В этом подразделе кратко рассматриваются некоторые меры по энергосбережению (МЭ), обычно рекомендуемые для коммерческих и промышленных объектов. Следует отметить, что представленный ниже список МЭЭ не претендует на исчерпывающую полноту. Он приведен лишь для того, чтобы указать некоторые варианты, которые энергоаудитор может рассмотреть при проведении энергетического анализа коммерческого или промышленного объекта. Однако настоятельно рекомендуется, чтобы энергоаудитор был в курсе всех новых технологий, которые могут повысить энергоэффективность объекта. Более того, энергоаудитор должен рекомендовать МЭК только после проведения экономического анализа для каждого МЭК.
1. Оболочка здания
Для некоторых зданий ограждающие конструкции (т.е. стены, крыши, полы, окна и двери) могут оказывать значительное влияние на энергию, используемую для кондиционирования объекта. Энергоаудитор должен определить фактические характеристики ограждающей конструкции здания. Во время обследования следует завести ведомость для ограждающих конструкций здания, включающую такую информацию, как материалы конструкции (например, уровень изоляции стен, пола и крыши), а также площадь и количество различных узлов ограждающей конструкции (например, следует отметить тип и количество стекол на окнах). Кроме того, в ходе обследования следует отметить комментарии о необходимости ремонта и недавней замене.
Некоторые из обычно рекомендуемых мер по энергосбережению для улучшения тепловых характеристик ограждающих конструкций здания следующие:
1.1. Добавление теплоизоляции.
Для поверхностей здания, не имеющих теплоизоляции, эта мера может быть экономически эффективной.
1.2. Замена окон.
Когда окна составляют значительную часть открытых поверхностей здания, использование более энергоэффективных окон (с высоким R-значением, остеклением с низким коэффициентом пропускания, герметичных и т.д.) может быть полезным как для снижения энергопотребления, так и для повышения уровня комфорта в помещении.
1.3. Уменьшение утечки воздуха.
Когда инфильтрационная нагрузка значительна, зоны утечки в ограждающих конструкциях здания могут быть уменьшены с помощью простых и недорогих методов заклейки. Энергоаудит ограждающих конструкций особенно важен для жилых зданий. Действительно, в энергопотреблении жилых зданий преобладают погодные условия, так как приток тепла и/или потери тепла в результате прямой теплопроводности или инфильтрации/экфильтрации воздуха через поверхности здания составляют большую часть (от 50 до 80%) энергопотребления. Для коммерческих зданий улучшение ограждающих конструкций часто не является экономически эффективным в связи с тем, что модификации ограждающих конструкций (замена окон, добавление теплоизоляции в стены) обычно очень дороги. Тем не менее, рекомендуется систематически проводить аудит компонентов ограждающей конструкции не только для определения потенциала энергосбережения, но и для обеспечения целостности ее общего состояния. Например, тепловые мостики, если они присутствуют, могут привести к увеличению теплопередачи и конденсации влаги. Конденсация влаги часто является более вредной и дорогостоящей, чем увеличение теплопередачи, поскольку она может повлиять на структурную целостность оболочки здания.
2. Электрические системы
Для большинства коммерческих зданий и большого количества промышленных объектов расходы на электроэнергию составляют основную часть счета за коммунальные услуги. Освещение, офисное оборудование и двигатели – это электрические системы, которые потребляют большую часть энергии в коммерческих и промышленных зданиях.
2.1. Освещение.
Освещение типичного офисного здания составляет в среднем 40% от общего потребления электроэнергии. Существует целый ряд простых и недорогих мер по повышению эффективности систем освещения. Эти меры включают использование энергоэффективных ламп и пускорегулирующих аппаратов, добавление светоотражающих устройств, отключение освещения (когда уровень освещенности превышает рекомендуемый стандартами) и использование систем управления дневным освещением. Большинство мер по освещению особенно экономически эффективны для офисных зданий, для которых срок окупаемости составляет менее 1 года.
2.2. Офисное оборудование.
Офисное оборудование составляет наиболее быстро растущую часть электрических нагрузок, особенно в коммерческих зданиях. Офисное оборудование включает в себя компьютеры, факсы, принтеры и копиры. Сегодня несколько производителей выпускают энергоэффективное офисное оборудование, например, соответствующее спецификациям U.S. EPA Energy Star). Например, энергоэффективные компьютеры автоматически переходят в режим пониженного энергопотребления “спящий” или выключенный режим, когда не используются.
2.3. Двигатели.
Затраты на энергию для работы электродвигателей составляют значительную часть эксплуатационного бюджета любого коммерческого и промышленного здания. Меры по снижению энергозатрат на использование электродвигателей включают в себя сокращение времени работы (отключение ненужного оборудования), оптимизацию систем электродвигателей, использование регуляторов для согласования мощности электродвигателя с потребностями, использование частотно-регулируемых приводов для распределения воздуха и воды и установку энергоэффективных электродвигателей. В таблице 4.6.3 приведены типичные коэффициенты полезного действия для нескольких типоразмеров двигателей.
В дополнение к снижению общего потребления электроэнергии в здании, модернизация электрических систем снижает нагрузку на охлаждение и, следовательно, дополнительно снижает потребление электроэнергии в здании. Это сокращение энергии на охлаждение, а также возможное увеличение потребления тепловой энергии (для отопления помещений) следует учитывать при оценке экономической эффективности улучшений в освещении и офисном оборудовании.
