家庭能耗优化实战记录
省流版内容提要
- 介绍了收集统计功耗所用工具方法
- 降低能耗的基础逻辑：不要劣化生活体验，权衡改善的成本，提高效率减少浪费
- 改善使用习惯，巧用智能家居提升便利性的同时降低能耗
- 一些设备的使用成本意外的不小（以电脑和NAS为例），结论：当有多台机器时候合理分配任务给适合的设备，一个月能省个十块钱电费。用起来也更舒服（便携性，噪音，发热）
- 不能忽略跑冒滴漏。很多设备一周只用一下，但待机功耗积少成多。还有一些设备是配合使用的，组合好再同一个智能插座下，不用时候一起关闭能降低几十W，一个月降低跑冒滴漏就能省十多块钱。
以下为正文，很长，大概不会有人想看。
而且是手机码字想到哪写哪，过程中肯定可读性很低。
可能内容写完以后会优化可读性并开始归类分章节。那都是后话了，我写一半表达欲满足后弃坑的也不少。
写出来主要是为了记录下，因为后面很可能我自己会翻阅。
序章：突然发现自己用的挺浪费的
我是重度电脑用户。我上学时候在用150W的砖头游戏本。后面装了一个1200W电源的台式机。之前从来没在意过能耗问题。
最近几年用带计量统计的智能插座/电表后，开始能直观的看到各种电器用了多少电，才让我意识到我以往的用法多么浪费，还不太舒适。
a）我过去经常开着台式机下载东西，那玩意打游戏400多W，即便待机也有120W。国内BT环境也差，遇到好的资源也许很快，但冷门资源没速度就是一挂一天。
0.120kW/h×24h×0.65元/度，一天电费要1.872元。
电费只是一方面，这玩意待机一天产生的2KW+的热量，运转的噪声，睡觉时候的光污染可是切切实实排放给我了的。
b）有时看下载的电影懒得传到手机里，直接开着NAS在内网在线看。大型NAS运行功率约为90W。 由于NAS被我调校的还不错，运行起来除了硬盘自身基本没什么声音，这就导致经常因为声音轻而没意识到还开着，睡着了就忘了关开着一夜。
0.09kW/h×24×0.65元/度，开24小时也要1.404元
这些都属于说贵不算贵，也不是掏不起。使用频次其实也没那么高，一周到两周有这么一次就行，一个月也贵不了十块钱。但意识到这么用实际收益微乎其微，而噪声发热也白白产生了。就让我十分的不爽。
所以我开始拉表格统计用电信息并收集所有家电都各个状态功耗，意图通过优化使用方法减少无意义的消耗。
7月9号搬家后有智能电表了，能看到分时能耗，每日能耗，更方便数据统计并分析：
首先，进入夏季，空调耗电是绝对大头，占据58%
热水器意外的少。大概因为虽然夏天洗的更频繁，但由于只需要冲凉，对水温要求低，时间也更短。
电脑意外的比热水器的耗电还要多，这是后续优化的重点。
无记录部分很杂，构成例如做饭（电磁炉，电水壶，排烟），照明，工作台的焊接/热风枪/示波器等设备，总之是各种未进行专门计量的电器的汇总，总计不超过20%还算比较正常。不用特意减少使用频率，关注待机功耗评估是否需要控制跑冒滴漏即可。
一、主要用电设备的能耗采样
开始统计各设备几个典型工况的能耗，介绍一下用到采样的设备
1，交流插座功耗表，一般值20-30元。
显示4位数，去掉主值后还有几位就显示几位精度。实际精度有没有那么高就不好说了。毕竟不是专业计量，反正家用参考是够用。而且测量家用两三脚电器的瞬时功率十分方便。
这个很有用，玩不玩电子都可以搞一个。会让你发现很多意想不到的能耗特征。
这种东西其实功能不少的，也能统计时段总电耗，但需要比对说明书，按动仅有的几个按键配置功能。统计功耗功能不如下面智能插座好用。
2，交流智能插座（计量版），根据型号不同25-60元不等。
显示精度只有个位数。优势是能够在APP里便利的通断开关控制设备。并且能看能耗统计数据。
统计数据方面非常有用，但由于价格比较高，是否值得买需要计算权衡。算好折旧周期与生命周期收益，觉得合适再买。
关于价格，以前做这种的品牌少，还挺贵的（一个5，60），现在有很多第三方小厂家，价格便宜了不少，我也是越买越多了。
3，DC插头的直流功率表头
自组品，成本很低。一只只要6，7块钱。
