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住宅耗電量模擬評估

較省電! 較耗電!

第四節 住宅耗電量模擬評估

4-4.2 一般電器設備與低耗能電器模擬

(一)模擬條件設定:

若以住宅建築為例,羅列一般家庭最常見之電器設備如為下表,其使用電器 設備為一般設備(非節能標章設備)及使用舊型冷氣(約新式冷氣 1.6 倍耗能量),並 且以一般使用習慣計算電器設備使用時間。設定最常見之一家四口人為模擬對象

,使用人員設定為父母兩人均為上班族,子女兩人則為就學學生,使用習慣為一 家四口早上 7 點鐘均離開家各自上班上學,下午五點鐘後均返回家中。

(二)模擬一(一般家電設備正常使用下耗能狀況):

在人員外出的 10 個小時裡,電器設備的插座如電視機、冷氣機、組合音響

、桌上型電腦持續消耗待機電力,而必須 24 小時運轉的電器設備如電冰箱、開 飲機則正常運作,當全家人返家後,母親開始準備晚餐,使用電鍋煮飯 30 分鐘

,飯煮好後則於電鍋裡保溫備用約 30 分鐘,期間亦使用兩口瓦斯爐烹飪及排油 煙機,使用時間各設定均為 20 分鐘,父親返家後則將電視打開,至晚上 10 點關 閉休息,運作時間為 4 小時,晚間 6 點至 10 點時客廳使用冷氣機,並配合電扇 1 座搭配空氣循環,晚餐後,使用烘碗機 30 分鐘,父親及母親仍舊留在客廳休 憩,子女則至書房準備功課,書房冷氣由晚間 8 點鐘持續使用至晚間 12 點,期 間搭配電扇 1 座使用,期間使用桌上型電腦 4 小時;母親於晚間整理家務,期間 使用 13 公斤洗衣機 1 次,電熨斗 20 分鐘並使用組合式音響 2 小時,於夜間家人 輪流盥洗,使用蓄熱型電熱水器 4 次及吹風機 40 分鐘。

此戶人家於晚間 12 點就寢,就寢期間則關閉冷氣,使用電風扇 2 座替代,

至早上 6 點起床,母親準備早餐,使用瓦斯爐排油煙機及 10 分鐘及微波爐 10 分 鐘,家人陸續出門後,將除濕機定時兩小時,以維持家中乾燥。

在設定方面,因空調設備式具有季節性使用特性,故假設冷氣機使用天數為 120 天(6 至 9 月份使用)、電風扇使用時間為 180 天(5 至 10 月份使用)。

並經過模擬,大略可推估一般四口家庭於正常使用非節能設備下每年耗能約 略為 8056 度電(烹飪用瓦斯爐以熱值換算電當量),且空調設備是以年平均量加 以計算,若依實際狀況,將空調耗能集中於 7 至 10 月份,其耗電量將更為可觀

,故夏日耗電負荷將更為嚴重。

因絕大部分家庭使用瓦斯爐烹飪,瓦斯爐雖為高耗能設備,但消耗能源為瓦 斯,故住宅耗電量統計文獻大多未能納入計算,較無法代表住宅實際耗能狀況,

此次模擬將其納入計算,另現今家庭常有家電超量使用與電器老舊等問題,因此 模擬所選用之家電設備部分刻意選用超量設置如冰箱、電視等,冷氣機亦以舊型

冷氣估算(舊型冷氣耗電量約新式的 1.6 倍)。因此,模擬所得之年耗電量將大於

經將電器設備更換成低耗能電器設備後,所模擬的年耗電量已由原來的 8056.3 度減為 5400.7 度,減少幅度約為 33%,可見將電器設備汰換成低耗能電 器設備的確有相當的效果,尤其在高耗能的電器設備,如冷氣機、瓦斯爐及熱水 器的效果最為顯著。

(四)模擬三(節能習慣配合採用低耗能家電使用下耗能狀況):

