โรงเรียนเบรนท์วู้ดคอลเลจ: การศึกษาเรื่องความยั่งยืน

Brentwood College School: A Study in Sustainability
การทดลองที่เป็นแรงบันดาลใจ

วิสัยทัศน์เริ่มต้นกลายเป็นฐานรากที่มั่นคง

จากพื้นที่เชื่อมต่อตามแนวชายฝั่งของเกาะแวนคูเวอร์ ประเทศแคนาดามองข้ามอ่าวซานิซจะเห็นบริเวณ
โรงเรียนเบรนท์วู้ดคอลเลจ ซึ่งเป็นสถาบันโรงเรียนเอกชนสำหรับเด็กมัธยมศึกษาเกรด 9 ถึง 12 โรงเรียน
เบรนท์วู้ดคอลเลจเป็นบ้านของนักเรียนประจำ 350 คนและนักเรียนไปกลับ 110 คน โรงเรียนเบรนท์วู้ด
คอลเลจเป็นโรงเรียนชั้นนำสำหรับโรงเรียนประจำ ซึ่งมีหลักสูตรที่จัดทำร่วมกับมหาวิทยาลัยสำหรับนักเรียน
ที่มาจากประเทศต่างๆ กว่า 30 ประเทศ
โรงเรียนมีพื้นที่ 49 เอเคอร์ประกอบด้วยหอพักนักเรียน 8 หอ อาคารเรียนสมัยใหม่หลายอาคาร ศูนย์ศิลปะ
การแสดงแห่งใหม่พื้นที่ 28,000 ตร.ฟุต พร้อมกับโรงละคร 431 ที่นั่งและอาคารบริการนักเรียนที่มีความ
สวยงามซึ่งประกอบด้วยโรงอาหาร ห้องเรียน และห้องซักรีด ซึ่งเรียกว่า ครู้กส์ฮอลล์ (Crook’s Hall) ซึ่ง
เป็นอาคารมาตรฐานระดับทองตามมาตรฐาน LEED อาคารเรียนรวมและทัศนศิลป์แห่งใหม่เปิดในเดือน
พฤษภาคม 2012 และเป็นอาคารที่ได้มีการรวมเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดและการออกแบบเชิงยั่งยืนที่มีอยู่ใน
ปัจจุบัน

 

เกือบ 10 ปีที่ผ่านมา กอร์ด บริสเทน เป็นผู้ที่มองข้ามระบบทำความร้อน ระบบระบายอากาศ และ ระบบปรับอากาศ (HVAC) ของโรงเรียน ได้ตัดสินใจที่จะใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ สำหรับการทำความร้อนให้กับครู้กส์ฮอลล์ จาก
ประสบการณ์เริ่มต้นของเขา บริสเทนเริ่มต้น แนวคิดริเริ่มที่จะทำให้โรงเรียนเบรนท์วู้ดคอลเลจ
เป็นหนึ่งในสถาบันการศึกษาที่มีประสิทธิภาพ พลังงานมากที่สุดในอเมริกาเหนือ

 

การควบคุมพลังงานจากอ่าว

การควบคุมพลังงานจากอ่าว

ทีมสร้างระบบช่วยเหลือเชิงนวัตกรรมเพื่อเอาชนะความท้าทายที่มีอยู่

ลูปความร้อนใต้พิภพเริ่มต้นตั้งอยู่ในอ่าวซานิชได้มีการเติบโตขึ้นมาเป็น 3 ลูปซึ่งทำงานร่วมกันกับการสร้าง
นวัตกรรมอื่นๆ หลายอย่างที่ทางบลิสเทนได้นำมาใช้ร่วมกันในการทำความร้อนและความเย็นให้กับอาคาร
หลักของสถาบันการศึกษา โดยการรับเข้ามาเป็นของสถาบันเองทำให้บลิสเทนสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมส่วน
ของลูปแรกที่ออกแบบเพื่อให้ความร้อนกับครู้กส์ฮอลล์เท่านั้น

 


เมื่อผมได้เห็นพลังงานที่สิ้นเปลืองที่ครู้กส์ฮอลล์
ผมได้ทราบถึงวิธีการดักจับและนำมาใช้งานได้จริง
มีเพียงสิ่งเดียวเท่านั้นที่เราไม่สามารถดักจับและนำ
มาใช้งานได้ในตอนนี้คือ ความร้อนที่ระบายออก
จากเครื่องอบแห้ง ซึ่งผมกำลังทำงานอยู่ในเรื่องนี้

คำกล่าวของ กอร์ด บลิสเทน

เมื่อการประหยัดพลังงานเป็นสิ่งที่ปรากฏชัดขึ้น เขาได้ติดตั้งลูปเพิ่มเติมอีก 2 ลูปพร้อมกับตัวแลกเปลี่ยน
ความร้อนที่เป็นแผ่นเหล็กสแตนเลสที่ใช้ร่วมกับตัวป้องกันการกัดกร่อนแบบแคโทดิกที่ออกแบบเป็นพิเศษ
เพื่อป้องกันการกัดกร่อน บลิสเทนทำงานร่วมกับล็อคฮาร์ดซึ่งเป็นเจ้าของบริษัท ล็อกฮาร์ด อินดัสทรี (ซึ่ง
เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านระบบการทำความร้อนและความเย็นของความร้อนใต้พิภพ) ในการช่วยออกแบบและ
นำเอาการขยายระบบดังกล่าวไปใช้งานจริง ลูปวางอยู่ลึก 30 ฟุตในอ่าวครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 1,000
ตร.ฟุต ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเหล็กสแตนเลสแบบใหม่สามารถที่จะประหยัดเงินได้ 250,000 ดอลลาร์เมื่อ
เทียบกับต้นทุนตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเดิม
“ความท้าทายที่ยากมากที่สุดคือ การได้รับการอนุมัติจากทางราชการ” ล็อกฮาร์ดกล่าว “แต่เราก็ทำได้ตาม
ข้อกำหนดทั้งหมดและแม้กระทั่งการทำงานร่วมกับนักชีววิทยาทางทะเลเพื่อให้มั่นใจว่าระบบที่นำไปใช้งาน
ไม่เป็นการรบกวนสิ่งมีชีวิตในทะเลอ่าว”

การดักจับความร้อนที่ปล่อยออกมา
น้ำที่ได้จากลูปมหาสมุทรถูกจ่ายไปยังท่อร่วมในห้องปั๊มหลักและถูกแจกจ่ายใหม่ผ่านลูปภายในที่อยู่ภาย
ในครู้กส์ฮอลล์และจ่ายไปยังศูนย์ศิลปะการแสดงและอาคารทัศนศิลป์แห่งใหม่ ห้องเครื่องกลที่อยู่ในครู้
กส์ฮอลล์ยังทำหน้าที่จ่ายความร้อนไปยังโซนที่กำหนดในอาคารขนาดใหญ่แต่ละแห่ง เช่นเดียวกับโซนที่
อยู่ภายในหอพัก 2-3 แห่งที่เชื่อมต่อถึงกันกับระบบ โดยมีปั๊มความร้อน 3 ตัวสำหรับการจ่ายความร้อนให้
กับอาคารเช่นเดียวกับปั๊มความร้อน 6 ตัวสำหรับการจ่ายน้ำร้อนภายในที่พักและระบบสำหรับการนำความ
ร้อนกลับมาใช้ใหม่จากน้ำใช้แล้ว รวมถึงผลที่ได้จากการแช่เย็นและการระบายควันเสียจากครู้กส์ฮอลล์ การ
ทำความเย็นถูกทำขึ้นมาโดยตรงจากน้ำเย็นในลูปหลัก

 

GRAPHIC OVERVIEW: CRN Brentwood College

การตระหนักถึงความจริงที่ว่าครู้กส์ฮอลล์นั้นใช้พลังงานส่วนใหญ่เมื่อเทียบกับอาคารต่างๆ ในสถาบันการ
ศึกษา ทางบลิสเทนและล็อกฮาร์ดได้เน้นไปที่วิธีการดักจับพลังงานและแจกจ่ายให้กับอาคารอื่นๆ ใหม่อีก
ครั้ง พวกเขาได้เพิ่มถังนำความร้อนมาใช้ใหม่สำหรับน้ำใช้แล้วเพื่อดักจับน้ำจากเครื่องล้างจานและเครื่อง
ซักผ้า และถังเก็บความร้อนสำหรับการเก็บพลังงานส่วนเกินที่ใช้ในน้ำร้อนสำหรับห้องครัวและห้องซักรีด
การรักษาให้น้ำไหลผ่านระบบหลักคงที่นั้นจำเป็นต้องใช้ปั๊มจำนวนมาก ซึ่งห้องพักระบบปั๊มจะมีปั๊มขนาดเล็ก
4 ตัว ซึ่ง 2 ตัวใช้สำหรับลูปจากมหาสมุทรซึ่งจะจ่ายน้ำไปยังอาคารที่เชื่อมต่อถึงกัน 3 แห่ง คือ ครู้กส์ฮอลล์
ศูนย์ศิลปะการแสดง และอาคารเรียนรวมและทัศนศิลป์ และอีก 2 ตัวใช้สำหรับอาคารรับประทานอาหาร
ห้องเครื่องกลห้องที่สองในครู้กส์ฮอลล์ประกอบด้วยปั๊ม 10 ตัวสำหรับการทำความร้อนและการปรับอากาศ
และอีก 7 ตัวสำหรับการนำความร้อนกลับมาใหม่/การทำน้ำร้อน ศูนย์ศิลปะการแสดงใช้ปั๊ม 2 ตัวพร้อมกับ
ชุดขับปรับเปลี่ยนความเร็วได้ เพื่อจ่ายให้กับปั๊มความร้อนขนาดเล็ก 16 ตัว ขณะที่ศูนย์ทัศนศิลป์จะใช้
ปั๊ม 15 ตัวในการจ่ายความร้อน การนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ และการปรับอากาศ ปั๊มถูกหาจุดทำงานที่
เหมาะสมที่สุดสำหรับสมรรถนะที่ดีที่สุดและการสิ้นเปลืองพลังงานที่ลดลง

