Реферат: Энергосберегающие здания, использование солнечной энергии - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Энергосберегающие здания, использование солнечной энергии

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 1083 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

26 РОССИЙСКАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ им . Г.В . ПЛЕХАНОВА Инженерно-экономичес кий институт Кафедра экономики и управления городским строительством Реферат на тему : " Энергосберегающие здания , использование солнечной энергии ". Москва - 2003 г. Содержание реферата : I . Введение ……………………………………………………………………... 3 1. Актуальность и состояние проблемы энергосбережения …………….. 4 2. Техническая политика и потенциал энергосбережения в строительстве…………………………………………………………… 5 3. Экономические основы энергосбережения…………………………….. 6 II . Проблема энергосбереже ния и пути её решения……………………… .. 8 1. Климат местности и микроклимат помещений……………………….. 8 2. Принципы совершенствования ограждающих конструкций…………. 10 3. Оптимальная планировка зданий………………………………………. 13 4. Демонстрационный проект в Кракове (Пол ьша )………………………. 14 III . Использование солнечной энергии……………………………………….. 19 1. Увеличение способности стен поглощать солнечную радиацию…….. 19 2. Технология использования солнечной энергии . Опыт Швеции……… 20 3. Аккумулятор для жидкостных систем………… ……………………….. 22 4. Международные исследования в области использования солнечной энергии………………………………………………………. 24 III . Выводы . Достижения в решении проблемы энергосбережения……….. 25 Список использованной литературы……………………………………… 27 I . Введение. Максимально эффективное использование богатых энергетических ресурсов страны для возрождения и последующего подъёма экономики и обеспечения достойной жизни населения провозглашено главной целью энергетической стратегии Р оссии , утверждённой Правительством РФ в декабре и одобренной Указом Президента РФ в мае 1995 г. Основным направлением экономического и социального развития Российской Федерации определено усиление режима экономии , являющегося одним из важнейших факторов ин тенсификации производства. Важнейшую роль в этом направлении играет экономия топливно-энергетических ресурсов . Мероприятия , обеспечивающие интенсификацию энергосбережения , имеют значительно более высокую рентабельность по сравнению с наращиванием энергорес урсов. Экономия энергии сегодня рассматривается многими развитыми странами и как важнейшая национальная экологическая и экономическая проблема : экологическая - поскольку снижение электропотребления означает сокращение производства энергии тепловыми станция ми и соответственно снижение загрязнения окружающей среды выбросами ТЭЦ ; экономическая - потому , что энергетические затраты сегодня составляют львиную долю себестоимости любого вида продукции , товаров или услуг . На решение этой проблемы во многих странах н аправлена вся мощь законов и норм . Концепция развития энергосбережения России также предусматривала сократить ВНП на 24% к концу 2000 г. Если учесть , что в России общая площадь эксплуатируемых зданий составляет около 5 млрд . квадратных метров (в том числе более 2.5 млрд . квадратных метров - жилые дома ) и на их отопление расходуется 400 млн . тонн условного топлива , или 25% годовых энергоресурсов страны , то становится ясно , что для народного хозяйства первостепенное значение имеет повышение эксплуатационных характеристик зданий , поскольку именно здесь заложены перспективы реальной экономии энергоресурсов и возможности выполнения заданий Концепции энергосбережения России. Таким образом , строительный комплекс и жилищно-коммунальное хозяйство России являются к рупнейшими потребителями топливно-энергетических ресурсов в нашей стране. Анализ показывает , что из-за несовершенства генпланов и выбора плотности застройки , архитектурно-планировочных решений жилищно-гражданского строительства нерациональный расход энерго ресурсов составляет около 20-25%. Энергозатраты на производство строительных материалов и конструкций более чем в 1,5 раза превышают аналоги зарубежных стран , а продукция предприятий стройиндустрии (наружные ограждающие конструкции , окна и др .) по энергоэ к ономичности уступает зарубежной . Затраты энергии на эксплуатацию существующего фонда жилых и общественных зданий - в 3 раза превышают аналогичные показатели развитых европейских стран . Энергопотребление только на горячее водоснабжение на душу населения вд в ое выше , чем в этих странах . [2,4]. 1.Актуальность и состояние проблемы энергосбережения. Россия сегодня является одной из ведущих энергетических держав мира , и пока она полностью обеспечивает свои внутренние энергетические потребности за счёт собствен ных ресурсов . Однако эффективность использования первичных источников и преобразованных видов энергии в стране крайне низка . Удельная энергоёмкость валового внутреннего продукта в России составила 1287 кг у.т . в расчёте на 1000 долл США (1990 год ), тогда к ак в среднем в мире она равнялась 443 кг у.т . в расчёте на 1000 долл США (1990 год ). [1] Актуальность проблемы в настоящее время обусловлена неэффективным расходованием природных и материальных ресурсов , значительным сокращением производства тепловой и эл ектрической энергии . Уменьшение темпов снижения спроса на топливо и энергию по сравнению с динамикой производства связано с некоторым ростом энергопотребления в коммунально-бытовой сфере , сельском хозяйстве и промышленности из-за недогрузки производственн ы х мощностей и с относительно более медленным падением производства энергоёмких её отраслей . Это увеличило энергоёмкость внутреннего валового продукта по сравнению с 1990 годом в 1,4 раза . [2,16]. Строительство , куда входит и промышленность строительных мате риалов вместе с коммунально-бытовым сектором , обладает громадным и далеко не использованным потенциалом энергосбережения. Как показывает анализ , в строительном комплексе России энергия потребляется при производстве строительных материалов , их последующей перевозке , в самом процессе строительства , при эксплуатации объекта в течение его срока службы и во время возможного сноса или реконструкции . Сравнение этих видов потребления энергии показывает , что , как правило , больше всего энергии требуется при эксплуа т ации , что составляет 90% всего потребления энергии . Используемая для производства строительных материалов и изделий энергия составляет около 8%, а для их перевозки и на строительство объекта - 2%. Таким образом , с точки зрения энергетики , главное внимание при проектировании объектов строительного комплекса следует уделять повышению их эксплуатационных характеристик. Жилой фонд в России , с точки зрения энергоиспользования при эксплуатации является весьма неэффективным . Проводимая в прошлые годы политика "деш ёвых " энергоносителей привела к строительству зданий с низким термическим сопротивлением ограждающих конструкций , а отсутствие средств регулирования и учёта расхода тепловой энергии , горячей и холодной воды и природного газа - к расточительному их использ о ванию населением . Завышенному потреблению способствовала также низкая эффективность автономных теплогенераторов и бытовых электроприборов. В России общая площадь эксплуатируемых зданий составляет около 4,8 млрд . квадратных метров (жилых - 2,5; промышленных - 1,7; общественных - 0,6 млрд . квадратных метров ), на отопление которых за один отопительный период должно расходоваться по усреднённым данным около 400 млн . тонн у.т ., или почти 25% годовых энергоресурсов страны . Дополнительная потребность в энергоресу р сах на новое строительство , реконструкцию зданий и ввод их в эксплуатацию при расчётном объёме 50 млн . кв . м ./год составляет 15 млн . тонн у.