Направления энергосбережения в гражданских зданиях реферат

Обновлено: 05.07.2024

Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:

Введение

В современном мире сложилось состояние сохранения и развития цивилизации на Земле для обеспечения человечества достаточным количеством топлива и энергии. Ограниченные запасы традиционных топливно-энергетических ресурсов заставили обратиться к энергосбережению как к одному из основных элементов современной концепции мирового энергетического развития.

Невозобновляемые источники энергии: Торф, уголь, нефть, природный газ.

Возобновляемые источники энергии: Твердая биомасса и продукты животного происхождения, промышленные отходы, гидроэнергетика, геотермальная энергия, солнечная энергия, энергия ветра, океанские волны и приливы.

Экономия энергии

Энергосбережение означает эффективное использование энергии на всех этапах преобразования энергии — от добычи первичных источников энергии до потребления всех видов энергии конечными потребителями.

Меры по энергосбережению могут быть разными. Одним из наиболее эффективных способов повышения эффективности использования энергии является использование современных энергосберегающих технологий.

Энергосберегающие технологии не только значительно снижают затраты на энергию, но и имеют очевидные экологические преимущества.

Основные направления эффективного энергопотребления

Энергосбережение в компании: Технологии и новые возможности.

К сожалению, энергосбережение в компаниях, как правило, оставляет желать лучшего. Большинство заводов и фабрик имеют высокопроизводительные двигатели, которые потребляют до 60% больше энергии, чем необходимо. Для оптимизации процессов используются электрические приводы со встроенными энергосберегающими функциями. Гибко варьируя скорость в зависимости от нагрузки, можно достичь экономии энергии в 30-50%.

Сокращение теплопотерь и энергосбережение в зданиях различного назначения.

Более 30% всех энергоресурсов используется для отопления жилых, офисных и промышленных зданий. Поэтому энергосберегающие технологии в зданиях неэффективны для различных целей без снижения непроизводительных потерь тепла.

Важнейшей мерой по экономии энергии в зданиях будет также установка отопительных батарей с автоматическим управлением. Использование вентиляционных систем с функцией рекуперации тепла позволит сэкономить еще больше энергии.

Экономия энергии в школе: долгосрочный вклад в будущее.

Успех мер по энергосбережению невозможен без массового распространения информации об энергосбережении среди населения. В настоящее время в нашей стране начинаются кампании по внедрению энергосберегающих технологий в зданиях различного назначения: не только на предприятиях, но и, например, в школах. Энергосбережение в школах имеет огромный потенциал. С детства, привыкнув к бережному использованию электричества, сегодняшние школьники в будущем смогут добиться прорыва в энергосбережении по всей стране. В современных школах активно внедряются экологические программы, издаются учебники, проводятся тренинги, внеклассные мероприятия, конкурсы на лучшие проекты по энергосбережению и др. Все эти меры позволяют нам с уверенностью смотреть в будущее процветания нашей планеты.

Большинство современных энергосберегающих технологий

Ротационные пульсационные установки для отопления и горячего водоснабжения.

Такие генераторы позволяют нагревать воду, инициируя физические и химические процессы в этой воде за счет высокой частоты вращения ротора (5 000 об/мин), сопровождающиеся высоким выбросом тепловой энергии. Ротор машины приводится в действие электродвигателем. Эти теплогенераторы отличаются высокой эффективностью и коэффициентом преобразования энергии, составляющим около 100%. Чем выше мощность агрегата, тем выше его КПД за счет увеличения удельной поверхности ротора-статора.

Минимальная мощность теплогенератора — 5 кВт.

Макс — ограничивается только доступной мощностью двигателя и назначенной мощностью потребителя.

Такие теплогенераторы используются для горячего водоснабжения, автономного отопления зданий и сооружений.

Преимущества вращающегося, пульсирующего нагревателя:

Относительно дешево по сравнению с котельными.

Небольшие монтажные размеры и простота установки в существующую отопительную систему.

Автоматическая система управления позволяет эксплуатировать систему без присутствия персонала.

Специальная обработка воды не требуется.

По сравнению с газовым котлом предельные значения по газу не требуются.

Отсутствуют выбросы продуктов сгорания, т.е. генератор является экологически чистым.

Значительная экономия затрат и быстрая окупаемость в случае замены центрального отопления (от отопительных систем) и горячего водоснабжения гидротермальным генератором

Принцип работы датчика.

Принцип работы роторного пульсационного генератора заключается в перекачивании жидкости через роторно-статорную систему, где линейная скорость потока жидкости достигает 50-100 м/с и, благодаря высоким растягивающим напряжениям, приводит к образованию кавитационных процессов в жидкости, обеспечивая ее нагрев.

Заключение

Суть процессов заключается в образовании и распаде пузырьков пара или газа при адиабатическом нагревании до 10000 С. Тепло вырабатывается самой жидкостью, без поверхностей теплообмена обеспечивает очень эффективный процесс нагрева. КПД гидротермального генератора (отношение полученной тепловой энергии к потребленной электроэнергии) близок к единице.

