摘要:能源问题是是制约经济发展最重要的问题之一,高校是重点用能单位,要从战略和全局的高度,实现能源的可持续发展,根本出路是坚持节约与创新开发,节约优先的方针,大力推进节能降耗,提高能源利用效率,对高校校园节能工作进行系统深入的研究是非常有必要的。
关键词:节水;节电;洗浴废水;循环利用
Abstract: The energy problem is one of the most important issues that impede economic development, the university is the key energy unit, from a strategic and overall perspective, to achieve the sustainable development of energy, the fundamental way to adhere to conservation and innovation development, conservation priority policy, vigorously promote energy saving, improve energy efficiency, research on the campus energy conservation system depth is very necessary.
Keywords: water conservation; saving; bathing wastewater; recycling
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
目的:近年来,随着我校规模的不断扩大,校园资源的浪费现象也日益严重,校领导对这一问题也特别重视,不断引进修建最新的节能设备。菊园一号楼的公寓节水系统,使水资源得到充分利用,但并未得到普及。并且通过对核心教学区以及生活区的用电调查发现我校节电情况也不容乐观。下面将针对节水节电以及在我校建立洗浴用水循环利用系统进行阐述。
水电是人类社会赖以生存和国民经济实现可持续发展的重要物质基础。随着高校后勤社会化改革的深入,师生员工生活水平的提高,学校的水电需求量更是呈逐年上升趋势,而且,随着国家经济体制改革的深入,供电局和自来水公司也加大了改革力度,水价格逐年上涨,水资源的过度的浪费也会加重学校的支出,所以从长远考虑,修建节水设施不仅能时应当代社会节能减排需要,还会给学校带来经济利益。
一、郑州大学菊园一号楼公寓节水系统
公寓节水系统,将学生洗衣,洗漱等废水,经过粗过滤,细过滤,收集到集水箱,通过水泵收集到顶层,依次流至下面各层卫生间,作为冲厕用水,为了实现手动及自动两种冲厕方式,分别在卫生间小便池,蹲便池处加装手动感应装置,当入厕人数或设定时间达到设定值后冲水阀自动开启冲水。
废水收集利用流程图
该节水系统效果明显,节水率为60%,特别是在高等院校人员集中的公寓,将洗漱废水经收集,处理后用于冲刷卫生间的做法,使水得到了充分的利用,具有很好的推广价值。宣传教育作用大,社会经济效益明显符合国家节能减排循环经济的利益。
但是,该设备在运行的过程中也存在着问题,通过现场考察发现:地下水泵距离学生宿舍不到两米,水泵在运行过程中产生的噪音或多或少影响到学生的生活。所以,减少噪音成了该设备更好运行的关键,建议建立运行水泵消音设备,以使该设备更加人性化地达到节约水资源的目的。郑州地处中原,雨水比较多,大量的雨水资源白白流失,如果能收集楼顶的雨水并通过该设备进行利用,则能为我校节约更多的水资源。
另外,该设备仅在菊园一号楼使用,实际应用范围比较小,无法使该设备的节水效率达到最高,如果能推广并应用于整个校园,积少成多,则会在很大程度上提高我校的水资源利用率,为学校带来经济利益的同时也为我国的节水事业做出很大贡献。
二、节电刻不容缓
据有关部门统计,全国学校系统年总用电量超过600亿kwh,是公共事业单位中能耗最多的行业之一。而我校作为地处中原的一所综合性大学,近几年也在向着大型和超大型学校发展,在发展过程中,电消耗问题也越来越突出。下面我们就我们学校用电出现的问题进行讨论并提出相关建议。
(1)教学区用电情况分析
通过对核心教学区的调查发现,主要存在以下问题:
①教学区用电器使用不合理。灯管使用量往往大于实际在座人数的需求,电扇也出现同样的情况,而不必全天插电的饮水机也浪费了更多电能。
②节电意识淡薄。在教室自然光充足的情况下,仍然毫无节制的开灯,而且在出现不必要的用电浪费情况时,只有少数同学会有主动关掉多余电器,
(2)生活区用电情况分析
①宿舍用电时间无节制,有的宿舍直到深夜仍亮着灯。
②宿舍开灯数不合理,大部分时间都是大灯小灯同时开,超出了实际需要量。
③尽管对用电器功率进行了限制,仍然有不少同学违章使用电器,不但造成了用电负担,而且还增加了发生火灾的隐患。
下面我们将根据以上问题给出适当的建议:
1、从采用的用电器方向考虑:
a.一般教学环境需要均匀的全般照明,因此以高输出光量效率较佳的日光灯为宜。
b.选用高演色性之灯管,在兼顾经费之下,以相对演色性评价系数值(Ra)超过85的三波长自然色灯管为宜。高频三波长自然光色32W灯管,全光束3650流明(Lm)输出效率特佳,照度较一般40W白色灯管3100流明,日光色灯管2800流明高很多.