零件很少，外壳，表头，输入输出线而已。
也有品牌做的成品，成熟商品版的功能很多，不过价格就贵了。
并不只是为了这次统计优化能耗而做的，以前我做各种涉及电的东西总能用上，对我来说使用频率相当高。
缺点是精度似乎不太好，我缺乏高精度设备校准，而且它的校准逻辑很糟糕，校准小电流工况，大电流时候偏差就大了。反正只是大体参考。
4，各种USB插头直流功率表
好多品牌好多型号，价格段差异也大。主要是用来测量USB类电源。也可以配合转接板转接线看DC接头直流设备的功率。
这类毕竟是成品，它的精度比我自己做的好多了。老实讲不便宜，是我玩充电头才买的。
工具有了，测量什么值？
我定义了三个典型工况。
1，待机：指绝大多数家电不在工作，只插电进入待命状态。要注意的是部分设备只插电不配置的功耗和真正待命状态不一样。例如智能家居的WIFI插座，配好网络，和路由器建立连接后，读数才和日常使用状态一致。
2，通常：指常用的工况。例如电脑进入系统闲着或者开些网页PPT轻度办公。路由器启动后正常辐射WIFI。分档位的电器常用的档位。要注意有些电器分档其实并不变频，只是调整PWM工作间隔所以读不出通常功耗
3，满载：指设备能达到的最大功率。
花了一点时间记录了下能测量到的主要家电。
冰箱属于非变频间歇工作式，只用功率插座难以快速读不出它的实际通常功耗。需要计量插座连续测一两天取均值。但实际上不用那么麻烦，冰箱的能耗标识及有这个值
当然，以社会经验来说，厂家标测得的这个值大概都是按照相关标准要求，在实验室环境室温（一般都是按照春秋定义），标准装载条件测定的。和用户实际使用肯定有出入的。而且厂家们为了好看多多少少还会对检测样品特挑甚至动手脚。我自己计算的时候按一定比例放大，取24小时0.6-0.65度电就好了
二、解读一下前面收集到的数据：
空调，月能耗最大头，这款空调属于非变频。
http://el.bbqk.com/cbdn5/0.html (二维码自动识别)
空调检测环境温度间歇性开关压缩机，压缩机不工作的时候只送风，压缩机工作的时候送冷风。而且这个出租屋的空调展现出的环境温度控制效果相当垃圾……温度计记录的度数跟过山车一般。
我在房间里经常能感觉到太热了或者太冷了。完全不舒服。
利用标识上二维码查了下这款空调的型号，公告时间2017年7月。所以这款空调并不过分老。看塑料的老化程度我估计也就最近6，7年的样子。
能效比其实不算太差，但定频空调温度过山车确实不舒服。
我对比了下前面室温检测曲线，现在这个空调一天压缩机启动6次，上一个房间空调压缩一天启动5次，数量差不太多。那么温度上窜小跳很可能和房间保温效果有关：新公寓的窗户只有一层玻璃。我在窗边站着就能感受到外来的热辐射。而上一个公寓卧室不直接贴近外墙，而是隔了个阳台，且阳台滑门和窗户全都是双层玻璃。
也许是隔热差导致室内升温快，进而导致空调的能耗上升。
作为公寓提供的基础设施，我不能换掉这台空调，目前的策略两个方面：1是找办法提升房间保温效果。这个实现不太容易，但如果能实现，无论是冬天还是夏天都对降低环境维持成本有积极作用。2是再买一个风扇，提供额外的空气流动能让体感环境更舒适一些，有了风扇后开空调的温度也能再高一点，过渡季也可以少开空调。一般来说节电也有贡献。
其他电器的解读
很多白色家电类，待机工况被优化的非常省电，多在1W以下。 1W功率连续输出一个月不到5毛钱，如果使用频率高，为了便利不拔出插头也可以。
电脑类插电关机功耗不低，这是因为电脑用的是大功率直流电源，主板维持BIOS以及开机待命需要的电很少，但动辄几百瓦的直流电源的高效功率区间之前都有50W，待命时候虽然只用0.几瓦，但处于及其低效段。比较高级大功率ATX电源有独立的小功率待机电路，但普通的电源也就那样了。到最终表现就是AC插座端测得的功耗动辄2.5甚至6W。不巧的是我电脑台数还多，电脑+NAS加一块都18W了，一个月8块4毛，这可不妙。这是后面优化的重点。
WIFI智能插座类，这玩意也有一定的功率。
