关于大学校园节水节电潜能的分析与思考.docx
《关于大学校园节水节电潜能的分析与思考.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《关于大学校园节水节电潜能的分析与思考.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
关于大学校园节水节电潜能的分析与思考
编号：
10
电力科技杯
关于大学校园节水节电潜能的分析与思考
--以华北电力大学为例
关于大学校园节水节电潜能的分析与思考
——以华北电力大学为例
【摘要】：
本文就大学校园内的能源利用问题进行探讨，并结合华北电力大学的具体情况，提出几点建议和节电节水设计方案。
同时，该文介绍的设计方案单可行，费用低廉，与现代大学需求的节水节能设计理念相符，旨在节能与生活并行。
【关键词】节约型校园节能节水
AnalysisandthePonderOnuniversitycampusaboutthepotentialofenergy-and-water-savingcondition
——TaketheNorthChinaElectricPowerUniversityastheexample
【关键词】：
节约型校园节能节水窗体顶端
朗读
显示对应的拉丁字符的拼音
字典-查看字典详细内容
【Abstract】：
Thispaperdiscussestheproblemsofenergyusinginourcampus,andputsforwardtosomefeasibleadvicesandconceptualdesignsaboutsavingwaterandelectricityinthespecificsituationinNCEPU.Thispapermainlycomeswithsomesimpleandfeasible,cheap,andconformstomodernuniversity’sdemanddesigningconcept,aimingtothatenergysavingcomeswithlifetogether.
【Keyword】conservingcampusenergyconservationwaterconservation
目录
引言3
一、大学校园节水模式改进5
1、学校宿舍用水现状及改进方法5
（1）宿舍用水现状调查5
（2）宿舍用水存在的问题5
（3）宿舍用水改进方法6
2、教学楼用水现状及改进方法6
（1）教学楼用水设备现状6
（2）教学楼用水改进方法6
（3）用水设备改进后节水效果展示7
3、学校管道现状及改进方法8
二、大学校园节电模式改进8
1、宿舍节电模式改进8
（1）供电模式概述8
（2）断点自动跳闸开关介绍9
（3）模式可行性分析9
（4）小结10
2、教学楼节电模式改进10
（1）用电浪费现象10
（2）改进措施10
3、校园机房用电浪费现象及改进11
三、节电意识的增强11
1、养成良好的寝室节约用电习惯12
2、加强建设节约型校园的宣传力度12
四、总结12
参考文献12
引言
随着高校办学规模的不断扩大，办学条件的持续改善，各种资源需求增长迅速。
水电用量逐年递增，给高校的财政造成沉重的负担。
水电费支出，常规情况下已经占高校财政总支出的1／5～1／6，俨然已经成为制约高校发展的瓶颈。
因此，努力建设节约型校园，充分挖掘高校的节能潜力，减少水电能源浪费，是高校节能工作者面临的一项艰巨任务。
同时，部分高校距离节约型校园的要求仍有差距，各种浪费现象仍然存在，节约意识、效益观念还需要进一步增强。
只有开源节流、精打细算，才是学校健康快速发展的有力保障。
在北京的各高校中，北京交通大学就很重视节约型校园的建设，在节约水电能源方面做得较好。
