聯(lián)系人:任彥碩
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隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會進步,高等教育受到全社會關(guān)注與重視,辦學規(guī)模也隨著受教育者的數(shù)量的增加而不斷擴大。為適應(yīng)高等教育需求,高校園區(qū)除了保留老校區(qū),并且建設(shè)了新校區(qū)。為使學生有良好的學習環(huán)境,無論是在校園的教學設(shè)施、公寓條件等方面,校方都作出了十分的努力,但由于大學是開放式的管理模式,不少高校節(jié)能措施目前基本注重的是行為管理和節(jié)能宣傳教育,而在強化采用人性化新技術(shù)的應(yīng)用方面較為欠缺,再加之不少學生節(jié)能意識的淡薄,導(dǎo)致浪費現(xiàn)象比較嚴重,其主要表現(xiàn)在電能源的浪費和水資源的浪費。
水電的費用是高校財政費用中一筆巨大的支出,常規(guī)情況下約占高校財政支出的1/4,其生活區(qū)的能源耗用,除了公共區(qū)域,基本采用了政策性支出和合理的回收模式;而教學區(qū)的能源消耗那就是直接耗用,沒有回收可言,能源費用支出占學校水電耗用總比例的40%左右。但在運行中存在浪費現(xiàn)象,特別電耗浪費較為嚴重。其表現(xiàn)為教室的長明燈節(jié)能和分體式空調(diào)節(jié)能;水的浪費表現(xiàn)為衛(wèi)生間使用傳統(tǒng)的高位水箱、T型雨淋管沖潔、洗漱間的長流水。校方的后勤部門、物業(yè)部門、節(jié)能辦公室、動力管理部門對水和電的浪費也十分重視,每個高校都會針對自己學校的具體情況,制訂了不少的管理條例,譬如:加強節(jié)能意識的宣傳,以提高節(jié)能意識,加強人員管理和獎懲制度以提高管理力度,在明確的使用范圍內(nèi),管理員對教室照明進行專人管理。在一定程度上是有所控制、有所節(jié)約、有所改善,但對于更大面積的公共部位的細化管理還是不能進行有效的控制。譬如:公共洗漱間的跑冒滴漏,公共衛(wèi)生間的長流水,教室照明的白天亮燈,教室只有少數(shù)學生而開啟全部照明,空調(diào)設(shè)備的無效運行等等。這些都是校方后勤部門管理上頭痛的問題。針對這些問題,我們認為除了后勤部門在采取的軟件管理和行為管理的基礎(chǔ)上,還應(yīng)采取先進的控制技術(shù)來進行節(jié)能細化改造,實現(xiàn)無人化智能管理,以達到最佳的節(jié)約效果。下面就節(jié)水和教室照明問題予以闡述。
一、用水方面:學校的洗漱間和衛(wèi)生間是用水的最大消耗,也是節(jié)水的重點。在洗漱間內(nèi),主要是跑冒滴漏,其中現(xiàn)象表現(xiàn)為:第一,普通水龍頭損壞后不及時更換,使水龍頭成為長流水。第二,有不少學生的節(jié)水意識淡薄,洗衣服時,人離開時依然開啟水龍頭,沖洗衣服或沖洗清潔用具,致使水資源大量浪費。在衛(wèi)生間,不少學校從整體衛(wèi)生的情況考慮,在沖潔方法上仍采用高位水箱的沖洗方法和各衛(wèi)生間小便池T型雨淋管的沖潔方法。這種沖潔方法確實是使衛(wèi)生間無氣味,但水耗很大,用一個直徑4cm的水管沖水,每個男廁所每天耗水20噸,女廁所在10噸左右,部分學校的管理人員采用減小高位水箱的進水量和關(guān)閉小便池沖水管,而采用定時沖洗的辦法(管理員過一段時間放水沖洗小便池)以達到節(jié)水的目的,但此種方法帶來的是衛(wèi)生間的衛(wèi)生環(huán)境變差,特別是在氣溫較高的季節(jié)尤其突出,和現(xiàn)代的學校環(huán)境很不吻合。不少新的校舍,采用了單蹲位的蹲便器,采用手按延時閥沖水,但是有不少學生用廁衛(wèi)生習慣不好,使用后不沖洗,既影響衛(wèi)生,又易使下水堵塞,加上延時閥是機械結(jié)構(gòu),容易銹蝕損壞,有部分學生使用后,用腳踹延時閥,一旦有問題,出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,不易及時察覺。
