Обзор энергосбережения в зданиях

Советы и методы по энергосбережению в зданиях

Высокие затраты на электроэнергию негативно сказываются на всех секторах экономики, поэтому необходимы решительные усилия по снижению потребления энергии и затрат. поэтому нам нужны энергосбережение и энергоэффективная система в наших домах, а также в промышленных и коммерческих секторах. Энергия является одним из основных ресурсов для промышленности и основой экономического развития страны.

Для развивающейся страны энергетический сектор приобретает решающее значение ввиду постоянно растущих потребностей в энергии, требующих огромных капиталовложений. Основной целью энергетического аудита является определение способов снижения энергопотребления для снижения эксплуатационных расходов.

Энергию также можно сохранить, если ею правильно управлять. Использование одной и той же энергии для максимального использования является ключом к эффективной системе.

Примечание. Стоимость, взятая для расчета, приведена только для примера и может варьироваться в зависимости от страны.

Ниже приведены некоторые из практичных и наиболее распространенных способов энергосбережения в зданиях:

• Вы также можете прочитать:Расчет освещения в здании — шаг за шагом

Замена мощных светильников слабого освещения (светодиодные) в здании

Рассмотрите старое здание со следующими традиционными светильниками, и тогда экономия, если мы заменим старые светильники соответствующими светодиодными светильниками, будет

(Все данные варьируются от страны к стране и от производителя к производителю и приведены только для справки, цены указаны в долларах США ($), которые берутся для расчета окупаемости только период)

300 КЛЛ мощностью 36 Вт заменены на 18 Вт. светодиод

Экономия =(количество источников света) x (оценка существующего освещения — оценка замененного освещения)

Экономия =300 × 36-300 × 18 =5400 Вт

• 250 ламп мощностью  40 Вт с 20 Вт светодиодные фонари

Экономия =250 × 40–250 × 20 =5000 Вт

• 20 металлогалогенных ламп мощностью 150 Вт с 45 Вт Теплый белый светодиод

Экономия =20 × 150–20 × 45 =2100 Вт

• 5 натриевых ламп высокого давления мощностью 250 Вт с 90 Вт Теплый белый светодиод

Экономия =5 × 250-5 × 90 =800 Вт

Общая экономия после замены =(5400+5000+2100+800) Вт =13,32 кВт

Предположим, что офис работает 10 часов в день 300 дней в году и стоимость энергии составляет 0,1 доллара США за единицу.

Экономия в $ =13.32x10x300x0.1=$3996/год (для офисов, работающих 24x7, будет больше)

Инвестиции:– (i)

Светодиодные светильники-стоимость светодиода/ватт составляет 1 доллар США =(300×18+250×20+20×45+5×90) x1 доллар США/ватт =11750 долларов США/-

Срок окупаемости =(общая сумма инвестиций) / (годовая экономия) =11750/3996 =2 года 11 месяцев .

Световые характеристики широко используемых светильников

Обычно светодиодное освещение дает 80–105 люмен/ватт.

• Держите внутренние стены здания в чистоте и окрашивайте их в светлые тона, чтобы они отражали свет.
• Используйте низкие перегородки, чтобы «делить» свет в офисных помещениях. Вместо двух 20-ваттных ламп T5 можно использовать одну 40-ваттную лампу для совместного использования в туалетах. Предложите рабочее освещение вместо общего освещения комнаты.

Вы также можете прочитать:Энергосберегающее освещение и методы для реализации в доме.

Датчики присутствия:

Датчик присутствия можно использовать для энергосбережения и экономии энергии. Он может чувствовать присутствие людей в комнате и выключать свет, когда в комнате никого нет. Размещается на распределительном щите. Когда в комнате не будет людей, это отключит подачу света и вентиляторов от распределительного щита, даже если выключатель включен.

Даже это уменьшит вероятность нагрева и возгорания каких-либо приборов, если кто-то забудет их выключить. Мы можем выбрать, какие приборы мы хотим выключать автоматически, когда нас нет в комнате, например, кондиционер, ВЕНТИЛЯТОРЫ, ОСВЕЩЕНИЕ и т. Д., С помощью одного датчика присутствия, чтобы снизить стоимость использования отдельного датчика для каждого устройства. Другие бытовые приборы, например холодильник, можно включать и выключать вручную.

