簡析居民家庭的能耗和節(jié)能

張廣凱 王俊鴻 李博文 呂雪平 馬林沖 王宜健

摘? ? 要：隨著經(jīng)濟的增長和人們生活水平的提高，建筑能耗亦隨之日益增長，在眾多能源消耗之中，家庭能耗處于不可忽視的地位，如何節(jié)約家庭能耗對節(jié)能來說也尤為重要，研究發(fā)現(xiàn)家庭能耗主要與建筑面積，大功率電器的使用時間，用能人數(shù)等因素有關(guān)，其中，影響大功率電器使用時長的主要因素是室外氣溫變化，在夏季，空調(diào)、風(fēng)扇等大功率電器使用增加導(dǎo)致家庭用戶電耗增加，與此同時，洗浴次數(shù)和時間上升，水量消耗同樣增大;對于燃能消耗、供熱消耗、汽車能源消耗來看，在用能人數(shù)一定的情況下，一年之內(nèi)消耗量不大，變化和波動幅度也很小。通過調(diào)研結(jié)果，我們認為減少家庭能耗的落腳點就在于如何減少電能和水能消耗，對此提出了相關(guān)措施，促進節(jié)能減排。

關(guān)鍵詞：家庭能耗;耗電量;節(jié)能;能耗指標

1? 研究背景

能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是經(jīng)濟增長、人民生活水平提升和社會發(fā)展進步的必要支撐。長期以來，世界各國對能源問題的研究集中于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，但隨著居民收入水平的上升，家庭用能在所有能源消費中占據(jù)的比例越來越大，引起了廣泛的關(guān)注[1]。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，以及工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的深入推進，我國的能源需求依然處于持續(xù)上漲趨勢，僅靠用戶的節(jié)約意識來維持電能利用率的方式已不能緩解能源環(huán)境的壓力[ 2][ 3]。通過對家庭居住住宅情況、家庭用能設(shè)備進行調(diào)研，概括家庭的能耗特點。針對各類能源的消耗特點提出有建設(shè)性的節(jié)能建議具有非常重要意義。

以某一典型居民建筑的家庭用戶為例，建筑于2008年建造完畢屬于節(jié)能建筑，地上六層，地下一層，窗墻比例較高，具有很好的采光效果，家庭建筑面積為74.92m2，家庭用能種類為：電能、水能、燃能以及汽車油耗，用能人數(shù)3人。用能設(shè)備有：空調(diào)、電視、電腦、飲水機、冰箱、油煙機、電壓力鍋、電餅鐺、雙眼灶、汽車等。

2? 全年電耗分析

電在家庭中具有重要用途，具體表現(xiàn)在吃、穿、住、行。在7、8、9月份家庭的電量使用相比較其他月來說出現(xiàn)了顯著的用電高峰，6月有小幅度增加的趨勢，而其他月份則保持相對穩(wěn)定，波動幅度很小。根據(jù)月耗電量的變化圖可知，7月的耗電量比6月的耗電量增加321kW/h，8月則高達491kW/h的幅度，其變化主要原因由三個部分組成：夏天的來臨，使得空調(diào)以供冷方式運行，家庭用戶在7月開始使用空調(diào)，空調(diào)耗電量顯著增加;可能白天時間變長，室內(nèi)冷負荷增加，從而家庭用戶使用空調(diào)的時間變長。5、6月份的耗電量的增加，主要是風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)，從7月開始，夏季室外溫度不斷增大，室內(nèi)冷負荷變大;空調(diào)冷凝溫度變低，耗功量增大，電量消耗大。據(jù)調(diào)查，家庭用戶為了更快的獲得冷風(fēng)，通常將空調(diào)溫度設(shè)置很低，這就導(dǎo)致空調(diào)的冷凝溫度變低，在增大了制冷量、快速獲得熱舒適的同時也付出了“代價”，這個代價就是耗功量增大了，電量的消耗就隨之變多了。