Список литературы

Образовательный сайт для студентов и школьников

Для полного понимания проблем связанных с энергоэффективностью и энергосбережением начнем с понятия (определения), что же означает слово энергоэффективность ? Энергоэффективность – это комплекс организационных, экономических и технологических мер, направленных на повышение значения рационального использования энергетических ресурсов в производственной, бытовой и научно-технической сферах. Говоря более простым языком, энергоэффективность – это эффективное использование энергии, а значит сокращение коммунальных расходов. Слова энергоэффективность и энергосбережение часто упоминаются вместе. Хотя существует взаимосвязь, все же это разные вещи. Эффективность означает получение необходимого результата с использованием меньшего количества энергии. Сбережение, однако, означает потребление меньшего количества энергии или вовсе отказ от ее использования. Эффективность часто приводит к сбережению энергии, но не наоборот. Для упрощения восприятия информации далее в тексте слова энергоэффективность и энергосбережение будут использованы как синонимы.

В настоящее время энергосбережение является одной из приоритетных задач государства. Это связано с дефицитом основных энергоресурсов, возрастающей стоимостью их добычи, а также с глобальными экологическими проблемами. Известно, что большая часть энергоресурсов в стране производится из органического топлива (90 %) [1]. К ядерному топливу подорвано доверие общественности из-за риска аварий с глобальными последствиями и проблем захоронения радиоактивных отходов, крупные гидроэлектростанции нарушают экологические пропорции (затопление территорий, увлажнение климата, ущерб рыбному хозяйству и т.д.). Возобновляемые энергоресурсы (солнечная, ветровая, геотермальная и т.д.) пока обладают ограниченными возможностями при промышленном использовании. Однако, их использование можно отнести к сравнительно экологически чистым технологиям получения энергии. Экономия энергии – это эффективное использование энергоресурсов за счет применения инновационных решений, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, приемлемы с экологической и социальной точек зрения, не изменяют привычного образа жизни. Это определение было сформулировано на Международной энергетической конференции (МИРЭК) ООН.

В соответствии с требованиями Федерального закона от 23 ноября 2009 г. №261–ФЗ Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации [2], здание должно быть запроектировано и возведено таким образом, чтобы при выполнении установленных требований к внутреннему микроклимату помещений и другим условиям проживания обеспечить эффективное и экономическое расходование энергетических ресурсов при его эксплуатации. Однако любое энергосберегающее мероприятие требует затрат денежных средств, необходимых для его реализации. Так как же рационально использовать энергию и повысить уровень энергоэффективности жилого здания?

Для того чтобы ответить на этот вопрос необходимо рассмотреть как распределяется энергопотребление здания в целом, для этого обратимся к статистике [3].

Рисунок 1 – Стандартное энергопотребление дома в Европе (Анимация, 8 кадров, 24 Кбайт)

Как мы можем заметить из приведенной диаграммы, большая часть потребляемой энергии приходится на отопление, а четвертая часть всей энергии – на горячее водоснабжение. То есть другими словами, основная часть энергии тратится на подогрев воды. И это весьма логично, вы только представьте, сколько необходимо затратить угля и газа для того, чтобы отопить, к примеру, 17–ти этажное здание, в котором расположено по меньшей мере 136 квартир площадью 50–70 м 2 каждая. Такие большие затраты энергии так же связаны с большими потерями тепла, т.е. пока подогретая вода достигнет верхних этажей, она уже успеет остыть на пару десятков градусов, и это только единичный пример.

Потребление тепловой энергии в России, а также энергосбережение в этой области активно регулируются многими нормативными и правовыми документами. В 2009 году целях создания экономических, правовых и организационных основ повышения энергетической эффективности, и стимулирования энергосбережения был принят Федеральный закон Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации . Действие указанного Федерального закона распространяются на деятельность, которая связана с использованием энергетических ресурсов, определяются полномочия органов власти, в первую очередь правовое регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. В законе разъяснена необходимость повышения энергетической эффективности, энергосбережения и показаны способы их осуществления.

Таблица 1 – Классы энергоэффектисности зданий

Классы энергоэффективности зданий	Величина отклонения расчётного (фактического) значения удельного расхода тепловой энергии от нормативного, %	Мероприятия, рекомендуемые органам администраций субъектов РФ
А+ Очень высокий	ниже 60	Экономическое стимулирование
А	от 45 до 59,9	Экономическое стимулирование
B++ Высокий	от 35 до 44,9	Экономическое стимулирование в зависимости от года строительства
B+	от 25 до 34,9
B	от 10 до 24,9
C Нормальный	от +5 до 9,9	---
D Пониженный	от 5,1 до +50	Желательна модернизация здания после 2020 года
E Низкий	более +50	Необходимо немедленное утепление здания

Перед тем как принимать какие-либо меры по повышению энергоэффективности дома, помимо оценки класса энергоэффективности необходима оценка состояния здания в целом. Что это значит?

Надзорные органы определяют класс энергоэффективности многоквартирного жилого дома, а застройщик и собственник дома размещают указатель класса энергоэффективности на фасаде дома. Собственники зданий, строений, сооружений обязаны в течении всего срока их эксплуатации не только обеспечивать установленные показатели энергоэффективности, но и проводить мероприятия по их повышению. Это так же является обязанностью, лица, ответственного за содержание жилого дома. Один раз в пять лет показатели энергоэффективности должны пересматриваться в направлении улучшения. Если дом крепкий и имеет небольшой процент износа, то имеет смысл работа по повышению энергоэффективности дома. Затраты по повышению энергоэффективности окупятся. Если дом находится в предаварийном состоянии, то лучше обойтись малыми затратами на поддержание комфорта и обеспечение учета энергоресурсов. Учет в любом случае быстро окупится. В составе требований к управлению энергоэффективностью зданий, строений, сооружений: показатели энергоэффективности для объекта в целом; показатели энергоэффективности для архитектурно–планировочных решений; показатели энергоэффективности для элементов объекта и конструкций, а так же материалов и технологий, применяемых при капремонте.