經過選用低耗能電器設備,我們已經將住宅的電器耗能降低了三成左右,但 是住宅電器耗能仍然有很大的縮減空間,接下來就是取決於我們使用者的使用習 慣及是否能犧牲部分享受來成就樂活的生活態度,例如許多電器設備都會有待機 電力的消耗,以便利於使用者下次的使用能迅速開機,若能養成隨手拔除不使用 的電器插頭習慣,就沒有待機電力的消耗,一年累積下來亦可節省可觀的電力,

此外,減少生活上的享受,像是將 42 吋的電視螢幕換成 22 吋的螢幕,雖然小了 點,但是其功能性依然不變,一家四口其實使用 10 公斤的洗衣機(或採兩日洗ㄧ 次衣服,減少洗衣頻率)及容量 250 公升的電冰箱也是足夠,冰箱容量小也可以 避免食物的堆放,亦可減少浪費的習慣。在沐浴方面,可以縮短洗澡的時間或降 低些許熱水的溫度,不提早使用電鍋也無需耗用保溫電力,碗盤可多採自然乾燥

,縮短使用烘碗機使用時間或隔餐、隔日再使用烘碗功能,對於節省能源也有相 當的幫助。對於消耗能源頗大的烹煮用具,尤其是瓦斯爐,在烹煮食物的習慣上

,亦可藉由改變烹煮的習慣,來縮短使用的時間,過度烹調的食物雖然較為可口

,但其營養價值也隨著過度烹煮而流失,反而簡單、快速的烹調較為節能也較為 健康。最後,藉著調高室內溫度設定的方式,對冷氣機的耗能也有相當的幫助,

經研究每調升設定溫度 1 度,即可享受到減少 6%的能源耗費的好處,其實,室 內空調的部分是可以開窗及電風扇來取代,藉由微微的徐風,帶走身體上的體溫

,不但增進室內通風,也相對的節省了相當大的能源,下表就是藉由改變生活習 慣的耗能模擬。

經過改變生活習慣及配合使用低耗能電器,經過耗電量模擬之後,全年的耗 電量也降到了 3177.8 度,與不改變習慣且不使用低耗能電器設備比較,耗能約 略於原先的 39%,節能效果將為 60%,若與僅使用低耗能電器設備,但保持原 有生活習慣比較,其耗能量將減少將近 40%,若以每度電為 2.58 元計算,全年 的電費將可節約將近 12,586 元,不但經濟又環保,實在是一舉數得的好方法。

表 4-23 「節能習慣與使用低耗能家電」耗能模擬

共為 299 瓦,其次為客廳平均照明瓦數為 274 瓦,第三高為主臥室 165 瓦,其餘

據統計,將一日 24 小時依台灣居民生活習慣,設定以 18 點開燈至 24 點就

計算照明設備量,則共需 207 瓦,若以一般市售燈具規格加以安裝,則 40 瓦螢 光燈管裝設需 6 根,17 瓦省電燈泡約略為 12 顆,但若以啟動率設計來看,螢光 燈管大致可設計為兩段開關設計或分為兩個開關控制,其啟動率約略為 0.6,而 12 顆的省電燈泡不但能更平均分佈於照明空間提供更均勻的照明,其開關設計 則更可分為 3 段甚至 4 段或 3 至 4 個開關控制,啟動率可降低至 0.4 至 0.2,能 大幅縮減實際照明使用的耗電量。

在重點照明部份,因考量使用者僅使用其活動範圍周遭之照明燈具,難免產 生照度不足狀況,為提供足夠的照度,則輔以檯燈或立式閱讀燈,通常此類燈具 使用省電燈泡或 PL 燈管,不但節省能源,並能在 25 公分距離內均可以提供 1000Lux 以上的照度,足敷提供使用者閱讀使用,且已符合 CNS 住宅閱讀使用 照度標準(1000-500Lux)。

