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单元五:家庭之省能机制

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单元五:家庭之省能机制
取材自:Consumer Guide to Home Energy SavingsNew Revised Edition (Sixth Edition)by Alex Wilson and John Council for an Economy, 1998大纲节能与拯救环境
1. 能源之使用及环境节能之功效
2. 对外国石油之依赖度
3. 保护地球、且如此做自己也省钱表1.1 家庭能源节省及二氧化碳减量附录一二氧化碳减量及节能表A.1 自各项能源之二氧化碳之排放量工程及科技教育认证你是否即将购买一项家用品重新改造房子更新加热或降温系统倘若你像大多数的人、你不会常做这类事情;而当你要做时,从你荷包的角度亦自环境的考量,你要做好的选择,然而你可能无暇去成为专家,此文章将提供协助.家用节能之客户导则(Consumer Guide to Home Energy Savings)能帮助你决定到底要买哪项产品并教你如何使用这些产品以达最大节能目的.
本文将自市场上成千家用产品及加热系统节选出效率最高者、本文并将条件出最佳法则以封住你的房子使其内之加热或降温系统不致负担过度亦即不致耗用更多能量.
且本文将提供运转新型与既有家电之省能及功能改进法则.於深入探讨前、先了解为何家庭应购置最有效率之家电产品并达节能之目的.
当你购置家电,开启室内加热系统或换置烧掉灯泡,你所做的决定将影响周遭环境.
你可能已经察觉到绝大多数环境相关之核心问题皆与能源之生产与使用直接有关-城市中的烟雾尘,油类泄漏,酸雨以及全球暖化.只不过提几样.
但你可能不了解每个人若购置家电用品并维修此类产品所做决定时,若能考虑其能源之使用所带来的极大差异.
举例而言、你是否知道每省一度电,将省下超过排放至大气中之2磅二氧化碳气体二氧化碳气体系全球暖化之元凶,此暖化作用将使未来数百年中之地球温度升高华氏5~9度.
倘若你置换1978年典型18立方0之冰箱而改换以1998年之省能品牌、每年将省下1,000度电并1吨之二氧化碳气体排放量.
装设18-瓦精致型日光灯以替换75-瓦白炽灯,将於精致型日光灯之寿命期间省下570度电并1,300磅之二氧化碳气体排放量.
二氧化碳气体系来自能源使用而造成伤害环境的气体之一.其余气体如二氧化硫、氧化氮,一氧化碳及臭氧具更直接影响、於主要都会区、这类之影响可被见到或是闻到.
上述之新型冰箱每年可以节省超过20磅之二氧化硫排放量,该气体系酸雨之主因.
其它家用节能产品并改善得以帮助环境改善,表1.1列出几项相对容易之家庭耗电改善所获致二氧化碳气体之排放减量.
依所用燃料,二氧化碳气体之减量亦相异,此乃因某些燃料较其它类的释出较少之二氧化碳气体.
此类二氧化碳气体自不同能源释出量之分析请参考附录一.就全球而言、每年人类释出200亿吨之二氧化碳气体至大气中.地球上每人每年释出4吨.而美国每年释出50亿吨即世界总量的四分之一、而美国人平均释出18吨.
每年减省二氧化碳气体释出量几吨看来算不得什0,但是许多人集体之行动将具非凡之效益,特别是如高能量耗用的美国.
举例而言、1990年代初期生效之新家电效率标准得以於1995年省下300亿度之电能,相当於减少2,200万吨之二氧化碳气体排放量.
倘若於需大量室内加热气候带之约4,000万家庭得以提升其暖炉或锅炉之效率自70%至90,则每年可减少450万吨之二氧化碳气体排放量.
於美国之每个家庭若能将其10种最常用之白炽灯以精致型日光灯替换之,则可减少约为同值之二氧化碳排放量.
能源节省方式二氧化碳减量(吨年) 天然气油料电能(以煤发电)装设10盏13-瓦精致型日光灯以替换10盏60-瓦白炽灯(5.5小时天即2,000小时年) 1.1将典型之1978年冰箱替换为1998年节能型冰箱(1978年型平均使用1,600度年,1998为550度年) 1.3将65%效率之暖炉替换为90%效率者(1,850平方0的之家庭、热载量为6.95 BTUft20-day,位於北方气候带
6,300 heating degree-days 将天然气或油料加热改以电阻加热(位於北方气候带将单层玻璃改充以氩气之双层玻璃(位於北方气候带
6,300 heating degree-days)住家周围栽植树以提供树荫并将住屋以淡色漆漆之(资料取自劳伦斯柏克莱实验室之电脑模拟)
0.9~2.4 装设太阳能加热之热水系统(两扇系统提供1,425万BTU年;75%之需自标准绝热至超绝热标准以提升住屋能量使用率(1850平方0家庭、位於北方气候带6,300 heating degree-days;
提升能量使用率自6.95 BTUft20-day至
自R-19墙,R-30房顶,双层玻璃、相对松散建筑物至R-31墙,R-38墙,低e玻璃及密闭建筑)美国环保署及能源部了解家用产品及设备对当地及全球环境之重要性,而与制造业及零售商间自愿之合作.