Состав мероприятий по повышению энергоэффективности [5]:

Повышение теплового сопротивления ограждающих конструкций

облицовка наружных стен, технического этажа, кровли, перекрытий над подвалом теплоизоляционными плитами – снижение теплопотерь до 40%;
устранение мостиков холода в стенах и в примыканиях оконных переплетов (эффект 2–3%);
устройство в ограждениях/фасадах прослоек, вентилируемых отводимым из помещений воздухом;
применение теплозащитных штукатурок;
уменьшение площади остекления до нормативных значений;
остекление балконов и лоджий (эффект 10–12%);
замена/применение современных окон с многокамерными стеклопакетами и переплетами с повышенным тепловым сопротивлением;
применение окон с отводом воздуха из помещения через межстекольное пространство (эффект 4–5%);
установка проветривателей и применение микровентиляции;
применение теплоотражающих/солнцезащитных стекол в окнах и при остеклении лоджий и балконов;
остекление фасадов для аккумулирования солнечного излучения (эффект от 7 до 40%);
применение наружного остекления имеющего различные характеристики накопления тепла летом и зимой;
установка дополнительных тамбуров при входных дверях подъездов и в квартирах;
регулярное информирование жителей о состоянии теплозащиты здания и мерах по экономии тепла.

Повышение энергоэффективности системы отопления

замена чугунных радиаторов на более эффективные алюминиевые;
установка термостатов и регуляторов температуры на радиаторы;
применение систем поквартирного учета тепла (теплосчетчики, индикаторы тепла, температуры);
реализация мероприятий по расчету за тепло по количеству установленных секций и месту расположения отопителей;
установка теплоотражающих экранов за радиаторами отопления (эффект 1–3%);
применение регулируемого отпуска тепла (по времени суток, по погодным условиям, по температуре в помещениях);
применение контроллеров в управлении работой теплопункта;
применение поквартирных контроллеров отпуска тепла;
сезонная промывка отопительной системы;
установка фильтров сетевой воды на входе и выходе отопительной системы;
дополнительное отопление через отбор тепла от теплых стоков;
дополнительное отопление при отборе тепла грунта в подвальном помещении;
дополнительное отопление за счет отбора излишнего тепла воздуха в подвальном помещении и в вытяжной вентиляции (возможное использование для подогрева притока и воздушного отопления мест общего использования и входных тамбуров);
дополнительное отопление и подогрев воды при применении солнечных коллекторов и тепловых аккумуляторов;
использование неметаллических трубопроводов;
теплоизоляция труб в подвальном помещении дома;
переход при ремонте к схеме индивидуального поквартирного отопления;
регулярное информирование жителей о состоянии системы отопления, потерях и нерациональном расходовании тепла и мерах по повышению эффективности работы системы отопления.

Экономия воды (горячей и холодной)

установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды;
установка квартирных счетчиков расхода воды;
установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление;
установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам);
теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого);
подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т.д);
установка экономичных душевых сеток;
установка в квартирах клавишных кранов и смесителей;
установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора;
установка двухсекционных раковин;
установка двухрежимных смывных бачков;
использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды;
регулярное информирование жителей о состоянии расхода воды и мерах по его сокращению.

Экономия электрической энергии

замена ламп накаливания в подъездах на люминесцентные энергосберегающие светильники;
применение систем микропроцессорного управления частнорегулируемыми приводами электродвигателей лифтов;
замена применяемых люминесцентных уличных светильников на светодиодные светильники;
применение фотоакустических реле для управляемого включения источников света в подвалах, технических этажах и подъездах домов;
установка компенсаторов реактивной мощности;
применение энергоэффективных циркуляционных насосов, частотнорегулируемых приводов;
пропаганда применения энергоэффективной бытовой техники класса А+, А++;
использование солнечных батарей для освещения здания;
регулярное информирование жителей о состоянии электропотребления, способах экономии электрической энергии, мерах по сокращению потребления электрической энергии на обслуживание общедомового имущества.

Экономия газа

применение энергоэффективных газовых горелок в топочных устройствах блок котельных;
применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в блок котельных;
применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в квартирных системах отопления;
применение программируемого отопления в квартирах;
использование в быту энергоэффективных газовых плит с керамическими инфракрасными (ИК) излучателями и программным управлением;
пропаганда применения газовых горелок с открытым пламенем в экономичном режиме.

В настоящее время все эти меры по повышению энергоэффективности учитываются еще только на этапе планирования и проектирования многоквартирного жилого дома. Современные здания обладают огромными резервами повышения их тепловой эффективности, но исследователи недостаточно изучили особенности формирования их теплового режима, а проектировщики не умеют оптимизировать потоки тепла и массы в ограждениях и зданий.