在建築使用空間中,有些空間的照明上並不需要持續照明,如樓梯間、騎樓 及陽台,而是當使用者通過時方才需要照明,此時則可以感應器搭配照明設備或 設置雙向開關,當使用者通過時燈光感應自動開啟,俟通後感應燈光熄滅,或者 使用者於通過前經由雙向開關之一端開啟照明設備,俟通過則由另一端開關關閉 照明設備。藉由此種方式可以有效的節省燈具設備耗能。

此外,在部分家庭因宗教信仰,於家中設有神龕燈,因神龕燈為 24 小時皆 開啟,若能選用低耗能的照明設備,勢必對節能有相當的助益,目前坊間有許多 LED 的節能燈泡,其耗電量僅約 0.5 瓦,相對於傳統鎢絲燈泡功率 7-10 瓦,節 能十數倍以上,惟目前 LED 燈具價格仍屬偏高且未普及,故未將其納入一般室 內照明設備考量。

以相同的照明空間變更照明密度設計、照明燈具、啟動率及重點照明情形下

,經模擬的照明耗能如下表,在客廳、主臥部份因空間較大,故將照明設備區分 3 部份開關控制(啟動率取 0.4),廚房、非主臥及書房空間稍小,故將照明設備區 分 2 部份開關控制(啟動率取 0.6),浴廁空間較小且使用時間短暫,則維持以單 一開關控制(啟動率取 1),陽台或騎樓空間多僅提人員供通時照明使用時間極短

,故採用感應器配合照明設備(啟動率取 0.1),此外,因採重點照明,以檯燈及 立燈提供人員閱讀等需高度照明使用,故其他燈具省電燈泡類使用時間增加,在 長時間使用的神龕燈則使用 LED 燈泡,在耗能上有傑出的表現。經照明改採低 耗能設計後,年耗電量則為 650.07 度,較一般狀況下節省 457.44 度,相當於原 耗電量 59%,節省能源 40%以上,可見在照明設備設計上具有相當之參考價值。

表 4-27 低耗能照明設計年耗電量模擬

第五節 小結

經模擬可得家電與照明設備在各種設計、使用情況之耗電量,由住宅耗電簡 算法(式 2)可得採用一般設備全年耗電量為 9163.81 度,而採用低耗能設備者的 全年耗電量則為 6005.77 度,若採用低耗能設備與配合節能習慣全年耗電量則為 3625.61 度,相較使用一般設備年耗電量減少 3158.04 與 5538.2 度,將近減少 35%

及 60%的耗電量,若以每度電價以 2.58 元計算,全年最多可節省 14289 元,若 以平均單位發電量CO2排放量 0.658kg-CO2/度(最終消費電量)排放量計算,則全 年度可減少約 3.6 噸之CO2,對節能減碳有正面的貢獻。

圖 4-8 設備、使用習慣與耗能關係圖

此外,經過調查研析得知,在選擇電器設備時,首先應儘量挑選較小的尺寸

,除了能大幅節省購置成本外,尺寸較小的產品在其製程上所耗費的材料、能量

、二氧化碳的排放量也較大尺寸產品少,同時也較環保;此外,在耗電量的表現 上,小尺寸的產品遠優於大尺寸產品,尤其以使用時間較長的電器設備最為明顯

,例如 42 吋電視機為 20 吋電視機耗電量之 2.7 倍。所以,在選擇電器設備的策 略上,最重要、最簡單且最有效果卻最難達成的就是尺寸的決定。最難達成原因 在於使用者能否犧牲部分享受,挑選較小的尺寸,能否以小尺寸的電器取代大尺 寸的產品,而能否犧牲享受則為是否節能的關鍵。

願意選擇較小尺寸的電器設備後,產品的節能設計則是選擇的重點,因近來

願意選擇較小尺寸的電器設備後,產品的節能設計則是選擇的重點,因近來