Охрана труда и энергосбережение → Основы энергосбереженияОхрана труда и энергосбережение → Основы энергосбереженияОхрана труда и энергосбережение → Основы энергосбереженияОдним из наиболее распространенных и применяемых средств сбережения энергоресурсов, является использование счетчиков воды и тепла. Не имея счетчика, нельзя судить, насколько эффективны мероприятия по снижению энергопотребления. Сам по себе счетчик не снижает потребление, однако создает стимул к сбережению энергии. За счет установки счетчика, а также правильных расчетов с поставщиком энергии снижается сумма оплаты за тепловую энергию на 20-30%.
В настоящее время получили распространение приборы для учета расхода жидкости, газа и теплоты. Физическая потребность в воде, по современной рациональной норме, составляет для одного человека 5 л в сутки. С учетом санитарных и хозяйственных нужд: 100-120 л. У нас же «рациональность» возросла до 300 л (120 л горячей и 180 л холодной воды на каждого жителя в сутки). На первый взгляд, вроде бы неплохо: чем больше потребляется воды (и мыла), тем культурнее выглядит народ. Оно бы и так, — если бы третья часть бесценного ресурса не уходила в никуда: из-за неисправности водопроводных сетей и водоразборных кранов. Для учета расхода воды применяют крыльчатые и турбинные водосчетчики, которые со временем окупаются, так как расход воды, согласно показаниям счетчика, значительно снижается. Самые простые способы водосбережения - это мытье посуды в наполненной раковине, а не в проточной воде, прием душа вместо ванной: экономия 40% воды; своевременный ремонт кранов.
Для учета расхода газа применяются бытовые счетчики ротационного типа РЛ-2,5, РЛ-4, РЛ-6, которые обеспечивают надежную работу при пульсирующих давлениях газа.
В жилых и общественных зданиях температура поверхности отопительных приборов (в соответствии с требованиями санитарно-гигиенических норм) не должна превышать 95, а температура воды в кранах горячего водоснабжения должна быть не ниже 50—60 и не выше 70 °С. Поэтому эффективный учет тепла возможен с помощью теплосчетчиков. Среди теплосчетчиков известен "Струмень ТС400", работа которого основана на электромагнитном принципе без механических устройств. Они используются в системах отопления и горячего водоснабжения. В комплект входят расходомер, термосопротивления и процессор. Диапазон измерения температур теплоносителя 5—180 °С, диапазон измерения расхода теплоносителя 0,2-420 м3/ч, диаметр условного прохода трубы 20-80 мм.
Особенностью существующих систем отопления является то, что они рассчитаны на постоянный расход теплоносителя. Регулирование поступления теплоносителя в нагревательные приборы потребителями может привести к нарушению гидравлического режима системы отопления. Поэтому, прежде чем установить индивидуальные средства регулирования (автоматические .или ручные) в зданиях (у жильцов), необходимо провести изменения схемы теплового узла.
Рассмотрим пример такой системы отопления (рис. 8.5.1).
Рис. 8.5.1. Схема усовершенствованной системы отопления: 1 — запорные задвижки, 2 — регулятор давления, 3 — трехходовой клапан, 4 — блок управления, 5 — датчики температуры
На тепловом узле должны быть установлены: запорная арматура (краны, задвижки); фильтры механической очистки, автоматические регуляторы температуры воды, подаваемой на каждый фасад здания; Они работают в зависимости от температуры наружного и внутреннего воздуха (для этого система должна быть разделена на две половины: южную и северную); циркуляционный насос; регулятор расхода (давления). Трубы, задвижки и другие элементы должны быть изолированы.
В здании на радиаторах устанавливаются: индивидуальные средства регулирования (ручные либо термостатические вентили); счетчики-распределители тепла, предназначенные для оценки индивидуального энергопотребления.
Мероприятия по совершенствованию систем отопления представлены в таблице 8.5.1. Из таблицы видно, что наиболее эффективными являются автоматизация теплового узла и установка ручных регуляторов на каждом отопительном приборе, чем обеспечивается наименьший срок окупаемости затрат.
