高校用電節(jié)能改造建設(shè)方案研究

李春林

摘 要：本文主要針對高校用電能耗過高的現(xiàn)狀進行了分析，并對高校用電節(jié)能改造的建設(shè)方案進行了研究，以我院為例重點在單體空調(diào)節(jié)能控制改造、教室照明控制改造、地下車庫照明改造這三個方面進行了介紹，以期能夠為今后高校在用電節(jié)能方面提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：高校用電；用能現(xiàn)狀；節(jié)能改造建設(shè)

1 單體空調(diào)節(jié)能控制改造

1.1 用能現(xiàn)狀

學校行政樓、教學樓現(xiàn)有單體空調(diào)237臺，在使用中存在超標使用的情況。由于空調(diào)的功率較大，且部分老式空調(diào)的能耗較高，平均每天使用空調(diào)的時間高達5-7個小時，一年使用空調(diào)6個月，時間長，空調(diào)的耗電量驚人?？照{(diào)的管理以及節(jié)能環(huán)保也是一個不能忽略的問題。大家日常特別是在公共辦公場所使用空調(diào)時存在很多不好的使用習慣：人走空調(diào)開（人離開辦公室空調(diào)依然開著），下班（或下課）忘關(guān)空調(diào)（盛夏時節(jié)很多空調(diào)會空轉(zhuǎn)一夜），夏季低溫運行（室溫低于26度空調(diào)依然處于制冷狀態(tài)），冬季高溫運行（室溫高于16度空調(diào)依然處于制熱狀態(tài)）。（習慣性浪費率在20-50%之間）

在盛夏空調(diào)每調(diào)高1度，可降低7%至10%的用電負荷，從健康的角度來說，盛夏期間室內(nèi)與室外最好溫差為4至5攝氏度，這樣能防止因室內(nèi)外溫差過大而患病感冒，甚至得“空調(diào)病”，另外如果誰都可以開關(guān)空調(diào)，空調(diào)的損壞率也非常高。實踐表明，合理設(shè)置空調(diào)溫度，科學管理空調(diào)的運行，既能提供比較健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境，滿足正常的工作、生活和學習需要，又能節(jié)約能源，保護生態(tài)環(huán)境，是一件利國利民的好事。

1.2 配置方案

針對辦公室內(nèi)分體空調(diào)的室內(nèi)機每套加裝1個空調(diào)遠程控制器，空調(diào)控制器能學習所有帶有遙控器的空調(diào)及其它設(shè)備的紅外碼值，達到遠程控制和溫度感應(yīng)控制。

它實現(xiàn)了對空調(diào)的自動化管理，變被動節(jié)能為自動節(jié)能。通過功能組合完全實現(xiàn)了“習慣性節(jié)能”的所有功能。實現(xiàn)對空調(diào)的開關(guān)、溫度、風速、運行模式等進行遠程控制，控制器自帶溫度傳感器能感知其所在地的溫度信息，通過溫度的實時監(jiān)測、后臺系統(tǒng)的溫控策略實現(xiàn)空調(diào)的自動開關(guān)，自動溫度調(diào)節(jié)，風速調(diào)節(jié)，保持空調(diào)所在地的溫度處于指定的合理狀態(tài)范圍，夏季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不得低于26攝氏度，冬季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不得高于20攝氏度。從而達到節(jié)能、遠程集控的目的。

1.3 通訊方案

數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)下行通過電力載波采集空調(diào)控制器運行數(shù)據(jù)，上行通過校園網(wǎng)與數(shù)據(jù)控制中心通信，將數(shù)據(jù)存入監(jiān)管中心服務(wù)器。