Это может сэкономить до 10 % энергопотребления для освещения, ведь это лучший способ добиться энергосбережения в домашнем и коммерческом секторе.

Для использования 60 датчиков присутствия (осветительная нагрузка 10 кВт)

Сохранение =20 % от 10 кВт x 10 x 300 x 0,1 =600 долл. США/-

Инвестиции (стоимость одного датчика $16) =60×16 =$960/-

Срок окупаемости =960/600=1 год 7 месяцев.

Переключатель для переменного тока будет отличаться от света, поэтому мы должны использовать 60 других датчиков для переменного тока (по 1,5 т.р. каждый). Они также сэкономят 10% энергопотребления, но их стоимость будет больше из-за высокого номинального тока.

Экономия =60 × 1,5 TR =90 × 1,2 =108 кВт

20% от 108 кВт =21,6 кВт

Экономия в $ =21,6x10x300x0,1 =6480 долларов США/-

Инвестиции в $ =60×40 =2400$/-

Срок окупаемости =2400/6480=4,5 месяца.

Установите высокую скорость вращения вентилятора, за исключением очень влажной погоды. Когда влажно, низкая скорость вентилятора вытянет больше влаги из воздуха. Держите приборы подальше от термостата кондиционера. Тепло от приборов заставляет кондиционер работать дольше. Открывайте окна вместо использования кондиционеров или вентиляторов в прохладные дни и вечера. Одевайтесь соответственно уличным условиям.

Другие важные области – Использование датчиков присутствия, фотоэлементов/таймеров для комплексного освещения

Автоматические таймеры могут быть установлены для составных источников света. Благодаря технологическим достижениям сумеречные выключатели можно использовать для переключения освещения в зависимости от наличия дневного света. Однако необходимо позаботиться о том, чтобы датчик был установлен в месте, свободном от теней, световых лучей транспортных средств и помех от птиц. Диммеры также можно использовать вместе с фотоконтролем.

Инфракрасные и ультразвуковые датчики присутствия можно использовать для управления освещением в каютах. Можно отметить, что более сложные датчики присутствия сочетают в себе инфракрасное и ультразвуковое обнаружение; эти датчики включают в себя микропроцессор в каждом блоке, который постоянно контролирует датчики, регулируя уровни чувствительности для оптимизации производительности.

Вы также можете прочитать:Что такое интеллектуальная сеть? Приложения Smart Grid

Общие области

• При наличии дневного освещения предусмотрите элементы управления дневным освещением.
• Используйте постоянное затемнение для помещений с незначительным движением, например чтением, письмом и конференциями. Используйте ступенчатое затемнение (включение/выключение) для помещений с большой активностью, такой как ходьба и хранение на полках.
• Всегда устанавливайте ультразвуковые датчики присутствия на расстоянии не менее 6–8 футов от воздуховодов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на невибрирующих поверхностях и размещайте их так, чтобы они не обнаруживались за дверью или открытым пространством.
• В помещениях с большим количеством людей, таких как частные офисы и конференц-залы, всегда используйте выключатели для ручного управления освещением.

Конференц-зал:

• Используйте датчики присутствия с двойной технологией в больших конференц-залах для оптимального обнаружения как небольших движений рук, так и крупных движений тела.
• Пассивные инфракрасные датчики присутствия, устанавливаемые на потолке или в углу, используются в средних и небольших конференц-залах.
• Всегда используйте переключатели, обеспечивающие ручное управление освещением.
• Управление внешним освещением
• Используйте панель управления освещением с таймером и фотоэлементом, чтобы включать наружное освещение в сумерках и выключать на рассвете, а также выключать освещение, не связанное с безопасностью, раньше вечером для экономии энергии.

Частотный привод с переменным напряжением

VVVF (частотно-регулируемые приводы с переменным напряжением) для системы управления дверью — это очень эффективное устройство, которое в настоящее время используется производителями лифтов для привода дверей во всех лифтах. Экономия электроэнергии при работе двигателя двери во время открытия и закрытия дверей лифта составит около 20%.