т . Однако фактические расходы энергоресурсов в строительном комплексе значительно выше. Главными техническими факт орами , приводящими к повышенным удельным расходам энергоресурсов при строительстве и эксплуатации объектов строительного комплекса в России , являются : ь Использование в проектах зданий ограждающих конструкций с низким уровнем теплозащиты из-за несовершенн ой нормативной базы и острого постоянного дефицита в эффективных теплоизоляционных материалах ; ь Сложившаяся ориентация промышленности стройиндустрии на преимущественный выпуск энергоёмких стеновых материалов и конструкций (карамзитбетон , железобетон , кир пич ); ь Несовершенство систем тепло - и электроснабжения , инженерного оборудования зданий , недостаточная утилизация тепловых выбросов , слабое использование нетрадиционных источников энергии ; ь Отсутствие систем регулирования и приборов контроля потреблени я тепловой энергии зданий и сооружений , несовершенство тарифов за использование тепловой энергии ; ь Нарушение принципа комплексности и системности решения вопросов энергосбережения на всех уровнях проектирования , начиная от градостроительных и до инженерн ых задач . Относительно низкая стоимость топливно-энергетических ресурсов , недостаток нормативных требований к теплозащитным свойствам ограждающих конструкций , ориентация на приоритетность массивных конструкций из железобетона сделало строительство в Росси и самым энергоёмким в мире . [ 2,19]. 2.Техническая политика и потенциал энергосбережения в строительстве. Строго говоря , поиск уязвимых мест в энергосбережении зданий должен вестись в направлении совершенствования градостроительства , архитектурно-строител ьных и инженерных систем зданий как в новом строительстве , так и при реконструкции и модернизации. К энергосберегающим решениям можно отнести : ь Размещение потребителей и источников энергии в соответствии с эффективными энерготехнологическими моделями ; в недрение энергоэкономных приёмов планировки и застройки городов , жилых и общественных комплексов ; совершенствование структуры застройки по этажности , протяжённости и конфигурации жилых домов и их расположению с учётом климатических особенностей региона и г орода ; ь Рациональное планировочное и техническое решение схем развития , размещение инженерно-транспортных и энергетических коммуникаций и сооружений ; применение наряду с централизованными системами инженерного оборудования децентрализованных (локальных ) систем. К градостроительным решениям оптимизации и экономичности инженерной инфраструктуры относятся : рациональное взаимное размещение энергоисточников и энергопотребителей (электричество , тепло , газ ), уменьшающее расходы на транспортировку и снижающее ма териальные затраты на сооружение сетей ; выбор и обоснование применения централизованных и децентрализованных систем инженерного оборудования ; рациональная прокладка инженерных коммуникаций , обеспечивающая наряду с высокоэффективной теплоизоляцией снижение теплопотерь за счёт сокращения протяжённости коммуникаций . Кроме того , резервом повышения энергоэффективности градостроительных решений является использование подземного пространства в городах. Архитектурными энергоэффективными проектными средствами решени я жилых домов являются : уменьшение удельной ограждающей поверхности , использование грунта для теплозащиты ограждающих поверхностей , разделение зон с различным температурным фоном , планировочные приёмы ограничения инфильтрации наружного воздуха , использова н ие элементов здания для утилизации солнечного тепла , включение активных гелиосистем в структуру здания и размещение в них специальных аккумуляторов тепла и рекуператоров и другие проектные решения. Совершенствование архитектурно-строительных систем зданий выдвигает на одно из первых местзадачу повышения их технического уровня на основе современных требований по энергоэффективности , в том числе расходу тепла на отопление. Расчёты показывают , что на современном уровне развития уже в ближайшие годы возможно со кратить энергопотребление в зданиях не менее , чем на 20% и ежегодно экономить за счёт этого до 5-10 млн . тонн у.т . [2,21]. 3.Экономические основы энергосбережения Федеральным законом № 28-ФЗ от 03.03.96. “Об энергосбережении” были установлены правовые , э кономические и организационные основы государственной политики в области энергосбережения . Закон оказался настолько рамочным и общим , что практически не решал никакой задачи . Его сущность очень легко передать одной фразой : если хотите заниматься энергосбе р ежением , пожалуйста , занимайтесь . Но до принятия этого закона никто не лишал желающих этого права . Конкретные положения закона касаются технических вопросов : стандартизации показателей энергоэффективности , производства средств измерения и учета потребляем о й энергии , обследования крупных промышленных потребителей . Не забыв продекларировать “приоритет эффективного использования энергетических ресурсов” , закон умалчивает о том , в чем он заключается , как его измерить . Среди набора общей риторики скромно затеря л ось определение эффективного использования энергетических ресурсов , в котором единственный раз упоминается экономика энергосбережения . "Эффективное использование энергетических ресурсов - достижение экономически оправданной эффективности использования эне р гетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдения требований к охране окружающей среды ". Именно "экономическая оправданность ", а не что-либо другое , является основной движущей силой энергосбережения. Экономическая эффек тивность энергосбережения определяется путем сравнения стоимости производства дополнительной энергии и затрат на ее экономию . Для того чтобы оценить , насколько обоснованным является конкретное мероприятие , необходимо четко представлять затраты на увеличен и е производства энергии , поскольку именно от них зависит уровень эффективности . Другими словами , требуется информация о величине замыкающих затрат на производство конкретного вида энергоресурса . В свою очередь эти затраты зависят от соотношения свободных п р оизводственных мощностей и объемов потребления . Для электроэнергии ситуация выглядит следующим образом : если энергосистема дефицитна по мощности , замыкающие затраты совпадают либо со стоимостью увеличения закупки энергоресурса со стороны (при наличии соот в етствующей возможности ), либо - со стоимостью строительства дополнительных мощностей . Если же энергосистема самодостаточна или избыточна , то в качестве замыкающих затрат используются топливные издержки на соответствующей станции /блоке , который замыкает ба л анс . Для других видов энергоносителей ситуация абсолютно аналогична ; при наличии незагруженных производственных мощностей расходы на дополнительное производство совпадают с краткосрочными замыкающими затратами - переменными издержками производства , а в сл у чае дефицита мощности они превращаются в долгосрочные замыкающие затраты - к переменным издержкам добавляются замыкающие затраты на мощность . Повышение эффективности использования энергии у конечного потребителя ведет к снижению потерь в процессе транспор т ировки и распределения , уменьшению нагрузки на окружающую среду , что также должно учитываться при сравнении "генерирующих " и "эффективных " технологий. Энергосбережение влияет на цену /тариф энергетического ресурса , причем это воздействие отличается для ресу рсов разных видов . Тариф на электрическую и тепловую энергию устанавливается на основе средних затрат на производство . Изменение цены /тарифа на энергоноситель в результате реализации энергосберегающих мероприятий определяется соотношением замыкающих и сре д них затрат. Ресурсосберегающие программы уменьшают объем производства энергоснабжающей компании . Воздействие ресурсосбережения на тариф определяется соотношением замыкающих и средних затрат на производство . Если замыкающие затраты выше средних , то энергосб ережение ведет к снижению тарифа . Такая ситуация характерна для дефицитных энергосистем , поскольку в их положении происходит экономия самых больших расходов , связанных со строительством дополнительных мощностей . При наличии достаточного количества генерир у ющих мощностей или возможности увеличения импорта энергоресурса снижение объемов производства , наоборот , ведет к росту тарифа. В принципе , участие в реализации энергосберегающих мероприятий происходит на добровольной основе , поэтому с точки зрения повышени я эффективности использования энергии потребители делятся на две категории : участников программ и неучастников . Поскольку активная реализация энергосберегающих мероприятий влияет на тариф , то действия участников во многом определяют тариф для неучастников. Поэтому существуют разные позиции , исходя из которых можно оценивать энергосберегающие мероприятия. С позиции государства мероприятие оценивается исходя из минимизации суммарных затрат всех участников . Другими словами , при реализации ресурсосберегающей ст ратегии развития энергосистемы критерий оценки не совпадает с минимумом тарифа. С позиции потребителя-участника , экономическая оправданность подразумевает , что дополнительные затраты на приобретение эффективного оборудования по крайней мере окупаются за сч ет экономии в эксплуатационных издержках за срок жизни оборудования . С позиции энергоснабжающей организации , эффективность энергосбережения определяется соотношением прибыли , которую компания может заработать в результате увеличения объемов производства э нергоресурсов , с прибылью , получаемой компанией благодаря реализации энергосберегающих мероприятий . Как правило , цена электроэнергии выше краткосрочных замыкающих затрат , а постоянные затраты покрываются при производстве планового объема энергоресурса . Сл е довательно , отказ от производства сверхплановой продукции лишает поставщика дополнительной прибыли . Отсюда понятно отношение энергоснабжающей компании , хотя его можно изменить , введя соответствующие методы регулирования. С позиции неучастника , можно говори ть о том , что его положение не должно ухудшаться в результате реализации энергосберегающей политики , то есть тариф на энергоресурс при развитии энергосистемы за счет повышения эффективности использования энергии у потребителя должен быть не выше , чем при р азвитии на основе увеличения генерирующих мощностей. Таким образом , при проведении ресурсосберегающей политики не следует стремиться к уменьшению тарифов . Если энергосбережение экономически обосновано , то у потребителя-участника , несмотря на рост тарифов , общие расходы на энергетическую услугу будут уменьшаться . Поэтому в качестве критерия оптимальности берутся не тарифы , а общие расходы на предоставление энергетических услуг , в которые входят как затраты на генерирование , так и затраты на реализацию мероп р иятий по повышению энергетической эффективности . При возможности роста тарифов особое внимание должно уделяться соблюдению интересов социально незащищенных групп потребителей - пенсионеров , многосемейных и малообеспеченных . Это обеспечивается путем реализ а ции специальных программ , узко нацеленных на этих потребителей , снижающих их расходы на энергию , несмотря на рост тарифа .[5]. II . Проблема энергосбережения и пути её решения. 1. Климат местности и микроклимат помещений. Здание любого назначения должно обеспечивать создание искусственной среды для жизни и деятельности людей . Необходимость создания искусственной среды возникает тогда , когда условия природной среды не соответствуют требованиям процессов жизнедеятельности людей ., их социальным или индивиду а льным потребностям и требованиям (или ограничениям ) технологических процессов. Среди многочисленных природных условий , влияющих на существование человека на Земле , первостепенное значение всегда имели атмосферные условия . Разнообразие этих условий на обшир ной поверхности земли и их временная (сезонная ) изменчивость привели к формированию понятий : климат территории , для ограниченного территориального пространства , имеющего , как правило , особенности климата , - микроклимат местности , а для искусственной среды помещений в зданиях - микроклимат помещений . И климат и микроклимат - это комплекс значений атмосферных параметров в определённом пространстве . В зависимости от целей или области применения этих понятий может изменять состав комплекса учитываемых параметр о в , но атмосферные параметры всегда остаются в его составе. Наружные конструкции здания представляют собой , прежде всего , барьер той или иной структуры и формы , при помощи которого вычленяется из природной среды часть её объёма для создания в ней искусствен ной среды . Совершенно очевидно , что , находясь между двумя этими средами , конструкции испытывают воздействия со стороны каждой из них . Но , являясь ограждением искусственной среды и непосредственно контактируя с ней , они могут оказать активное влияние на па р аметры создаваемого в ней микроклимата . Поэтому в системе климат - ограждающие конструкции - искусственная среда должны быть определены , прежде всего , возможные климатические воздействия и требуемые параметры микроклимата , а затем - диктуемые ими физико-х и мические свойства конструкций , необходимые для выполнения последними ограждающих функций .[7,5]. Микроклимат помещений определяют следующие параметры : температура , влажность , скорость движения воздуха и инфракрасные излучения . Регулирование параметров микро климата направлено на создание для человека зоны комфорта . Зона комфорта - оптимальное для организма человека сочетание значений микроклимата . Значения параметров зоны комфорта определяются интенсивностью процессов тепло - и влагообмена человеческого орган и зма в различных состояниях : отдых , работа различной тяжести , умственный труд и особенностями сезонной адаптации человека к различным климатическим условиям. Интенсивность процессов тепло - влагообмена является следствием терморегуляции человеческого орган изма . Известно , что параметры микроклимата оказывают на человека не только физиологическое , но и психологическое влияние . Поэтому учёные различных стран давно пытаются разработать способы комплексной психофизической оценки влияния параметров микроклимата н а человека . Имеется более 70 предлагаемых способов такой оценки . Среди этих способов выделяется , благодаря своей наглядности и комплексности , способ определения , так называемого , показателя самочувствия (СЧ ) человека . Этот способ основан на математической зависимости между величиной этого показателя и значениями следующих факторов : температуры воздуха помещения t вз. на высоте 0,5 метров от уровня пола , средней температуры стен и окружающих предметов t п.ср. , средней скорости движения воздуха в помещении V , f абсолютной влажностью воздуха (г /м 3 ). Эта математическая зависимость выражается формулой : СЧ = 7,83 - 0,1 t вз . - 0,0968 t п.ср. - 0,0372 f - 0,0367 (37,8 - t вз. ) Рассчитанные по этой формуле значения показателя самочувствия СЧ измеряются от 1 до 7 и имеют следующую интерпретацию : 1 - жарко ; 2 - слишком тепло ; 3 - тепло , но приятно ; 4 - приятно ; 5 - прохладно , но приятно ; 6 - холодно ; 7 - очень холодно. В физиологии различают условную и действительную акклиматизацию . Действительная физиологическая акклиматизация наступает при выработке организмом устойчивых функциональных изменений , делающих возмож ным существование в тяжёлых и даже вредных условиях окружающей среды . Причём такая приспособленность организма возможна к условиям как жаркого , так и холодного климата . Следовательно , и значение показателей самочувствия людей , живущих в различных климатич е ских условиях , при одинаковых значениях параметров микроклимата будут различны и прямо указывает на то , что и границы зон комфорта должны трансформироваться для различных климатических районов. Кроме того , следует учитывать , что в своём ежедневном цикле жи знедеятельности человек постоянно осуществляет переход из внешней среды в искусственную среду помещения и наоборот . Такие переходы влияют на процесс терморегуляции организма . Эта необходимость пребывания человека в двух средах накладывает свои требования к регулированию значений параметров микроклимата . Так , в жаркий период года , если разность между температурами наружного и внутреннего воздуха превышает 6 є С (в среднем , поскольку эта величина зависит и от влажности воздуха ), то возникает вероятность просту дных заболеваний . С другой стороны , при очень холодной зиме для быстрой нормализации теплового состояния человека в помещении требуется более высокая температура , чем в районах с тёплой зимой . Поэтому гигиенические нормы микроклимата помещений должны учит ы вать влияние и этих факторов . [7,50]. 