根据厂家与功能的不同待机功耗也各不相同。另外需注意积少成多的问题，一个插座0.75W一个月虽然只有3毛5。但积少成多家里十个就是3块5了。一些不需要远控的低频电器还是使用机械开关/或者拔出插头来断电比较好。
除了电器自身功率，我还测量了常用电源类功耗与效率，汇总表如下
解读电源类汇总表
手机充电器类无负载功耗普遍优化的非常好，不接负载都是0。所以不用的时候手机充电器插在插座上问题也不大
注：当然不是真的完全是0，应该是低于功率插座显示最小值了。不过功率插座0.25W都测得出来，显示0了说明确实功率小到可忽略了。
电源类因为方案差异，最高效率也有高下，长期使用的设备尽量选用高效率的合适功率的电源。
对于常用的关键重要的电源，需要更精确的测量，接负载测量各种输出功率，画出不同功率段转换效率曲线的：
比如上面两个对比，完全无负载时候输入功率的差异就能看出哪个更适合不用的时候也插着电。哪个不用的时候最好断电
有了这个转换效率曲线，我们可以看出当电源最大总功率与需求严重不符的时候，效率低的惊人。根据电源设计的不同，低效区间一般在总功率的10%-20%以内。所以要给设备使用合适的电源，通常工况至少要是电源输出能力的的30%以上。嫌弃原配电源垃圾，给换了个更高级更高效的电源大马拉小车，并不一定是正收益的。
设备的底细大体都摸清楚了，接下来需要结合自己的使用习惯制定优化策略了
三、制定优化策略
1、电脑桌的优化
电脑桌区域有一台台式电脑和DS380机箱的NAS。还有附属的音响、显示器、交换机等设施。
除了电脑功能，所以这里也布置了手机充电器，台灯供吃饭写字用途。
路由器和小型NAS也放在这个区域。放在更左边的冰箱上面
前面统计发现电脑类的待机功率并不低
台式电脑采用旗舰级电源，待机功率有2.4W，DS380机箱的大型NAS还开了网络唤醒，待机功率高达6.6W。这哥俩加一块待命功耗就有9W了。一个月待命成本4.2元，是个值得优化的点。
除了机箱外，显示器，音响都属于电脑的附属设备。使用时机高度重合。
关于交换机的运用着重说一下：房间的外网接口在工作台那侧，我拉了条线拉到电脑桌后面，由于需要网线台式设备众多，又加了个交换机。
台式和大型NAS虽然有万兆网卡。但它们两个万兆卡是直通的。所以并没有采购万兆交换机，现在的交换机主要是维持所有电口设备通外网，交换机带宽只要比入户的300M带宽大就可以了，所以用的仅仅是一个十多年前的千兆交换机。
前面说了原来路由器和小型NAS也都是放在这个区域。但为了维持智能家居和小型NAS通网，还不能断交换机的电。
考虑到路由器本身就有交换机模块，就做了布局调整，把交换机和NAS移动到工作台一侧，入户外网先接入路由器WAN。通过路由器的LAN输出到电脑桌一侧。再接入交换机带几个台式设备。
这样交换机作用时机就和电脑组对齐了，可以放心把交换机电源也加入电脑插排。
优化后，电脑插排的待机功耗总计12W。一个智能插座管控，用时再开。
12W持续功耗开一整个月的成本是5.6元。电脑自然也不是一直不用，粗略按照每个月省下4元算。控制它的计量插座是以前买的45元，也就是11个月拉平成本。事实上这个老插座用了快两年了，早就用回本了。
电脑桌还有一些手机充电器、台灯什。实测这些东西插着电也几乎测不出能耗读数，都属于待机功耗极低，而且充电器台灯使用频率都挺高的，每天都会用，就不拔电了。
2，工作台的优化
工作台区域首先有前述的外网接入口，上段已经把路由器+小NAS移动过来了。目前觉得电源插座面板有点少，一个高位一个低位。
其他东西就很杂了，有台灯、手机充电器、直流低压插排、笔记本电脑电源、小型NAS、电烙铁、热风枪、回流焊加热台、直流可调电源、示波器、电钻充电器、超声波清洗机等各种杂物。
这些设备并使用基本没啥规矩，是根据当时要干什么可选接入的。而且这个桌面无法同时放下这么多设备。大多数东西平时都是收起来的。
首先需要解决插座面板不够的问题：
高位的电源面板用来插常通电设备，他们插上就不再断电，所以扔给不便于插拔的高位。接路由器和NAS保证长期通网通电：便于随时访问NAS，布置下载任务。