c.为有较好的色彩还原,美术教室应采用高演色性灯管。选用配合电子整流器使用,发光效率高,演色性高的高频三波长日光灯管为最佳选择。
d.走廊灯具采用自动感应点灭器,有人经过时自动开启,无人时自动关闭。或装设定时器,在夜间无人使用时段自动关闭灯具,只剩重点必要路灯。
e.对不易换修灯具如高走廊灯不要使用白炽灯,应使用长寿命又省电的日光灯或PL灯(小型日光灯),并采用开放无灯罩灯具可增
加光度,此外使用定时隔盏控制方式,以减少用电。学校教室照明用电占全校用电量之大部分,其用电时间长达八小时以上,且均在电力系统之供电高峰时间内,如能改用高效率三波长日光灯、电子整流器及低眩光灯具等,除提高照度与照明品质,减少电费支出外,并可缓解供电压力
2、学校管理方面:
a.可根据节假日安排及特殊时期重要考试之前合理开放自习室;
b.可对学生宿舍采取定时熄灯政策,加强对违章电器使用的管理
c.大力倡导在校学生做节电队伍的先锋,从点滴做起,努力为我校节电事业贡献自己的力量。
d.学习应定期派维修工人去检查教室中是否存在坏掉的灯管等电路问题,以使电不被浪费。
e.可在公用自习室放置室内温度计,并规定室内温度达到某一值时才能打开风扇,以使不必要的电被浪费。
3、个人方面:
a.我们每个人都应有节约用电的意识,养成关闭多余电器、不违章使用电器的好习惯。
b.提高科技创新能力,应用专业知识为节能减排献出好计策。发明节能新设备。
以上我们针对我校用电情况的漏洞给出了一些建议。事实上,做好节约用电不需要我们“高谈阔论”,也不需要“高瞻远瞩”,需要的仅仅是尽力去弥补我们生活学习中存在的用电缺陷,以提高电的利用率,减少多余的电消耗,让我们朝着高效、节约的目标迈进。
三、洗浴废水循环利用系统
系统流程如图2所示。其实质上是充分利用了浴室废热水余热,直接将其作为热泵热水器的低位热源, 通过从蒸发器中吸取热量Qe,在冷凝器中将热量Qc(Qc=Qe+W)传递给蓄水箱中的自来水,其热水供水温度可达41℃以上。整个流程中系统只需消耗少量的电能W,便可达到为浴室提供洗浴热水的目的。
事实上,本文所给出的浴室热泵,就是一种以浴室废热水为低位热源的水源热泵。其具有以下显著优点:
(1)高效节能:以洗浴后的废水作为能源,一年四季不受温度的影响,由于是吸收水体中的热能,大大减少了电能的消耗, 所以工作稳定,机组的COP(即能效比)值可达5-6,远高于传统制热,即投入1KW 的电能,便可获得5KW 左右的电能。
(2)节水:以洗浴废水为源体,吸收其中的热量,从而达到为浴室提供洗浴热水的目的,既不消耗水资源,也不污染水资源。
(3)环保无污染。系统通过吸收洗浴废水中的热量来制取热水,故与传统型的煤、油、气等燃烧加热制取热水方式相比,无任何燃烧外排物,是一种低能耗的环保产品,具有良好的社会效益,是一种可持续发展的环保型产品。
(4)寿命长、维护费用低。系统一年四季全天候运行性能稳定,不受夜晚、阴天、下雨及下雪等恶劣天气的影响,使用寿命长达15 年以上,平时基本不需维护,维护费用低。
