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淺談高校能效管理中智能照明的實施方案

更新時間:2023-06-15瀏覽:724次

摘 要:高校教學樓照明在用電管理和設(shè)備上存在的現(xiàn)狀,通過改善管理方式,更換節(jié)能燈具和智能設(shè)備,有效控制照明用電,達到節(jié)能環(huán)保效果。文中也針對高校節(jié)能監(jiān)管平臺建設(shè)給出了建議,希望為綠色校園建設(shè)起到積極的促進作用。

關(guān)鍵詞:有效管理;節(jié)能燈具;智能設(shè)備

0 引言

如今社會越來越重視能源管理,節(jié)能是必須堅持的方向,在高校管理中,能源管理是一個重要的組成部分。作為教學的保障,教學樓的照明是的,照明用電的管理,不僅要滿足學生學習時的光亮度的要求,還要做到節(jié)約能源。現(xiàn)本文就對教學樓照明用電中的節(jié)能問題做出一些探討。

1 用電管理的現(xiàn)狀

大多數(shù)的高校教學樓的照明用電,基本上是粗線條式的管理;:(1)用供電時間進行管理,有 24 小時全天送電,由學生自主管理,也就是說理想的管理方式是學生到教室后自己開燈,學習結(jié)束后離開教室前自己關(guān)燈;有定時送電,根據(jù)教學樓的運作時間,早上開啟總電源,晚上關(guān)閉總電源;(2)通過專人進行管理,管理人員分層或分樓進行送電。

2 改善管理方式,節(jié)能燈具與智能設(shè)備的使用

可以看出,第一種的管理方式在能源上是*浪費的,現(xiàn)在的學生真正能做到隨手關(guān)燈的,電能資源就這樣白白消耗,第二種相對于第一種的管理方式,一定程度上做到了節(jié)能的效果,但人為因素的風險依舊存在,分層分樓的送電,全靠人為操作,難免出現(xiàn)漏洞,同樣有燈亮而無人的現(xiàn)象。有效的合理的用電管理,在人員的要求和用電規(guī)范上,都提出了更高的要求。管理人員在教室的使用上實時跟蹤,從使用教室到結(jié)束,時間上要精確掌握,同時也提出了教室的使用安排上要有完整的周期計劃安排。管理人員通過各個教室的安排時間表,清楚詳細地控制每間教室的照明開關(guān)情況。在人力無法精確控制教室是否需要開啟或關(guān)閉照明的時候,用更為節(jié)能的燈具,在一定程度上也是節(jié)約能源的方式?,F(xiàn)在社會大眾普遍接受的 LED 燈就是很好的選擇,LED 燈與白熾燈、節(jié)能燈相對比,所用的能耗是后者的 1/10 和 1/4,而在使用的壽命上遠遠高于后者。 LED 燈耗電非常低,之所以能得到大力推廣,不僅僅在能源的消耗上有很大的優(yōu)勢,而且同樣的瓦數(shù),LED 燈的光亮度也要比白熾燈和節(jié)能燈要亮很多,還有一個優(yōu)點是沒有輻射,所以在高校的照明系統(tǒng)中,使用 LED 燈是*佳選擇。

舉個例子,若教學樓的照明總負荷為 680KW,每天按 2 小時無人使用而處于長明的狀態(tài),那么一天消耗的電能是 1360KW.H,再按上海地區(qū)高校電費以學生用電的標準 0.636 元 /KW.H,1 天的電費為864.96 元。全年扣除寒暑假的時間,按 9 個月的在校時間進行推算,一年浪費在照明電上的能源費用就是 233539.20 元,浪費國家能源36.72 萬 KW.H,如果加上線路上的損耗和燈具由于長時間的使用造成的過度損耗,這個費用還要再增高。這種粗放的管理帶來的浪費顯而易見。以上海為例,上海有 32 所高校,每年在此浪費的電能和費用可見一斑,若推算至全國的高校,費用可用驚人二字形容。

節(jié)能不僅僅是把薄弱的觀念意識和管理進行改進,很大一部分是要在設(shè)備使用上進行節(jié)能。從高校的整體資源到全社會的能源環(huán)境,節(jié)能設(shè)備的大力推廣和使用是必須邁出的一步,所以高校教學樓照明燈的智能化管理也是大勢所趨。

關(guān)閉教學樓中無人使用的教室電源,在沒有更多的人力實施的情況下,用紅外感應(yīng)開關(guān),這一智能設(shè)備,就能完成這一任務(wù)。紅外感應(yīng)開關(guān),從字面上就可以理解到是通過感應(yīng)紅外熱量來實現(xiàn)對控制開關(guān)的開啟,能夠快速開啟燈具、自動門、防盜報警器等各種電器設(shè)備。超低功耗設(shè)計,可以串聯(lián)在燈具照明回路,單極性控制。紅外感應(yīng)開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域有一定的范圍,一般為 120 度,距離 7-10 米,在延時時間上可以進行額外設(shè)定,為 5-120 秒內(nèi)。紅外感應(yīng)開關(guān)的原理在于人體都有恒定的體溫,正常的人體溫度一般在 37 度,所以會發(fā)出特定的紅外波線,紅外探頭就是探測人體發(fā)射出 10UM 左右的紅外波長,通過特定的接收器聚集到紅外感應(yīng)源上,接收到人體紅外輻射溫度的變化,熱釋電元件會失去電荷平衡,向外釋放電荷,后續(xù)電路經(jīng)過檢測處理后就觸發(fā)開關(guān)動作。按照各個教室的大小,感測范圍和距離,計算所需安裝紅外感應(yīng)開關(guān)的數(shù)量及位置,通過感應(yīng)范圍內(nèi)的波動變化,開關(guān)自動接通負載,從而打開教室內(nèi)的照明設(shè)備;當此范圍內(nèi)的人員不離開并且處于活動狀態(tài),紅外感應(yīng)開關(guān)就一直處于接通負載的狀態(tài);一旦人員離開,開關(guān)的延時自動關(guān)閉負載,*終達到人到燈亮,人走燈熄這種安全節(jié)能的控制方式。在自然采光的情況下,南北教室存在自然光線明暗的差距,可通過光亮度的采集器,結(jié)合自動控制開關(guān),達到照明的效果。

