При использовании люминесцентных ламп и отсутствии повышенных требований к цветопередаче или цветораз- личению следует применять:
— люминесцентные лампы типа ЛБ, имеющие наибольшую световую отдачу;
- рефлекторные люминесцентные лампы типа ЛБР в светильниках без отражателей для тяжелых условий среды;
— амальгамные лампы типа ЛБА при повышенной температуре в зоне эксплуатации ламп.
При выборе типов дуговых ртутных ламп нужно ориентироваться в первую очередь на лампы типа ДРИ, имеющие большую световую отдачу, чем лампы типа ДРЛ. В прожекторном и наружном освещении вместо ламп накаливания лучше использовать галогенные кварцевые лампы типа КИ и ртутные лампы типа ДРИ. При освещении больших территорий следует применять натриевые лампы высокого давления НЛВД (ДНаТ).
В Беларуси предусмотрен поэтапный вывод к 2012 г. из эксплуатации светильников с низкой энергетической характеристикой (ламп накаливания).
Кроме замены источников света более эффективными большое значение для энергосбережения имеют выбор способа размещения светильников, рациональное сочетание искусственного и естественного, общего и местного освещения, использование автоматических систем регулирования источников света, чистка ламп и светильников и т. п. Следует помнить, что запыленные стекла окон поглощают до 30 % светового потока. Регулярная очистка окон позволяет сократить продолжительность горения ламп при двухсменной работе предприятия на 15 % в зимнее время и на 90 % - в летнее.
5.3.3. Энергосбережение в жилищно-коммунальном хозяйстве
В жилищном секторе экономики потребляется около 30 % тепловой энергии, получаемой от сжигания топлива в республике, причем для отопления расходуется 60-70 %, а для горячего водоснабжения - 30-40 %. Для отопления и горячего водоснабжения квартиры среднестатистической белорусской семьи из 3-4 человек ежегодно на ТЭС или котельных сжигается около 2 т нефти. Кроме того, эта семья потребляет 1200-1800 кВт-ч элек-
Таблица 5.4
Общий потенциал энергосбережения зданий и срок окупаемости мероприятий
|
троэнергии в год. Если все эти энергетические затраты пересчитать на топливо, то окажется, что на каждого человека необходимо около 1,5 т у. т.
В быту человек использует энергию в преобразованном виде, а для того, чтобы ее получить, нужно добыть, транспортировать, хранить, переработать определенное количество первичного топлива, что в пересчете на природный газ составит 2,5 т у. т. Причем его количество на 40-50 % больше, чем в промышленно развитых странах. Следовательно, экономия энергии в жилых домах является важнейшей государственной задачей. Потенциал энергосбережения в жилищно-коммунальном секторе составляет около 50 % потребляемой энергии.
Структура потерь тепловой энергии в зданиях и, соответственно, потенциал энергосбережения складываются из следующих элементов:
• через наружные стены - 30 % (потенциал энергосбережения 50 %);
• окна - 35 % (соответственно 50 %);
• вентиляцию - 15 % (50 %);
• горячую воду - 10 % (30 %);
• крышу и пол - 8 % (50 %);
• трубопроводы, арматуру - 2 % (2 %).
Как видно из приведенных данных, основное потребление теплоты от системы отопления направлено на компенсацию тепловых потерь зданием через стены, окна, вентиляцию, крышу и пол.
Следует отметить, что вновь возводимые здания строятся в соответствии с СНБ 2.01.01.93 «Строительная теплотехника» с повышенным нормативным сопротивлением теплопередаче через стены (2,25 м2К/Вт).
Основными направлениями повышения эффективности использования энергии в существующих зданиях являются утепление и внедрение систем регулирования отпуска теплоты.
Для снижения теплопотерь в ранее построенных зданиях используют облицовку стен теплоизоляционными материалами с последующим их оштукатуриванием (термошуба), кладку стен из низкотеплопроводного материала, а также с утепляющим слоем 15-20 см и воздушной прослойкой под наружной оболочкой, производят утепление чердака теплоизоляционным материалом толщиной 10-15 см.
В целом потенциал энергосбережения таких зданий достаточно высок (табл. 5.4).