Целью отечественного проекта энергоэффективного здания было создание, испытание и последующее внедрение в жилищное строительство города новейших технологий и оборудования, обеспечивающих, как минимум, двукратное снижение энергозатрат на эксплуатацию жилого фонда. Для реализации проекта была выбрана типовая серия жилых домов 111–355.МО, которая наиболее полно отвечает требованиям энергоэффективности с точки зрения архитектурных и объемно-планировочных решений [3]. Проект этой серии разработан 53–м Центральным проектным институтом Министерства обороны России и согласован в установленном порядке для массового строительства на территории Российской Федерации. Конкретный проект Энергоэффективный жилой дом в микрорайоне Никулино–2 был реализован в 1998–2002 гг. Энергообеспечение здания осуществляется, как от внешних источников тепловой и электрической энергии, так и от внутренних – тепловых насосов, использующих тепло грунта и тепло удаляемого вентиляционного воздуха.

В настоящее время технологии, использующие тепловые насосы, применяются практически во всех развитых странах мира. Низкопотенциальным источником тепловой энергии для испарителей тепловых насосов служит грунт поверхностных слоев Земли и тепло удаляемого вентиляционного воздуха.

Все проекты застроек, зданий и сооружений, проходят обязательную экспертизу на стадии утверждения технического задания на строительство и на стадии технико–экономического обоснования или проекта. Основные задачи экспертизы – проверка соответствия проекта нормативным требованиям, способствование внедрению современных прогрессивных решений и снижение сметной стоимости строительства объектов, особенно городского заказа. Московские городские нормы Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепло–, водо–, электроснабжению рекомендуют использовать наиболее прогрессивный потребительский подход в выборе теплозащиты зданий, когда нормируется удельный расход тепла на отопление здания за отопительный период. Это стимулирует проектировщиков не только повышать теплозащиту наружных ограждений здания, но и применять более эффективные системы регулирования подачи тепла на отопление, энергосберегающие технологии и оптимальные объемно–планировочные решения зданий.

Все системы отопления оборудуются термостатами на отопительных приборах. Как правило, в местах подключения систем отопления к тепловым сетям устанавливаются автоматизированные узлы управления. Каждый калорифер и водонагреватель горячей воды имеют автоматическое регулирование подачи тепла, а калориферы – и защиту от замерзания; водопроводные сети – регулирование давления воды на минимально необходимом уровне, для чего в квартирах устанавливаются квартирные регуляторы давления. В высоких зданиях проводится еще и зонирование систем по высоте, в низких зданиях устанавливаются регуляторы давления на вводе для гашения избыточного напора. Обязательным является оборудование каждого ввода в здание и субабонента приборами учета тепла на отопление и вентиляцию, водосчетчиками учета холодной и горячей воды. Все домовые и квартирные приборы учета тепла и воды, так же как и электросчетчики, подключаются к интегральной автоматической системе управления энергосбережением (ИАСУЭ) для автоматической передачи данных в объединенные диспетчерские пункты и расчетные центры для выписки счетов на оплату за потребленные ресурсы [6].

Повышение теплозащитных свойств стеновых конструкций остается одной из основных задач при создании энергоэффективных зданий. Можно выделить различные способы повышения сопротивления теплопередаче современных стеновых ограждений. Среди них: увеличение толщины однородных стеновых конструкций, увеличение толщины теплоизоляции в составе многослойной ограждающей конструкции, снижение насыпной плотности заполнителей, используемых для изготовления стеновых блоков и панелей.

Рисунок 2 – Зависимость температуры на внутренней поверхности дома от толщины теплоизоляции наружных стен

На Рис.2 представлена зависимость уровня сохранения тепла в доме от толщины теплоизоляции наружных стен [3]. Главными достоинствами утепления ограждающих стеновых конструкций методом напыления пенополиуретана (ППУ) является [7]:

небольшой вес теплоизоляции;
отсутствие швов (щелей);
отсутствие мостиков холода;
большой срок эксплуатации (до 50 лет);
сроки выполнения работ в 10-15 раз быстрее.

Выводы

В заключении хотелось бы добавить, что уменьшение энергопотребления позволяет одновременно улучшить физическое состояние воздушной атмосферы. Выбросы газов от сжигания органических и неорганических источников тепла вызывает парниковый эффект в атмосфере Земли, в результате которого в последнее время наблюдается повышенное количество природных потрясений. Стремительный прирост парниковых газов во многом зависит от теплопотребления зданий. По оценкам учёных на их образование расходуется до половины генерируемой энергии. По расчётам специалистов Международного энергетического агентства (МЭА) ввод энергосберегающих технологий может привести к сокращению этих выбросов до 45% [7].

В данной статье рассматривается вопрос энергосбережения в зданиях. Изучены нормативно-правовые документы в области энергосбережения в строительстве. Рассмотрены мероприятия организационного характера по повышению энергоэффективности. Даны рекомендации по снижению теплопотерь в доме.

Ключевые слова: энергоэффективность, энергосбережение, здания, мероприятия, теплопотери, технологии.

В последнее время тема энергоэффективности в зданиях рассматривается на уровне международной и государственной политики. Ежедневно обсуждаются вопросы об ограниченности природных ресурсов, изменениях в климате и прочих проблемах. Рациональное использование энергоресурсов можно достигнуть только путем комплексного применения передовых энергосберегающих технологий и внедрения мер организационного характера, направленных на энергосбережение. Постоянный рост цен и тарифов на энергоресурсы прямым образом отражается в производственном процессе любого предприятия. Решение данной проблемы видится в одном — необходимость экономить энергию и проводить мероприятия, способствующие этому. Требуется комплексный подход, учитывающий, что уровень энергетической эффективности здания зависит от архитектурно-планировочных решений, компоновки здания, особенностей природно-климатических воздействий, режима работы систем отопления и кондиционирования, уровня автоматизации систем поддержания микроклимата.