3? 全年水耗分析

水在生活中的用途可以說是重中之重，從人體需要講水是不可少的。對2019年各月的水量消耗，通過統(tǒng)計與計算，發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：和耗電量情況相似，在7、8、9月份家庭的水量消耗相比較其他月來說出現(xiàn)了顯著的高峰，從5月份開始，耗水量以一定速率不斷增加到8月份達到峰值，隨后降低，而其他月耗水量有小幅度波動，但影響不大。

氣溫是影響家庭用水能消耗的主要環(huán)境因素，氣溫越高，室內(nèi)溫度和出水溫度越高，家庭用水能耗越大。具體影響例如夏季氣溫高，人體出汗率增大，需水量變大，另一個不可忽視的原因就是，隨著氣溫的升高，大部分家庭用戶洗浴次數(shù)和洗浴時間變長，從而消耗的水量增大。

4? 全年天然氣耗量分析

城市燃氣，特別是居民生活用燃料，包括常規(guī)天然氣，以及煤層氣和頁巖氣這兩種非常規(guī)天然氣。日常使用天然氣隨著人民生活水平的提高及環(huán)保意識的增強，大部分城市對天然氣的需求明顯增加。對2019年各月的燃氣量消耗，通過統(tǒng)計與計算，分析變化趨勢反應(yīng)了家庭用戶在燃氣使用上的特點：平穩(wěn)。家庭用戶在使用燃氣上除了必要的日常做飯以外，很少使用，即使使用也消耗量不大，在家庭能源消耗中比重極小。

5? 全年供暖消耗分析

供暖是指向建筑物供給熱量，保持室內(nèi)一定溫度，它是解決我國北方居民冬季采暖的基本生活需求的社會服務(wù)。家庭供暖是指，以戶為單位有別于集中供暖的同時開始同時結(jié)束的。

在2019年的采暖期中，冬季家庭供暖所用燃料熱量為6350kW/h（22860MJ）、總費用為1519.6元，供暖期間，不采用其他供熱設(shè)備，室內(nèi)溫度可達24度左右，符合供暖標準，相對來說，比較節(jié)能。

6? 結(jié)束語

通過數(shù)據(jù)分析可以看出，如圖1所示，在家庭總能耗之中，電能消耗是家庭能源消耗的主要來源，水能消耗次之，而在電能消耗中，大功率電器的使用次數(shù)和時長對電量的消耗有顯著的影響，尤其是在夏季，空調(diào)的持續(xù)使用是導(dǎo)致電能消耗最關(guān)鍵的電器。從交通能源消耗來看，汽車的廣泛使用也在能源消耗中占據(jù)重要地位，相比較來說，對于經(jīng)常出差的家庭用戶來說，汽車能源消耗（汽油的消耗）可能比電能消耗還要大，就比如本文中的家庭用戶，用能人員經(jīng)常出差和旅游，所以一年下來，在汽車能耗上的花費要比在電能和水能多得多。燃氣能耗、水能消耗與前幾項相比就比較平穩(wěn)單調(diào)，這可能與電飯鍋，高壓鍋等廚房器具的普及有關(guān)，家庭做飯大部分都從燃氣轉(zhuǎn)換成了用電。供暖能耗雖然在一年中只有供暖期中有，但花費的錢絲毫不比電量要少，在家庭能耗中有著重要作用。

參考文獻：

[1] 謝倫裕，陳飛，相晨曦.城鄉(xiāng)家庭能源消費對比與影響因素——以浙江省為例[J].中南大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2019（6）：106～117.

[2] 李曉倩，陳新楚，鄭松，等.家庭能耗管理系統(tǒng)的研究進展[J].機械設(shè)計與制造工程，2017（11）：107～111.

[3] 李曉倩，陳新楚，鄭松，張琦.家庭能耗管理系統(tǒng)的研究進展[J].機械設(shè)計與制造工程，2017.