Таблица 8.5.1. Мероприятия по совершенствованию систем отопления
|
Мероприятия |
Затраты, $ США у.е./м2 |
Сбережение, % |
Окупаемость, лет |
|---|---|---|---|
|
Автоматизация теплового узла |
4000 |
15-20 |
1,5 |
|
Установка надежных ручных регулировочных кранов на каждом нагревательном приборе |
10 |
5-7 |
1,5 |
|
Установка автоматических термостатических кранов |
40 |
10 |
9,3 |
Для обеспечения надежной работы все системы должны проектироваться индивидуально, с предварительным энергетическим обследованием.
В последнее время получили распространение электронные системы регулирования. Одним из удобных, наиболее гибких по своим функциям устройств, является семейство регуляторов ДИТ—541 и ДИТ-520. Эти устройства выполнены на основе однокристальных микроЭВМ. Они имеют программируемый календарь с возможностью учета выходных и праздничных дней и гибкое программирование режимов работы. Изменяя степень закрытия клапана, устройство регулирует температуру подаваемого в здание теплоносителя. Постоянство объема циркуляции теплоносителя достигается наличием циркуляционного насоса. Управляется и программируется устройство с помощью инфракрасного пульта ручного управления. Датчики температуры, выполняемые на основе микросхем, позволяют вести опрос любого количества датчиков по трехпроводной линии. С помощью стандартного интерфейса ИЗ 485 можно объединить устройства В сеть и программировать их работу с центральной ЭВМ.
Учитывая, что значительная часть отопительного сезона в Республике Беларусь имеет положительную температуру наружного воздуха, можно утверждать, что автоматическое регулирование расхода теплоносителя позволяет сэкономить не менее 15% тепловой энергии за отопительный сезон. Для зданий, которые потребляют за отопительный сезон 1000 и более Гкал тепловой энергии, при нынешней стоимости энергоресурсов окупаемость программируемых устройств автоматического управления теплоснабжением составляет 2—3 месяца отопительного сезона.
В последнее время широко применяются газовые отопительные приборы для квартир, особняков, офисов, магазинов, мастерских, коммунальных сооружений. Приборы монтируются на стену и подключаются к дымоходу, благодаря чему производится нагрев воды и отопления зданий. Преимущества таких приборов — энергоэкономичность, рентабельность, равномерное отопление, чистота и удобство в эксплуатации, простота в обращении.
Постоянная температура отопительной воды обеспечивается термостатом. Эффективная циркуляция и давление воды с помощью насоса дают возможность применять трубы небольшого диаметра. Тепловая энергия сожженного на горелке газа передается воде, циркулирующей от насоса через теплообменник и радиаторы, подключенные к нему, а затем передается воздуху в помещение.
В последние годы в Республике Беларусь различными фирмами производится большое количество энергоэкономичных газогенераторных установок, котлоагрегатов, которые предназначены для теплоснабжения зданий и сооружений, получения горячей воды и пара в различных технологических процессах и для бытовых нужд. Основным топливом для них служат отходы деревообработки, мелочь торфяных брикетов, щепа, кора, лигнин и другие твердые горючие материалы. Их преимущество: высокий КПД, низкая стоимость, простота конструкций и обслуживания, а также возможность использования дешевых местных видов топлива и отходов промышленности.
В закрытом акционерном, общеетве (ЗАО)"Амкодор" (Республика Беларусь) производят эффективные системы отопления, основанные на отоплении мягким инфракрасным излучением, которое, в отличие от конвективного способа обогрева, позволяет снизить на 90% потребление энергоресурсов. Работа систем основана на принципе преобразования теплоты сгорания газа в тепловые лучи без промежуточных теплоносителей (вода, пар). Источниками инфракрасного излучения служат специальные теплоизлучающие трубы, внутри которых циркулируют высокотемпературные газы низкого давления.
Для обогрева садовых домиков нехозяйственных помещений, бытовок, мастерских, складов, теплиц, передвижных торговых точек, приготовления пищи может применяться «чудо—печь». Тепловая мощность 1,8-кВт позволяет нагреть помещение объемом 50 м3 от 0 до +15 °С за 1,5—2 часа. Конструкция прибора позволяет ставить его в любое место без дополнительной теплоизоляции. В качестве топлива используется дизельное топливо или керосин. «Чудо—печь» экологически безопасна, не дает копоти, запаха и дыма, так как 95% продуктов горения остается на каталитический сетке и поэтому не требуется вытяжной трубы. Производится в России по немецкой технологии.