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希望通过大家共同的努力


  当你坐在教室里,在明亮的灯光下学习。你知道教室里的照明用的是什么灯具吗?你知道教室照明一天要消耗多少电量吗?你知道如果使用节能的LED灯具,教室一天能节约多少电量吗?那么如果全国的教室都使用LED灯,一年能为国家节约多少电量呢?也许你和笔者一样平时从未思考过这些问题,但是深圳耀华学校环保社的侯凯灜还有他的小伙伴们却一直在研究这些问题。

  深圳耀华学校环保社除了经常开展环保宣传活动和环保志愿服务,环保社的博客上也会定期更新环保新闻和各种环保常识,环保社还会每天监测学校操场的PM2.5浓度,并在环保社的微信公众号上发布,以方便学校同学及时了解环境信息。

  最近,以侯凯灜为首的耀华环保社实验小组研究起了教室的节能方案,还取得了不小的成果,得到了学校和社会的肯定。他们做的《关于教室照明使用LED灯具的节能环保效果与经济性的实验研究》在国家科技部门主管的国家学术期刊《中国科技纵横》杂志上发表了。据杂志社的编辑介绍,这本杂志之前罕有发表中学生写的研究论文。这项研究也获得了“我的中国梦——我是未来小小科学家”活动评选一等奖以及“2014我们爱科学争做科学小达人”活动一等奖等奖项。

  夜静悄悄的,大地仿佛都睡着了。侯凯灜正在家里灯下聚精会神地看书。他似乎忘记了时间,沉浸在这份宁静和美好的学习中。突然,只听到“啪——”地一声响,台灯的灯泡炸了。房间里,顿时变得一片漆黑。

  凯瀛赶紧拿了一只灯泡来换。刚刚要把坏了的灯泡拿下来,就听到“哎哟”一声,凯瀛的手被被烫了一下!灯泡换好了,刚才那一幕,却还在凯瀛脑海里闪现。他想,那个灯泡为什么那么烫呢?那灯泡上的热量真大呀!如果换成一种不发烫的灯泡避免热能消耗,而且更加环保、节能、耐用,那该多好啊!这个念头一闪,倾刻间,让他兴奋不已,睡意全无了,他在心里不禁暗暗地叫好。

  凯瀛先在网上查阅了大量资料。他了解到,人类的照明工具一直在发展,从古代的蜡烛、油灯,到爱迪生发明的白炽灯,再到后来广泛使用的荧光灯。现在,人类又发明出了LED照明。相比传统的荧光灯,LED照明有着许多优点。

  首先就是节能环保。LED灯具光效高,能够节约大量的电,可以减少发电厂二氧化碳等气体的排放。第二,安全健康。LED灯不会发出紫外线,对人体无害;采用直流驱动,消除了传统灯具的频闪现象,色温低,显色指数高,可以更好地保护视力。另外,LED灯管不含铅、汞等有害物质,不小心打破了不会造成重金属有毒物质的扩散。再其次,使用寿命长。一盏LED灯的额定寿命一般是几万小时,甚至达到十万小时以上,而普通荧光灯则在一万小时以下。

  在了解了LED灯具种种长处后,节能LED的家庭改造计划开始了。凯瀛首先记录下了家里在使用LED灯之前的耗电量,然后将家里的灯泡全部换上了LED节能灯,并对耗电量、发热量、房间亮度进行了简单测试。在换上LED灯具后,家里的灯光变得更加柔和,房间亮度并没有降低,但是家里的耗电量降低了,灯泡下面也没以前那么热了。看到自己的改造计划实现了预定的节能目标,那一刻,凯瀛感受到了成功的喜悦。

  家里的节能LED灯改造计划有了初步的成果,凯瀛就想到,如果学校也能用上LED节能灯,不是更好吗?虽然LED照明有如此多的优点,但是人们对这些优点缺乏直观的感受,加上LED灯比普通荧光灯售价要高,因此在实际生活中,人们对于使用LED灯具还未到大面积普及的地步。

  因此,凯瀛找来了环保社的一些小伙伴,组成了一个实验小组,组织了一些实验,对LED照明的节能环保效果和经济性进行测算检验。

  在数据采集期间:实验小组计划选择了一个完整的学期,即从2013年9月2日到2014年1月24日,作为数据采集期间,共计21周,扣除周末及节假日后正常学习日为101天。数据采集频率是每月采集一次,时间为每月最后一天下午下课后的17∶30前后。

  但是实验需要资金的支持,凯瀛和他的小伙伴省下了平时的零用钱用作实验经费,不向家长伸手,也不给学校添麻烦。为了获得同学和学校对此次实验的支持,他们利用各种机会向人们介绍自己的环保节能理念和节能计划,很多老师和同学被他们感动了,纷纷为本次实验计划提供支持和帮助。