電力載波的通訊方式避免了單體空調(diào)控制設(shè)備和數(shù)據(jù)中心之間的施工布線，不會對行政樓的走廊裝修造成破壞。

1.4 效益分析

通過單體空調(diào)節(jié)能控制，可在滿足溫度舒適性的前提下，有效降低空調(diào)使用時間，預(yù)計節(jié)能率可達20%以上。

2 教室照明控制改造

2.1 用能現(xiàn)狀

教學樓作為高校教學的重要場所，一般采用開放式的管理模式為主，學生無固定的班級教室，無固定的座位，學校管理人員僅負責衛(wèi)生和保衛(wèi)工作。在日常使用中，教學樓通常開啟全部照明燈具，無論是教室還是走廊，所有照明燈具全部處于工作狀態(tài)。教室無人或自習人員較少時，整個教室的照明同樣全部開啟；白天教室照度足夠時，照明燈具也全部開啟；部分教室在最后一名使用人員離開后，教室照明燈具扔處于開啟狀態(tài)。同樣，走廊所有的照明燈具都處在長時間開啟狀態(tài)，因此，造成了白天長明燈，晚上人走燈不關(guān)、人少燈全開、風扇和空調(diào)整晚都在運行的浪費現(xiàn)象。由于照明用電數(shù)量眾多，日使用時間一般達到14個小時，使用時間最長，使得照明用電量基本占整個學校用電量的三分之一，耗能巨大。可以看出，教學樓用電存在很大的浪費。

因此對學校的照明系統(tǒng)進行節(jié)電改造很有必要。結(jié)合照度檢測、人體探測技術(shù)，在保證照明照度達到國家標準的前提下部分關(guān)閉或者關(guān)閉無用的燈具，通過遠程控制、定時控制或者照度感應(yīng)控制自動開關(guān)照明電源，實現(xiàn)教學用電的節(jié)能。

2.2 改造范圍

主要針對教學樓A棟、B棟、C棟1-3層教室照明燈具進行分時分區(qū)節(jié)能控制，對4-5層進行整層照明定時控制。

2.3 改造方案

校區(qū)有2類教室，小教室能容納50人左右，大教室能容納80-300人。

2.3.1大教室設(shè)計方案

大型教室的照明分為區(qū)控制方式：當控制區(qū)域內(nèi)環(huán)境照度低于照度開啟值且有人員存在時，控制器自動開啟，當人員離開延時時間后，控制器自動關(guān)閉。當控制區(qū)域內(nèi)照度高于照度關(guān)閉值，不論室內(nèi)是否有人，照明自動關(guān)閉。

由于教室燈具較多，可以采用分兩個區(qū)控制，每個區(qū)域需配置一套動態(tài)感應(yīng)器。在定時時間內(nèi)，通過人數(shù)（分照明區(qū)域控制）、照度、動態(tài)感應(yīng)來實現(xiàn)人少開少部分區(qū)域燈，人多開大部分區(qū)域或全區(qū)域燈，并避免長明燈和人走不關(guān)燈的現(xiàn)象。

室內(nèi)智能照明控制器內(nèi)部具有應(yīng)急開關(guān)，當控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，具有應(yīng)急功能。打開應(yīng)急開關(guān)，可將控制器智能控制功能切斷，轉(zhuǎn)換到物理開關(guān)控制照明，從而保證照明正常運行，不受控制系統(tǒng)故障影響。

2.3.2小教室設(shè)計方案

小教室的照明為集中控制方式：當室內(nèi)環(huán)境照度低于照度開啟值且有人員存在時，控制器自動開啟，當人員離開延時時間后，控制器自動關(guān)閉。當室內(nèi)照度高于照度關(guān)閉值，不論室內(nèi)是否有人，照明自動關(guān)閉。應(yīng)急功能：控制器安裝有應(yīng)急物理開關(guān)，當控制器出現(xiàn)故障時可使用應(yīng)急物理開關(guān)開關(guān)燈，而不受控制器影響。

2.4 通訊方案

數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)下行通過485總線采集照明控制主機運行數(shù)據(jù)，上行通過校園網(wǎng)與數(shù)據(jù)控制中心通信，將數(shù)據(jù)存入監(jiān)管中心服務(wù)器。

3 地下車庫照明改造

本地下車庫改造方案采用“按需用光”的利器——智能感應(yīng)LED燈管，為學校提供一個節(jié)能環(huán)保，高效低碳的車庫照明解決方案。在不浪費原有燈具的基礎(chǔ)下，對原有燈具進行簡單改造，即可使用智能感應(yīng)LED燈管對原有有熒光燈管進行一對一替換。沒有車輛進出時，所有智能燈具都處于休眠狀態(tài)，單盞燈具功耗低，既滿足安保監(jiān)控照明的要求，又極大限度地節(jié)約了用電。