2.Принципы совершенствования ограждающих конструкций. Роль строителя в создании требуемых параметров искусственной среды состоит , прежде всего в проектировании (или выборе ) наиболее технико-экономически эффективных о граждающих конструкций зданий в различных климатических условий . Энергосбережение при проектировании и эксплуатации жилых зданий становится одной из важных приоритетных задач . При этом обязательным условием является обеспечение повышенных санитарно-гигиен и ческих и комфортных условий , диктуемых требованиями СНиП II-3-79* и ГОСТ 30494-96 "Здания жилые и общественные . Параметры микроклимата в помещениях ". [7,66]. Задачи экономии энергии определили переход к проектированию и строительству зданий с повышенным у ровнем теплозащиты , где значительная роль отводится увеличению сопротивления теплопередаче наружных стен зданий . Министерством строительства Московской области этой теме уделяется особое внимание . В последние годы по заданию "Минмособлстроя " был проведен комплекс исследований , направленных на определение путей рациональных конструкций наружных стен жилых многоэтажных зданий . В рамках этих работ был выполнен анализ проектных решений , проведены научно-экспериментальные теплофизические и прочностные испытани я стеновых ограждающих конструкций . К работе были привлечены ведущие институты страны - НИИ Строительной физики , РААСН и НИИЖБ Госстроя РФ . Важнейшим этапом на этом пути явилась разработка ТСН Московской области "Нормы теплотехнического проектирования граж данских зданий с учетом энергосбережения ". В разработке этих норм приняли участие НИИ Строительной физики , "Мосгражданпроект ", АО КПД , "Сантехпроект ". ТСН содержат требования по теплозащите проектируемых зданий по величине требуемого удельного энергопотре б ления . Нормы предназначены для обеспечения основного требования - эффективного использования энергии при проектировании зданий путем выявления суммарного эффекта энергосбережения от использования архитектурных , строительных и инженерных решений , направлен н ых на экономию энергетических ресурсов . При этом здание и системы его обеспечения рассматриваются как единое целое . Выбор окончательного проектного решения выполняется на основе сравнения вариантов по наименьшему значению расчетного удельного расхода теп л овой энергии системой теплоснабжения на отопление здания в сопоставлении с требуемой величиной удельного расхода энергии , устанавливаемой ТСН . Такой подход в нормировании теплозащиты позволяет оценивать эффективность использования энергии путем установлен и я суммарного эффекта энергосбережения в результате варьирования проектных решений и степени автоматизации процесса подачи топлива на нужды отопления . Это является существенным шагом вперед в теплотехническом проектировании зданий . ТСН содержат требования к энергетическому паспорту здания , в котором отражаются все теплотехнические энергетические характеристики , устанавливаемые в процессе проектирования . Энергетический паспорт - важнейший документ , который содержит необходимый и достаточный объем показателей, который позволяет проверить соответствие проектных показателей проектируемого здания нормативным требованиям . В ТСН приведен алгоритм расчета параметров энергетического паспорта при их расчете вручную . Операция по расчету параметров ЭП с применением ЭВМ п роизводится с помощью программы Эп -pass, значительно упрощающей и сокращающей процесс расчета параметров паспорта . Требования по повышению эффективности энергосбережения вплотную связаны с рациональными конструктивными решениями , приемлемыми при проектиро в ании зданий различных строительных систем. Одним из массовых видов строительства являются крупнопанельные здания . Мощная база строительной индустрии , высокие темпы строительства таких зданий при далеко не удовлетворенном спросе на жилье сделало необходимы м найти такое конструктивное решение наружных стен крупнопанельных зданий , которое бы удовлетворяло требования 2-го этапа СНиП П -3, не требовало бы значительной реконструкции или замены стальных форм и оснастки для их изготовления . Таким решением оказалис ь трехслойные железобетонные панели с эффективным утеплителем взамен ранее применяющихся керамзитобетонных панелей . В качестве связей между наружным и внутренним слоями трехслойных панелей применены железобетонные шпонки . Эти связи - шпонки - имеют малые р азмеры поперечного сечения , армируются стержнями диаметром 4-5 мм из стали класса В -1 или Вр 1 и располагаются прерывисто , равномерно распределяясь по всей площади панели . Изготовленные из тяжелого бетона , панели имеют качественную фактуру и могут изготавл и ваться фасадной поверхностью как вниз , так и вверх . Фасадные поверхности могут иметь полную заводскую готовность или окрашиваются в процессе строительства . Панели разработаны "Мосгражданпроектом " совместно с АО КПД . В настоящее время ведется строительство зданий с такими панелями Подольским , Щелковским , Тучковским , Электростальским и Орехово-Зуевским ДСК , завершена разработка рабочих чертежей для Коломенского ДСК . Весьма важным направлением в области строительства является поиск таких решений , которые поз волили бы , используя преимущества индустриального домостроения , вместе с тем проектировать и строить многоэтажные здания с различными планировочными и фасадными архитектурными решениями . В Академии архитектуры были разработаны принципиальные решения широк окорпусных жилых зданий , конструктивную основу которых составила система внутренних продольных и поперечных железобетонных стен , объединенных в единую пространственную схему дисками перекрытий . Наружные стены здания имеют поэтажную разрезку , опираясь на п л иты перекрытий . Конструкция стен - трехслойная , кирпичная , с эффективным утеплителем ; наружный и внутренние слои стены - кирпичные , толщиной 250 и 120 мм . Связь между слоями из нержавеющей стали . Таким образом , многоэтажный дом , возводимый из крупнопанель н ых конструкций имеет облик кирпичного здания . Архитектурные качества здания удовлетворяют современным требованиям архитектуры , а эта работа удостоена премии Совета министров РФ . По этому принципу "Мосгражданпроектом " разработан проект 9-этажного жилого до ма в г . Раменское , сборные железобетонные изделия для которого изготавливаются на Воскресенском ДСК . Следует отметить , что имеется реальная возможность упростить конструкцию наружных стен , применяя стеновые блоки из таких материалов , как полистиролбетон , г азобетон и т . п ., с их облицовкой кирпичом . В настоящее время по проекту "Мосгражданпроекта " совместно с АО ОКПД ведется строительство зданий такого типа в г . Щелково . Следует особо отметить , что строительство кирпичных многоэтажных зданий с несущими стен ами , отвечающих требованиям энергосбережения , не имеет сколько-нибудь отчетливой перспективы . Сложность и материалоемкость такого решения очевидны . Альтернативой кирпичных зданий может считаться каркасная система со стенами поэтажной разрезки комплексной ( полистиролбетонные или газобетонные блоки с облицовкой кирпичом ) конструкции . В качестве несущей системы используется безригельный каркас с натяжением арматуры , располагаемой в створе колонн . Перекрытие из пустотных плит высотой 220 мм . Колонны сечением 30 0х 300 или 400х 400 мм . Каркас работает по рамно-связевой системе , воспринимая рамами вертикальную нагрузку , а нагрузки , вызывающие горизонтальные перемещения здания , - диафрагмами жесткости . Монтаж каркаса , оборудование для его монтажа , анкерные и натяжные устройства обеспечиваются НИИЖБом . Такое решение по предварительным подсчетам обеспечивает сокращение стоимости строительства на 20-25 %. В заключение необходимо остановиться на безусловной необходимости сертификации проектной продукции . Только этот путь обеспечит надежность соответствия принимаемых проектных решений действующим нормам и правилам . Это тем более важно , что до сегодняшнего дня нет единообразных (типовых ) решений по такому важному разделу , как проектирование "теплых " стен , соответствующих т ребованиям 2 этапа по энергосбережению . Существуют технические решения , разработанные Минстроем (теперь Госстроем ) России . Однако , эти решения носят рекомендательный характер , они не выполнены на стадии рабочих чертежей , допускают различные конструктивны е решения и не позволяют унифицировать способы возведения "теплых " стен с применением имеющихся в регионе материалов . Следует отказаться от практики получения дополнительных согласований при проектировании , так как это не гарантирует надежность и рационал ьность принимаемых в проектах решений. Сертификация проектной продукции должна быть признана обязательным условием при утверждении проектов . Важно отметить , что проектирование зданий , отвечающих требованиям энергосбережения , вовсе не означает автоматическо го их удорожания . Реализация рациональных конструктивных решений обеспечит не только энергоэффективность зданий , но и позволит проектировать здания , отвечающие современным архитектурным требованиям , без существенного увеличения материальных затрат. 3.Опти мальная планировка зданий. Снижения энергопотребления можно достичь путем рационального планирования , которое состоит в выборе таких формы и габаритов здания , чтобы площадь наружных ограждений была минимальной при максимальном объеме помещения . Этому усло вию идеально соответствуют кубическая и шарообразная формы . Строительство зданий кубической формы ограничено требованием СНиПов - обязательное освещение лестничной клетки дневным светом . В случае размещения лестничной клетки в массиве дома возможно ее осв е щение с помощью зенитного фонаря . Однако габариты лестничной клетки необходимо увеличить по сравнению с нынешними , чтобы между маршами осталось свободное пространство для освещения нижних этажей . Опыт показывает , что нормы по освещению нижних этажей (даже если зенитный фонарь будет занимать весь потолок лестничной клетки ) можно соблюдать только в трех - и четырехэтажных зданиях . Поэтому рекомендация больше подходит для коттеджей . Здание должно иметь , по возможности , минимум наружных углов , обладающих повыше нной теплоотдачей по сравнению с гладкой стеной . Эту проблему можно решить путем устройства утепленного скоса внутренней поверхности угла . Такая конструкция применялась в одной из серий панельных домов , построенных в 80-е годы . Планировка здания должна пр едусматривать с северной стороны вспомогательные помещения с пониженной расчетной температурой наружного воздуха и уменьшенной площадью остекления , что уже применялось в жилых зданиях массовой застройки . Указанные требования в полной мере можно выполнить т олько при сооружении коттеджей , в зданиях массовой застройки - лишь частично , так как их планировка определяется проектом микрорайона . Требования могут выполняться для зданий , ориентированных в направлении “север-юг” . Для них нормы ТСН 23-304-99 и МГСН 2.0 1-93 предусматривают пофасадное регулирование систем отопления . В настоящее время уделяется повышенное внимание теплозащите окон . Для Москвы нормы МГСН 2.01-99 и ТСН 23-304-99 устанавливают термическое сопротивление окон 0,54 м 2·0С /Вт , хотя в промышленнос ти давно освоено их производство с сопротивлением 1,5 м 2·0С /Вт . Новые конструкции окон в настоящее время устанавливают как в новостройках , так и в старых зданиях . Они обладают повышенной герметизацией , и потому их способность пропускать в помещение наружн ы й воздух для вентиляции ограничена . Это ставит под сомнение принятую в соответствии с действующими нормами схему вентиляции жилых зданий с естественным побуждением и притоком сквозь неплотности окон . В некоторых конструкциях предусмотрены отверстия или ще л и для инфильтрационного притока . Однако инфильтрационное сопротивление этих устройств неизвестно , поэтому целесообразно вернуться к практике его экспериментального определения. Отсутствие указанных данных делает бесполезным раздел № 5 “Сопротивление возду хопроницанию ограждающих конструкций” СНиП II-3-79* “Строительная теплотехника” . Наружная поверхность стен и окон подвергается воздействию не только температуры , но и солнечной радиации . Зимой ограждения должны эффективно защищать от теплопотерь , в летний период - от теплопоступлений . Если они удовлетворяют этим требованиям , существенно снижается нагрузка на системы отопления и вентиляции . По отношению к окнам эта двойная функция в течение веков осуществлялась традиционными способами . На зиму устанавливал и сь дополнительные рамы , а притворы оклеивались бумагой . Летом окна прикрывались ставнями , защищая помещение от рассеянной солнечной радиации. Чтобы обеспечить минимальную освещенность помещений , сейчас роль ставен выполняют жалюзи . Непрозрачные ограждения должны удовлетворять тем же требованиям : отражение солнечной радиации летом и поглощение ее зимой (в период резкого похолодания интенсивность солнечной радиации , поступающей на вертикальные поверхности , максимальна ). Для снижения теплопоступлений летом в конструкции окна необходимо предусмотреть дополнительное остекление , образующее воздушную прослойку , в которой можно разместить пластмассовые жалюзи или солнцеотражающую прозрачную пленку , скатываемую зимой в рулон . Зимой эта прослойка должна быть гермети ч ной , летом - для удаления тепла солнечной радиации - вентилируемой . [6]. 4.Демонстрационный проект в Кракове (Польша ) Общее описание проекта В городе Кракове во время отопительных сезонов 1992-93 и 1993-94 годов был проведен демонстрационный проект по энергосбережению с целью показать возможности экономии тепла в типичных многоквартирных жилых зданиях , снабжаемых теплом от системы централизованного теплоснабжения . При этом простая демонстрация современных энергосберегающих технологий не являлась самоце л ью . Их внедрение должно было выявить потенциал снижения нагрузки на систему централизованного теплоснабжения и , как следствие , показать возможность исключения из общей системы теплоснабжения города многочисленных низкоэффективных мелких котельных , дающих с вой вклад в загрязнение атмосферы. Проект финансировался Агентством по Международному Развитию и Департаментом Энергетики США и выполнялся совместно американскими и польскими специалистами. Демонстрационный проект в Кракове включал три основных аспекта : те плоизоляция ограждающих конструкций здания с целью снижения величины теплоэнергии , требуемой на его обогрев , и повышения комфортности проживания ; внедрение автоматического регулирования на уровне здания с целью снижения теплопотребления во время умеренной погоды ; установка термостатических регуляторов на индивидуальных радиаторах и создание условий , стимулирующих жильцов их использовать . Для проведения эксперимента были подобраны 4 практически идентичных 11 - этажных здания с 6-тью квартирами на каждом эта же (улица Wolasa, №№ 4,6,8 и 10). Они имеют одинаковую ориентацию по сторонам света , все этажи в каждом из них одинаковой планировки . Здания обеспечиваются теплом от муниципальной системы централизованного теплоснабжения . До реализации проекта все 4 здани я потребляли около 15 ГДж тепловой энергии в день (разброс потребления по каждому из зданий не превышал 5 %).