低位插孔不足以带这么多设备，增设一个1转4组合插座，可以提升使用便利性，常用的设备可以一直插在上面并通过开关来通断。
这里算不出具体能节约多少，因为这些接入并不固定。
比较明确改变是原来把路由器和NAS放在电脑桌一侧，为了保证接入外网需要交换机持续开机。大约产生1.6W持续功耗。收益部分已经合并到电脑插排那组中了。
另外为了便于远程唤醒小型NAS，给NAS加设了一个智能插座，并设置了来电开机，小NAS关机产生的2W持续功耗也基本能避免了。不过小NAS是低功耗型机器，大约有三到四分之一的时间都在开机，这2W持续功耗收益并不是很明显。
3、厨卫区域的优化
吸油烟机待机2W，电磁炉待机0.8W，电饭煲待机0.376W。
冰箱持续功率23W，洗衣机待机0.5W，热水器常开平均功率不明，瞬时能拉满2000W。
其中我最想干掉的就是吸油烟机，但吸油烟机待机电源被埋藏在吊顶以上，我无法操作。这个2W也不是我自己测量出来的，而是看能耗标签上的待机功耗得到的。
其次热水器是必须处理的，刚入户的时候我就注意到卫生间里没有热水器，问管理员得知热水器也是埋在吊顶里，且只能通过空开通断。而且根据户型的不同，有些房间即便开吊顶检修口也无法插拔热水器插座。（内心OS，这什么鬼设计，热水器坏了你还把整个吊顶都拆了吗？）
我对此设计不太满意，我属于热水器通电就无法安心洗澡的。而且热水器不能接入智能家居，洗澡还要等回家推空开后再等一个小时？
入户后找师傅开吊顶检修口。最终确认我这户的热水器电源可以通过检修口插拔。进而加了个米家智能插座2（蓝牙网关版）控制热水器。如此操作，生活便利性+节能全兼顾了。蓝牙网关还能带动附近的米家体脂秤+温度计接入网络。
热水器永远不关VS用之前再给热水器通电 这两种使用方式的差异，具体能省多少钱我无法计算。
根据上网查到的热水器保温功耗，夏天一天需要2到3度电。冬天一天6到8度。
折算到每月成本，也就是夏天60到90度，39到58元。冬天180到240度，117到156元。
可见热水器是非常值得在用之前再开机的，而人工操作太繁琐，利用智能插座根据自己作息设置好定时，节能+便利是立竿见影的。
另外就是的电磁炉+电饭煲+洗衣机。加和1.676W，一个月4毛钱不贵。但电磁炉只要插着就有红色指示灯一直闪挺烦人的。这点价值不配拥有联网的智能开关（也没必要，需要用这些厨房电器当然是人在旁边，根本不需要远程控制）
这里还是用了一个双控插座管控这些电器，需要用的时候可以一键通电。
4，生存环境维持耗电优化
这是真正的大头，前面能耗分类统计中空调占了6成。而前文关于空调的吐槽也明确的指出了问题：
a房间保温不好，外部热辐射明显。
b空调制冷不均匀，室内温度波动大，感官不适
这部分优化目前还没做，可能涉及到窗户贴隔热膜，或者换带反射功能的窗帘。后续待更新
目前我买了一个18W直流变频风扇，8月和7月温度应该差不多，使用风扇以后，找一个温度差不多的周末对比一下制冷花费有没有减少。
5，使用习惯优化
现实中有很多高低搭配的使用案例。
比如空军战斗机会有一些双发重型隐身的空优战斗机型号，但也会装备很多F35/J35这种小一号的，甚至被军迷看不上的J10/F16这种单发短腿也还在大量使用。
说贴近生活一点，有些人家里有大7座SUV，但平时上班出门还是喜欢整个几万块钱小不点miniEV/星愿类代步。
为什么会构成这种情况呢？因为维护与使用成本的差异与合适工况的便利性。当我们刚毕业啥都没有的时候，总会幻想着买个全能的东西以一敌N多有性价比。但实际用久了会发现很多属性其实是物理冲突的。你无法要求一个东西又大又小，又轻又重。哪怕加钱也不行。
一般来说同样动力形式的小车就是比大车更省油/省电。小车就是方便在城市里通勤钻空子找车位，而大车就是比小车空间更大能装更多人或物。这些都是最基础的物理特性决定的。
引起我整轮整改行动的也有使用方法的问题，开篇我提到了现有的使用方法挺浪费的。
a）我过去经常开着台式机下载东西，待机有120W。国内BT环境也差，遇到好的资源也许很快，但冷门资源没速度就是一挂一天。