Для уменьшения теплопотерь через окна используют стеклопакеты, состоящие из двух или более слоев стекла, разделенных герметичными полостями, заполненными обезвоженным воздухом или аргоном. Наибольший эффект достигается при использовании в стеклопакете одного из стекол с селективным покрытием, способным отражать теплоту внутрь помещения и одновременно про-; пускать снаружи солнечное тепловое излучение. Только i за счет применения в стеклопакете такого стекла, а также введения в межстекольное пространство более плотного, чем воздух, газа, например аргона, криптона или
Диа- Превышение температуры поверхности над температурой метр ____________________ окружающей среды,°С________________
|
ксенона, можно добиться термического сопротивления, приближающегося к единице.
В настоящее время производятся энергосберегающие стекла двух типов, «к-стекло» и «i-стекло». К-стекло получают путем разлива стекломассы на жидкую основу с большой плотностью и последующим нанесением на его поверхность тонкого слоя оксида металлов. Такая обработка приводит к снижению теплоизлучающей способности с 0,84 до 0,2 и, следовательно, к меньшей теплопередаче. 1-стекло представляет собой трех или более слойную структуру чередующихся слоев серебра и диэлектрика, наносимых на поверхность стекла методом вакуумного напыления. По своим теплосберегающим свойствам это стекло в 1,5 раза превосходит к-стекло.
Новые жилые дома с повышенным термическим сопротивлением наружных стен и проемов должны оборудоваться сбалансированной вентиляцией, установками утилизации теплоты отработанного воздуха и горячей воды, контрольно-регулировочной аппаратурой потребления теплоты и воды.
В настоящее время в республике широко проводятся работы по санации ранее построенных зданий, т. е. по их реконструкции, модернизации, капитальному ремонту и термической реабилитации. Санация в части термореабилитации означает повышение теплозащиты зданий путем теплоизоляции стен минеральной ватой и пенопластом, утепление крыш, полов, замену оконных блоков, остекление балконов, модернизацию систем вентиляции, реконструкцию и автоматизацию тепловых узлов, установку индивидуальных регуляторов теплоты в квартирах и комнатах, экономичных осветительных приборов, счетчиков теплоты и воды.
Существующая в стране централизованная система отопления усложняет экономию теплоты при ее транспортировке. Протяженность теплопроводов от ТЭЦ до потре
бителей иногда составляет десятки километров, и поэтому потери теплоты с учетом изношенности труб могут достигать 40 %.
Нарушение теплоизоляции труб теплоснабжения может приводить к большим потерям теплоты (табл. 5.5).
Таблица 5.5
Тепловые потери неизолированных
стальных труб, Вт/пог. м
Например, при диаметре трубы 168 мм, превышении температуры ее поверхности над температурой окружающей среды - 60 °С (среднее за отопительный сезон), продолжительности отопительного сезона 200 суток потери теплоты составят:
380-200-24 ч = 1824000 Вт-ч/пог. м Для отопления квартиры общей площадью 50 м2 требуется за отопительный сезон примерно 15 МВт-ч теплоты, т. е. каждые 8,2 м неизолированной магистрали - это потери теплоты, необходимой для отопления одной среднестатистической квартиры.
Потери топлива в зависимости от толщины накипи (солей жесткости) на поверхности труб
|
В настоящее время ставится задача по замене старых теплопроводов на новые, предварительно изолированные, трубы. Они представляют собой цельную конструкцию, состоящую из стальной или пластиковой трубы, которая утеплена слоем пенополистирола и облачена в прочный полиэтиленовый корпус. Предизолированные трубы рассчитаны на эксплуатацию в течение 30 и более лет (для сравнения, в существующих сетях замена трубопроводов должна производиться в среднем один раз в 17 лет). Кроме того, на всем протяжении сети предизолированных теплопроводов установлены специальные датчики, которые в случае нарушения целостности системы посылают сигнал на диспетчерский пункт. Это позволяет оперативно определять места повреждений с точностью до 1 м.
При длительной эксплуатации на стенках теплопроводов образуются те или иные отложения (накипь). Интенсивность их осаждения зависит от многих факторов, но в среднем составляет не менее 3-5 мм в год. Как показывают исследования, отложения на трубах за счет высокого термического сопротивления повышают расход условного топлива от 9 до 70 % (табл. 5.6).