Для проведения контрольных замеров в каждом здании были установлены необходимые датчики , счетчики и устройства сбора данных . В период отопительных сезонов 1992-93 и 1993-94 годов проводились измерения следующих величин : · тепловая энергия , потребляемая зданием ; · электрическая энергия , потребляемая зданием ; · расход воды , температура и давление в подающем и обратном трубопроводах ; · наружная т емпература ; · внутренняя температура в нескольких выбранных помещениях . Прямое измерение теплопотребления каждой квартиры не было возможным , т.к . в системе отопления используются вертикальные стояки , каждый из которых поставляет горячую воду в 11 разных квартир . При этом каждая квартира питается одновременно от 4-5 стояков . Однако энергия , поставляемая каждым радиатором , была оценена с помощью установленных на них так называемых “локализаторов тепловой энергии” . Эти приборы электронного типа измеряют ра з ницу температур между радиатором и окружающим воздухом и , учитывая форму и размер радиатора , дают интегральную оценку энергии , передаваемой радиатором . Показания приборов считывались ежемесячно. Примененные энергосберегающие меры и технологии При проведени и эксперимента каждый из двух отопительных сезонов был , в свою очередь , разбит на две части : Период I : октябрь-декабрь 1992 Период II : январь-апрель 1993 Период III: октябрь-декабрь 1994 Период IV: январь-апрель 1994 В каждом здании в течение каждого ука занного периода были реализованы различные по составу наборы энергосберегающих мер и технологий . Их описание приводится ниже. Базовый пример - гидроэлеватор без регулирования До начала проекта все 4 здания имели зависимую систему отопления с обычным гидроэ леваторным узлом без какого-либо автоматического регулирования . Контрольные замеры были выполнены в зданиях №№ 4,6,8 и 10 во время периодов I и III, а также дополнительно в зданиях №№ 4 и 6 в течение контрольного двухнедельного интервала во время периода IV. Гидроэлеватор с регулированием по температуре В здании № 4 гидроэлеватор был оснащен контроллером , позволяющим автоматически регулировать количество теплоэнергии , отбираемой от сети централизованного теплоснабжения в зависимости от внешней температуры . Целью мероприятия было уменьшение перегрева квартир в умеренные дни . Контрольные замеры проводились в периоды II, III и IV. Теплообменник с регулированием по температуре В зданиях №№ 6,8 и 10 были установлены пластинчатые теплообменники с системой автом атического регулирования по внешней температуре , причем конфигурация трубопроводов и задвижек была выполнена таким образом , что система отопления здания могла быть легко переключена с гидроэлеваторного узла на теплообменник и обратно . Установка теплообмен н ика и циркуляционного насоса позволила также изолировать воду вторичного контура отопления от централизованной системы . Контрольные замеры проводились в периоды II, III и IV для обоих вариантов подключения. Теплоизоляция зданий Во всех четырех зданиях были применены следующие теплоизолирующие технологии : · заделка щелей в рамах и между рамами , между проемами окон и дверей , · заделка трещин и швов в стенах ; · уплотнение окон и дверей ; · установка уплотняющих порогов для входных и балконных дверей ; · установка изолирующих отражающих барьеров между каждым радиатором и стеной , а также на нижней поверхности подоконника над радиатором ; · утепление чердака (слой стекловолоконного теплоизолятора толщиной 20 см ); · теплоизоляция стекловолоконным м атериалом воздушных каналов в потолке подвалов зданий №№ 8 и 10 и по периметру подвала здания № 6; · герметизация отверстий в потолке подвалов , через которые проходят трубопроводы и электропроводка. В зданиях не применялась внутренняя теплоизоляция (за исключением радиаторных отражателей ) из-за проблемы конденсации влаги . Уровни СО и СО 2 были замерены в каждой квартире до и после выполнения работ по теплоизоляции . Жителям было разъяснено , что поток нагретого радиаторами воздуха должен иметь возможность с вободно циркулировать в помещении , а для этого радиаторы не должны быть закрыты мебелью и шторами . Работы по теплоизоляции были выполнены в следующие сроки : здание № 10 - январь 1993; Здание № 8 - август 1993; и здания №№ 4 и 6 - январь 1994. Установка тер мостатов Термостатические вентили были установлены на всех радиаторах в квартирах в зданиях №№ 8 и 10 в августе-сентябре 1992. Промывка трубопроводов Трубопроводы отопления были промыты химическим раствором , чтобы избежать засорения термостатов частичками накипи и окалины . Теплоизоляция внешних стен Теплоизоляция внешних стен была выполнена специальным полимерным пеноматериалом в период лета 1993г . В здании № 10 были утеплены все стены , а в здании № 8 только торцевые фасады без окон. Таблица 1 дает полное представление о всех выполненных энергосберегающих мерах и технологиях и сроках их демонстрации (контрольных замеров ). Таблица 1. Перечень и сроки демонстрации энергосберегающих мер и технологий Здание№ 4 Здание№ 6 Здание № 8 Здание№ 10 Периоды I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV Энергосберегающие меры и технологии Гидроэлеватор без регулирования (база ) Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Гидроэлеватор с регулированием Ч Ч Ч Теплообменник с регулированием Х Х Х Х Х Х Х Х Х Теплоизоляция щелей и чердака Х Х Х Х Х Х Х Термостатические вентили Х Х Х Х Х Х Стимулирование энергосбережения Х Х Промывка трубопроводов Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Теплоизоляция внешних стен Х Х Х Х Пров еденные в течение всех четырех периодов серии контрольных замеров позволили оценить достигнутую реальную экономию тепловой энергии в зависимости от объема внедренных мер и технологий . Результаты оценки представлены ниже в Таблице 2. Таблица 2. Оценка экон омии тепловой энергии от внедренных технологий. № здания Внедрённые технологии Экономия энергии ,% 4 Гидроэлеватор с регулированием 0,0 6 Теплообменник с регулированием 3,5 8 Теплообменник с регулированием + термостатические вентили 12,4 10 Теплообменн ик с регулированием + термостатические вентили + теплоизоляция здания 21,3 Обсуждение результатов Из таблицы видно , что оснащение гидроэлеваторного узла автоматическим регулятором не дало положительного эффекта . Этот странный на первый взгляд результат объясняется тем обстоятельством , что демонстрационное здание № 4, где было внедрено регулирование , является т.н . “концевым” в сети теплоснабжения и , вероятно , не получает избыточного тепла . Таким образом , возможность регулирования без дополнительных мер п о утеплению здания практически отсутствует . В то же время установка теплообменников с автоматическим управлением в других зданиях позволила получить небольшую экономию , поскольку они находятся ближе к источнику тепла . Кроме того , с установкой теплообменник о в был исключен отбор теплоносителя из системы. В зданиях №№ 8 и 10, помимо теплообменников с автоматическим регулированием на всех радиаторах в квартирах , были установлены термостатические вентили .Для того , чтобы стимулировать жильцов устанавливать термос таты , им возвращались переплаченные за тепло деньги . Контрольные замеры отчетливо показали , что жильцы активно пользовались термостатами. Мероприятия по утеплению зданий №№ 8 и 10 в сочетании с ранее установленными теплообменниками и термостатами безуслов но дали максимальный результат . Экономия в 21 %, по всей видимости , является вполне реальной и соответствует идее и предварительным оценкам проекта . Проводя сравнения с другими зданиями , можно заключить , что собственно меры по утеплению дают экономию тепл оэнергии не менее 9 %. Заметим еще раз , что утепление не даст ожидаемый результат , если жильцы открывают окна в периоды с умеренной погодой , и , значит , какое-либо регулирование поступления тепла совершенно необходимо. Для клиентов системы централизованного теплоснабжения установка индивидуальных теплообменников с регулированием в каждом здании может оказаться дорогим удовольствием из расчета на одну квартиру (примерно 250 $). Та же процедура на уровне центрального теплового пункта (один ЦТП может обсл у живать от 5 до 25 зданий ) с дополнительным простым регулированием в каждом доме может дать почти такой же эффект при затратах около 80 $ на квартиру. Экономика энергосбережения дает ряд весьма любопытных цифр : q стоимость мер по теплоизоляции здания (б ез регулирования ) примерно равна экономии за первый год ; q добавка стоимости автоматического регулирования на уровне ЦТП приводит к сроку окупаемости (простому ) от 2 до 3 лет ; q общая стоимость регулирования на уровне ЦТП и теплоизоляции здания сравним а с размером годовой Государственной субсидии (в расчете на одну квартиру ), выплаченной на отопление жилых зданий в 1992-1993 годах . Выводы : Меры по теплоизоляции и автоматическое регулирование , внедренные в здании № 10, убедительно показали , что можно сэ кономить более , чем 20% тепловой энергии , идущей на отопление дома . Это была не теоретическая , а реально продемонстрированная цифра . Фактическая экономия почти всегда меньше , чем полученная инженерным расчетом , поскольку люди время от времени открывают окн а для проветривания квартир , какие-то окна не могут быть уплотнены , некоторые жильцы чувствуют себя более комфортно при повышенной температуре в помещении и стараются достичь ее вместо того , чтобы экономить энергию , и т . д. Необходимо глубоко осознать , что только сочетание мер по теплоизоляции и автоматического регулирования теплопотребления может дать значительную экономию энергии . Утепление может снизить количество энергии , необходимое зданию . Регулирование требуется , чтобы снизить количество энергии , ко т орое здание потребляет. Анализ данных , полученных в течение двух отопительных сезонов , показал , какие энергосберегающие технологии и меры являются наиболее экономически эффективными для многоквартирных жилых зданий из сборного железобетона : заделка щелей и трещин , уплотнение окон и дверей , установка радиаторных отражателей ; теплоизоляция чердака /крыши ; автоматическое управление теплоснабжением на уровне здания или центрального теплового пункта . Установка термостатических радиаторных вентилей не кажется сто ль же выгодным с экономической точки зрения мероприятием , но возможность индивидуального регулирования температуры в помещении безусловно чрезвычайно важна для повышения комфортности проживания. Планы города Кракова снизить объем выбросов , отравляющих атмо сферу , путем остановки и закрытия 633 мелких угольных котельных с переключением питаемых ими зданий на систему централизованного теплоснабжения увеличивают общую нагрузку на теплосети приблизительно до 2060 МВт . Для сравнения : тепловая мощность существующ е й на сегодня ТЭЦ составляет 1730 МВт . Очевидно , что выполнение городской программы энергосбережения , позволяющей снизить нагрузку на 20%, снимает необходимость в строительстве нового централизованного источника теплоснабжения. Для того , чтобы поддержать и развить стремление к экономии энергии , необходимо также пересмотреть систему тарифов , субсидий и платежей так , чтобы люди , потребляющие тепло , имели возможность регулировать по своему усмотрению величину этого потребления и имели экономические стимулы к е г о снижению .[4]. III . Использование солнечной энергии. 1.Увеличение способности стен поглощать солнечную радиацию. Значительную экономию дефицитного органического топлива , расходуемого на отопление помещений , может дать использование нетрадиционных возоб новляемых источников энергии (НВИЭ ). Возрастающий интерес к НВИЭ в России в последние годы может быть в основном объяснён экологическими и социальными факторами , а также научно-техническим прогрессом в деле их освоения . Суммарный валовой потенциал НВИЭ в Р оссии оценивается в 2,1 млрд . тонн у.т . Экономически оправданный потенциал для освоения при современном техническом уровне российскими специалистами оценивается в 270 млн . тонн у.т. В последнее время резко возрос интерес к проблеме использования солнечно й энергии , и внимание , уделяемое ему во всем мире , заставляет нас рассмотреть его возможности отдельно . Потенциальные возможности энергетики , основанной на использовании непосредственно солнечного излучения , чрезвычайно велики. Способность стен эффект ивно поглощать солнечную радиацию в холодный период года можно существенно повысить путем размещения на наружной поверхности прозрачной теплоизоляции . Пройдя сквозь нее , солнечная радиация достигает непрозрачного слоя и нагревает его . Это тепло не поглоща е тся наружным воздухом благодаря значительному термическому сопротивлению прозрачной изоляции . Температурный градиент в толще стены уменьшается , сокращаются теплопотери . В настоящее время известен материал , основой которого является прозрачная поликарбамид ная пленка . Он бывает трех типов . Первый представляет собой капиллярную структуру , выполненную из прозрачной поликарбонатной пленки толщиной 0,1 мм с диаметром капилляров 0,8 мм и стандартной длиной капилляров 20 и 40 мм . Торцы капилляров запаяны той же п ленкой . Второй - аналогичная конструкция сотовой структуры , а третий - аэрогель , который представляет собой спаянные друг с другом воздушные пузырьки в оболочке из поликарбонатной пленки . Материал подвержен механическим воздействиям , поэтому на прозрачную теплоизоляцию накладываетсялистовое стекло . Подобная конструкция хороша для зимы , летом аккумуляция солнечной радиации наружной стеной вредна . Между прозрачной теплоизоляцией и непрозрачным слоем необходимо предусмотреть воздушную прослойку , в которой мож н о поместить штору из пленки , отражающей солнечные лучи , или пластмассовые жалюзи . Штору можно также повесить снаружи . [6]. 2.Технология использования солнечной энергии . Опыт Швеции. Попытки эффективно использовать солнечную энергию с помощью систем солн ечных коллекторов делались давно . Однако изобилие дешёвого топлива в течение длительного времени снимало какие-либо реальные предпосылки к серьёзному техническому развитию и активному использованию таких систем отопления . До 1970-х годов , когда возникли к р изисы и расширилась осведомлённость о проблемах окружающей среды , в Швеции не проявилось интереса к результатам научно-исследовательских и экспериментальных работ по утилизации солнечной энергии . Солнечные коллекторы. Существуют два типа солнечных колл екторов : концентрирующий и плоскопластинчатый . Концентрирующие коллекторы позволяют увеличить невысокую интенсивность солнечной радиации с помощью зеркального элемента , вырабатывая высокие температуры . Плоскопластинчатые коллекторы поглощают чёрной поверх н остью тепло и преобразуют его в теплоноситель , циркулирующий через коллектор . Максимальная температура , полученная таким путём составляет около 200 °С , то есть значительно ниже того , что можно получить в концентрирующих коллекторах . С другой стороны , плос к опластинчатые коллекторы обеспечивают лучшее использование рассеянной радиации , их производство и монтаж значительно дешевле , они могут быть высокоэффективными благодаря хорошей теплоизоляции , предотвращающей теплопотери. Низкотемпературные солнечные колле кторы работают в диапазоне +10… +30 є С . Они не