北京工業(yè)大學(xué)的洗浴余熱回收系統(tǒng)和其他節(jié)能減排措施

案例摘要：

北京工業(yè)大學(xué)將節(jié)能減排知識(shí)納入學(xué)校教育培訓(xùn)體系，列為大學(xué)生政治思想教育的重要內(nèi)容，倡導(dǎo)以制度建設(shè)為保證，以技術(shù)應(yīng)用為依托，搭建技術(shù)、教育促進(jìn)管理節(jié)能實(shí)施效益的能源管理體系，形成校園節(jié)能風(fēng)尚。近幾年，學(xué)校實(shí)施了建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造、太陽能光熱系統(tǒng)、洗浴污水余熱回收系統(tǒng)、雨水收集利用系統(tǒng)、中水管線改造、無負(fù)壓供水系統(tǒng)改造、光伏發(fā)電系統(tǒng)、節(jié)能型中央空調(diào)系統(tǒng)改造等項(xiàng)目，不斷提高建筑物和設(shè)備設(shè)施的節(jié)能效益。進(jìn)一步細(xì)化能源監(jiān)控節(jié)點(diǎn)分布，在已具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析預(yù)測(cè)功能的基礎(chǔ)上，增加管控功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主動(dòng)巡檢、自動(dòng)判斷、自動(dòng)執(zhí)行的智能化管理，優(yōu)化資源配置。2016年按照《能源管理體系》（GB/T 23331）的要求，學(xué)校建立了能源管理體系和碳排放體系認(rèn)證。在建筑面積、用能設(shè)備、師生人數(shù)不斷增長的情況下，學(xué)校能耗總量沒有增加，用水總量逐年減少，由2012年的63萬噸減少到2015年的54萬噸，單位建筑面積能耗、人均能耗、人均用水量呈下降趨勢(shì)，其節(jié)能實(shí)踐對(duì)全面、系統(tǒng)提升高校節(jié)能工作具有借鑒意義。

一、單位概況

北京工業(yè)大學(xué)創(chuàng)建于1960年，是一所以工科為主，理、工、經(jīng)、管、文、法相結(jié)合的多科性市屬重點(diǎn)大學(xué)。1981年成為國家教育部批準(zhǔn)的第一批碩士學(xué)位授予單位，1985年成為博士學(xué)位授予單位，是國家“211工程”項(xiàng)目建設(shè)高校。學(xué)校一直秉承“不息為體，日新為道”的校訓(xùn)，努力提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，全面推進(jìn)育人質(zhì)量的提高，努力建成展現(xiàn)北京市屬高校發(fā)展建設(shè)成果的示范窗口。學(xué)校本部位于北京市朝陽區(qū)，另有三個(gè)分校區(qū)，總占地面積90.65萬平方米，建筑面積116.43萬平方米。現(xiàn)有全日制學(xué)生20505人，國際學(xué)生1014人，在職教職工3020人。

二、案例實(shí)施

（一）建章立制，落實(shí)管理節(jié)能

1.健全組織機(jī)構(gòu)。學(xué)校成立了副校長任組長的節(jié)能工作小組，作為學(xué)校能源使用管理的決策機(jī)構(gòu)。節(jié)能工作小組下設(shè)節(jié)能管理辦公室，設(shè)置專職管理和技術(shù)人員，負(fù)責(zé)推進(jìn)校園節(jié)能的具體工作；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步組建由各二級(jí)單位“節(jié)能管理員”組成的節(jié)能管理隊(duì)伍，配合學(xué)校節(jié)能管理部門做好所在單位節(jié)能工作的檢查落實(shí)。形成了以學(xué)校為主導(dǎo)、職能部處為主體、全校師生員工共同參與和推進(jìn)的工作格局。

2.完善管理制度。學(xué)校將節(jié)能工作納入學(xué)校年度計(jì)劃，并進(jìn)行年度考核。制定了《北京工業(yè)大學(xué)校園綠色消費(fèi)行為規(guī)范》、《北京工業(yè)大學(xué)水電管理辦法》、《校內(nèi)公共教室、辦公等公共區(qū)域的節(jié)能管理辦法》等管理制度，并通過了能源管理體系認(rèn)證。推行二級(jí)單位用電公示制度，推動(dòng)了全校師生員工用電習(xí)慣的改進(jìn)、工作責(zé)任的落實(shí)和節(jié)能意識(shí)的建立。