(5)安装控制方便。机组可以安装在室外,如在屋顶、地面等露天放置。可以实现远程监控,占地面积小、安装简单,只要实现与水系统连接即可,无需另设设备机房。系统全自动控制,可实现无人操作。
总而言之,系统简单,节能、节水、环保,易安装,占地少,单,维护费用低,运行稳定,项目可行性大。
3 经济性及节能减排
如前所述,浴室热泵可以最大限度的回收浴室废水余热。在不同季节,其所获得的经济价值也有所不同。假设废水经过换热器后的温度为15℃,即回收温差为16℃。以冬季为例,则每人每天可回收的洗浴废水热量为:
计算公式: Q 回= c ·m ·Δt 式中:
c --水的定压比热容,取4.2 KJ/kg·℃。m --每人每天洗用水量,150/7= 21.43kg,1.5 为每周的洗浴次数,100L 为每人每次洗浴用水量。Δt --温差, ℃,即废水在流经蒸发器时,其进出口温度的差值。计算可得: Q 回=1440 KJ
从合理利用水资源、节约用水的角度来看,应加大包括洗浴用水在内的各种污水回用技术的开发及推广。就洗浴用水而言,由于其具有水量大、污染轻、水质稳定的特点,故可考虑如下形式的回用:
①由于洗浴污水属于优质杂排水,在采取简单的水处理措施后就可达到生活杂用水水质标准,可以通过图1作为绿化、洒水以及冲厕等用水,可节省相当数量自来水。
②将洗浴废水处理成为浴室可以直接回用的补给水,再次用于洗浴,其具有较高的实用性和普遍意义,将对节约城市用水、减少城市污水排放做出重要贡献,具有相当广阔的前景。从技术角度来看,在
借鉴废水的深度处理技术理论以及饮用水处理技术的基础上,采用物化处理与生化处理单元集成小型高效的处理设备,应用于浴池,就可达到洗浴废水直接回用的水质要求。
③将洗浴废水处理后用于热水供暖系统中,也是一个不错的方案。其一,由于洗浴废水的特殊性,将会使得人为私放系统热水使用的行为大大减少,以降低热水供暖系统的失水率;其二,由于洗浴废水本身所具有的水的价值和低能热源的价值,将其作为热水供暖系统的补水,加入到供暖系统中,可补充系统正常的损耗水量。
由此可见,该技术措施的实施在取得显著经济效益的同时,也必将会收到良好的社会效益。如果该设备能在我校得到应用,将会大大降低我校水资源浪费程度。
国内有许多高校在水电节能方面进行了研究与改造,都取得了很大进步。通过对我校进行节水节电改造,也定会使节能减排工作迈向一个新的里程。推广兴建节水设施和建立洗浴废水循环利用系统,加强我校节电措施符合国家节能减排策略,是响应国家可持续发展的重要举措,也从根本上符合我校利益,并在中原地区形成良好示范效应。
本文引自《
能源与节能》 《能源与节能》创刊于1996年,本刊坚持科学发展观,关注我国能源经济现象,报道能源与节能领域最新科研成果,探求我国该领域的方针、政策和发展战略,积极普及节能知识。同时为从事教学、管理、科研、以及广大一线工作的技术人员就能源、环保及节能等相关问题提供了一个政策研讨、理论交流及节能和环保等新技术推广的平台。