这些机构开创出Energy Star 之标签以协助消费者找著高能源效率的家电用品、电脑,照明及家用影音设备有些家用屋建商建构完全系以Energy Star (能源之星)之房舍、包括许多高效能之特性及设备.
『能源之星』之房舍至少较目前合乎国家能源法规所盖房舍省30%之能源消耗量.
以1970年代及1980年代为例,自1973至1986,美国国家生产毛额(gross national product, GNP)成长36%而并无任何能源之成长.
倘若各项效率仍维持於1970年之水准,则额外每年需花费1500亿美金於能源并将1倍半之二氧化碳排放至大气.
彼等已每天省下相当於1300万桶之石油-即OPEC 50%之产量.
与1973年相比、彼等亦少盖250座大型电厂.对国外石油之高度依赖所衍生出之风险於1990年8月伊拉克进攻科威特并该战争之代价而突显出.
近期於沙乌地阿拉伯驻扎之美国人所受之更突显该不稳地区之易受性.
於1970年代末期,美国之超过40%石油量系属输入,而於1977年达其峰值46.4.
油价大幅攀升并供应短缺致使各项节能措施积极地展开.於1982年石油净输入量降至28,但於1980年中期,由於燃油价软化(部分原因为节能之各项努力)、导致节能之兴趣降低,使石油输入量逐渐回升.
自1989年以来已至40%以上,而1990年之好几个月中、国外石油之依存度达所有时间最高点之超过50%额度.
对上述状况之答案并非开放荒野地区以挖掘石油、乃系使用较少能量并提升其使用效率.
於美国汽车每加仑汽油提高1.5英哩之哩数可省下之油量估计超过北极「国家野生动物保护区」之油藏量.
只是0.1 mpg (mile per gallon 每加仑之英哩数)之用油效率提升即省下较Georges Bank(大西洋岸外渔业区为开采石油所威胁)所产石油更多之油量.
美国所有玻璃若加装低放射率膜则每天即可省下相当於50万桶之石油量-即彼等自波斯湾各国输入石油量之三分之一.
确实地,能源效率提升即各项积极之节能措施大有可能使美国完全排除自国外进口石油.
彼等无法只靠各级政府单位带来各项改变,而要靠每一个人全力以赴,且每个人自家庭及自身之车辆开始励行.
令人兴奋的事是节能除了有助於环境外,还能省钱.如同做善事后,还让你赚钱般.许多高效能之家用产品及加热或降温系统所花费之购置价与其相对应之低效能者相差无几.
即使是较高费用,其额外的费用於几年内即可由节能所省下的钱而付清.
当购置家用产品时,消费者不单付其销售价,亦付出拥有该产品期间之运转费用,此相关之能源费用快速的加总起来.
举例而言、冰箱运转15~20年之费用为其最初购置费用之2~3倍.
100-瓦灯泡於其短暂寿命期间,其电能的花费约为6元美金.产品购置加上於该项产品寿命期间使用能源花费之和称为生命周期费(life-cycle cost) .
高效能家用产品之生命周期费低於一般家用产品、虽然后者的购置价低於前者.
电力公司亦提供折价计划(rebate program)鼓励用户购置节能设备以降低能源使用量.
於购置中央空调系统,冰箱,洗衣机、家用暖炉(furnaces)时,不妨与电力公司联系是否得提供折扣价以节省开销.
二氧化碳产生量燃料单位二氧化碳产生磅数百万BTUs燃油26.4磅CO2gallon;天然气12.1磅CO2therm汽油23.8磅CO2gallon 190煤(直接燃烧) 2.48吨CO2ton 210木柴(若以永续方式获取之木柴,则并无净值之二氧化碳排放量,因生长之树木吸收二氧化碳的量大於木柴之排放量)
2.59吨CO2cord(1 cord = 8×4×4 ft3) 216 电能(来自燃烧)2.37磅CO2度1度= 1000 瓦-小时=1 kWh 694电能(来自石油)2.14磅CO2度628电能(来自天然气)1.32磅CO2度388电能(全国平均值来自各方面)
1.54磅CO2度450 范例倘若於冬天使用1,300加仑之燃油以取暖,即产生1,300×26.4= 34,320磅之二氧化碳排放量.
倘若减少每年电之用量自9,000度至6,000度,将省下7,000磅之二氧化碳排放量(假设电力公司系以燃煤发电).
倘若使用以永续方式而取得之木柴取暖(即於林木之栽植区、以新树取代砍下供燃烧木柴之旧树),并未增加任何净值之二氧化碳排放量,因生长树木将自大气中吸收二氧化碳.