Таблица 5.6
Учитывая количество котлов с неэффективной предварительной обработкой воды или вовсе без нее, потери топлива за счет образования отложений могут составлять 20 % и более. Поэтому предотвращение образования отложений на трубах и своевременная очистка их являются существенными источниками повышения энергоэффективности теплоснабжения.
Для повышения эффективности систем отопления используют автоматизацию теплового узла, позволяющую рационально подавать и распределять теплоноситель в помещениях здания, установку ручных регулировочных кранов на каждом нагревательном приборе или автоматических термостатических кранов, приборов учета расхода горячей и холодной воды, природного газа, электроэнергии. В небольших зданиях можно эффективно использовать автономные энергоустановки для отопления и обеспечения горячей водой, что исключает теплопотери при транспортировке теплоносителя по трубам.
Перспективным направлением развития белорусского рынка отопительного оборудования является распространение индивидуальных автоматизированных отопительных систем средней и большой мощности для многоквартирного жилья.
Кроме того, экономия теплоты на горячее водоснабжение жилых домов может быть достигнута за счет повышения качества технической эксплуатации систем; выполнения правил планово-предупредительного ремонта (около 5 %); автоматизации работы насосов, повышающих напор воды в зданиях, и циркуляционных насосов горячей воды в ночное время (до 3 %); установки квартирных водосчетчиков и оплаты за фактический расход воды (4 %) и др.
Дополнительно снизить энергозатраты при эксплуатации зданий возможно за счет применения в проектах более рациональных объемно-планировочных решений (уменьшение периметра наружных стен, площади остекления фасадов, дополнительного остекления лоджий), умелого использования рельефа местности, розы ветров, интенсивности солнечной радиации и т. д.
За рубежом проводятся интенсивные разработки проектов домов с нулевым потреблением энергии за счет использования солнечной энергии для подогрева воды, ото-
пленил, кондиционирования воздуха, вентиляции. В этом плане интересно использование нанотехнологий, например введение тонких кремниевых панелей солнечных батарей в краски, применение тонких и гибких, как газета, видеоэкранов, легковесных материалов, способных произвести новую промышленную революцию.
5.3.4. Экономия электрической и тепловой энергии в быту
Распределяется расход электроэнергии в среднестатистическом доме примерно следующим образом (в %): освещение - 23, холодильник (морозильная камера) - 22, телевизор - 12, электроплита - 11, электрочайник - 6, стиральная машина - 6, посудомоечная машина - 3, микроволновая печь - 4, барабанная сушилка для белья - 3, прочее - 10.
Экономии электроэнергии в быту, как уже указывалось, можно достичь, применяя вместо ламп накаливания люминесцентные или галогенные лампы с более высоким КПД. Для создания энергоэкономичного освещения в последние годы широко применяются электронные пускорегулирующие устройства (ЭПРУ), которые позволяют повышать частоту питающего тока до 30-40 кГц. Например, при этой частоте тока для создания одинаковой светоотдачи лампы накаливания в 60 Вт требуется всего 9 Вт.
Перспективным направлением для экономии электрической энергии является использование полупроводникового освещения со светоизлучающими диодами. В настоящее время их применяют в дорожных знаках, сигнальных огнях, задних фонарях транспортных средств и пр.
Выбор наиболее экономичных электроприборов и выполнение правил их эксплуатации позволяют существенно сократить потребление энергии. Например, для экономии энергии при эксплуатации электроплит важна
своевременная смена неисправных конфорок, учет соразмерности размера кастрюли объему приготовляемой пищи и конфорке на плите, плотного прилегания посуды к греющей поверхности, использование специальной посуды и пр. Для сокращения сроков варки крупы имеет смысл ее замачивать с вечера, залив горячей водой. Воду в кастрюлю следует наливать не холодную, прямо из-под крана (8-10 °С), а предварительно отстоенную при комнатной температуре. При варке пищи кастрюли должны быть плотно закрыты крышкой. В электрочайник нужно наливать ровно столько воды, сколько вам необходимо (нагревательный элемент должен быть покрыт водой).
Использование скороварок экономит 30 % энергии и 55 % времени пребывания человека у плиты.