3.建設(shè)監(jiān)控平臺(tái)。學(xué)校已建成數(shù)字化能源監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全校水、電等能源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與計(jì)量，以及多聯(lián)機(jī)空調(diào)、低壓變配電、學(xué)生宿舍預(yù)付費(fèi)空調(diào)、校園路燈的智能控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)校用能的精細(xì)化管理。一是通過校園全覆蓋的電能監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)獲取了全校用電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。基于完整的數(shù)據(jù)支持，學(xué)校已實(shí)施對(duì)二級(jí)單位的用電公示制度，為能源指標(biāo)分解打下基礎(chǔ)。二是對(duì)VRF空調(diào)系統(tǒng)的智能控制。實(shí)現(xiàn)了對(duì)空調(diào)開關(guān)狀態(tài)、運(yùn)行模式、溫度的管控，保證運(yùn)行溫度符合國家要求，避免下班后忘記關(guān)閉空調(diào)造成電能浪費(fèi)，有助于師生形成節(jié)能習(xí)慣。三是路燈的遠(yuǎn)程控制。根據(jù)時(shí)間控制電路的接通或者斷開，輔以光照控制，彌補(bǔ)時(shí)間控制無法根據(jù)天氣條件自動(dòng)調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)路燈的分時(shí)分路控制，減少不必要的電能消耗，夜間關(guān)閉部分路燈后，單路路燈每晚可節(jié)電5.1度。四是對(duì)用水瞬時(shí)流量的持續(xù)性監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)地下管線“跑冒滴漏”問題，年節(jié)省水費(fèi)60萬元。五是為學(xué)生的生活帶來便捷。完成了學(xué)生宿舍預(yù)付費(fèi)空調(diào)系統(tǒng)與校園一卡通系統(tǒng)的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生宿舍空調(diào)用電的全時(shí)段自助充值，節(jié)約了人力資源。

（二）科技引領(lǐng)，開展技術(shù)節(jié)能

近年來，學(xué)校共開展節(jié)能技術(shù)改造共計(jì)30余項(xiàng)，涵蓋水、電、氣、暖等多個(gè)領(lǐng)域。

1. 浴池洗浴廢水余熱回收系統(tǒng)

建設(shè)洗浴廢水余熱回收系統(tǒng)

學(xué)校安裝3臺(tái)洗浴廢水余熱回收機(jī)組系統(tǒng)，該系統(tǒng)從洗浴廢水中提取熱量，用來預(yù)熱洗浴用水。同時(shí)，增加了冷源利用，為學(xué)校綜合商店、實(shí)驗(yàn)廠房生產(chǎn)車間、浴池更衣室等部門2000m2建筑面積提供夏季制冷。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的階梯利用，比原有天然氣鍋爐節(jié)能60%以上。

投資回收期：項(xiàng)目總投資99萬元，年節(jié)約經(jīng)費(fèi)24萬元，投資回收期4.1年。

北京工業(yè)大學(xué)洗浴廢水余熱回收系統(tǒng)

2.建設(shè)浴室太陽能光熱+空氣源熱泵熱水系統(tǒng)

在學(xué)校奧運(yùn)餐廳樓頂安裝了太陽能重力集熱管207組，集熱面積828m2，每天可提供55℃熱水70噸。陰天時(shí)，采用7臺(tái)空氣源熱泵輔助加熱；冬季時(shí)，采用自然回流方式防凍；節(jié)假日期間，水箱采用表冷器強(qiáng)制散熱實(shí)現(xiàn)高溫保護(hù)。在12號(hào)學(xué)生宿舍樓頂安裝了太陽能光熱系統(tǒng)，集熱面積384平方米，每天可提供55℃熱水40噸。兩套系統(tǒng)的熱水實(shí)現(xiàn)連接共用，提高了熱水的使用效益。

投資回收期：項(xiàng)目總投資520萬元，年節(jié)約天然氣量約為871372m3，節(jié)省經(jīng)費(fèi)247.9萬元，投資回收期為2.1年。

圖2 太陽能供熱系統(tǒng)及南區(qū)公共浴室

3. 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造

（1）第三教學(xué)樓更換新型水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)

學(xué)校第三教學(xué)樓建筑面積20080平方米。改造前，教學(xué)樓原空調(diào)系統(tǒng)夏季制冷最大功率為861KW，冬季制熱最大功率為784KW，能效比約為3.71。學(xué)校采用新型水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)替換原空調(diào)系統(tǒng)，新空調(diào)系統(tǒng)制熱能效比達(dá)到5.88，制冷能效比達(dá)到5.0。同時(shí)，新空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，機(jī)房噪音降低，保證了教學(xué)正常進(jìn)行。

投資回收期：項(xiàng)目總投資518.83萬元，年節(jié)電150.2萬度，節(jié)約電費(fèi)76.6萬元，投資回收期6.77年。

（2）信息中心更換新型風(fēng)冷模塊機(jī)組

信息中心原空調(diào)系統(tǒng)僅用于夏季制冷，運(yùn)行時(shí)間為5月-9月（共153天），每日24小時(shí)運(yùn)行。改造前空調(diào)系統(tǒng)能效比為2.6，改造后能效比達(dá)到3.5。