课后作业试申论於煤,石油、天然气、核能等发电时,其分别之二氧化碳释出量;且此四类中哪一项之排放量最高,哪一项为最低於考量此四项能源之生产费用,哪项之价格为最低.
试检讨诸位家中所使用之各项家电产品、如何达节能并降低二氧化碳排放量以避免资源之浪费并提升环境之保护.
注:请将对以上两项申论题之回应、上传至本课程之网站以供参考.壹. 中原大学教育模式,目标与特色教育目标教育使命教育理念教育宗旨理念全人教育知识经济手脑并用宽广学养关怀情操实作教育专业教育通识教育关怀教育教育设计中原大学教育宗旨(76.7~78.11)中原大学之建校,本爱世之忱,以信,以望、以爱,致力於中国之高等教育,旨在追求真知力行、以传启文化,服务人类.中原大学工学院的宗旨(84.10)_
■培育专业能力与素养兼备人格健全敬业乐群之工程师
■致力於学术研究服务社会国家中原大学工学院的任务
工学院主要任务:培养具有专业素养,人格健全及敬业乐群之工程人才.从事融合理论与应用之工程研究,以促进科技与经济之发展.推广工程学术资源及研究成果,服务社会.我们在个别努力之余,相约将上述要旨融入教学,研究与服务之中、营造一个共同追求成长的环境.贰. 工学院教育目标与特色对专业拥有自信对社会充满关爱对未来怀抱希望培养务实,质优的工学人工学院学生应具有的学习目标College-wide learning objectives分析与整合能力创新与解决问题能力沟通与表达能力世界观与应用外语能力网路与计算机使用能力工程实作与研发能力团队合作能力专业伦理及社会责任之理解终身学习精神知识经济时代下具备全人品格
与专业优势之人才培育:计画架构取材自中原大学教学卓越研讨会组织架构工程及科技教育认证流程图宗旨与理念院,系谘询委员会宗旨,目标,成果教学课程及活动持续改进计画与行动认证委员实地认证科系答辩,公布认证结果自评报告至IEETAC2004认证规范认证的缘由彻底检视各学系的体质(教育目标,课程活动内涵,学习成果)凝聚同仁对改善教学品质的共识争取学校的资源以进行认证持续改善提升毕业生的素质及其职场的竞争能力教育认证旨在提升毕业生竞争能力并与国际工程教育接轨中华工程教育学会(IEET)工程及科技教育认证规范AC2004
认证规范1:教育目标
认证规范2:学生
认证规范3:教学成效及评量
认证规范4:课程之组成
认证规范5:教师部分
认证规范6:设备及空间
认证规范7:行政支援与经费
认证规范8:系所认证规范八项规范提供学系认证之各项标准本规范评量系所之教学成效及其自我评量,
发展及改善的计划:
3.1学生在毕业时须具备下述核心能力(A~H):
3.1.1 应用数学,科学及工程知识的能力.
3.1.2 设计及执行实验、以及分析解释数据的能力.
3.1.3 执行工程实务所需技术,技巧及使用工具之能力.
3.1.4 设计工程系统,元件或制程之能力.
3.1.5 有效沟通及团队合作的能力.
3.1.6 辨识,分析规划及解决工程问题的能力.
3.1.7 认识时事议题,了解工程技术对环境、社会及全球的影响、并培养持续学习的习惯与能力.
3.1.8 理解专业伦理及社会责任.
3.2 系所须提供自我评量过程及具体成果,以及持续改善的计画和落实的成果.毕业学生具备核心能力提升其职场竞争力院谘询委员美国肯塔基大学机械系研究部主任黄培嘉台湾肥料股份有限公司总经理黄清晏中国石油公司副总经理朱少华鸿海精密工业股份有限公司总经理吕芳铭亚新工程顾问股份有限公司副总经理熊谷镒交通部公路总局总工程师刘健朗工研院机械所所长吴东权中科院总厂长许觉良声博科技股份有限公司总经理郑建华桃园县政府参议朱九龙台湾水环境再生协会理事长欧阳峤晖中卫发展中心总经理苏锦夥工电资学院学生应具学养与能力分析与解决问题能力创新与整合系统能力沟通,表达与管理能力资讯科技应用能力参与工程实务与培养研发能力公共安全能力及环保概念与AC2004规范之A~H条款契合IEET AC 2004 八项核心能力A.应用数学,科学以及工程知识的能力.B.设计及执行实验、以及分析与解释数据的能力.C.运用技术,技巧及现代工程工具所需的工程实务的能力.D.设计一个系统或流程以符合需求的能力.E.有效沟通及团队执行工作的能力.F.辨识,构思及解决工程问题的能力.G.了解工程解决方案在全球性与社会脉络之影响;认识当代议题以及致力於终身学习.
H.专业与伦理责任的理解.工学院医工,资工二系~2)为全国首先接受工程教育认证的学系

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