好的表現。
此外,多元的場域測試,也是團隊的重要考量。劉陽光表示,不同案場的數據能有助於未來產品的開發與升級,甚至能與AI應用連結。因此除了醫院,磁浮冰水機也逐步導入工廠。機電廠商林友駿表示,工廠導入磁浮離心冰水機後,感受到製冷速度快的優勢,但他也指出這項自主研發技術的困境在於,對製造商與研發單位而言,儘管國內製造實力堅強,卻缺乏足夠給予快速回饋的實驗場域。
對此,台灣能源技術服務產業發展協會理事長楊秉純說明,科技大廠仍多選擇採用進口機種,對國產產品的信任度仍有待培養。他認為,透過更多場合的實證,提升可信度與可靠性,是未來數年內必須面對的重要課題。

台灣冷能新契機:掌握節能減碳的全球定位
根據統計,2023年全球溫室氣體排放中,冷氣設備與冷媒佔約7%的碳排量,隨著氣溫持續上升,預估到2050年碳排量將增長三倍。在各國積極尋求更高效、環保的降溫方案之際,若能掌握冷能關鍵技術,有望為台灣產業發展開創全新契機。