3 Системы ОВКВ
Потребление энергии системами ОВКВ может составлять 40% от общего объема энергии, потребляемой типичным коммерческим зданием. Энергоаудитор должен получить характеристики основного оборудования ОВКВ, чтобы определить состояние оборудования, режим его работы, качество технического обслуживания и процедуры контроля. Можно рассмотреть большое количество мер для улучшения энергетических характеристик как первичных, так и вторичных систем ОВКВ. Некоторые из этих мер перечислены ниже:
3.1. Настройка/возврат температуры термостата.
Когда это целесообразно, в незанятые периоды можно рекомендовать настройку температур нагрева. Аналогичным образом можно рассмотреть возможность установки температуры охлаждения.
3.2. Модернизация систем постоянного объема воздуха.
Для коммерческих зданий системы переменного объема воздуха (VAV) следует рассматривать, когда существующие системы ОВКВ полагаются на вентиляторы постоянного объема для кондиционирования части или всего здания.
Система переменного объема воздуха (VAV)
3.3. Установка систем рекуперации тепла.
Тепло может быть извлечено из некоторого оборудования ОВКВ. Например, теплообменники могут быть установлены для рекуперации тепла из потоков отработанного воздуха вентиляционных установок (AHU) и из котловых труб.
3.4. Модернизация установок центрального отопления.
Эффективность котла может быть значительно повышена путем регулировки соотношения топлива и воздуха для правильного сжигания. Кроме того, установка новых энергоэффективных котлов может быть экономически оправдана при необходимости замены старых котлов.
3.5. Модернизация центральных холодильных установок:
В настоящее время существует несколько чиллеров, которые являются энергоэффективными и простыми в управлении и эксплуатации и подходят для проектов модернизации.
Следует отметить, что существует тесное взаимодействие между различными компонентами системы отопления и охлаждения. Поэтому при модернизации системы ОВКВ здания следует придерживаться подхода, основанного на анализе всей системы. Оптимизация энергопотребления центральной холодильной установки (которая может включать чиллеры, насосы и градирни) является одним из примеров использования общесистемного подхода для снижения энергопотребления при отоплении и охлаждении зданий.
4 Системы сжатого воздуха
Сжатый воздух стал незаменимым инструментом для большинства производственных предприятий. Его применение варьируется от ручных инструментов и приводов с пневматическим питанием до сложной пневматической робототехники. К сожалению, огромное количество сжатого воздуха расходуется впустую на многих предприятиях. По оценкам, только от 20 до 25% потребляемой электрической энергии поступает в виде полезной энергии сжатого воздуха. На утечки приходится от 10 до 50% потерь, а на неправильное использование – от 5 до 40% потерь сжатого воздуха. Для повышения эффективности систем сжатого воздуха аудитор может рассмотреть несколько вопросов, включая то, является ли сжатый воздух подходящим инструментом для работы (например, электродвигатели более энергоэффективны, чем роторные устройства с воздушным приводом), как подается сжатый воздух (например, для питания пневматических инструментов можно использовать более низкое давление), как он подается и контролируется (например, сжатый воздух необходимо отключать, когда процесс не запущен), и как управляется система сжатого воздуха (для каждой машины или процесса необходимо знать стоимость сжатого воздуха, чтобы определить возможности экономии энергии и затрат).
5 Средства управления энергопотреблением
Благодаря постоянному снижению стоимости компьютерных технологий, автоматизированное управление широким спектром энергетических систем в коммерческих и промышленных зданиях становится все более популярным и экономически эффективным. Система управления и контроля энергопотребления (EMCS) может быть разработана для контроля и снижения энергопотребления здания в пределах объекта путем постоянного мониторинга энергопотребления различным оборудованием и внесения соответствующих корректировок. Например, EMCS может автоматически контролировать и регулировать температуру окружающей среды в помещении, устанавливать скорость вращения вентиляторов, открывать и закрывать заслонки вентиляционных установок и управлять системами освещения. Если система EMCS уже установлена в здании, важно порекомендовать провести настройку системы, чтобы убедиться, что элементы управления работают правильно. Например, датчики следует регулярно калибровать в соответствии со спецификациями производителей. Плохо откалиброванные датчики могут вызвать увеличение нагрузки на отопление и охлаждение и снизить комфорт для жильцов.
6 Управление водой в помещении
Экономия воды и энергии может быть достигнута в зданиях за счет использования водосберегающего оборудования вместо обычных приспособлений для унитазов, смесителей, душевых насадок, посудомоечных и стиральных машин. Экономия также может быть достигнута за счет устранения утечек в трубах и арматуре. В таблице 4.6.4 приведены данные о типичном потреблении воды обычными и водосберегающими приборами. Кроме того, в таблице 4.6.4 указано потребление горячей воды каждым приспособлением как доля от общего потребления воды. При использовании водосберегающих светильников можно добиться экономии 50% потребляемой воды.
- Устойчивое планирование и проектирование зданий.
- Топ-6 энергоэффективных высотных зданий в мире.
- ЭНЕРГОАУДИТ ЗДАНИЙ.
- Новые технологии энергосбережения в зданиях.
- Энергоэффективность в зданиях и ее важность.
- ОБЩАЯ ПРОЦЕДУРА ПРОВЕДЕНИЯ ДЕТАЛЬНОГО ЭНЕРГОАУДИТА.
- Как работает пассивная система солнечного отопления?.