  “LED灯管:型号KK-T8-4FW-15,价格60元/根,18根灯管共计花费1080元;电度表:在淘宝网上购买,型号ZJ120-001,2个电度表共计花费130元。照度仪:在淘宝网上购买,型号AS823,花费253元……”这是实验小组小账本记下的实验资金的使用情况,为了买到价廉物美的实验用具,凯瀛他们不厌其烦地精挑细选,货比三家,从中也大大锻炼了他们的成本管控观念,小小年纪,也学会了如何讨价还价。

  在学校电工的指导下,实验小组对灯具和电度表进行了安装调试。在此当中,孩子们吃了不少的苦。凯瀛之前学习的电路知识,如今正好排上了用场,做起“小电工”来像模像样。

  实验小组选择了两间用灯时间基本相同的教室,其中一间教室继续使用现有的荧光灯管,另一件教室将荧光灯管替换为LED灯管ku酷游bt9体育线路入口,并确保两间教室课桌的照度大致相同。使用电度表分别测量出两个教室一段时期内的用电量,从而进行计算、对比和分析。

  实验过程中,实验小组克服了很多的困难,比如,为了不影响同学们的上课,所有实验数据统计等工作,都是在下午下课后的5点半进行,别的同学们放学后都兴高采烈地回家了,凯瀛他们的实验工作却开始了。有的时候,为了得到更准确的数据,凯瀛经常要很晚才能回家,父母为他留的饭菜都凉了。

  经过反复的实验和统计测算,实验小组的实验取得了科学而准确的数据:使用LED灯管的A512教室比使用荧光灯管的A412教室1年可以节约电量744.4度,减少CO2排放715千克(根据中国生命周期基础数据库CLCD,生产1度电产生CO2排放约960克)。按深圳市居民用电收费标准0.68元/度计算,一间LED教室每年可以节约电费506.19元,而将一个教室的荧光灯管替换为LED灯管所需的采购费用为1080元,这也就意味着只需要两年时间,使用LED灯管所节省的电费就可以收回其采购成本。

  耀华学校是一所全日制学校,位于深圳市福田区,现有小学、初中、高中三个办学层次,共67个教学班,在校学生1758人,任课教师164人。学校共有67个如A512大小的标准教室,如果全部更换为LED灯具,则每年可节约照明用电量4.99万度;减少CO2排放4.79万千克;节约电费3.39万元。而且,由于消除了传统灯具的频闪现象,对于中小学生的视力保护很有好处。

  他们心中还有一个更大的设想:根据统计数据,目前全国共有各类教室约340万间,如果全部更换为LED灯具,则全国教室每年可节约照明用电量约24亿度(相当于一个大型火电站一年发电量);减少标准煤消耗约100万吨;减少CO2排放约230万吨;节约电费约16亿元。

  根据实验结果,环保社实验小组写出了《关于教室照明使用LED灯具的节能环保效果与经济性的实验研究》,反映了当代少年善于思考和勇于创造的精神,以及同学们对于节能环保方面的有益探索和大胆实践。

  现在,以侯凯瀛为首的实验小组首先向耀华学校建议,在将来教室的更新改造中,优先考虑更换LED灯管,这不仅可以节能环保,还可以有效降低学校运转成本,也可以通过使用节能设施向全校同学宣传节能环保的理念,是一件兼具节能环保、经济性和教育意义的工作。他们还想向全国的学校建议,考虑将教室照明尽早更换为LED灯管。

  作为实验小组的发起和组织者,今年14岁的侯凯瀛能取得现在的成绩不是偶然的。他的好奇心强、有广泛的兴趣爱好。他很喜欢阅读,而且阅读面广泛,喜欢阅读科学、历史、人物传记等方面的书籍,并经常与父母一起讨论政治、历史、科学等方面的问题。

  除了阅读,他还喜欢研究动物的生活习性,饲养过蚕、鱼等小动物,并观察、记录和研究他们的生活习性,尤其对各类蚂蚁的生活习惯、生活环境和蚁巢结构有深入研究,曾自己设计制作蚁巢,成功从蚁后开始培养蚁群。

  在接受笔者的访谈时,侯凯瀛笑容灿烂地说道:“做这件事的想法很简单,我们耀华环保社的理念就是‘环保从身边做起,环保从现在做起’,所以我和我的同学们就想结合日常的实际生活来做一些环保的调查和研究,一方面能为环保做一些贡献,另一方面也能锻炼我们的自身能力”。

  “虽然一个学生的力量和能力有限,但是通过我们的这项研究,我们也想向全社会倡议,希望每个人、每个单位都能对节能环保投入更大的关注和热情。希望通过大家共同的努力,让水更清、天更蓝,让地球家园变得更美好!”侯凯瀛表示。