Необходимо иметь в виду, что пустые холодильники (морозильные камеры) потребляют больше электрической энергии, чем полные. Температура в холодильной камере должна быть +3 - +5 °С, а в морозильнике —18 °С. Этой температуры достаточно для обеспечения сохранности продуктов. Дальнейшее понижение температуры всего на 1 градус приводит к увеличению расхода электроэнергии на 5 %. Желательно размораживать морозильник 2-3 раза в год с очисткой пластинок теплообменника на задней стенке камеры.
При глажке одежды желательно применять утюги с регулированием температуры. Установлено, что оптимальная температура глажения для изделий из шерсти 140-165 °С, искусственного шелка - 85-115, натурального шелка - 115-140, хлопчатобумажной ткани - 165-190, льняной - 190-230 °С. Только использование этих дан- i ных позволяет повысить производительность труда на 40-60 %, а расход электроэнергии снизить на 20-25 %.
Для эффективной работы пылесосов большое значе-
ние имеет хорошая очистка пылесборника, что приводит к снижению аэродинамического сопротивления системы
и, соответственно, уменьшению расхода электроэнергии. Для снижения затрат электроэнергии кондиционеры необходимо использовать при закрытых окнах, форточках, дверях.
При реконструкции жилых зданий с использованием эффективных материалов можно сократить потери теплоты в 2-3 раза. В то же время каждый жилец имеет много возможностей для утепления своей квартиры. К ним относятся:
• остекление лоджий и балконов. Стекла и притворы створок должны быть уплотнены. При этом потери теплоты через окна и стены, расположенные со стороны лоджии, будут снижены на 15-18 %. Снижение потерь на 7-9 % позволяет поднять температуру в помещении на 1 °С. Таким образом, эти действия приведут к повышению температуры в примыкающей к лоджии комнате на 2 °С;
• установка между рамами прозрачной полиэтиленовой пленки таким образом, чтобы расстояние от нее до стекол было одинаковым. Это будет равноценно окну с тройным остеклением и снизит тепловые потери на 20 %;
• тепловая защита наружной стены в том месте, где расположены радиаторы отопления. Для этого на стене за радиатором с зазором между ними ставят отражающую поверхность (алюминиевая фольга, зеркальная алюми- низированная пленка, тепловое зеркало, представляющее собой низкоэмиссионную теплоотражающую пленку или покрытие и др.);
• утепление стен с внутренней стороны можно выполнить авиконом - экологически чистым материалом на основе целлюлозы. Одного килограмма материала достаточно на 3 м2 стены, причем его можно наносить шпателем прямо на кирпичную кладку;
• утепление пола можно осуществить различными утеплителями, рынок которых в настоящее время достаточно обширен и определяется только финансовыми возможностями жильца. Однако следует иметь в виду, что утепление пола оправдано только для первого этажа дома.
Целесообразно закрывать окна на ночь шторами, гардинами или жалюзи. Нельзя допускать, чтобы окна (форточки) в холодный период года на протяжении длительного времени оставались открытыми. Необходимо проветривать помещение несколько раз в день не более чем на 10-15 мин.
Нужно всегда помнить о простых приемах повышения эффективности работы отопительных приборов:
- укрытие отопительного прибора декоративными плитами, шторами приведет к снижению теплоотдачи на 10-12 %;
- окраска радиаторов цинковыми белилами повысит теплоотдачу на 2,5 %;
- окраска их масляной краской снизит теплоотдачу на 8,5 % плоских, а чугунных - на 13 %;
- загрязнение пластин конвектора отопительного прибора также снижает теплоотдачу.
Открытые двери подъездов многоэтажных домов приводят к потере 6-10 % теплоты.
Для снижения потерь теплоты с вентиляционным воздухом зимой необходимо прикрывать вентиляционные отверстия картоном, бумагой. В ванной комнате его можно закрыть полностью, что позволит повысить влажность воздуха в квартире и сделать микроклимат более благоприятным. Известно, что влажный воздух дает ощущение теплоты, а сухой - холода. Это мероприятие позволит сберечь до 20 % теплоты.
Этот перечень рекомендаций по бытовому энергосбережению каждый человек может творчески дополнить самостоятельно.