歐洲開始在世界遺產導入能量收集技術

歐洲開始在世界遺產導入能量收集技術（上）

2010/12/08 00:00

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美麗的哥特式建築——科隆大教堂（上）以及正在法蘭克福建設中的「The SQUARE」（下，攝影：Roland Horn）

從法蘭克福乘坐高鐵ICE（Inter City Express）約1小時可到達科隆。這座可追溯至羅馬時代的歷史悠久的城市裏遍佈著寶貴的文化遺產。其代表性建築就是這座城市的象徵——科隆大教堂。科隆大教堂已經載入世界遺產名錄，是德國屈指可數的人氣觀光勝地。 

　　走到科隆中央車站前方的廣場上，這座大教堂便以超乎想像的魄力呈現在眼前。教堂高157m，寬86m，進深144m。目前的大教堂為第三代，于1248年開建。1880年完工後一直定期進行修繕。除了以保護雕刻精美的外壁為目的的修繕外，還與時俱進地導入了電力系統等設施。 

無線控制照明 

　　大教堂內部的照明採用了一項最新技術。那就是有效利用生活中的微量能量的「能量收集」技術。其特點是，將人按壓開關時的力轉換為電力，通過無線將控制信號發送到照明開關，從而實現了「無電池」工作（圖1）。 

　　在普通的照明開關中，或需要用於供電的佈線，或在配備一次性電池時需要更換電池。如果使用無電池開關，便可省去這些維護作業，提高利便性。 

　　像科隆大教堂這種歷史性建築物上使用無電池開關還擁有一個巨大的優勢。那就是這座從數百年前開始建設的建築物，設計當初必然沒有考慮進行電氣佈線。如果進行改建，建築物大多無法承受施工時的震動。但如果使用無電池開關的話，說極端點，只需將開關黏貼在牆壁上即可，無需實施大規模的改建工程。 

圖1：已經載入世界遺產名錄 科隆大教堂採用了基於EnOcean公司無線技術的照明控制開關（a）。將按壓開關的力轉換為電力，用於驅動發送照明控制信號的無線IC。通過與自然光組合來調整亮度（b）。

　　科隆大教堂採用的是從西門子（Siemens AG）分離出來的風險公司EnOcean GmbH開發的低功耗無線技術。該公司開發的無線通信標準「EnOcean」發送信號時的消耗電流為25mA左右，比其他通信方式小一位數以上。因此，利用按壓開關獲得的微量電力即可充分傳輸控制信號。按壓開關的力利用基於線圈的電磁感應式轉換為電力。 

　　能量收集除了利用手指按壓的力外，還能利用振動、光、熱以及電磁波等多種能量。據英國調查公司IDTechEx介紹，2020年能量收集相關產品的市場規模將從2010年的6億5000萬美元擴大至44億美元。 

　　德國在有望迅速擴大的能量收集市場上將引領全球。除科隆大教堂外，還有很多場所在逐漸採用能量收集技術。比如酒店。規模位居歐洲第三的大型連鎖酒店NH Hotel在位於德國和西班牙等25座城市的約5000個房間裏導入了無電池開關。 

兩年即可收回投資成本 

其中NH Koeln City酒店于2010年3月對全部204個房間進行了改建，導入了無電池開關（圖2）。決定採用該開關的理由是，在成本方面擁有巨大優勢。該酒店負責人Patrick Westphal就導入無電池開關的效果表示，「通過導入無電池開關，與原來相比削減了約30％的耗電量。設備改建費用合計為3萬歐元，因此兩年應該就能收回投資成本」。 

圖2：在酒店中的設置示例 位於萊茵河沿岸的NHKoeln City酒店于2010年3月進行了設備改建。除了使用鑰匙卡的房間整體的電源用途外，照明及空調等用途的很多開關都實現了無電池化。

　　為削減耗電量發揮巨大作用的是，打開/關閉房間整體電源的鑰匙卡（Card Key）開關。發送控制用信號使用的電力，是利用插拔鑰匙卡的力發電獲得的。拔掉鑰匙卡後，使房間內停止供電。除了照明器具和電視機外，還會使冰箱停止工作。這樣一來，入住後冰箱裏的飲品為常溫狀態。因此，從利用者的角度來看也有不盡如人意的一面。 

　　不過，從酒店的角度來看，還具有很多成本以外的魅力。酒店的房間經常會改變格局，由於沒有佈線，因此能輕鬆實現格局變更。另外，可大幅縮短工期。2010年3月實施改建工程時，「沒有暫停營業，只用半天的時間就導入了無電池開關，因此未降低營業效率就完成了改建」（Westphal）。（未完待續，記者：久米 秀尚） 

■日文原文：世界遺產にも導入されるエネルギー·ハーベスティング 

待續....................