北京交通大学自1985年就开始意识到节能的重要性，一直在走一条节能建校的路子。
这20多年来，北交大积极开展落实科学发展观活动，在节约型学校建设上不断创新，取得了显著成效。
学校两次被评为“全国城市节约用水先进单位”，连续16年被评为“北京市节约用水先进单位”，连续10年被评为“北京市节约用电先进单位”。
目前，该校常住人口3万余人，年均用水量100万立方米，相对年供水指标的140万立方米节约28.57%。
近10年来，累计节电800余万度。
表一、部分地区高校生活用水定额比较
L/（人•d）
省市
住宿
非住宿
教职工（有/无浴室）
备注
黑龙江
150
100
120/80
黑龙江省行业用水定额（试行），2000年
内蒙古
120
90
100/80
DB15/T385-2003内蒙古自治区行业用水定额标准,2003年
吉林
70~100
DB22/T2004吉林省地方标准用水定额,2004年
辽宁
130
70~100
辽宁省地方标准辽宁省行业用水定额,2003年
北京
100
50
北京市主要行业用水定额,2001年
天津
190~197
天津市地方标准,城市生活用水定额,2003年
河北
120
50
120/80
河北省用水定额（试行）,2001年
山西
110~130
山西省用水定额（试行）,2003年
甘肃
90
甘肃省用水定额,2004年
上海
160
100
上海市用水定额（试行）,2001年
北京高校
153.3
北京市高校用水定额管理的探索,蒋艳灵
天津
137.2
47.3
47.3
天津市高等院校节水潜力分析,刘英
青岛
77~185
青岛高校用水与节水现状调查与模式研究,李甲亮
图一、部分地区高校生活用水定额比较
从表1中可以看出,水资源条件丰富的地区如黑龙江和上海,其高校用水定额大,水资源紧缺的地区用水定额小。
对比表中数据和北京大学的用水定额可以看出,北京高校的用水定额较小,节水潜力有限。
然而，即使是在这样有限的节水潜力下，北京交通大学依然取得了很好的节约效果。
为了全方位节能该校启动了多项工程，投入大量的人力、物力、财力。
采用雨水拦截满足绿化用水；污水利用增加了水资源的利用率；全方位技改，大量采用新型设备，诸如：
全面安装节能灯、声控开关和水泵、电梯变频调速设备；自主创新，例如；无负压供水系统、远程抄表系统，不仅为节能添砖加瓦，而且增强了学校的研究实力。
在此基础上该校成立了专门的领导小组，设专人负责节能工作。
加强节能的管理，制定专门的程序、方案，使节能工作科学化、规范化。
学校从多方面培养学生的节能意识，利用课堂、讲座等形式将节能意识深深植入每个学生的脑海中。
北京交通大学的“管、改、育、研”法为该校建设节约型校园发挥了重要作用，在为学校带来巨大经济效益和社会效益的同时也获得了社会各界的广泛认可。
表二、北京交通大学节能节水效果展示表
项目
每年节水（立方米）
每年节电（万度）
经济效率（万元）
节约标准煤（吨）
雨水拦截
5250
1.5
5250
污水利用
7万
21
70000
全方位技改
50
20
60
自主创新
25
10
30
总和
7.5万
75
53
75300
（注；不完全统计，水价按3元/立方米，电价按0.4元/千瓦时）
图二、北交大节能经济效率发布图（万元）
从北京交通大学的节能效果来看，节能所带来的效率是可观的。
对比同类学校，可以发现诸多院校在节能方面与北交大还存在巨大的差距，对节能的关注与投入还不够，依旧存在浪费能源的地方，即同类院校存在许多节能潜力。
从北交大的节能方式可以看出，利用合理的新型设备、新型管理方式所带来的节能效果非常突出，能带来可观的经济收益，值得同类院校参考。
我们华北电力大学可以参考北京交通大学做得比较好的一些模式，根据学校自身的情况，同样可以采取一些好的节能措施。