 

การจัดการอาคารครบวงจร

การเฝ้าตรวจสอบอัตโนมัติและความยืดหยุ่นสูงสุดและการประหยัด
ต้นทุน

ระบบโดยรวมถูกควบคุมโดยระบบ Siemens APOGEE Building Automation Software ซึ่งใช้ควบคุม
และรักษาระดับการทำความร้อนและการทำความเย็นอัตโนมัติสำหรับแต่ละโซนในอาคาร บลิสเทนสามารถ
ติดตามอุณหภูมิได้ในทุกโซนอย่างง่ายดาย ไม่ว่าประตูหรือหน้าต่างถูกเปิดหรือปิด อุณหภูมิอากาศ
ภายนอก แสงอาทิตย์ภายนอก อุณหภูมิน้ำมหาสมุทร ความชื้นสัมพัทธ์ และคาร์บอนมอนนอกไซด์ และการ
ใช้พลังงานไฟฟ้า หลังจากนั้นเขายังสามารถปรับตั้งอุปกรณ์ต่างๆ ตามที่จำเป็นสำหรับการให้ความร้อนหรือ
ทำความเย็นห้อง ตัวอย่างเช่น หากอุณหภูมิในห้องรับประทานอาหารในครู้กส์ฮอลล์ต้องการให้เพิ่มขึ้นโดย
มากกว่า 2-3 องศาเซลเซียส เขาสามารถเปิดหน้าต่างโดยให้อากาศจากภายนอกเข้ามาเพื่อช่วยให้ห้อง
เย็นลงและลดความจำเป็นสำหรับการปรับอากาศลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งความร้อนที่ได้จากโซนต่างๆ ที่มี
การทำความเย็นสามารถที่จะแปลงและส่งต่อไปยังโซนที่ต้องการความร้อนโดยอัตโนมัติผ่านระบบควบคุม
อาคาร โดยการจัดการระบบอย่างรอบคอบทำให้บลิสเทนสามารถได้ค่า COP (สัมประสิทธิ์สมรรถนะ) คงที่
อยู่ที่ประมาณ 10

การบรรลุผลความยั่งยืนและการประหยัดสูงสุด

 


อาคารต่างๆ ที่ใช้ระบบนี้มีมากขึ้น ซึ่งทำให้พวกเขาได้รับประสิทธิภาพมากขึ้นเช่นเดียวกัน” ล็อกฮาร์ด
กล่าว “หลังจากนั้นคุณก็จะมีความยืดหยุ่นในการยกระดับพลังงานจากอาคารหนึ่งไปยังอาคารอื่น แทนที่จะ
เป็นจากโซนหนึ่งไปยังอีกโซนหนึ่งเพื่อให้ได้รับประสิทธิภาพสูงสุด

Doug Lockhart

บลิสเทนกล่าวว่าอาคารที่อยู่บนระบบความร้อนใต้พิภพมีการใช้พลังงาน 25 เปอร์เซ็นต์ที่จำเป็นโดยอาคาร
สถาบันการศึกษายังคงได้รับความร้อนจากระบบที่ใช้ทั่วไป “ปั๊มความร้อนใช้เวลา 13 เดือนสำหรับการ
จ่ายผลตอบแทนคืน” บลิสเทนกล่าว กล่าว เขายังคาดการณ์ว่าระบบทั้งหมดสามารถที่จะจ่ายผลตอบแทน
ภายในระยะเวลา 5 ปี ซึ่งเราพบว่าระบบยังสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลงได้อย่างมาก
เนื่องจากคาร์บอนฟุตพริ้นท์ (Carbon footprint) ของปั๊มความร้อนมีค่าน้อยมากเมื่อเทียบกับระบบเชื้อเพลิง
จากฟอสซิลแบบเดิม

 





    Facebook Twitter LinkedIn Technorati