В настоящее время теплотехнические нормы требуют существенного увеличения уровня теплозащиты проектируемых и реконструируемых зданий. Оптимизация использования топливно-энергетических ресурсов обеспечивается введением в действие комплекса взаимосвязанных законодательных актов и нормативно-технических документов, нацеленных на достижение экономической эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении требований к охране окружающей природной среды.

Нормативные документы в области энергосбережения в строительстве подразделяются на федеральные нормативные документы, в том числе строительные нормы и правила (СНиП), государственные стандарты Российской Федерации в области строительства (ГОСТ), своды правил по проектированию и строительству (СП), и нормативные документы субъектов Российской Федерации — территориальные строительные нормы (ТСН). Преимущественное большинство их устанавливает требования достижения определенных показателей энергоэффективности зданий и сооружений на стадиях проектирования и эксплуатации, таких как удельное потребление энергии на отопление, классификацию зданий и правила оценки по показателям энергоэффективности и т. п.

Применение энергосберегающих технологий возможна только при наличии комплекса подготовительных мероприятий, который включает в себя законодательно-нормативные документы, механизм экономического стимулирования, методологические и научные разработки, промышленное производство энергоэффективного оборудования.

На практике используется КПД для оценки эффективности действия любой системы. Увеличить КПД, можно за счет сокращения непроизводительных потерь можно что в конечном итоге является основной целью энергосбережения. В Правительстве развернута соответствующая работа по созданию правовой базы в области энергосбережения, реализация конкретных проектов и организация информационной поддержки проводимых мероприятий. Здания, строения, сооружения, должны соответствовать требованиям энергетической эффективности, установленным уполномоченным федеральным органом исполнительной власти (п. 1 ст. 11 Федерального закона от 23.11.2009 No 261-ФЗ).

При разработке энергосберегающих мероприятий необходимо:

1) выявить наиболее существенные потери энергии здания;

2) определить техническую суть предполагаемого усовершенствования принципов получения экономии;

3) рассчитать потенциальную годовую экономию в физическом и денежном выражении;

4) определить состав и стоимость оборудования, необходимого для реализации рекомендаций;

5) оценить общий экономический эффект предполагаемых рекомендаций с учетом вышеперечисленных пунктов.

Применение выже сказанных мероприятий позволят существенно снизить потери энергии.

Существуют три направления энергосбережения.

осуществления энергосберегающей политики — это рационализация использования топлива и энергии. За счет реализации этого направления можно сократить потребность в топливе и энергии на 12–15 %.
перестройка структуры экономики и изменением темпов развития отраслей. Экономия ресурсов составит 10–12 % от существующего потребления.
внедрение энергосберегающих технологий, процессов, аппаратов и оборудования. Это направление позволит снизить потребность в энергоресурсах на 25–30 %.

Каждые пять лет требования энергетической эффективности пересматриваются (п. 3–4 ст. 11 Федерального закона от 23.11.2009 No 261-ФЗ). Важные функции в деле повышения энергоэффективности возложены на субъекты Российской Федерации и муниципальные образования. Все мероприятия, направленные на энергосбережение, носят организационный, правовой, научный, экономический и технический характер.

В приказе No 98/пр от 15.05.2017 Минстрой РФ утвердил примерную форму перечня мероприятий, которые помогут управляющим организациям поддерживать и даже повысить класс энергетической эффективности дома. [6]

Перечень мероприятий по повышению энергоэффективности:

Повышение теплового сопротивления ограждающих конструкций [7]:

– Облицовка наружных стен, утепление кровли, перекрытий над подвалом теплоизоляционными плитами, снижение теплопотерь до 40 %;

– Устранение мостиков холода в стенах и в примыканиях оконных переплетов. Эффект 2–3 %;

– Устройство в ограждениях/фасадах прослоек, вентилируемых отводимым из помещений воздухом;

– Применение теплозащитных штукатурок;

– Уменьшение площади остекления до нормативных значений;

– Остекление балконов и лоджий. Эффект 10–12 %;

– Установка современных окон с многокамерными стеклопакетами;

– Применение окон с отводом воздуха из помещения через межстекольное пространство. Эффект 4–5 %;

– Установка проветривателей и применение микровентиляции;

– Применение теплоотражающих /солнцезащитных стекол в окнах и при остеклении лоджий и балконов;

– Остекление фасадов для аккумулирования солнечного излучения. Эффект от 7 до40 %;

– Применение наружного остекления имеющего различные характеристики накопления тепла летом и зимой;

– Установка дополнительных тамбуров при входных дверях подъездов и в квартирах.