投資回收期：項(xiàng)目總投資93.02萬元，年節(jié)電16.83萬度，節(jié)約經(jīng)費(fèi)8.58萬元，投資回收期9.22年。

2016年，學(xué)校將知新園、第一教學(xué)樓、第二教學(xué)樓等建筑內(nèi)的T8日光燈和部分路燈更換為LED燈，共計(jì)更換LED燈32550支，實(shí)現(xiàn)節(jié)電率59.57%。改造后，年節(jié)電約157.73萬度，節(jié)省經(jīng)費(fèi)80.44萬元。

4.建設(shè)電動(dòng)汽車群充電系統(tǒng)

2015年，學(xué)校建設(shè)了電動(dòng)汽車群充電系統(tǒng)。一期工程配置1臺(tái)630kVA箱式變電站、40個(gè)車擋式交流充電終端、10個(gè)落地式直流充電終端，可同時(shí)滿足10輛小客車直流快充和40輛電動(dòng)車交流慢充的充電需求。二期工程配置2臺(tái)純低壓箱體、4套交流充電終端、3套落地式直流充電終端、12套落地式直流充電終端，可同時(shí)滿足3輛大巴車、12輛乘用車直流快充以及4輛乘用車交流慢充的充電需求。對(duì)車輛和充電終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括車輛行駛狀態(tài)、充電電壓、電流等，通過對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，提供故障診斷、報(bào)警功能，延長車輛使用壽命，保障車輛安全運(yùn)行。

5.安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)

在學(xué)校奧林匹克體育館南廣場(chǎng)安裝了光伏發(fā)電系統(tǒng)，年發(fā)電量約8500度,為場(chǎng)館周邊照明路燈供電；博雅路全部路燈使用太陽能路燈，利用太陽能電池板為路燈供電。

6.食堂節(jié)能改造

更換節(jié)能燃?xì)庠?1臺(tái)并購置25臺(tái)新型燃?xì)庠�，�?jié)氣率達(dá)到34%，減少了污染物排放量。購置3臺(tái)節(jié)水洗菜機(jī)，節(jié)水率達(dá)到30%。購置13個(gè)節(jié)水洗地龍頭，相比傳統(tǒng)的人工沖水方式，節(jié)水率達(dá)到50%；購置2條自動(dòng)米飯生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的米飯烹飪，不僅節(jié)約了能源資源，還減少了食品安全隱患。購置2套超聲波洗碗機(jī)、10臺(tái)蒸汽機(jī)和1座蒸汽消毒庫，實(shí)現(xiàn)了餐具的自動(dòng)清洗、消毒、配送流水作業(yè)。其中，1座蒸汽消毒庫的效率相當(dāng)于20余臺(tái)傳統(tǒng)消毒柜，節(jié)電率達(dá)到90%。通過多種節(jié)能節(jié)水設(shè)備的投入使用，不僅減少了能源資源消耗，降低了人工成本，還大幅提高了炒菜、售飯服務(wù)的效率與質(zhì)量。

投資回收期：購置蒸汽機(jī)、自動(dòng)米飯生產(chǎn)線、超聲波洗碗機(jī)、蒸汽消毒庫、洗地龍頭等設(shè)備設(shè)施總投資160.73萬元，預(yù)計(jì)年節(jié)省經(jīng)費(fèi)80萬元，回收期2年。

7.其他高耗能系統(tǒng)節(jié)能改造

2015年，學(xué)校對(duì)電動(dòng)機(jī)、變壓器進(jìn)行了普查，淘汰了高耗能變壓器1臺(tái)，高耗能電動(dòng)機(jī)14臺(tái)，有效減少了電能消耗。2016年，學(xué)校將金工樓、數(shù)理樓和環(huán)能樓的3部老舊電梯更換為新型電梯，降低了電梯能耗，同時(shí)保證了電梯運(yùn)行的安全性。

8.建設(shè)雨水收集利用系統(tǒng)

學(xué)校建設(shè)了雨水收集利用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)北校區(qū)13萬m2匯水面積雨水的收集、處理、儲(chǔ)存，年收集雨水量7000m3；位于東南校區(qū)的月亮湖可實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊路面雨水的收集、儲(chǔ)存，年收集雨水量3000m3。收集的雨水用于綠地澆灌、道路噴灑降塵、沖廁、景觀用水、回補(bǔ)地下水等，不僅節(jié)約了水資源，而且對(duì)防洪排洪起到緩沖作用。

9.引入市政中水

學(xué)校在綠地澆灌、環(huán)境景觀、沖廁等的用水引進(jìn)使用市政中水，使用市政中水的范圍覆蓋了學(xué)校近95%的建筑。近三年共使用市政中水約100萬噸，累計(jì)節(jié)約自來水費(fèi)約500萬元。

