土木學院班級：工管1102
石奇顧夕達魏妙旗何永康
目錄1．摘要1
2．調查結果1
1、高校學生宿舍用電量與文化程度比較調查1
2、高校學生節能意識與文化程度比較調查1
3、高校宿舍用電構成調查2
4、南京各高校電器覆蓋情況2
3．節能方案設計3
1、集體分離式熱水器4
2、太陽能熱水器4
3、空氣能熱幫浦熱水器5
4、提高同學節能意識6
致謝7參考文獻7
摘要：在近兩個月的調查時間，我們分別對高校學生宿舍用電量與文化程度，節能意識與文化程度，宿舍用電構成，高校宿舍各電器覆蓋情況進行了調查，調查資料彙總成**，同時調查中發現宿舍內熱水器用電量佔很大比重，所以在節能方案設計中著重研究了熱水器的設計方案，分別是集體分離式熱水器，太陽能熱水器，空氣能熱水器，最後乙個方案為提高同學們的節能意識，並且我們前兩種傳統方式做了改進，加熱動力幫浦迴圈減少用水浪費。
關鍵詞：文化程度；節能意識；用電構成；覆蓋；方案設計。
ⅰ.調查結果
1．高校學生宿舍用電量與文化程度比較調查
為了比較不同文化程度的高校宿舍用電狀況，我們抽取了南京本地不同生源水平的五所高校，分別是東南大學，南京航空航天大學，南京工業大學，南京工程學院，南京工業大學浦江學院。每所高校中隨機調查走訪男生女生各100名，從中抽取宿舍為基本配置的問卷，用電時間單位為一學期，基本配置宿舍即為現南京高校一般學生所住宿舍，四人一間，有電風扇，獨立熱水器，由於部分學校計費方式不同，我們對此進行了換算，最後以宿舍為單位進行加權平均，柱狀圖如下：
由圖可以看出高校宿舍用電量與學生文化水平高低無關，相反學術綜合水平最高的東南大學反而用電量最高，說明高校宿舍能耗與學生文化水平並沒有太直接聯絡。女生宿舍與男生宿舍用電量進行比較，總體女生宿舍要高，但也不是很明顯。
二．高校學生節能意識與文化程度比較調查
高校宿舍用電量的多少能部分反映出某個高校學生的節能意識，為了進一步驗證高校學生節能意識與與文化水平高低的關係，我們繼續對男生宿舍進行了走訪。由於前面選取的五所高校都有晚上自動熄燈的規定，此時學生往往會忘記關閉開關，到早上6點來電時造成白日燈現象，我們選擇在早晨8點左右的時間進行了走訪，每所學校記錄100間宿舍，統計出宿舍白日燈的個數，具體情況如下：
白日燈情況是節能意識最直接的體現，從圖中可看出，這五所學校並沒有明顯的規律或順序，說明學生的節能意識與其學歷，文化水平沒有直接關聯。
2．高校宿舍用電構成調查
在前面的調查中我們還發現宿舍用電大多集中在功耗較大的電器中，比如前面所選取的基本配置宿舍，同學們的意見反映出熱水器的用電佔了很大比例。對此我們又進行了宿舍內各電器用電比例調查，選取樣本為工大象山苑裡10間宿舍，通過觀察統計宿舍內各電器一天的用電時間，再根據其功率算出各電器耗電量及用電比例。其中日關燈平均用時6小時（2個），其功率為40w，電風扇平均用時10小時（1個），其功率為50w，電腦平均用時4小時（4個），其功率為90w，檯燈平均用時2小時（4個），功率為10w，電水壺用時半小時（1個），功率為1000w，熱水器用時4小時（1個），其工作功率為1500w，得出餅狀比例圖如下：
從圖中可看出大功率電器用電量佔了很大比例，宿舍內大功率電器大多為熱水器，部分新宿舍還有空調，因此在我們接下來的節能方案設計中要著重從此方面考慮。
四．南京各高校電器覆蓋情況
除了以上三個調查結果，我們還同時統計了南京高校電器的覆蓋情況，通過網上發帖，朋友走訪調查的方式，以宿舍區為單位，對南京各批次高校進行了統計，結果如下：
圖中可看出，空調的覆蓋情況還相對較低，主要集中在新宿舍區，而且空調的使用大多在夏季，所以裝有空調的宿舍用電高峰期也在夏季，另外宿舍獨立熱水器在本科院校也基本覆蓋，而專科生宿舍的設施條件相對較差，但這也與住宿費用有關。另外在基本電器方面各院校基本達到100%覆蓋。
ⅱ.節能方案設計
經前面的調查，我們發現宿舍耗電量最大是電熱水器，所以接下來的節能方案設計將從此方面考慮，我們研究討論的三種熱水器改進方案，各自雖存在著缺點與不足，但可以相互互補，也能在其他方面提供借鑑。同時，我們分析，不管電器先進與否，用電是人為的，所以節能關鍵是提高同學們的節能意識，我們的方案也將從這方面考慮。
1．集體分離式熱水器