对此我们在校园内进行了一些调查和探究，希望对我们学校建设节约型校园有所帮助。
一、大学校园节水模式改进
1.学校宿舍用水现状及改进方法
（1）宿舍用水现状调查
为了解学生宿舍用水量的现状，我们选择了学生宿舍8#A楼进行了为期一周的调查。
在测试时，从6:
00～20:
00每隔1个小时对所有水表的水量指示数进行记录,从而得出每块水表每个小时流经的水量;从24:
00～次日6:
00期间不查表,6:
00重新开始查表,得出每天的用水量。
表三、学生宿舍8#A楼各类用水情况调查表2011年2月
月
日
星期
盥洗槽用水量
便池用水量（m3）
总用水量（m3）
备注
大便器
小便槽
小计
2
20
日
36.66
24.93
58.19
83.12
119.78
实住学生人数：
1100人
2
21
一
40.76
25.83
64.72
90.55
131.31
2
22
二
36.04
25.50
65.19
90.69
126.73
2
23
三
38.67
25.41
67.51
92.92
131.59
2
24
四
36.44
25.84
57.33
83.17
119.61
2
25
五
39.86
24.99
69.57
94.56
134.42
2
26
六
40.66
28.37
63.75
92.12
132.78
日平均
38.44
25.84
63.75
89.59
128.03
（2）宿舍用水存在的问题
1）洗漱间的“跑冒滴漏”现象。
其表现为：
第一，使用螺旋水龙头或普通按压水龙头损坏后不及时更换，使水龙头成为长流水。
第二，不少学生的节水意识淡薄。
洗衣服时，人离开依然开启水龙头或冲洗清洁用具，致使水资源大量浪费。
2）卫生间冲洗方法有待改进。
对于卫生间，在冲洁方法上虽然已经有所改进，大多数采用单蹲位的蹲便器和小便大水池雨淋管冲洁，然而仍然存在着一些问题。
以我们宿舍楼为例，其表现为：
第一，马桶有待维修更换。
好多马桶年久失修，所以产生了一种现象：
马桶水压不足，冲洗很困难，要用很多水冲很多次才能把秽物冲洗掉。
有的同学在这冲洗的过程中可能会等不及，干脆不冲了，造成卫生间气味很大；也有的同学会耐心地冲洗干净，但是这期间造成的水资源的浪费绝非少量。
第二，小便池冲水方法有待改善。
我们校园的住宿区多数采用小便池雨淋管冲水，造成水资源的浪费更是不容小觑。
虽然采用远红外线水源监控器，可以在无人的时候避免水管淋水，在一定程度上减少了水资源的流失，然而，一个人站在小便池前，整个管子上所有的孔一齐流水。
水池虽然冲洗干净了，但这些水大部分都做了无用功，被浪费掉了。
（3）宿舍用水改进方法
1）洗漱间用水改进方法
针对洗漱间水龙头“跑冒滴漏”及学生节约意识淡薄的现象，学校可以在洗漱间采用热释红外线技术装备——远红外线水源监控器。
其工作原理是：
当有人进入洗漱间时，洗漱间的总水源自动开启，向每个水龙头送水，当洗漱间无人时，洗漱间的总进水自动关闭，各龙头均无水，这就杜绝了洗漱间无人时水长流的现象，以达到节水的目的；同时对于未能及时维修的坏掉的水龙头，也不会再存在“跑冒滴漏”等问题。
该项对策的启迪来源于卫生间的红外线技术设备：
学校既然已经把这项技术应用于卫生间，也应该考虑在洗漱间采用该技术。
这样在洗漱间节约的水资源要比卫生间节约的水资源的量更为可观。
2）卫生间用水改进方法
第一，对于现在正在使用的单蹲位的蹲便器，可采用主动型远红外控制模式，实现卫生和节约并举的冲厕方法—当有人使用时进行确认，人离开时自动冲洗，几秒之后自动关闭。
这样既节约了水资源又保证了卫生。
第二，对于采用雨淋管冲水的小便池，可以把小便大水池都换成小便器，这样就只有正在使用着的小便器中有水流通过，可避免大部分水的损失。
2．教学楼用水现状及改进方法