投資回收期：中水管道建設(shè)投資369萬元，年節(jié)約自來水30余萬噸，節(jié)約自來水費(fèi)150余萬元，投資回收期2.46年。

10.安裝無負(fù)壓供水系統(tǒng)

對(duì)人文樓、交通樓、基礎(chǔ)樓、10號(hào)學(xué)生宿舍樓和11號(hào)學(xué)生宿舍樓的水泵房進(jìn)行改造，更換了無負(fù)壓供水設(shè)備。通過加壓供水機(jī)組直接與市政供水管網(wǎng)聯(lián)接，在市政管網(wǎng)剩余壓力基礎(chǔ)上串聯(lián)疊壓，為高層用戶供水；取消了水箱，避免水質(zhì)受到二次污染，保證了供水衛(wèi)生和安全。

（三）持續(xù)發(fā)展，重在教育節(jié)能

1.課堂教育。一是將節(jié)能減排納入大學(xué)生專業(yè)教育體系。學(xué)校開設(shè)了《能源戰(zhàn)略和科技發(fā)展》、《信息與能源新技術(shù)》等課程。建筑、環(huán)能、交通等專業(yè)在教學(xué)過程中，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)和專業(yè)課程進(jìn)行節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的教育；2015年，學(xué)校成立了京津冀地區(qū)首家交通節(jié)能減排實(shí)驗(yàn)室。二是將節(jié)能減排列為思想政治教育的重要內(nèi)容，在學(xué)生思想道德教育切實(shí)體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保理念和要求。馬克思主義學(xué)院院長做了《堅(jiān)持綠色理念，保持永續(xù)發(fā)展》的專題報(bào)告。

二是宣傳教育。借助節(jié)能宣傳周、節(jié)水宣傳周、地球一小時(shí)、進(jìn)高校等主題活動(dòng)，讓廣大師生面對(duì)面地了解學(xué)校的節(jié)能技術(shù)。通過展板、海報(bào)、公益廣告、宣傳標(biāo)語的形式，倡導(dǎo)節(jié)能減排、綠色生活理念。借助PPT演示、有線廣播、電視、校園網(wǎng)、微信，開展經(jīng)常性的節(jié)能宣傳。鼓勵(lì)學(xué)生代表走進(jìn)后勤，體驗(yàn)節(jié)能工作者的日常工作，使節(jié)能真正深入到師生的日常生活中。

三是實(shí)踐教育。組織學(xué)生參加各類節(jié)能活動(dòng)和比賽，增加學(xué)生的親身體驗(yàn)，從內(nèi)心去感知節(jié)能。學(xué)校本科生參加全國大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽，2010年獲特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)4項(xiàng)，2011年獲二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)6項(xiàng)，2013年獲三等獎(jiǎng)3項(xiàng)，學(xué)校連續(xù)兩年獲得優(yōu)秀組織獎(jiǎng)。2015年，環(huán)能學(xué)院博士研究生獲得“北京市節(jié)能環(huán)保低碳創(chuàng)業(yè)大賽”團(tuán)隊(duì)組冠軍；2016年，學(xué)校參賽隊(duì)獲得“丹佛斯杯”第十屆華北地區(qū)大學(xué)生制冷空調(diào)科技競(jìng)賽（北京賽區(qū)）一等獎(jiǎng)。建規(guī)學(xué)院本科生運(yùn)用綠色創(chuàng)新理念設(shè)計(jì)的老舊民宅改造作品獲得“2016年北京市大興區(qū)綠色建筑創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)大賽”一等獎(jiǎng)。

三、綜合收益

（一）節(jié)能效益

通過一系列的節(jié)能管理、改造、宣傳工作，極大地推動(dòng)了學(xué)校節(jié)能工作的開展和節(jié)能指標(biāo)的落實(shí)。在建筑面積、用能設(shè)備、師生人數(shù)不斷增長的情況下，學(xué)校能耗總量沒有增加，用水總量逐年減少，由2012年的63萬噸減少到2015年的54萬噸。單位建筑面積能耗、人均能耗、人均用水量呈下降趨勢(shì)。按照2015年能源價(jià)格計(jì)算，學(xué)校年節(jié)約資金667.52萬元，總投資收益率達(dá)到18.8%。

（二）社會(huì)效益

學(xué)校履行了大學(xué)在節(jié)能方面的社會(huì)責(zé)任，培養(yǎng)具有節(jié)能意識(shí)、掌握節(jié)能技術(shù)的人才，為社會(huì)提供先進(jìn)的節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)，并發(fā)揮示范輻射作用，近3年接待70多家單位來校學(xué)習(xí)調(diào)研節(jié)能工作。