從各個方面看,高校教學樓的照明無論從能源的消耗數(shù)量還是從經(jīng)濟的角度上,都是有節(jié)能的潛力。無論管理方式還是設(shè)備的改善,不僅有效地減少了照明的用時,還可以提高照明的質(zhì)量,從而改善學生和教師的學習環(huán)境,提高了學習效率。只有不斷地完善管理制度,不斷地淘汰老舊費電設(shè)備,使用綠色環(huán)保設(shè)備,才能在節(jié)約能源方面不斷地做出成績。

3 安科瑞電氣針對高校能源管理推出能效管理解決方案--AcrelEMS -EDU校園綜合能效管理平臺

3.1平臺概述

AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案針對校園能源統(tǒng)計、后勤計費管理、校園運維管理等提供高校的信息化管理平臺。從“源、網(wǎng)、荷、儲、充"多個角度解析高校當下及未來的用能問題及用能需求,在統(tǒng)一的需求下“實現(xiàn)能源互補、信息互通"等管理模式。助力學校管理智能化、數(shù)字化、綜合化,實現(xiàn)節(jié)能校園、綠色校園、低碳校園。


3.2平臺組成

AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺采用開放的分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),主要由設(shè)備層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層組成。AcrelEMS-EDU高校綜合能效平臺提供校園用能實時在線監(jiān)控、能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、空調(diào)智能管理、用能排名、節(jié)能評估、宿舍惡性負載監(jiān)管等功能。

3.3平臺架構(gòu)

圖1 安科瑞能效管理方案架構(gòu)拓撲

4 高校綜合能效解決方案

4.1校園電力監(jiān)控與運維

集成設(shè)備所有數(shù)據(jù),綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運行,集中調(diào)控,集中監(jiān)控,數(shù)字化巡檢,移動運維, 班組重新優(yōu)化整合,減少人力配置。

4.2后勤計費管理

采用先進的網(wǎng)絡(luò)抄表付費管理技術(shù),實現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計費,實現(xiàn)遠程抄表、費率設(shè)置、 賬單統(tǒng)計匯總等,支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式,可設(shè)置補貼方案。通過能源付費管理方式,培養(yǎng)用能群體和部門的節(jié)能意識。

4.2.1宿舍用電管理

針對學生宿舍用電進行管理控制:可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時通斷功能;

可進行惡性負載識別,檢測違規(guī)電氣,并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄。


4.2.2商鋪水電收費

針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進行預(yù)付費管理


4.2.3充電樁管理平臺

充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充"信息能源結(jié)構(gòu)中是必*。充電樁應(yīng)用管理同樣是校園生活服務(wù)中必*一部分。


4.2.4智能照明管理

通過對高校路燈的全局監(jiān)測,提供對路燈靈活智能的管理,實現(xiàn)校園內(nèi)任一線路,任一個路燈的定時 開關(guān)、強制開關(guān)、亮度調(diào)節(jié),以及定時控制方案靈活設(shè)置,確保路燈照明的智能控制和高效節(jié)能。


4.3能源管理系統(tǒng)

針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統(tǒng)計分析,包含同比分析、環(huán)比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。

按校園建筑的分類進行采集和統(tǒng)計的各類建筑耗電數(shù)據(jù)。如辦公類建筑耗電、教學類建筑耗電、學生宿舍耗電等,對數(shù)據(jù)分門別類的分析,提供領(lǐng)導決策,提高管理效能。

構(gòu)建符合校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求的數(shù)據(jù)庫,能自動完成能耗數(shù)據(jù)的采集工作,自動生成各種形式的報表、圖表以及系統(tǒng)性的能耗審計報告,能夠監(jiān)測能耗設(shè)備的運行狀態(tài),設(shè)置控制策略,達到節(jié)能目的。


4.4智慧消防系統(tǒng)

智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù),將分散的火災(zāi)自動報警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò),并對這些設(shè)備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位,實時動態(tài)采集消防信息,通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助實現(xiàn)科學預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。實現(xiàn)了無人化值守智慧消防,實現(xiàn)智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"需求。從火災(zāi)預(yù)防,到火情報警,再到控制聯(lián)動,在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運行,用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運行狀況,并能夠在出現(xiàn)細節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下,在幾秒時間內(nèi),相關(guān)報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段,就迅速能夠迅速通知到達相關(guān)人員。


6 結(jié)束語

中國有2800多家高校,每所高校都有大大小小不同的教學樓,在保證學生學習時的光亮度的前提下,必要的能源節(jié)約是非常有重要的,每年所節(jié)約的電費是高校一筆相當可觀的數(shù)字,對整個國家能源來說,也是一個小小的貢獻。

【參考文獻】

【1】張配玉.談節(jié)能管理在高校教學樓照明中的實施[J].上海商學院,2018,15(4):229-234.

【2】安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版

【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)選型手冊2021.10版


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