与宿舍楼相比，教学楼的耗水量或许少一些，但仍然不容小觑。
（1）教学楼用水设备现状
1）教一至教五号教学楼里采用的都是单蹲位的蹲便器，采用手按延时阀冲水，但仍有不少学生用厕卫生习惯不好或水压不足，造成卫生状况差，堵塞下水管；加上延时阀是机械结构，容易损坏，一旦有问题出现漏水现象不易及时察觉。
2）教一至教五号教学楼洗手用的水龙头现在仍采用手按延时阀冲水，好多延时阀年久失修，延时效果不好，按下去之后水流好久才停止，浪费了大量的水资源。
（2）教学楼用水改进方法
与旧的教学楼相比，新建的主楼的卫生间设备就做的很好。
我们可以效仿主楼设备，改进一下教一到教五楼的用水设备：
1）对于单蹲位蹲便器所用的延时阀冲水，可以采用主动型远红外控制模式。
采用主动型远红外控制模式，可实现卫生和节约并举的冲厕方法。
当有人使用时进行确认，人离开时自动冲洗，既保证了卫生又节约了水资源。
2）对于教一至教五楼内的延时阀水龙头，一次更换为红外感应的水龙头。
采用红外感应，伸手来水，缩手停水，可以大大减少不必要的水资源浪费。
现在看来，一次更换全部水龙头的费用可能会很多，但是节约水资源带来的收益将很快弥补更换设备花费的资金。
（3）用水设备改进后节水效果展示
表四、普通水龙头漏水量与红外感应水龙头流水量对比表
类别
滴漏
线漏
大流
合计
漏失量（L/h）
普通水龙头
3.6
17
670
690.6
红外感应水龙头
0.2
0.8
320
321
图三、普通水龙头漏水量与红外感应水龙头流水量对比图
不难看出，红外感应水龙头能比普通水龙头节约近54%的用水量。
所以，更换红外感应水龙头将在节约校园用水中发挥重要的作用。
3．学校管道现状及改进方法
管道漏水也是一直困扰着我们的一个问题。
由于我校的大量建筑建设年代较早，所属水电设备（包括计量设备）来不及更换，其基本都已经陈旧。
随着在校人数的增多，部分设备还处于过载状态，这样不仅加重水电的浪费，而且存在安全隐患。
例如，4号公寓楼前的管道问题就一直困扰着全校学生。
由于年久失修，4号楼前的管道已经老化，经常出现漏水的现象。
虽然后勤集团对管道的修理还算及时，但是每次修理管道都要把公寓楼前的地面挖地面目全非，不仅对学生的生活造成不便，而且一次又一次的挖土，造成地面明显向下凹，存在着很大的安全隐患。
而且每次修理都是治标不治本，修好之后很快又坏了。
所以4号楼前不是积满水就是冒热气，浪费了大量的水暖资源。
对此，学校应加大水电基础设施建设的投入，定期对所有地下水电管线进行检查维修，及时淘汰一些功率高、维修率高、有安全隐患的旧设备和旧线路，大力引进智能、节能和安全性更好的新设备。
更换设备的确需要大量资金，短期来看似乎是不合算的。
但从长计议，更换设备所带来的收益将大大高于设备价值。
同时也要更换计量设备，精确的计量能为节能效果、节能力度提供第一手资料。
二、大学校园节电模式改进
1．宿舍节电模式改进
（1）供电模式概述及改进
现在的大学生已经丧失了早起的习惯。
早晨八点上课，60%都是七点以后起床。
而校园晚上十一点熄灯，大部分同学们都没有熄灯后再将宿舍灯和台灯等用电设备关闭电源的习惯。
经调查，校园宿舍电灯在工作日早晨六点钟供电时，有百分之六十是出处于开关闭合状态。
显然，对于现代提倡的低碳生活，这种供电方式是不合理的。
为了节约能源和资源，我们提出以下供电方式。
首先，考虑到大学生的作息习惯，晚上断点休息时间不变，而晚十一点还是为未入睡时间，在这个时间段断电，同学们都不会再记起要关灯。
这也就是造成早晨大部分宿舍“人未醒，灯已开”的局面。
所以造成这种现状的原因，不是因为学生的节能观念差，而是因为不合理的供电方式。
同时考虑到一部分同学有早起的习惯，所以早晨供电时间不能推迟。
而且对供电方式的改变需要做到最小规模化。
根据这种原则，我们提出以下方式。
