Ресурсосбережение

Основная цель при проектировании энергоэкономичных систем регу­лирования внутреннего микроклимата заключается в том, чтобы обеспечить визуальный и тепловой комфорт людей при минимальном количестве потребляемой энергии. Вложение не возобновляемой энергии можно определить как сумму годового количества энергии, потребляемой зданием, количества энергии, необходимой для производства и монтажа конструкций и работы внутренних инженерных систем, или количества энергии, необходимой для производства конструкций на площадке.

Из-за того, что освещение преобладает в энергозатратах зданий, выбор правильных условий освещения имеет очень важное значение. Тщательный учет качественных характеристик освещения может значительно уменьшить этот вид расхода энергии. Изменение числа или типа приборов может уменьшить потребность в энергии на освещение и охлаждение, снизить пиковые нагрузки и создать условия для установки менее мощной охлаждающей установки.

Значительный эффект на уменьшение потребления энергии в здании могут оказать такие альтернативные меры, как периодическое отопление в течение суток и сезонное регулирование пределов комфортных условий. Термостаты сезонного регулирования нашли широкое применение – они уменьшают общее годовое потребление энергии, пиковые нагрузки и размеры отопительного и охлаждающего оборудования. Расширение диапазона температур внутреннего воздуха гоже помогает осуществлению этих задач. Например, материалы с высокой теплоемкостью могут смягчать процесс аккумулирования внутренних тепловыделений, а затем излучать полученное тепло через ограждающие конструкции в те часы, когда здание не эксплуатируется.

Другой важный аспект экономии предусматривает возможность выключения оборудования, не нужного в данное время, и регулирование времени потребления энергии оборудованием.

Весьма важное средство экономии энергии - регуляторы освещения, устанавливаемые в зданиях для ограничения пиковых расходов электроэнергии. Для этого могут быть установлены приборы регулирования, выборочно отключающие второстепенные системы.

Взаимосвязь между преобразованием энергии и системами ее распре­деления внутри здания — основная проблема при проектировании энергоэкономичных зданий. Начинать надо с тщательно продуманного использования существующих элементов формирования микроклимата с целью получения максимальных преимуществ. Основная задача состоит в том, чтобы найти наиболее эффективную комбинацию оборудования для работы с источниками энергии, которые должны поддерживать в здании проектные условия. Высокоэффективный охладитель мало что даст, если распределительная система будет неэффективна.

Альтернативные источники энергии могут применяться в зданиях, не использующих энергию природной среды, только в том случае, если такие источники соответствуют характеру самого здания. Внутренние системы формирования микроклимата не могут существовать без централизованных систем энергоснабжения.

Вентиляция для энергосбережения

Во всем мире энергосбережение является сегодня стратегической задачей государственного масштаба. Практика показала, что совершенствование систем отопления, вентиляции и кондиционирования, а также режимов их работы позволяет сократить энергетические затраты сооружения на 30-60%.

Остановимся подробнее на вопросах вентиляции помещений. По сравнению со сквозным проветриванием режим вентиляции с утилизацией тепла дает возможность в холодный период года значительное время обходиться без использования подогревателей воздушного потока. Для нашей страны экономия энергии при использовании теплоутилизирующих агрегатов достигает 85 % по сравнению с затратами энергии при традиционной вентиляции помещений.

Классическая вентиляционная система состоит из двух основных частей - приточной и вытяжной. Согласно правилам вентиляции, подаваемый в помещение приточный воздух необходимо подогревать, для чего используются калориферы. Мощность калорифера рассчитывается, исходя из зимних температур, расчетная величина которой составляет -34 °С для нашего региона. С другой стороны, теплый вытяжной воздух удаляется из помещения на улицу. Очевидно, что утилизация этого тепла позволяет сэкономить огромное количество энергии. Актуальность энергосбережения при выборе системы вентиляции заставляет учитывать не только стоимость вентиляционной установки, размер инвестиций на создание самой системы, но и стоимость ее эксплуатации в те­чение жизненного цикла.В структуре затрат на общеобменную вентиляцию сроком эксплуатации 15-20 лет стоимость самого оборудования составляет 15 %, уход за оборудованием - 5 %. Энергоемкость обычных вентиляционных систем в среднем составляет 50-80 % от всей структуры затрат. Это большая часть от общей энергоемкости инженерных систем объекта, на котором они эксплуатируются.

В современных приточно-вытяжных установках имеется возможность возврата тепла, содержащегося в удаляемом воздухе, для нагрева приточного воздуха посредством рекуперации. Рекуперация (от лат. recuperatio – обратное получение, возвращение) - возвращение части материала или энергии, расходуемых при проведении того или иного технологического процесса, для повторного использования в том же процессе (рис.13).

Рисунок 13. Приточно-вытяжная установка.

«Плюсом» рекуперации является экономия энергии, и как следствие, экономия средств на эксплуатацию системы вентиляции. «Минус» -это необходимые дополнительные первоначальные вложения на установку рекуператора.

Эффективная рекуперация.

Сегодня наибольшее распространение за счет своей высокой эффек­тивности получили шведские установки GOLD - комплектные агрегаты для комфортной вентиляции производительностью от 1400 до 14000 м³/ч. Ис­пользование систем с рекуперацией тепла, а также интеллектуальной авто­матики позволяет устранить или сократить избыточный нагрев, охлаждение и вентилирование помещений с учетом режимов их эксплуатации. Единственный недостаток оборудования данной марки - высокая стоимость, однако она окупается уже через 3-4 года, при сроке службы в десятки лет.

В вентиляционном оборудовании Swegon GOLD используются фильтры седьмого класса очистки с высокой степенью защиты от загрязнения ротора и теплообменников, к примеру, в традиционных установках класс очистки не превышает четвертого уровня.

Системы GOLD предназначены для комфортной вентиляции и могут применяться в любых зданиях и помещениях - от производственных до административных и жилых.

Энергоэффективные стеклопакеты с применением электронагревамых стекол.

Рациональное использование энергетических ресурсов в новом строительстве и при реконструкции зданий и сооружений является одним из основных требований, предъявляемых к конструкциям и проектам. Наиболее эффективным и, что самое главное, малозатратным, энергосберегающим мероприятием в этом является замена обычных стеклопакетов на энергоэффективные стеклопакеты с применением стекла с магнетронным покрытием.

Стекло с таким покрытием наносится по технологии off-line – методом плазменного распыления в вакууме в специальных магнетронных установках, т.е. наносится на готовое стекло. С помощью данной технологии можно получить стекло с многофункциональным покрытием (рис.14).

Рисунок 14. Структура покрытия стеклопакета.

Стеклопакеты с применением электронагреваемого стекла могут служить в качестве дополнительного или основного источника обогрева. Это реализуется с помощью применения зонального нагрева.

В стеклопакетах создается зона нагрева в виде полосы шириной 800-1000 мм в нижней части стеклопакета. Электрический ток, проходя по стеклу со специальным токопроводящим покрытием, нагревает его. Тепло аккуму-

лируется стеклом, а затем отдается, нагревая воздух в помещении. Восходящий поток воздуха перемешивается с холодным воздухом, увеличивая температуру в помещении, и в тоже время теплый воздух, «омывая» стекло, создает тепловую завесу, тем самым предотвращая конвекционные потери тепла через стеклопакет (рис.15).

Рисунок 15. Принцип зонального электронагрева.

Температура на поверхности стекла в стеклопакетах с электронагревом зависит от формулы самого стеклопакета, электрической мощности нагрева, температуры воздуха в помещении, температуры воздуха на улице. Эта зависимость выражается в виде разницы температур на поверхности стекла и температуры помещения.

Другая важная проблема, которую решают стеклопакеты с электронагревом – удаление снеговой шапки и льда с поверхности кровли в зимнее время с целью уменьшения весовой нагрузки на конструкцию кровли и реализации собственно самой идеи атриума – бесконечного пространства в снежную пору.

Стеклопакеты с электронагревом могут также применяться для остекления помещений с повышенной влажностью для устранения конденсата на поверхности стекол. Установка температуры внутреннего стекла всего лишь на 1 градус выше температуры помещения полностью устраняет возможность конденсации.

Таким образом, применение энергоэффективных стеклопакетов с многофункциональными и электронагреваемыми стеклами обеспечивает снижение расхода тепловой энергии на отопление в зимний период, а также значительную экономию электроэнергии на кондиционирование помещений летом при сохранении комфортных условий в помещении.

Преимущества светодиодных источников света:

· при росте тарифов на электроэнергию уменьшается срок окупаемости

· отсутствие эксплуатационных расходов на обслуживание светильников гарантийный срок службы – 3 года, общий срок службы от 10 лет)

· диапазон рабочих температур от -20 до +40 °С

· высокая механическая прочность и виброустойчивость

· улучшается качество света (нет пульсации, увеличивается освещенность)

· возможность частого перезажигания и регулировки уровня освещенности без сокращения срока службы

· безынерционность включения/выключения

· отсутствует необходимость специальной утилизации (без УФ и ИК излучений, а также вредных химических элементов в конструкциях светодиодных светильников)

Таблица 2. Расчет энергетической эффективности светодиодных светильников в сравнении с лампами накаливания.

Экономия в год 12 096 кВт. Капитальные затраты на LED светильников 50*140 тыс.руб = 7млн. руб

Таблица 3. Расчет энергетической эффективности светодиодных светильников в сравнении с люминесцентными светильниками.

Экономия в год 5 400 кВт.

Таким образом исходя из вышеперечисленных аспектов ресурсо- и энергосбережения в проекте будут применены следующие системы:

-вентиляция с помощью утилизации тепла (система вентиляции при

помощи установки рекуператоров)

-применение энергоэффективных стеклопакетов

-освещение с использованием светодиодных ламп

Фасады

Поиск по сайту: