冷氣設定溫度每提高1℃，可省電6%？
冷氣節能啟智班：嘸講你毋知！(第2講)

「冷氣設定溫度每提高1℃可省電6%」是能源署及台電公司對民眾"耳提面命、誠懇叮嚀"的節電口號，"可省電6%"是由何而來？正確嗎？

話說約30年前，某研究單位曾以理論分析，提出「蒸發溫度&冷凝溫度對性能係數(COP)之影響」的研究報告。當年冷氣機/冰水機是使用R-22冷媒的往復式壓縮機，因為沒有選機軟體可用，所以是以R-22冷媒的p-h線圖(※俗稱莫氏線圖，目視誤差大)做分析，結論是：「蒸發溫度每提高1℃，COP提高2～3%；冷凝溫度每提高1℃，COP降低3～4%」，不知為何會演變成：「冷氣設定溫度每提高1℃可省電6%」？※COP是中央空調系統冰水機的性能衡量指標，COP愈高愈省電，如同家用冷氣的EER一樣；自2017年起，EER已改為CSPF。(後敘)

網路平台上常有人po文：「改用變頻冷氣後，1個月的電費不到500元」、「換用變頻冷氣後，電費竟然高達19,000元」、「變頻冷氣吹整天，1個月的電費不到600元」、「我家3台冷氣，2個月電費僅5千多元」、「換變頻冷氣後，每個月電費竟然7,000元」…。內容多未說明是用多少kW的冷氣、每天開冷氣時間、設定溫度、室外機安裝位置及房間方位等關鍵資料，應難以做正確比較；例如，您應該不相信敝宅(1+2樓)共裝8台冷氣機，2025年7月電費單(5～6月用電)僅6,623元吧？難怪文章的變頻冷氣電費南轅北轍，有人喊貴、有人認為太便宜。

影響冷氣機性能係數(COP)的兩大因素是蒸發溫度(ET)和冷凝溫度(CT)，且冷凝溫度(CT)對COP的影響大於蒸發溫度(ET)；影響蒸發溫度的主因是"設定溫度"；影響冷凝溫度的主因是"室外溫度"。冷氣機或冰水機之冷媒系統的4大元件是壓縮機(Comp)、冷凝器(Cond)、膨脹閥(Exp.V)及蒸發器(Evap)，分離式冷氣機之冷媒系統圖與p-h線圖的對應關係如圖1所示。

依圖1右側(p-h線圖)所示，冷氣機冷媒系統的理想循環過程中，
冷凍效果(refrigerating effect)=h₁-h₄，相當於冷氣能力。
壓縮熱當量(heat of compression)=h₂-h₁，相當於冷氣耗電。
性能係數(COP)=(h₁-h₄)÷(h₂-h₁)=q_e÷q_p，相當於家用冷氣EER。
冷凝器散熱(q_c)=蒸發器吸熱(q_e)+壓縮機耗電(q_p)。
 

 在蒸發溫度(ET)不變的條件下，若冷凝溫度(CT)下降，則冷凍效果(h₁-h_4')增為(h₁-h₄)，而壓縮熱當量(h_2'-h₁)降為(h₂-h₁)，導致COP上升的節能效應；反之，在冷凝溫度(CT)不變的條件下，若蒸發溫度(ET)上升，則冷凍效果(h₁-h₄)增為(h_1'-h_4')，而壓縮熱當量(h₂-h₁)降為(h_2'-h_1')，導致COP上升的節能效應。由此可見，冷氣機節能的"兩大方針"是：(1)提高蒸發溫度和(2)降低冷凝溫度；這兩大方針均會導致冷氣機製造成本的增加。

氣冷式冷氣機的設計條件多為：蒸發溫度2～5℃ & 冷凝溫度49～52℃，冷氣廠商會因成本考量或銷售策略而有所不同。表1是以知名壓縮機廠Copeland的選機軟體計算【R410A冷媒、渦卷式壓縮機】，由其紅字的節能率來看，蒸發溫度每提高1℃的節能率在2.63～3.15%之間。冷凝溫度每降1℃的節能率在3.24%～4.51%之間， 確實是冷凝溫度對冷氣機COP的影響較大。



以下是以「變頻vs定頻冷氣耗電實測室」的日立RAC-22YH變頻冷氣，做連續數天的運轉紀錄，每一"設定溫度"均做3次的運轉紀錄，取每日最高氣溫34℃～35℃且未下雨的紀錄值做比較，其24小時的數據座標圖如圖2～圖4所示(※篇幅不足，25℃及27℃略)。

將圖2～圖4的24小時運轉紀錄整理成表2，如最右欄所示，以設定溫度24℃為比較基準，設定溫度每提高1℃，省電率在21.43%～31.03%之間，是台電公司認證"省電6%"的3.57～5.17倍。※設定24℃的1天耗電量7.3kWh是設定28℃時的3.32倍(=7.3÷2.2)。



外氣溫度愈高，冷凝溫度就愈高，冷氣機的耗電量也愈大；圖2之設定24℃的外氣溫度最高(max 35℃/平均31.6℃)，這應是運轉1天耗電高達7.3kWh的原因。不過，保守估計，若在其他條件均相同的情況下，設定溫度每降1℃的省電率應≧15%；所以，網路文章的電費才會有那麼大的差距。此次的實測，證明「冷氣設定溫度每提高1℃可省電6%」的說法太保守，台電公司宜修正為：「冷氣設定溫度每提高1℃可省電15%」，才能讓民眾"更有意願地"提高冷氣設定溫度，兼顧荷包與節能。敝宅臥室冷氣溫度設定28℃，睡覺還得蓋棉被。(後敘)

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