Повышение энергоэффективности системы отопления [8]:

– Замена чугунных радиаторов на более эффективные алюминиевые;

– Установка термостатов и регуляторов температуры на радиаторы;

– применение систем поквартирного учета тепла (теплосчетчики, индикаторы тепла, температуры);

– Реализация мероприятий по расчету за тепло по количеству установленных секций и месту расположения отопителей;

– Установка теплоотражающих экранов за радиаторами отопления. Эффект 1–3 %;

– Применение регулируемого отпуска тепла (по времени суток, по погодным условиям, по температуре в помещениях);

– Применение контроллеров в управлении работой теплопункта;

– Применение поквартирных контроллеров отпуска тепла;

– Сезонная промывка отопительной системы;

– Установка фильтров сетевой воды на входе и выходе отопительной системы;

– Дополнительное отопление через отбор тепла от теплых стоков;

– Дополнительное отопление при отборе тепла грунта в подвальном помещении;

– Дополнительное отопление за счет отбора излишнего тепла воздуха в подвальном помещении и в вытяжной вентиляции (возможное использование для подогрева притока и воздушного отопления мест общего использования и входных тамбуров);

– Дополнительное отопление и подогрев воды при применении солнечных коллекторов и тепловых аккумуляторов;

– Использование неметаллических трубопроводов;

– Теплоизоляция труб в подвальном помещении дома;

– Переход при ремонте к схеме индивидуального поквартирного отопления.

Повышение качества вентиляции. Снижение издержек на вентиляцию и кондиционирование [9]:

– Применение автоматических гравитационных систем вентиляции;

– Установка проветривателей в помещениях и на окнах;

– Применение систем микровентиляции с подогревом поступающего воздуха и клапанным регулированием подачи;

– Исключение сквозняков в помещениях;

– Применение в системах активной вентиляции двигателей с плавным или ступенчатым регулированием частоты;

– Применение контроллеров в управлении вентсистем.

– Применение водонаполненных охладителей в ограждающих конструкциях для отвода излишнего тепла;

– Подогрев поступающего воздуха за счет охлаждения отводимого воздуха;

– Использование тепловых насосов для выхолаживания отводимого воздуха;

– Использование реверсивных тепловых насосов в подваллах для охлаждения воздуха, подаваемого в приточную вентиляцию.

– Установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды;

– Установка квартирных счетчиков расхода воды;

– установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление;

– Установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам);

– Теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого);

– подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т.д);

– Установка экономичных душевых сеток;

– Установка в квартирах клавишных кранов и смесителей;

– Установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора;

– Установка двухсекционных раковин;

– Установка двухрежимных смывных бачков;

– Использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды.

– Замена ламп накаливания в подъездах на люминесцентные энергосберегающие светильники;

– Применение систем микропроцессорного управления частнорегулируемыми приводами электродвигателей лифтов;

– Замена применяемых люменесцентных уличных светильников на светодиодные светильники;

– Применение фотоакустических реле для управляемого включения источников света в подвалах, технических этажах и подъездах домов;

– установка компенсаторов реактивной мощности;

– применение энергоэффективных циркуляционных насосов, частотнорегулируемых приводов;

– пропаганда применения энергоэффективной бытовой техники класса А+, А++.

– Использование солнечных батарей для освещения здания

– Применение энергоэффективных газовых горелок в топочных устройствах блок котельных;

– Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в блок котельных;

– Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками к квартирных системах отопления;

– Применение програмируемого отопления в квартирах;

– Использование в быту энергоэффективных газовых плит с с керамическими ИК излучателями и программным управлением;

– Пропаганда применения газовых горелок с открытым пламенем в экономичном режиме.

Регулярное информирование жителей о состоянии энергосбережения на обслуживание общедомового имущества.

Несмотря на профилактические мероприятия по энергосбережению, причин потери тепла в доме несколько, и каждая из них может быть если не полностью устранена, то хотя бы частично устранена. Также основными причинами теплопотери дома являются следующие факторы:

проводимость. Поскольку дом построен на холодной земле, то вследствие теплопроводности тепловые потоки уходят в почву;
конвекция. При включенном отоплении стены и крыша изнутри становятся теплыми. В результате действия теплопроводности тепло перемещается и на наружную сторону стен и крыши. При этом окружающая их атмосфера, будучи более холодной, нагревается за счет них и отбирает часть тепла, унося его вверх.

Теплопроводность стройматериалов и разница между температурами в доме и на улице — два главных фактора, влияющих на потери домом тепла. При этом основные потери тепла происходят через ограждающие конструкции дома: на долю стен приходится 35 % теплопотерь, на крышу — 25 %, через подвальное перекрытие и всевозможные щели — по 15 %, через окна — 10 %. Определенная часть тепла может выносить из дома вентиляционная система. Чтобы уменьшить теплопотери дома, надо сделать теплоизоляцию стен и окон, утеплить крыши и подвал, возвести мансарду, применить теплоизоляционные материалы.

Таким образом, можно сказать, что энергоэффективность достигается за счет последовательного проведения энергообследований зданий, реализации выбранных энергосберегающих мероприятий, оценки достигнутых эффектов.

Основные термины (генерируются автоматически): Дополнительное отопление, показатель энергоэффективности, Российская Федерация, Установка, энергетическая эффективность, мероприятие, область энергосбережения, организационный характер, отопительная система, подвальное помещение.