Мощность дверного двигателя - 11 кВт x 10 подъемов =110 кВт

Экономия =0,20 x 110 x 300 x 10 x 0,1 =6 600 долл. США/-

Стоимость подъемника =1400$/-

Инвестиции =1400×10 =14000$

Срок окупаемости =14000/6600 =2 года 2 месяца.

Солнечная система для наружного освещения

Если наружное освещение потребляет 5 кВт , используйте солнечную систему для наружного освещения, мощность которой должна быть 11 кВт. . Потому что это может быть только 45% загрузка его рейтинга.

Экономия =5 кВт x 11 x 365 x 0,1 =1980 долл. США в год

Стоимость солнечной системы составит $11880 (приблизительно)

Срок окупаемости =6 лет.

Обычный срок службы солнечной панели составляет 15–20 лет. поэтому их необходимо поддерживать должным образом для максимальной рентабельности инвестиций (возврата инвестиций). Пыль и влагу следует регулярно удалять, поскольку они снижают эффективность преобразования.

Центральный кондиционер

Вместо использования разных кондиционеров во всех комнатах можно установить один центральный кондиционер в здании. Энергопотребление центрального кондиционера (0,66 кВт на тонну) почти вдвое меньше оконного или сплит-кондиционера (1,2 кВт на тонну).

Стоимость установки окна или сплит-системы =670 долларов США за тонну.

Стоимость установки центрального кондиционера =1350$ за тонну но цена снижается с увеличением емкости.

Сохранение =(1,2-0,66) x (1,5TR x 60) x10x300x0,1 =$ 14580/-

Инвестиции =(670×1,5×60) =$60300/- ($670/т для грузоподъемности 90 тонн )

Срок окупаемости =60300/14580 = 4 года 1 месяц

• Закрывайте все окна и двери в сезоны отопления и охлаждения.

• Вы также можете прочитать:Как интегрировать систему возобновляемых источников энергии с энергосистемой

Подогрев пола

Традиционные комнатные обогреватели потребляют большое количество электроэнергии, поскольку они производят тепло от I ² . Потери R, в то время как система центрального отопления не очень эффективна и требует высоких затрат на установку и техническое обслуживание. Теплый пол — современное решение этой проблемы.

Вместо того, чтобы обогревать помещение от пола через канал центрального отопления, он обогревает пол с помощью змеевиков, проложенных под полом. Поскольку горячий воздух имеет тенденцию двигаться к полу, распределение тепла в помещении будет лучше по сравнению с центральным отоплением, при котором только 20% горячего воздуха достигает пола, что означает значительную экономию электроэнергии и обслуживания.

• Вы также можете прочитать:Что такое Интернет вещей (IOT) и его приложения

Инфильтрация и потери тепла

Инфильтрация приводит к потере тепла в течение отопительного сезона или получению тепла в сезон охлаждения, что вызывает дискомфорт у жильцов здания. Кроме того, это основной источник ненужных затрат на отопление и охлаждение. Во избежание этого закройте все окна и двери в сезон отопления и охлаждения.

Отключите радиаторы и отопительные приборы в коридорах, вестибюлях, лестничных клетках и вестибюлях. Используйте термостаты с возможностью автоматического отключения в ночное время. Убедитесь, что термостаты в вашем доме защищены от несанкционированного доступа. Держите свое отопительное оборудование в исправном состоянии. Неэффективная система отопления тратит впустую 30-50% потребляемой энергии, что не подходит для системы энергосбережения.