二、教室照明方面:高校的教室,在白天室內(nèi)照度很高的情況下,仍然普遍存在開燈作業(yè)現(xiàn)象,即使室內(nèi)無人或人很少的情況下,也是全部開啟室內(nèi)照明,晚自習時間,許多教室即使僅有幾個學生,但室內(nèi)照明全部開啟,絕不會因為只有少數(shù)人而僅開幾盞燈,長明燈比比皆是,人走不熄燈的現(xiàn)象普遍存在。依照國家相關(guān)標準規(guī)定,教室照度不低于350LUX。從保護視力健康角度出發(fā),在低于150LUX和高于600LUX照度下長時間看書,有損于眼睛的健康。而我國大部分高校的照度都高于此標準。在對高校教室照明的調(diào)研中,我們看到,為讓大學生有一個好的學習環(huán)境,學校對于教室的照度都非常重視,晚間照度都在350LUX以上。以一般普通標準教室為例,至少裝配22支40W(用電感鎮(zhèn)流器時其功耗還增加5W)日光燈管照明,每小時電耗為1KWh,每天工作時間普遍達16小時,日間為10小時左右,夜晚為6小時左右,全天耗電量為16×22×45=15kwh,若以0.8元/kwh電費計算,每間教室日支出電費為12.60元,每學年以9個月計算,則每間教室每年電費耗用為3400元。
三、分體式空調(diào)節(jié)電的工作現(xiàn)狀:高校分體式空調(diào)的使用面密集,一般3萬人左右的普通高校,分體式空調(diào)的擁有量近千臺。夏季用于制冷,冬天用于取暖,一旦處于啟用階段,電耗居高不下,難以控制,給校方的水電費用的支出帶來了較重的負擔。對于高校而言,分體式空調(diào)擁有率較高,且使用頻繁,但實際效率不高,主要是因為空調(diào)的安裝場所主要是:辦公區(qū)、實驗室、會議室和教學辦公區(qū)。夏天制冷和冬季取暖,往往存在空調(diào)開啟后,人員離開時段長達半小時以上者,不會關(guān)閉空調(diào),甚至有不少使用者在午飯午休時間也不關(guān)閉空調(diào);另一種現(xiàn)象是:室溫本來己低于26℃,不需制冷而開啟空調(diào);為了改變空氣,開著門或窗而開啟空調(diào)。諸此種種,致使空調(diào)的運行狀態(tài)出現(xiàn)無效運行,不合理運行,從而導(dǎo)致能源的損耗。眾所周知,一臺2匹的空調(diào),制冷時其功耗為1.5千瓦/小時,制熱時,由于電加熱的介入,其功耗達2.5千瓦/小時。按一個普通高校擁有600臺分體式空調(diào)計,開啟率為80%,一旦空調(diào)進入運行,夏季每小時耗電為900-1000千瓦,每小時支出電費近800元,每天運行10小時,每天電耗為12500千瓦,需支出電費近8000元,月電耗為312500千瓦,月支出電費最低為16萬元,每年按4.5月工作運行計,單空調(diào)電耗為125萬千瓦,需支出電費為70萬元。
四、高校節(jié)能對策
第一.在洗漱間采用熱釋紅外線技術(shù)裝備遠紅外水源監(jiān)控器,即:當有人進入洗漱間,洗漱間的總水源自動開啟。向每個水龍頭送水,此時即使洗漱間可能有個別水龍頭開啟未關(guān),一般情況下,到洗漱間的使用者,見到無人使用的龍頭出水,不會不關(guān)。而當洗漱間無人時,洗漱間的總進水自動關(guān)閉,各龍頭無水,這就是杜絕了洗漱間無人時的浪費現(xiàn)象,以達到節(jié)水的目的。同時對于未能及時維修的龍頭,也不存在跑冒滴漏問題。
第二.針對高位水箱和T型雨淋管的衛(wèi)生間沖水模式,采用熱釋遠紅外技術(shù),采用累計計數(shù)法對高位水箱進行進水控制,做到有人使用及時注水沖廁,人次連續(xù)使用累計沖廁,T型雨淋管的及時沖洗,既保證了環(huán)境衛(wèi)生,又大量的節(jié)約了水源,采用這種方式,節(jié)水率可達80%。即:高位水箱如不控制每天耗水12噸,加以控制耗水僅在1噸左右。