В отчете, представленном международной комиссией ООН по окружающей среде и развитию, сегодняшняя энергетическая ситуация представлена следующим образом: «Мы не можем жить без энергии. Будущее развитие полностью зависит от тех форм энергии, которые будут постоянно доступны из надежных возобновляемых источников. В настоящий момент мы не имеем ни одного универсального источника, который бы мог обеспечить нас в будущем.
Проблема, с которой мы столкнулись, огромна, и каждый может внести свой вклад в ее решение. Мы можем начать с самого простого решения, которое выгодно большинству из нас с экономической точки зрения: научиться использовать энергию, находящуюся в нашем распоряжении, максимально эффективно.

Содержание

Введение . 3
1 Общие требования энергоэффективности к зданиям. 4
2 Снижение тепловых потерь зданий . 6
2.1 Теплоизоляция зданий . 6
2.2 Снижение потерь тепла через окна . 7
3 Мероприятия по энергосбережению в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха . 9
4 Энергосбережение в водоснабжении и канализации . 11
5 Системы управления инженерными системами зданий . 13
6 Энергетический менеджмент и энергоаудит здания . 14
Заключение . 16
Список использованных источников . 18

1 Общие требования энергоэффективности к зданиям
2 Снижение тепловых потерь зданий
2.1 Теплоизоляция зданий
2.2 Снижение потерь тепла через окна
3 Мероприятия по энергосбережению в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
4 Энергосбережение в водоснабжении и канализации
5 Системы управления инженерными системами зданий
6 Энергетический менеджмент и энергоаудит здания

Прикрепленные файлы: 1 файл

работа.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

Кафедра технологий важнейших отраслей промышленности

по дисциплине: Основы энергосбережения

на тему: Энергосбережение в зданиях

Студент ФМ, К.В. Руденок

Проверил, М. В. Михадюк

1 Общие требования энергоэффективности к зданиям. . 4

2 Снижение тепловых потерь зданий . . . 6

2.1 Теплоизоляция зданий . . . . 6

2.2 Снижение потерь тепла через окна . . . 7

3 Мероприятия по энергосбережению в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха . . . . 9

4 Энергосбережение в водоснабжении и канализации . . . 11

5 Системы управления инженерными системами зданий . . . 13

6 Энергетический менеджмент и энергоаудит здания . . 14

Список использованных источников . . . 18

Проблема, с которой мы столкнулись, огромна, и каждый может внести свой вклад в ее решение. Мы можем начать с самого простого решения, которое выгодно большинству из нас с экономической точки зрения: научиться использовать энергию, находящуюся в нашем распоряжении, максимально эффективно.

Одним из перспективных направлений ресурсосбережения является снижение затрат энергии и других ресурсов при эксплуатации зданий. Известно, что длительное время градостроительная политика имела экстенсивный характер. При строительстве зданий определяющим было внедрение технических решений, снижающих стоимость строительства. Такой подход приводил в большинстве случаев к росту удельных затрат энергии при последующей эксплуатации зданий. Значительный рост стоимости энергоресурсов привел к необходимости переосмысления прежних принципов проектирования и строительства зданий в направлении более рационального использования энергии, широкого применения энергоэффективных конструктивных элементов, материалов и инженерных систем. Опыт европейских стран в области энергосбережения имеет более продолжительную историю и берет начало с осени 1973 года, когда разразился самый известный в мировой истории энергетический кризис, вынудивший развитые страны разработать мероприятия и технологии, которые помогли снизить энергопотребление и увеличить эффективность использования ресурсов. Существующее положение дает некоторые преимущества для стран, которые только начинают внедрять энергосберегающие мероприятия, в том числе и для Республики Беларусь. Имеющиеся технологии, оборудование, стандарты, методики в данной сфере позволяют сократить затраты времени и ресурсов на разработку программ и мероприятий по энергосбережению, используя уже проверенные на практике принципы. В нашей стране также накоплен некоторый опыт проектирования и строительства энергоэффективных зданий. По-видимому, наиболее рациональными решениями в сфере энергос6ережения будут мероприятия, обоснованные экономически, с учетом существующих цен энергоресурсов.

Целью данной работы является ознакомление с основными направлениями энерго- и ресурсосбережения при эксплуатации зданий и существующими методами для реализации данной задачи. Представленная информация может быть полезной при оценке проектов, связанных со строительством и реконструкцией зданий различного назначения.

1 Общие требования энергоэффективности к зданиям

Анализ возможностей по минимизации затрат энергии при эксплуатации зданий, должен начинаться на стадии разработки градостроительной документации, генпланов застройки и планировки населенных пунктов, отдельных районов, предприятий. Проектирование должно выполняться с оценкой вариантов размещения зданий на местности с учетом влияния существующих зданий и сооружений, а также природных объектов. Для обеспечения снижения энергопотребления отдельных зданий к планировке выдвигаются следующие требования:

- компактность и рациональность форм зданий,

- обеспечение максимального использования солнечной энергии,

- рациональное использование земель,

- эффективное энергоснабжение, использование возобновляемых источников энергии,

- эффективное управление отведением сточных вод и удалением отходов.

Ряд указанных требований уже отражен в действующих в республике нормах планировки и застройки, другие положения еще требуют отработки и внедрения.

Рисунок 1.1 – Варианты размещения проектируемых массивов застройки в населенном пункте

Ориентацию зданий следует принимать более открытой в южную сторону, что будет способствовать снижению перегрева здания в период летних пиков солнечного излучения и его использование в зимние месяцы. При этом размещение зданий не должно блокировать поступление солнечного света к фасадам других зданий.