Специальные рекомендации по энергосбережению в зданиях

• В случае, если на вентиляторах используются клиновые ремни, вместо клиновых ремней предлагается использовать зубчатые ремни. Это сэкономит 3 % энергии при энергопотреблении. и учитывает меньшее проскальзывание.
• Повышая настройки комнатной температуры для кондиционера на 1°C, можно сэкономить 3 % энергопотребления переменного тока. Таким образом, если комнатная температура установлена ​​на 21°C вместо 20°C, это не сильно повлияет на температуру в помещении, но будет сохранено значительное количество энергии. Также с увеличением разницы температур между помещением и окружающей средой увеличивается работа, совершаемая переменным током. Поэтому двери и окна должны быть закрыты правильно.
• Держите фильтры чистыми от сплит-систем и оконных кондиционеров, иначе при потреблении такой же энергии кондиционер будет медленно конденсировать помещение. Таким образом, для поддержания комнатной температуры потребуется больше времени, и больше энергии будет потрачено впустую. Подумайте о покупке холодильника/морозильника, который нужно размораживать вручную. Они более энергоэффективны; однако не позволяйте инею накапливаться более 1/4 дюйма.
• Установка температуры кондиционера на 16`C не позволяет быстро охладить комнату , это просто указание на то, что термостат переменного тока больше не будет охлаждаться при достижении заданной температуры. Оставив настройку на 16`C, кондиционер продолжает охлаждать комнату, даже когда это не требуется, и, следовательно, потребляет больше энергии.
• Используйте лопасти из стеклопластика в градирне вместо алюминиевых лопастей. Они имеют меньшее энергопотребление при той же мощности. У них меньшая инерция и хорошая прочность.
• Установите датчик уровня воды в резервуар для воды, чтобы при его заполнении двигатель автоматически останавливался, потому что после заполнения резервуара вода не поступает в резервуар, а двигатель продолжает работать, что позволяет экономить энергию. Датчик должен быть установлен в насосе, чтобы, когда вода не идет, он не должен качать лишнее.

• Вы также можете прочитать:Системы SCADA для распределения электроэнергии.

Управление энергопотреблением

Для ежедневного удовлетворения потребностей в энергопотреблении может быть установлена ​​онлайн-система управления энергосбережением для тщательного мониторинга. Это обеспечивает лучший обзор распределения энергии в разных частях здания.

Мы можем отслеживать, сколько энергии потребляют различные помещения и вспомогательные помещения. Таким образом, если какое-либо освещение или вспомогательное оборудование будет включено ненужно ночью, его можно будет найти и выключить. Планируйте, управляйте и реализуйте программы энергосбережения в соответствии с Законом об энергосбережении. Чтобы помочь в реализации ECBE (Строительного кодекса по энергосбережению), BEE (Бюро по энергоэффективности) предпринимает/планирует различные стимулирующие меры.

К ним относятся схема награждения в области энергосбережения, мероприятия по повышению осведомленности и обучению, наращивание потенциала государственных и муниципальных исполнительных агентств, руководства по проектированию, программное обеспечение, а также обучение и техническая поддержка архитекторов, Engineers, Code Officials &Awareness для владельцев зданий, проектировщиков и пользователей.

Энергоэффективность в строительстве

• IEEE 519—1992 устраняет четные гармоники, ограничивая их до 25% от пределов нечетных порядков в том же диапазоне. Даже гармоники приводят к асимметричной волне тока, которая может содержать постоянную составляющую, которая насыщает магнитные сердечники.
• Допустимые пределы для различных параметров:Ток нейтрали:8–10 % от среднеквадратичного значения тока и Напряжение нейтрали:2 В.
• Согласно стандартам IEEE 519 , рекомендуемые пределы гармоник:

Гармоники тока:8 % THD, гармоники напряжения:5 % THD

Дисбаланс:

Асбаланс тока:5%, Асимметрия напряжения:4%

• Коэффициент мощности должен поддерживаться близким к единице с помощью конденсаторных батарей, чтобы снизить потери тока в кабелях и панелях и избежать штрафов со стороны электрощита.

Вы также можете прочитать:Промышленная автоматизация и виды промышленной автоматизации

Примечание:На практике идеальной системы не существует ни в одной области физики, можно только попытаться минимизировать потери в пределах допуска, но их нельзя свести к ноль, чтобы получить 100% сбережение энергии и энергоэффективная система дома. Тем не менее, мы должны постоянно пытаться улучшить существующую систему, чтобы раскрыть и понять максимальный потенциал науки.