第三.針對新建校舍采用的單蹲位的新型潔具和掛斗式小便器,可采取主動型遠紅外控制模式,實現(xiàn)衛(wèi)生和節(jié)約并舉的沖廁方法,當有人使用時進行確認,人離開時自動沖洗,8秒后自動關(guān)閉。這樣既保證了衛(wèi)生,又節(jié)約了水資源。
這里需要補充說明的一點,遠紅外智能開關(guān)控制的技術(shù)支撐為熱釋型紅外傳感技術(shù),利用人體的溫度作為檢測目標。當人進入其探測區(qū)域內(nèi),紅外傳感器將人體與空間溫度的差值傳遞給信號處理系統(tǒng),從而實施對控制電路的驅(qū)動與否,實現(xiàn)對控制對象的具體控制;采用熱釋遠紅外技術(shù)對衛(wèi)生間控制節(jié)水,應(yīng)選用線探測模式的節(jié)水裝置,而不能采用一般的面探測的節(jié)水裝置,其原因是:線探測能有效的進行探測范圍的界定,不浪費,而面探測往往是有人進入衛(wèi)生間即會出現(xiàn)沖水現(xiàn)象。另外T型管道和高位水箱的電磁閥均應(yīng)使用安全電壓供電,而不能使用220V交流電磁閥以防漏電造成人身傷害。
第四.教室照明。依照國家相關(guān)標準規(guī)定,教室照度不低于300LUX。從保護視力健康角度出發(fā),在低于150LUX和高于600LUX照度下長時間看書,有損于眼睛的健康。而我國大部分高校的照度都高于此標準,加之人為的浪費所造成的不必要的支出。由于上述種種浪費現(xiàn)象,高校后勤曾采取多種措施,實施節(jié)能方案,其中包括:
(1)加強師生的節(jié)能意識的素質(zhì)教育;
(2)聘用人員對無人使用的教室檢查照明、晚自習后關(guān)閉教室照明;
(3)用電經(jīng)費承包式管理;
(4)采用計算機或單片機對教學區(qū)供電實施分時管理。
(5)電網(wǎng)濾波技術(shù)等。
諸此種種方法,我們認為雖然浪費現(xiàn)象有所控制,但是還沒有從根本上解決教室照明浪費問題。
1.無論何種節(jié)能素質(zhì)教育,因為人類的生存尚未到由于能源的匱乏而無法生活的境地,節(jié)約意識淡薄;加之許多人有著浪費的并非是自己的錢的思想,節(jié)約與自己無關(guān)。所以,即使隨手關(guān)燈、節(jié)約能源的宣傳標志貼得再多,仍然收效甚微。
2.即使聘用相關(guān)人員進行照明節(jié)電管理,既要支付相關(guān)費用,但檢查和控制的時間和工作量較大,不能面面俱到;更不能做到某教室雖然僅有幾名學生,但所有日光燈是開啟的,管理人員去給他關(guān)掉幾盞燈,說必須節(jié)約能源。
3.用電節(jié)電承包管理,我們以為是高校在能源管理上不得以而為之的辦法。我們曾在高校教室照明能源管理課題中,走訪不少高校進行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)有部分高校由于實施承包,出現(xiàn)了教室內(nèi)用于照明的雙管或三管日光燈,有的每組日光燈燈管壞了一支或兩支不予修理,其原因是為了節(jié)約用電,節(jié)省開支,這種節(jié)約方法對照度影響極大,對學生視力有很大的影響。筆者曾在上述情況下用照度計進行實地測量,所測得照度僅有80LUX。有的高校在教室節(jié)能上曾采用一些新型節(jié)能燈具,結(jié)果是由于產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命,節(jié)電不節(jié)錢。
4.采用計算機或單片機實施的教學區(qū)用電分時控制。僅解決了課余時間的長明燈現(xiàn)象,但在教學時間內(nèi)不能解決不合理用電的浪費現(xiàn)象,其中包括:白天在室內(nèi)照度很好的情況下開燈現(xiàn)象;教室內(nèi)生員很少的情況下全部開啟所有照明。