0.120kW/h×24h×0.65元/度，一天电费要1.872元。
电费只是一方面，这玩意待机一天产生的2KW+的热量，运转的噪声，睡觉时候的光污染可是切切实实排放给我了的。
b）有时看下载的电影懒得传到手机里，直接开着NAS在内网在线看。大型NAS运行功率约为90W。 由于NAS被我调校的还不错，运行起来除了硬盘自身基本没什么声音，这就导致经常因为声音轻而没意识到还开着，睡着了就忘了关开着一夜。
0.09kW/h×24×0.65元/度，开24小时也要1.404元
当意识到开着台式机BT下载一开一天也有基础成本，如果连续多天，所花的电费也有三块五块，突然觉得租个网盘会员也不是不能接受。
之前笔记本我买来后仅仅是出差时候用，小NAS倒是经常用来开SMB服务共享文件。如果把台式机下载挂机等长时间工作都分给低能耗NAS或者笔记本，每个小时能节约100W功耗。
整理一下我对电脑和NAS使用的特征：
- 打游戏：对性能有要求，只有台式机能做，沉迷的时候最多一天3，4小时，玩腻了可能一周都不开一次。
- 跑本地AI模型：对性能有要求，只有台式机能做。但用的很少，大多数问ai的都用手机/网页端。很少有非得本地跑的。
- 做表格、查资料、写文档：这些是最多的，有几个统计表都连续更新了十几年，每两周会整理一次。另外最近两个月稍微沉迷于写小说设定，查资料与码字的时间也增加了。
- 下载与归档文件：大多数冷数据影视资源都需要归档到台式电脑与大NAS上，双备份。但下载与整理过程笔记本也能做，到归档时候开那俩大家伙就行。
- 开着电脑看图纸/PDF：维修时候看资料很多，而且经常只是挂机，需要了再看一眼，然后扔在那待机几小时。实际上开着台式电脑屏幕不能动还不如用笔记本干这个方便呢。
- 给各种玩具/工具刷写程序：例如一些开源的电子DIY，或者挫固态开卡。也会用电脑。也是不需要什么性能，考虑到笔记本能移动还更方便。
- 看视频：最近五六年基本不会用电脑看视频了，都是用手机。不过涉及到需要从大量归档的视频中找片段，还是需要用电脑的，台式机有存储容量更大的优势。只是看特定视频的话笔记本倒是也能做。
所以整理后发现，我并不是非要用台式机的，之前只是因为台式机速度最快，屏幕大用着舒服，且多数数据/软件都在台式里，我才喜欢用台式机干一切。很多操作只是维持屏幕显示，其实有电池能移动的笔记本才是最合适的。
简单算了下。如果优化使用方法，我用电脑的时间能从台式机每周约24小时，优化到台式机4到8小时，笔记本16到20小时。能优化给笔记本的都是轻载工况，二者功耗差异越100W/h。每周大约1.6度电，每个月4块5。emm，好像也不是很多，那么久不用急，习惯慢慢改，逐步多用用笔记本。
感觉最重要的还是大量下载的时候尽量别开台式机，120瓦开几个甚至几十个小时，一天一块钱不说，期间噪声和光污染还影响睡觉时最不值的。
四、幽灵能耗的拆解确认
经过一大轮优化，关闭了很多不必要的电能接入。实际上离家后电表还是有40到50W幽灵能耗。
保留下来的能耗属于使用收益大于关闭节省的金额。例如冰箱，光猫，路由器。
一个月大约需要16.2度电，10.5元。而开着它们带来的收益：我可以24小时随时随地访问自己的NAS，找文件或者布置下载任务。可以远程开关环境电器保证回家的时候室内温度合适/有热水可以洗澡。随时有冰激凌或者凉白开可以喝。
但仍需要确认拆解，这些幽灵能耗和我统计的电器能耗是否相符，是不是还有没发现的吸血鬼能耗？
统计了已知的待机功率，基本上也就是电表显示的40到50瓦水平，没有额外的吸血能耗了。
另外确认下这轮优化后的收益情况
其中热水器定时，用前烧20分钟，是收益最明显的，平均每天省2.5度电。月合计49元。不过这也不好算节省的，因为我的习惯本就不接受热水器常开。
其他电脑插排和NAS是第二明显的。加和约14W/h，这些是确实节省下来的。月合理约4到5元。
其他杂项加和1.7W/h，月合计约0.8元。不过主要目的不在于省这点电，主要是防止指示灯烦人/修改插座面板布局合理性提升使用便利性。节能只是捎带脚