Пассивное использование солнечной энергии в здании должно сочетаться с легко регулируемой системой отопления. Если принять энергопотребление здания при оптимальном размещении за 100%, то при прочих одинаковых условиях изменение ориентации увеличивает энергопотребление во время эксплуатации здания до 5-7% (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 – Влияние ориентации здания относительно сторон света на энергопотребление

Уровень энергопотребления при ориентировании здания зависит от строительной формы здания и площади окон. Исходя из этого могут определяться параметры окон – направление оконных проемов, их площадь, и выбираться характеристики стекла.

Одним из требований к современным зданиям является высокая компактность строительных форм. Для оценки данного требования используется параметр А/V− отношение общей площади поверхности здания (А) к отапливаемому объему здания (V). Этот соотношение во многом определяет потребность в энергии для отопления здания. Компактность строительных форм означает снижение значения А/V и уменьшает потребность в энергии. Эффективные здания имеют данное соотношение порядка 0,5(рисунок 1.3)[1].

Рисунок 1.3 – Строительные формы зданий и отношение А/V

Здания с вычурными архитектурными формами не обладают хорошими теплотехническими характеристиками. Поэтому многие здания, построенные в 60-80 годы, имеют несовершенные формы с этой точки зрения. С позиций теплотехники формы не отличаются эффективностью, так как площадь поверхности здания становится большой. С другой стороны, необходимость размещения различных по объему помещений трудно совместить с рациональными кубическими формами.

2 Снижение тепловых потерь зданий

2.1 Теплоизоляция зданий

Потребление тепловой энергии для отопления зданий составляет значительную долю в балансе энергопотребления. На диаграмме (рисунок 2.1) показано, что в коммунальный сектор Республики Беларусь направляется более 56% произведенной тепловой энергии. С учетом использования тепловой энергии для горячего водоснабжения, а также для административных и производственных зданий, можно оценить долю тепловой энергии, направляемой на отопление близкой к 55-60%.

Рисунок 2.1 – Баланс отпуска тепловой энергии различными категориями потребителей в РБ

Данные свидетельствуют о значительном потенциале снижения энергопотре-бления за счет совершенствования конструкций зданий и систем поддержания микроклимата в них.

Теплоизоляция и герметизация зданий являются весьма привлекательными направлениями в плане снижения потерь тепловой энергии при отоплении зданий.

Если рассмотреть характер распределения теплопотерь через ограждающие конструкции зданий, то в среднем оно выглядит следующим образом:

- подвальные и чердачные перекрытия 11-18%;

- входная дверь 5-15%.

Подходы к решению проблемы теплоизоляции различаются в зависимости от того планируется строительство нового здания или рассматривается реконструкция существующих зданий. В настоящее время строящиеся здания должны удовлетворять более жестким требованиям строительной теплотехники.

- наружных стен крупнопанельных и каркасно-панельных зданий – 2,5м2·°С/Вт,

- наружных стен монолитных зданий -2,2 м2·°С/Вт,

- наружных стен из штучных материалов (кирпич, шлакоблоки) - 2,0 м2·°С/Вт,

- заполнение световых проемов - 0,6 м2·°С/Вт.

В 2009 г. было принято изменение к указанному документу, устанавливающее с 01.07.2009г. более жесткие требования по указанному параметру в зданиях для:

− наружных стен – 3,2 м2·°С/Вт,

− заполнения световых проемов - 1,0 м2·°С/Вт,

Таким образом, произошло повышение уровня требований к теплотехническим параметрам ограждающих конструкций в 1,25-1,70 раза[2].

При новом строительстве повышенные требования к снижению теплопотерь учитываются при проектировании зданий путем выбора соответствующих материалов и использования рациональных конструкций здания (рисунок 2.2)

Рисунок 2.2 – Схемы конструкций стен с увеличенным теплосопротивлением

При модернизации уже построенных зданий, возможности выбора технических решений по термоизоляции ограничены существующей конструкцией здания. В данном случае оцениваются возможности повышения теплотехнических свойств здания.

В настоящее время выпускается большое количество видов теплоизолирующих материалов на основе минеральных ват, полистирола, пенопластов и других минеральных синтетических материалов. Все более широкое распространение получают теплоизоляционные материалы, произведенные на основе натуральных ингредиентов (целлюлозы, льна и других).

2.2 Снижение потерь тепла через окна

Окна играют важную роль в оформлении интерьеров помещений и фасадов зданий. Качественное окно может быть надежной защитой от холода, шума, пыли. Как указывалось ранее, через окна может теряться до трети тепловой энергии потраченной на отопление. Таким образом, утепление окон может дать существенный выигрыш в снижении энергопотребления. Сегодня мы имеем довольно обширный выбор предложений в этой области. Наиболее распространенным способом модернизации окон является замена традиционных конструкций оконных проемов на герметичные. Установка герметичного окна снижает потери за счет уменьшения притока холодного воздуха через окно и повышения сопротивления теплопереносу.

Стеклопакеты изготавливаются из блока, состоящего из двух и более оконных стекол, между которыми установлена дистанционная рамка. По всему периметру стеклопакета по краям монтируется специальный профиль, который обеспечивает герметичность конструкции. В пространство между стеклами не должен попадать воздух, поскольку это приводит к запотеванию стекол и потере прозрачности.

Читайте также: