Использование бетона низкой плотности с наполнителями типа перлита или других лёгких материалов для изготовления ограждающих конструкций зданий позволяет в 4-8 раз повысить термическое сопротивление организаций.
Одним из перспективных направлений является создание комбинированных теплоаккумуляторных систем отопления на базе электроэнергии, вырабатываемой в энергосистеме в ночное время. Такие системы позволяют более полно использовать установленную мощность генерирующих установок и максимально вытеснять органическое топливо из топливно-энергетического баланса экономического района. Комбинированная система даёт возможность покрывать базовую нагрузку за счёт провальной электроэнергии, а пиковую – котельной на органическом топливе, используемой в качестве доводчика.
Преимуществами электроотопления по сравнению с традиционно применяемыми системами водного отопления являются:
- относительная простота и надёжность обеспечения автоматического регулирования;
- возможность использования электроэнергии в периоды нагрузок электросистемы;
- меньшие капитальные вложения.
Но такой вид теплоэнергоснабжения жилых домов не всегда экономически целесообразен, так как следует анализировать и учитывать потребности теплоты не только на нужды отопления и горячего водоснабжения, а и на пищеприготовление. Значительные сложности возникали при выборе схем теплоэнергосбережения новых посёлков, темпы развития которых неясны. Схемы теплоснабжения новых посёлков или микрорайонов городов в первые годы их существования могут существенно отличаться от новых в последующие годы. Причём имеющая место частая смена видов топлива для источников теплоты вносит известную неопределённость и затрудняет выбор оптимальной системы теплоснабжения.
Основными направлениями работ по экономии тепловой и электрической энергии в системах теплоснабжения зданий является:
- разработка и применение при планировании и в производстве технически и экономически обоснованных прогрессивных норм расхода тепловой и электрической энергии для осуществления режима экономии и наиболее эффективного их использования;
- организация действенного учёта отпуска и потребления тепла;
- оптимизация эксплуатационных режимов тепловых сетей с разработкой и внедрением наладочных мероприятий;
- разработка и внедрение организационно-технических мероприятий по ликвидации непроизводительных тепловых потерь и утечек в сетях;
При разработке планов организационных мероприятий по экономии тепловой энергии в зданиях необходимо предусматривать выполнение работ в следующих направлениях:
- повышение теплозащитных свойств зданий;
- повышение надёжности и автоматизация систем отопления при централизованном теплоснабжении;
- разработка конструкции и методики расчётов систем прерывистого отопления зданий с переменным тепловым режимом;
- разработка методов реконструкции существующих систем отопления при изменении технологического процесса эксплуатации зданий;
- совершенствование систем отопления;
- совершенствование схем подключения систем отопления к тепловым сетям.
В процессе эксплуатации электрических сетей и электрооборудования жилых зданий имеются определённые возможности снижения расхода электроэнергии. Часть мероприятий по экономии требует замены или модернизации установленного электрооборудования, а некоторые – только проведения организационных мер или несложных реконструкций, не требующих затрат материальных и трудовых ресурсов.
Электрическое освещение квартир осуществляется с помощью светильников общего и местного освещения, как правило, с лампами накаливания. В настоящее время всё шире внедряется люминесцентное освещение, позволяющее без дополнительного расхода энергии создать более высокие уровни освещённости. Кроме того, люминесцентные лампы имеют значительно больший срок службы и менее чувствительны к колебаниям напряжения. Расход электроэнергии на освещение, благодаря переходу на эти лампы, снизился вдвое.
Исследования, проведённые рядом фирм США, показывают, что люминесцентная лампа мощностью 7Вт заменяет лампу накаливания 40Вт и экономит 30Вт мощности в течение номинального срока службы, который для новой лампы превышает 10 000 часов. Люминесцентные лампы мощностью 5Вт дают световой поток 250лм, что эквивалентно 25Вт. Люминесцентные лампы наиболее массового спроса 10 и 13 Вт эквивалентны по своему световому потоку лампам накаливания 60 и 75 Вт.
Несмотря на высокую световую отдачу и срок службы люминесцентных ламп, их применение в установках общедомовых помещений требует технико-экономического обоснования. Это связано с существенно большими капитальными затратами в осветительные установки. Сложность схемы включения люминесцентных ламп и их большая длина обусловили высокую стоимость светильников. Сами лампы и работы по их замене в 6-8 раз дороже, чем лампы накаливания.
Приведём основные рекомендации по экономичному использованию осветительных приборов. Цифры в скобках обозначают процентный показатель экономии энергии.
При пользовании осветительными приборами:
- выключайте свет, когда он не нужен. Действуйте по принципу; «Кто уходит последним, гасит свет!» (15%);
- используйте одну мощную лампу вместо немногих ламп меньшей мощности, например, лампу 100 Вт вместо двух по 60 Вт (1%);
- заменяйте люминесцентные лампы, как только они начинают мигать (1%);
- используйте или переделайте схему электропроводки так, чтобы осветительные приборы можно было включать не все сразу, а в отдельности (2%);
- содержите в чистоте лампы, плафоны и другую осветительную арматуру (1%);
- окрашивайте потолки и стены в светлые тона с таким расчётом, чтобы они имели высокую отражательную способность (2%).
Основные факторы, определяющие эффективность расхода электроэнергии в быту, различны в каждом конкретном случае, однако между ними есть много общего, в частности рациональная конструкция приборов и их правильная эксплуатация.
При эксплуатации зданий, во-первых, очевидно обеспечение своевременного ремонта технологического оборудования и организация строгого оперативного контроля за его работой. Экономия от этих мероприятий может составить 10%. Во-вторых, можно рекомендовать следующие мероприятия: ограничение интенсивности освещения в холлах, подъездах, складских помещениях и т.п., контроль за выключением света перед уходом персонала и ночью (5-10%); использование, где возможно, естественной вентиляции и зашторивания окон для предотвращения потерь тепла или перегрева (20%); включение силового электрооборудования в часы низких нагрузок в электросети.
Рациональное использование электроэнергии и затрат на нужды освещения может быть обеспечено за счёт: оптимизации светотехнической части осветительных установок, осветительных сетей и систем управления и регулирования освещения, рациональной организации эксплуатации освещения.
Экономию материальных и энергетических ресурсов, расходуемых на освещение, можно получить за счёт применения эффективных источников света, в частности, источников с высокой световой отдачей: люминесцентных ламп и газоразрядных ламп высокого давления, дуговых ртутных типа ДРЛ, металлогалогенных ДРЦ, натриевых типа ДНаТ.
Важным шагом в направлении создания новых осветительных установок являются комплексные осветительные устройства (КОУ) на основе щелевых светильников – световодов. Их преимущества: большая световая отдача источников света и уменьшение количества осветительных приборов ввиду их большой единичной мощности, высокий КПД вводных устройств, уменьшение длины сетей и, следовательно, потерь электроэнергии в них. Применение КОУ даёт 15-25% экономии электроэнергии, снижает трудоёмкость монтажных работ, уменьшает расход материалов. Одна система КОУ может заменить 30-50 светильников для тяжёлых условий среды или во взрыво- и пожароопасных зонах.
Централизованное автоматическое или ручное управление искусственным освещением позволяет своевременно включать или отключать частично или полностью осветительные установки в начале и конце работы с учётом графиков работы производств, в обеденный перерыв, оставляя включённым только дежурное освещение. Такое управление обеспечивает при некотором увеличении капитальных затрат экономию энергии около 10-15%, а в установках совмещённого освещения – до 10-20% и более в зависимости от сезонной длительности светового времени суток и графика работы конкретного предприятия.
Повышение эффективности использования электроэнергии на освещение может быть достигнуто только при условии правильной организации его эксплуатации. Без чётко действующей службы эксплуатации любые современные осветительные установки быстро приходят в негодность и теряют свою эффективность.
Основные функции службы эксплуатации освещения: периодическое обследование осветительных установок и выявление необходимости их реконструкции; приёмка в эксплуатацию новых или реконструированных осветительных установок; своевременное и качественное проведение планово-предупредительного ремонта; установление режимов выключения и отключения искусственного освещения с учётом изменения естественного освещения; организация мастерских для ремонта и текущей эксплуатации осветительного оборудования.
Заключение
Приведённые выше материалы показывают, насколько сложной и многогранной является работа по повышению уровня экономичности систем тепло- и энергоснабжения.