冷氣機的CSPF每提高0.1,可省電2~3%?
冷氣節能啟智班:嘸講你毋知!(第4講)
「冷氣機的CSPF每提高0.1,可省電2~3%」是經濟部能源署官網中,「省電36計」的第1妙計,想知道冷氣之CSPF及年總耗電量(kWh)的奧妙,就得從「CSPF從何而來?」談起。其實,冷氣機的能源效率等級(CSPF)不是直接的實測值,而是僅量測全載及半載的冷氣能力與消費電力,再以N條計算式及假設參數推演出來的。
由網路搜尋可知:(1)被視為冷凍空調聖經「ASHRAE手冊」中,沒有CSPF的資料,美國及歐盟等多數國家仍然沿用季節性能源效率比值(SEER,Seasonal Energy Efficiency Ratio),(2)CSPF標準的ISO 16358-1與日本JIS C 9612的內容雷同,且均在2013年4月發行,發行時間差僅7天(4/15&4/22),故可合理推論日本的變頻冷氣廠商,"協同"ISO制定CSPF標準,(3)於2014~2016年,日本冷凍空調工業會(JRAIA)也曾協助6個東南亞國協(ASEAN)國家,訂定其CSPF的國家標準,(4)日本創出CSPF冷氣評估法,自己卻不用,採用的國家仍然屈指可數,(5)能源署曾有「台灣區SEER值測試法」草案,只是尚未實施就躍進為CSPF評估法。
CNS 15712-1, C3240-1訂定了CSPF的測試條件(T1):室內27℃db/19℃wb(51.8%rh),室外35℃db/24℃wb(40.3%rh),每5分鐘紀錄1筆,以取得持續運轉35分鐘之7組數據的平均值(冷氣能力、消費電力、能源效率比率(COP)…),作為計算冷氣機CSPF的依據。
2025/1/1開始實施的新版「無風管型冷氣機之能源效率基準」,依CNS 3615規定試驗其冷氣季節性能因素(CSPF,Cooling Seasonal Performance Factor),據說是依台灣氣象署資料,整理出氣溫在23℃~37℃間之15個溫度帶的發生時數(共2,486小時),再依每一溫度帶的發生時數佔比來計算CSPF。But,實測值只有4項:(1)額定冷氣能力及其(2)消費電力、(3)額定中間冷氣能力(即額定冷氣能力×50%)及其(4)消費電力,其他逾100項的數據,是依公式的假設參數"拐彎抹角"算出來的,最後的計算式是:CSPF=總冷氣能力量(kWh)÷總消費電力量(kWh)。
CSPF的計算公式,明顯是為了變頻冷氣而設計的,不利於定頻冷氣(無法量測額定中間冷氣能力),因此,只要是變頻冷氣,不管是分離式還是窗型,99%的機種均為能效1級的冷氣(※訂得太鬆);反之,只要是定頻冷氣,99.9%的機種均為能效5級的冷氣。
日本的變頻冷氣廠商,已不再製造定頻冷氣了,台灣也跟進ing;買變頻冷氣有補助、且公家單位限用1、2級冷氣,既然公家機關不能用第5級冷氣,製造商乾脆就不做了。台灣的一線冷氣廠商,也已不再賣"低利潤"的定頻冷氣,故不出2年,台灣的定頻冷氣將會絕跡。因此,合理懷疑,CSPF的數字遊戲,是日本變頻冷氣廠商為提高利潤而主導的"滅絕定頻冷氣"策略。
CSPF計算的最大盲點是:「假設不論室內負載多少,變頻冷氣與定頻冷氣均運轉不停」;CSPF測試的室溫條件是27℃db, 19℃wb,實際上,當室溫降到約[設定溫度-1℃]時,定頻機的壓縮機至少會停止運轉3分鐘(以保護壓縮機),而當室溫約在[設定溫度±1.0℃]內,變頻機會降頻運轉,且約低於「設定溫度-1.0℃」時,壓縮機會停止運轉。※壓縮機運轉的控制邏輯因廠商而異,故省電效果"可能"不同。
冷氣機CSPF之4項必要測試項目如表1,(B)額定中間冷氣能力(3,650W)之消費電力666W為(A)額定冷氣能力(7,200W)的34.6%(並非50%);再看表2(A)的3,600W冷氣之消費電力為846W,確實是比表1(B)額定中間冷氣能力(3,650W)的消費電力666W高出27%;因此,有冷氣專家建議「買能力較大1~2級的變頻冷氣,降頻運轉可以省更多」,這看似符合"專業知識"的判斷,至少得建立在"買對適當能力冷氣"的基礎上;但是,冷氣賣家的建議機種,多已"超大太多",若再加大1~2級,買家必然會當盤子,大傷荷包。

「變頻vs定頻冷氣耗電實測室」採用日立公司的變頻冷氣RAC-22YH及定頻冷氣RAC-22UK(※見拙文「變頻vs定頻冷氣耗電實測室 開張了!」)。表3是RAC-22YH變頻冷氣CSPF值試算表,這是一份以"專業知識"思考但卻不符"邏輯常識"的試算表,不要說一般民眾看不懂,多數的冷氣專家也看得"霧煞煞",除了溫度區分帶、外氣溫度及發生時間是固定值外,其他項目各有特定的計算式,限於篇幅,以下僅說明表3之5處不符合"邏輯常識"的項目。