现行每个宿舍都有一个寝室总开关，这种开关是在紧急事故时跳闸以保证电路安全的。
只需将此开关换接成为断电自动跳闸型的。
在晚上断电后，宿舍总闸自动关闭。
这样，在早晨供电后，宿舍灯也不会因为开关闭合而亮着。
在早晨起床后，只需要将寝室的总开关闭合，寝室即可通电。
这种供电方法，既不会浪费电能，也不会影响到早起的同学正常学习。
（2）断点自动跳闸开关
智能断电保护器是一种安全、节能装置。
当发生停电时，原处于工作状态的用电器若忘记了将电源断开，当突然来电时，用电器会立即通电，不但会浪费电能，还可能导致火灾、人身安全事故的发生。
断电保护器安装在单个房间的总电路回路中，当断电之后突然来电时，不会自动连通用电器，须通过人工复位才能使用电器重新工作，从而能达到安全和节能用电目的。
表五、断电自动跳闸开关工作电压电流
产品名称
额定功率
最大开关电压
最大开关电流
驱动电压
绝缘电阻
自动空气开关
10A/220VAC
250VAC
10A
220VAC
500兆欧
特点：
1、断电之后突然来电时，不会自动连通用电器，须通过人工复位才能使用电器重新工作。
2、全平面设计、款式新颖、简约硬朗。
3、主要应用于停电频率多的场所（学校），控制整个室内用电器。
自动空气开关的主触点是靠手动操作或电动合闸的。
主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。
过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。
当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。
当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。
当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。
也使自由脱扣机构动作。
分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。
（3）模式可行性分析
1>改造复杂程度分析
由于在宿舍楼内每个寝室都已经有一个保护电闸，现在只需要将开关换接成为断电自动跳闸型的即可。
所以从改造复杂程度上来讲，这种供电模式有很好的基础保证。
2>改造开支预算
对于目前全校的十二栋学生宿舍楼，共计2240间宿舍，则跳闸开关费用总计72x2240=161280元。
3>模式安全性分析
由于断电保护开关的操作简单，且专业用于高频率停电的场所，而又不用换保险，正是适合于学校的情况。
4>节能能力分析
对于全校宿舍，大约每天早晨，电灯会有一个小时处于用电状态。
每年可节电2240x0.04x2x365=65408度。
5>耐用程度分析
由于此供电模式在使用过程中，电闸需要经常性的打开闭合，所以，对于模式的耐用性分析是必不可少的。
固然断电跳闸开关的安全系数较高，但在长时间磨损下，还是会有一定概率的危险情况发生。
所以，对于开关的维护是必不可少的一个环节。
建议每两个月对宿舍外的电闸进行一席检查
（4）小结
表六、断电自动跳闸开关节能效果表
宿舍数
（间）
节电时间
（Kw·h/d）
使用周期
（h）
电闸单价
（元）
节电电量
（kw·h）
设备花费
（元）
节点总额
（元/年）
2240
2
24
72
65408
161280
65408
大学宿舍中的这种供电方式不是仅在华电出现的。
老方式的供电模式不仅浪费能源，也不符合当代大学对学生的节能的要求，更是对早晨处于休息状态的学生睡眠的一种无形的摧残。
而安装了断电保护开关后，不仅能够很好的解决这些问题，而且能够很好的保护宿舍内的用电设施，防止火灾等隐患的发生。
2．教学楼节电模式改进
（1）用电浪费现象
