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本網頁將定時更新，以實際例子將紅外線應用與傳統加熱方式在效率上的比較做最真實的展示
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能源效率專章
 
能源(能量)轉換
能量無法被製造或摧毀消失，它僅能被轉換與傳遞，從某種形式的能量轉換成另一種形式的能量，或從某種物質傳遞到另一種物質。
當某種裝置進行能量轉換或傳遞時，某些能量會被成功地轉換到目的形式或傳遞到目的地，但剩下的部分，會轉換成其他無用的形式。最後，所有能量都會轉換到暖化環境，至此，最初有的能量總額還是全部都在，只是因為已經散播到環境，很難再使用。
舉個常見的例子：燒開水
    燒開水的過程，瓦斯透過瓦斯爐(裝置)點火燃燒，將瓦斯的內能(或稱熱值)轉換成熱，熱傳遞給空氣(無用)、熱水壺，熱水壺傳遞給水、空氣(無用)，水本身溫度上升的同時又把熱傳遞給空氣(無用)，沸騰後關火完成燒開水的過程。這個過程能量經過多次的轉換或傳遞，每次轉換與傳遞就會有轉換效率的問題造成浪費。開水到最後降溫至室溫，最初消耗的瓦斯的內能全部進入到環境中，無法再使用。
 
 
效率的公式
能源效率是指能源利用中實際發揮作用的與實際消耗的能源量之比。在許多過程裡，能量是經過多次傳遞與轉換的，每次傳遞或轉換，就會有能量被無謂地消耗掉，譬如轉換成無謂的熱或振動。
 
能源效率 = (實際發揮作用的能量 / 實際消耗的能量)  *  100%
或
能源效率 = (實際發揮作用的功率 / 實際施加的功率)  *  100%
 
能量的單位是焦耳(J, Joul)或卡路里(cal)
功率的單位是瓦(W, Watt)、千瓦
1 Watt = 1 Joul/Sec
1 KW = 1 KJ/Sec
 
舉例：
1. 一個木工師傅用榔頭敲擊釘子使用了20焦耳的能量，但釘子進入木板裡需要8焦耳的能量
    能源效率：8/20 * 100% = 40%
    這敲擊的效率只有40%，可能的能量損失的原因有：釘子與榔頭上的餘熱與振動。
 
2. 一個太陽能發電模組可以接收1500瓦的日光產生320瓦的電，能源效率(轉換率)：                    
    (320/1500) * 100% = 21.3%
    * 我們常常聽到太陽能電池轉換率就是這樣計算的
 
3. 一汽油車消耗了等值的汽油產生60 kWh的能量，車子的傳動系統可將11kWh的能量傳遞至輪子
    能源效率：(11/60) * 100% = 18.3%
    * 傳統汽油車的效率都是很低的，消耗了許多汽油，造成空氣汙染，但只有10~30%的效率，是非常不環保的交通方式。根據廈門市節能中心的研究《純電動汽車與普通汽車的能源轉換效率對比》：「傳統內燃機汽車效率為38%，又因為汽車在市內行駛中頻繁的停車、低速行駛等，造成內燃機空轉或處在低效率區，其最終效率不過12%。純電動汽車停車時無機器空轉，95%以上的電池能量可轉為汽車的動力，即使考慮到原油的發電效率、送配電效率、電池充放電效率，其最終效率也可達到19%。」。不管是電動車或內燃機汽車，效率都是很低的。

4. 使用電熱水壺燒開水
    C牌熱水壺
    水量：500 cc
    實際耗電量：0.0556度
    煮沸所需能量：0.5 * 4.1813 * (100-20) = 167.252 KJ = 0.04646 kWh = 0.04646度
    能源效率：0.04646 / 0.0556 * 100% = 83.6%
    可能的耗損：壺體本身吸熱、空氣吸熱


    C牌熱水壺
    水量：1000 cc
    煮沸所耗能量：1 * 4.1813 * (100-20) = 0.09292度
    實際耗電量：0.0951度
    效率：0.09292 / 0.0951 * 100% = 97.7%

    M牌熱水壺
    水量：500 cc
    煮沸所耗能量：0.5 * 4.1813 * (97-20) = 160.98 KJ = 0.0447 kWh = 0.0447度
    實際耗電量：0.0499度
    效率：0.0447 / 0.0499 * 100% = 89.6%
    註：此牌熱水壺斷電時水溫僅到97度

 
    M牌熱水壺
   水量：1000 cc
   煮沸所耗能量：1 * 4.1813 * (97-20) = 0.0894度
   實際耗電量：0.0904度
   效率：0.0894 / 0.0904 * 100% = 98.9%


5. 使用中波紅外線烘乾水分：
   本實驗使用直徑160mm之鐵製拖盤，承載衛生紙（使用衛生紙之用意在讓水分能較均勻地分散在鐵盤的圓面上），然後加水，之後在面功率密度30.5 KW/m2之中波紅外線下，距離燈管分別照射30 sec, 60 sec, 90 sec, 120 sec, 150 sec, 180 sec....然後以秤重相減的方式得到每次照射後被蒸發的水重，後以此水重計算出相應的烘乾功率。最後計算效率：以烘乾功率除以IR的照射功率即得效率
以下為得到之數據
　 　 1st 測試 2nd 測試 3rd 測試 4th 測試 5th 測試 6th 測試
a IR照射時間(sec) 30 60 90 120 150 180
b 空盤重量(g) 45.6 45.6 45.6 45.6 45.6 45.6
c 空盤加衛生紙(g) 47.6 47.6 47.6 47.6 47.6 47.6
d +水後重量(g) 75 75.2 75 75 75 75
e IR照射後(g) 73.6 70.4 66.6 63 59.2 56
f=d-c 原始水重(g) 27.4 27.6 27.4 27.4 27.4 27.4
g=e-c 照射後水重(g) 26 22.8 19 15.4 11.6 8.4
h=f-g 去除水重(g) 1.4 4.8 8.4 12 15.8 19
i=h/a 烘乾速率(g/sec) 0.05 0.08 0.09 0.10 0.11 0.11
j 換算烘乾功率(W) 120.89 207.24 241.78 259.05 272.87 273.44
k IR功率(W) 613.24 613.24 613.24 613.24 613.24 613.24
l=k/j 效率 19.7% 33.8% 39.4% 42.2% 44.5% 44.6%

由上表得知，使用IR來烘乾水分，效率可將近5成，也就是說，花了100元的電費，有50元是真正有效的。
目前使用熱對流方式烘乾是許多工廠的作法，其效率大概10%不到，不知不覺中，不知浪費了多少能源費用..
您有精算過你用的爐子的效率過嗎？不知怎麼進行？歡迎來電...


6. 使用中波紅外線雙面烘乾紙胚水分：
   本實驗使用鐵網承載面積約200*300 mm之紙胚，然後將紙胚泡水，之後在上下皆有中波紅外線照射下，距離燈管分別為10 cm，照射, 120 sec, 180 sec....然後以秤重相減的方式得到每次照射之效率
數據如下：


測試架構如下：
.......待續