(1)不知有多少人會認同「外氣溫度」的「發生時間」?23℃~37℃的15個「發生時間」共2,486小時,這是氣象署的"哪幾月份/時段"的統計數據?在"非專業"的感覺上,台灣夏季28℃以下的「發生時間」偏高(1,539小時),而34℃以上的「發生時間」偏低(23小時)。
(2)@33℃的室內熱負荷2,200W,剛好等於額定能力2,200W(@外氣35℃),也就是說,在高於33℃時,冷氣能力必然不足,"一定會"冷度不足 (降不到設定溫度27℃)。民眾會想買這種"外氣溫度>33℃就不會冷"的黃昏牌冷氣嗎?※戲稱"黃昏以後"才會冷的冷氣。
(3)P’c(tj)是指外氣溫度在tj時的冷氣消費電力(W),是假設不論外氣溫度多少,壓縮機均不會停止運轉,即使在外氣溫度23℃且室內負荷為0W時,冷氣之消費電力仍有415.66W(額定502W),這與現場使用的狀況明顯不符。※見第2講。
(4)標示計算的P與Q,看不出與計算CSPF的關聯性,但被解讀為「每年運轉1,200小時」(=8時/天×30天/月×5個月)。其實,與1,200小時無關,若兩者均乘以2,000小時,CSPF值仍然相同。※上班族的住宅約需開6~7個月的冷氣(4/15~11/15)。
(5)(年)總消費電力量416.16kWh及(年)總冷氣能力量2,614.41kWh,是來自外氣23℃~37℃的總和;不過,如果每天開機8小時,8時/天是08:00~16:00?或是00:00~08:00?現場實測時,白天的耗電量(kWh)可能比晚上高70%以上(※第2講「冷氣設定溫度每提高1℃,可省電6%?」圖4),故冷氣機的CSPF(6.28)及總消費電力(416.16kWh)似乎不宜當真。
定頻冷氣CSPF試算表與表3大同小異,因無法量測「額定中間能力」,故簡化許多,僅需如表4輸入測試值(冷氣能力kW及消費電力W),即可計算CSPF值與(年)總消費電力量kWh。
其實,「冷氣機的CSPF每提高0.1,可省電2%~3%」才是本文的探討重點,冷氣廠商都知道,將同一台冷氣"送測2次"的結果,誤差就可能大於3.0%。以本實測室採用的RAC-22UK定頻冷氣機為例,它曾被"送測2次",第1次結果如表4,能力2.2kW、耗電595W(CSPF=3.87),第2次結果如表5,能力2.3kW、耗電602W(CSPF=4.00),能力提升了4.55%(=2.3÷2.2-1),CSPF提升了3.36%(=4.0÷3.87-1);創造出"全球第一"CSPF值的日立RAC-22NE3機組,也送測2次,第1次的CSPF值為12.1,第2次為12.5(表9),CSPF值提高了3.31%。

再以日立、大金及國際三大日系冷氣廠商型錄的數值作分析,也算不出「CSPF每提高0.1,可省電2%~3%」的結論;如表6的廠商型錄值,CSPF每提高0.1的省電率均介於0.95%~1.54%之間,僅為能源署官網所說之「省電2%~3%」的一半。

冷氣節能有多種評估法,COP是"藥頭仔",CSPF、SEER、EER或APF等雖然與COP一樣,均是愈高愈省電,但僅能算是"二次用藥渣",看不出「CSPF每提高0.1,省電2%~3%」從何而來?如果以變頻冷氣機CSPF試算表試算:表3變頻冷氣RAC-22YH的CSPF 6.28,若增加0.1成為6.38,誤差為1.6%(=6.38÷6.28-1);再看表7,@CSPF=6.38時,總消費電力量為409.63kWh,比表3@CSPF=6.28時的總消費電力量416.16kWh,1年節省6.53kWh(1.57%),這均在試驗室測試的合理誤差(±2%)範圍內。

表8是冷氣機之能效等級基準表,以4.0kW以下之分離式冷氣機為例,其1級的CSPF基準為6.23,但是,在「節能標章全球資訊網」之CSPF排行中,表6之國際牌CU-UX22BDCA2的10.5是NO.1,日立牌RAC-22JP的9.11是排名第2;其實,由經濟部能源署能源效率分級標示管理系統網站,可查到表9的日立牌RAC-22NE3才是NO.1,CSPF值高達12.50,為基準值(6.23)的2倍,顯然,CSPF的分級基準值(MEPS值)偏低,或者,CSPF計算式的預設參數有誤。

★CSPF評估法應只是冷氣廠商主導的數字遊戲,實用性不如「額定COP乘以某一係數(使用率或使用時間)」來得簡單易懂(※讓人看不懂,才顯得出"專業性");其實,工研院的專家會議曾有「CSPF=1.2 COP」當MEPS值的決議。中央空調用的冰水機能效分級,也曾有類似CSPF的IPLV(整合性部分負載值),由另一組專家在探討,討論了20多年仍"不敢"採用,迄今仍以額定COP作為冰水機能效分級的基準。
日本冷氣廠商於2013年創造出CSPF評估法,並明訂於JIS C 9612:2013規範中,但是,日本能源政策主管機關經濟產業省並未採納,仍然沿用APF能效標準(※第5講),莫非CSPF評估法有問題?哪裡有問題?這已超出冷氣節能啟智班的智商範圍,無法回答,這應是主管機關能源署才能回答的專家問題。
冷氣節能啟智班 班主任:何宗岳(1950年生/雙子座)
美國Memphis大學機械碩士、甲級冷凍空調技術士、機械技師及冷凍空調技師高考及格,50年冷凍空調經歷;有11本冷凍空調書籍、8項專利及3套空調工程設計軟體,並提供空調負荷、水管壓損及風管壓損之免費線上計算器https://www.hvacnr.com.tw/。65歲轉斜槓作家
(筆名股素人),曾6次上電視財經台節目談理財,有ETF攻略筆記、財務自由初學指引、拒當下流老人的退休理財計劃、不當肥羊,聰明買保險!等9本投資理財書及台海對抗黑皮書(寓言小說)。
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