近几年随着我校教育的不断发展，教室的数量也大幅度增加，为使师生有一个舒适的教学和学习环境，无论是教室的面积，设施和照度，学校在力所能及的范围内都付出了很大的努力。
但是由于大学开放型的管理模式以及节能意识的淡薄，教室在白天室内照度很高的情况下，仍然普遍存在开灯作业现象，即使室内无人或人很少的情况下，也是全部开启室内照明，夜间许多教室仅有几个学生，但室内照明全部开启，绝不会因为只有少数人而仅开几盏灯，长明灯比比皆是，人走不熄灯的现象普通存在。
（2）改进措施
（1）减少教室不必要供电时间
在学校教室照明用电的使用过程中，一般在元月份和2月份之间有大约一个月的寒假期，在7月和8月间有两个月的暑假期。
结合北京地区的气候状况，一般在4、5、6、9、10月份的光线很充足，根据实际使用的情况，在那些窗户多、阳光充足的教室，教师管理人员可根据实际情况适当减少教室照明用电的时间。
（2）调整变压器运行方式节电
高校寒假和暑假两个时间段，加上其他法定假与双休日，节假日天数占全年的42%，这时变压器运行效率最低，有的变压器处在空载状态或轻载状态运行。
所以，节假日适当调整变压器运行方式，及时切除（切换）轻载或空载变压器，提高变压器的经济运行水平，这是一种有效的节电措施。
（3）二极管半波整流降低白炽灯照度
在照度要求不太高的公共场所，且是专供白炽灯的线路，平均每日照明时间较长（一般在10小时以上），电能的浪费现象时间较长，电能的浪费现象与灯泡的损坏率均较高，可采用二极管半波整流，即能节省用电量又能大大降低灯泡的损坏率。
1）白炽灯串接二级管的节电机理：
未接二极管的白炽灯,加在灯丝两端的电压是220V正弦交流电。
串接二极管后,加在灯丝两端的电压是半波脉动直流电压,为此电压的平均值Up（用直流电压表在负载两端测得此值）：
Up=0.45U。
所以白炽灯消耗的功率P就成为:
P=0.2025U²/R
即说明半波供电耗电量只有全波供电的20.25%,加上二极管内阻热消耗极少量的电能,其余大部分电能得到节约。
图四、二极管半波整流电路图
2）华北电力大学校园采用半波整流照明的节电效益：
华电楼梯与楼房通道公用照明共用4000多只白炽灯,多数功率为40W。
若按每天工作12h、进矿平均电价0.49元/kW·h,若按购进二极管每只0.25元计算。
表七、华电白炽灯装二极管后节能效果分析
白炽灯数（只）
功率
（W）
电价
（元）
节电量（kW•h）
节电收益
（万元）
更换设备成本
（万元）
4000
40
0.49
5.58X10⁵
27．32
1
显然投资效益是相当可观的。
3．校园机房用电浪费现象及改进
华北电力大学有近20个机房，近4000台电脑。
这些电脑从机房早晨7点开门到晚上10点关门近15个小时的时间，每天的耗电量也是非常可观的。
所以机房电脑的节电潜力还是非常大的。
机房用电在使用高峰时期，存在不必要的频繁开关机，不但缩短了设备的使用寿命，同时也造成电能的浪费。
针对此，可进行统计。
统计出在哪些时段电脑的关闭与开启时间间隔不超过30分钟。
在这些时段，建议使用者在使用完闭后不关闭电脑，只将亮度等调整至最低。
同时，学校的大部分电脑已经很老式了，CPU反应慢，导致开机很慢，浪费了大量的电能。
所以学校可以在资金允许的情况下引进一些更新的机器，方便同学的同时还可以节约很可观的一部分的电量。
三、节约意识的增强
1、养成良好的寝室节约用电习惯
在调查的过程中，我们发现，几乎每个宿舍都存在浪费电能的情况。
例如，很多同学使用完厕所忘记关灯；使用完电脑不能及时关机，甚至存在电脑开机一整天的现象；拉着窗帘开灯等等。
在平时生活中，我们要杜绝这种不良的用电习惯，从细节处注意节约用电。
在用完厕所一定要记得关灯，白天尽量不要开灯，排气扇要记得关；使用完电脑要及时关机；要使用节能灯。
另
升级会员 