上述方法既然不能從終端細化處理,就必須考慮啟用新的終端控制技術(shù)思路來解決這一浪費問題,通過大量的社會調(diào)研,現(xiàn)場考察,我們利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實施對教室照明的每組燈進行智能細化控制,是目前最為有效的控制方法。,教室照明節(jié)電率高達40%,實現(xiàn)了白天室內(nèi)照度達標燈不開,室內(nèi)無人燈自滅,在室內(nèi)照度不達標需要開啟照明時,可根據(jù)學生坐落的位置自動開啟相應(yīng)的照明,實現(xiàn)了高校教室照明終端的無人化自動控制管理,真正杜絕了高校教室照明的浪費現(xiàn)象;且由于杜絕了長明燈,日光燈的壽命大大延長,同時也降低了維修費用。
由于實施智能開關(guān)控制的節(jié)電模式,晴天從上午9時至下午5時日光燈自動關(guān)閉,強行開啟也不予支持。其節(jié)電率就至少達40%,電費節(jié)約達3.80元,一般2萬人的高校,至少有500間教室(其中不含公共教室、實驗室、圖書館),采用這種節(jié)電控制模式,每日節(jié)約電費支出1500元(以僅有60%的教室開燈)??梢韵胂笃涔?jié)電效益非常顯著,無論是給社會和校方都產(chǎn)生了貢獻和受益。
第五. 空調(diào)節(jié)電節(jié)能控制。針對空調(diào)運行過程的浪費現(xiàn)象,除了人為的開啟門窗運行空調(diào)現(xiàn)象外,應(yīng)用紅外線控制技術(shù)和季節(jié)開關(guān)遙控管理,可實現(xiàn)按空調(diào)使用日期進行季節(jié)管理,在使用中,對于室內(nèi)無人達一定時間時,自動關(guān)閉空調(diào)、室溫低于26℃不予支持開啟,室內(nèi)有人但制冷室溫己低于22℃以下時,自動關(guān)閉空調(diào)的功能。在能源節(jié)約上取得很好的成效。控制模式如下(以制冷為例):室內(nèi)安裝遠紅外空調(diào)電源控制器,當有人進入房間,且室溫須高于26℃時,控制器自動送電,使用者通過遙控器開啟空調(diào),若使用者因故離開房間20分鐘沒有返回,在空調(diào)未關(guān)的情況下,控制器會自動關(guān)閉空調(diào)電源;如果室溫本身已低于26℃,控制器不會送電,也不支持開啟;當室內(nèi)工作人員開啟空調(diào)制冷室溫低于22℃時,控制器立即關(guān)閉空調(diào)電源。通過大量的實踐證明是行之有效的,節(jié)能效果也是非??捎^的,其投資回收期僅為4個月。(附加說明:在冬季非集中供暖地區(qū),控制器備有季節(jié)開關(guān),用于空調(diào)的冬季取暖)
由于這種控制模式屬于強制型用電終端控制類型,對于傳統(tǒng)的使用公用空調(diào),且不善于節(jié)約公費用電的使用者,是一個極不受歡迎的產(chǎn)品。因此,產(chǎn)品及產(chǎn)品技術(shù)的推廣,必須帶有強制性的規(guī)范措施,否則,此項節(jié)能改造有一定的難度。
我國是一個資源緊缺的國家,資源的壓力和節(jié)約的動力,并沒有為一些人所接受,包括我國高校的節(jié)能,也未真正被得以普遍重視。節(jié)能新技術(shù)的推廣應(yīng)用速度緩慢,在現(xiàn)實生活中,水、電浪費現(xiàn)象司空見慣,生產(chǎn)中,資源低效,甚至是無效的利用,屢禁不止。在水資源方面,我國是一個水資源短缺的國家,水資源時空分布不均,加之近年來我國連續(xù)遭受干旱。在能耗方面,中國的萬元GDP能耗是世界平均水平的3.6倍,是日本的9.7倍。我們正在透支自己子孫的財富,能否有效的利用資源,節(jié)約能源,不但關(guān)乎中國經(jīng)濟的前途,也關(guān)乎全球的經(jīng)濟發(fā)展。讓我們從現(xiàn)在做起,從高校做起,節(jié)約能源,和高校在節(jié)能工作中,共同受益。為我國的經(jīng)濟發(fā)展貢獻一份綿薄之力。