這種說法指的是，將宿舍獨立熱水器集中起來加熱，再通過管道分到每個宿舍或大廳使用，做法可以在每一樓層提供乙個大型熱水器或者在每棟樓樓頂建設乙個熱水箱。我們知道，熱水向外散熱是需要通過媒介的，與水直接接觸的是熱水器壁，熱量的流失與其接觸面積有關，所以將水集中在一塊回使得每單位面積的水接觸面積降低，這樣熱量流失也變得緩慢，溫度下降慢。這樣集中供熱就減少了電的使用。
但是這樣的方式存在乙個缺點，管道太長使得使用熱水時需要放掉大量的冷水，這又造成的資源的浪費，所以還得在管道周圍必須裹有保溫層，而且管內徑不能過大以減少管內水量。
為了進一步改善這個缺陷，我們設計了乙個方案，如果水箱設在最高處，可以在樓底安置一水幫浦，如圖所示，當水管內的水低於洗澡適合溫度時，水幫浦開始工作，通過迴圈工作將水管內的水重新抽至水箱內加熱，同時水管內換上熱水，迴圈頻率可視天氣溫度而定。晚上用水人多時水管內一直在出水，所以裡面水是熱的，這時可減少迴圈頻率。
2．太陽能熱水器
顧名思義，這是收集太陽能加熱熱水的方式，乙個熱水器可以**好幾間宿舍，也應該屬於集中供熱，在社會中大量小區便使用此方式，相比於上一種方式，其減少了電的大量使用，但也明顯存在著幾處缺點，太陽能熱水器的效果取決於天氣，不可能每天都是晴天，這樣就需要將第一種方式與此種方式結合，現在很多太陽能熱水器也都存在這種功能，在陰天雨天時開啟電加熱模式充分發揮各種能源的優勢結合使用。
同時這種方式跟上一種存在著同樣的缺陷，熱水器與用水區的管道太長，解決方式也同上一種一樣。
三．空氣能熱幫浦熱水器 ①
空氣能熱幫浦熱水器中的熱幫浦能把空氣中的低溫熱能吸收進來，經過壓縮機壓縮後轉化為高溫熱能，加熱水溫。這種熱水器具有高效節能的特點，製造相同的熱水量，空氣能熱水器的使用成本僅為電熱水器的1/4，燃氣熱水器的1/3，比電輔助太陽能熱水器利用能效高。
一台壓縮式熱幫浦裝置，主要有蒸發器、壓縮機、冷凝器和電子膨脹閥四部分組成，通過讓工質不斷完成蒸發（吸取環境中的熱量） →壓縮→冷凝（放出熱量）→節流→再蒸發的熱力迴圈過程，從而將環境裡的熱量轉移到水中。具體如圖所示：
主要優點：
1、安全：利用吸收空氣中的熱量來加熱水溫，水電徹底分離，並設多重保護，不存在任何安全隱患。
2、節能：用少量的電能將空氣中的熱能搬運到水中給水加熱,消耗能源是電熱水器的1/5；煤氣熱水器的1/6；燃油熱水器的1/4；普通太陽能的2/3；並且可以利用低谷電達到更節能的效果。
3、不受環境影響：是一種全天候的熱水**系統，不論陰天、雨天、春夏秋冬、白天黑夜，只要有空氣就有熱水，就能將-10℃～30℃的低溫熱能,通過熱幫浦機組的作用，提供溫度達到60℃左右的熱水。
4、智慧型化：可自動執行，無需值守，自帶溫控裝置和保溫層，可自動補水、加熱、斷電，可24小時提供熱水，兼具熱水、空調、暖氣的多重功能。
主要缺陷：
1.成本較高
2.技術不夠成熟
3.安裝要求高
4.環境適應性差
四．提高同學節能意識
與上面的方式相比，這更是為了提高人們的思想素質，在調查時發現宿舍中存在著很多浪費現象，出們忘關燈，洗衣服水一直開著，人們的思想構成了大部分的浪費，如果節能意識得到提高，我相信會為將來省下很多資源。學校應該定期開展一些活動來提倡節能環保，向他們講解生活中的很多不注意的細節，往往是這些細節會造成大量的浪費。同時我們還可以舉辦一些節能宿舍的評比活動，相信這樣更多的人會參與進來，極大的提高學生們的積極性。
節能意識的提高不光光體現在宿舍的節能上，我們生活，工作中都能保持著這個思想，地球會因此變得更美好！
致謝：本課題在選題及研究過程中得到陳老師的親切關懷和悉心指導下完成的。她嚴肅的科學態度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。
從課題的選擇到專案的最終完成，陳老師都始終給予我細心的指導和不懈的支援。陳老師不僅在學業上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，在此謹向周老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
考文獻參：
①內容摘自百度百科
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