имеют покрытия стеклом или покрыты лишь одним слоем пластика . Производство коллекторов этого типа не требует больших затрат , их можно легко встроить в поверхность крыши , что дополнительно сокращает стоимость пр и новом строительстве и при реконструкции крыши в существующих зданиях. Среднетемпературные солнечные коллекторы работают в температурном диапазоне +30… +60 є C, часто имеют однослойное стеклянное покрытие и селективный поглотитель . Этот тип коллектора испол ьзуется в Швеции для систем приготовления бытовой горячей воды. Высокотемпературные солнечные коллекторы работают при температуре выше +60 є C и поэтому должны проектироваться с гарантией низких теплопотерь . Проектирование становится более сложным , так как возникает необходимость разработки различных типов антиконвективных перегородок , предотвращающих тепловые потери. Различные типы коллекторов обладают одинаковой эффективностью и одинаковой вырабатываемой мощностью в пределах соответствующих диапазонов темп ератур . Различия заключаются в том , что более высокий температурный уровень коллектора способен обеспечить большую долю общей тепловой нагрузки , поступающей от коллектора без использования дополнительной энергии , например от теплового насоса . [3,138]. Солн ечное отопление и здания. В отличие от традиционных средств отопление от солнечной энергии требует дополнительных сведений о зданиях и их теплопотреблении . Для солнечных коллекторов необходимы незатенённые и неповреждённые крыши и фасады , обращённые на юг, юго-восток или юго-запад . Важно также знать необходимые температурные уровни для отопления и потребность здания в тепле в различные времена года . Необходимы также данные о потребности в бытовой горячей воде и анализ её потребления в различное время суток и года . Общая эффективность оборудования для отопления от солнечной энергии также чувствительна к излишним размерам (так как с увеличением поверхности коллекторов одновременно возрастают потери тепла в окружающую среду ). Важным элементом в исследованиях п о использованию солнечной энергии являются расчёты и создание математических моделей . [3,150]. Системы солнечного отопления с сезонным накоплением тепла в грунте. Системы отопления от солнечной энергии при накоплении тепла в сезонном накопителе летом для и спользования его зимой могут обеспечить большую часть общей потребности в тепле . Хорошие теплоаккумулирующие свойства имеют накопители из глины . Встроенные в крышу низкотемпературные солнечные коллекторы используют вовремя солнечных месяцев года , чтобы об е спечить отопление и горячее водоснабжение , и накопить тепло в грунтовом накопителе. Температуру грунта в зоне накопления на глубине 15… 30 метров поднимают на 10 - 15 є C в низкотемпературных системах и до 60 є С в высокотемпературных системах накопления . В т ечение месяцев , характеризующихся слабой активностью , тепло возвращают из накопителя при помощи теплового насоса . Тепловой насос повышает температуру возвращаемого тепла до уровня , удовлетворяющего потребность в отоплении. Группа модулей солнечных коллек торов с сезонным накоплением тепла в заполненных водой скальных выемках. Другой тип крупномасштабных систем отопления от солнечной энергии с сезонным накоплением тепла летом предусматривает использование заполненных водой скальных выемок . Система такого ти па предназначена для того , чтобы обеспечить потребность в отоплении целого жилого района , и пригодна для использования в обычных стандартных домах при расположении их без особых требований к ориентации . Большой водяной накопитель тепла в скальных выемках м ожет применяться для высокотемпературного накопителя , следовательно , нет необходимости в тепловых насосах . В системе этого типа используется высокотемпературные солнечные коллекторы плоского типа в виде модулей , готовых для монтажа групп коллекторов на по в ерхности земли. К концу лета в большей части накопителя температуру теплоносителя поднимают до 90 є С и накопленное тепло подают в дом через систему циркуляционных насосов и теплообменников. Солнечные коллекторы обеспечивают около 95% общей годовой потребно сти в тепле , остальную часть обеспечивают бойлеры на нефти. Группы модулей солнечных коллекторов , подсоединённых к групповой и районной системе отопления. При подсоединении солнечных коллекторов к групповой или районной системе отопления может быть сэконом лено около 10% общей годовой потребности системы в топливе . Большие группы монтируемых на земле модулей высокотемпературных солнечных коллекторов подсоединяют к обратной магистрали распределительной системы . Тепло , поступающее от коллекторов , добавляется к теплу от отопительного обычного оборудования по производству тепла . Системы этого типа были использованы в Швеции в экспериментальных проектах в городах Книвста , Сёдертёрн , Торвалла . [3,142]. 3.Аккумулятор для жидкостных систем. Существенным преимуществ ом жидкостных систем , содержащих бак-аккумулятор с водой , является их совместимость с солнечным охлаждением . Наибольшим преимуществом воды в качестве теплоаккумулирующей среды является ее сравнительно низкая стоимость (за исключением тех районов мира , гд е воды мало ). Однако с водой связаны некоторые трудности , решение которых может вызвать значительные затраты. В настоящее время удерживание больших объемов воды (100...350 м 3 на 1 м 2 коллектора ) стало проще благодаря появлению надежных гидроизоляционных м атериалов и больших пластиковых листов . Раньше единственным сосудом был бак из оцинкованной стали , который , в конечном счете , протекал . Замена крупных баков , размещенных обычно в подвалах или под землей , является трудным и дорогостоящим делом . Внедрение с т еклофутеровки и баков из стекловолокна устранило проблемы коррозии , но увеличило первоначальные затраты . На рис . 1 показаны два способа хранения воды : · наполненный водой бетонный (или шлакоблочный ) контейнер ; · система Г . Томасона (бак с водой , окру женный камнями ). Рис . 1. Две системы аккумулирования тепла водяного типа . Слева - бетонный резервуар , наполненный водой ; справа - водяной бак , окруженный камнями : 1 - к коллектору ; 2 - гидроизоляционная облицовка ; 3 - к радиатору ; 4 - из коллектора ; 5 - стенка из бетонных или шлакобетонных блоков ; 6 - от радиаторов ; 7 - вода ; 8 - кам ни размером 70...100 мм с воздушными промежутками ; 9 - выпуск теплого воздуха ; 10 - впуск холодного воздуха ; 11 - бак с водой. В первом способе теплая вода из бака циркулирует в здание либо непосредственно через радиаторы или теплоизлучающие панели , либо косвенно через змеевиковые теплообменники , которые нагревают обтекающий их воздух , охлажденный в помещении. Аккумулятор второго типа передает тепло медленно , но постоянно от бака с водой камням . Охлажденный в доме воздух медленно циркулирует в больших объ емах между нагретыми камнями и возвращается обратно в дом . В обоих случаях самая холодная вода на дне бака поступает в коллектор для подогрева , а затем возвращается в верхнюю часть бака . Эта нагретая в коллекторе вода используется для отопления дома . Рис . 2 Коллекторы с наружным стоком воды и бак-аккумулятор в доме 1- коллекторы ; 2 - теплообменник и для радиации отопления горячей водой ; 3 - аккумуляторы . На рис . 2 показано поперечное сечение дома (шт . Вермонт , США ), который был спроектирован Сью Бартон Теннер . Система солнечного теплоснабжения , разработанная фирмой "Тотал энвайронментал экшн ", име ет в своем составе коллектор с открытым стоком воды . Теплообменник отбирает тепло от аккумулятора и передает его в дом через большие стеновые и потолочные радиационные панели , позволяя использовать воду сравнительно низкой температуры . Второй теплообменни к подогревает воду для хозяйственных нужд , которая затем поступает в обычный водонагреватель для догрева (при необходимости ). Большие размеры и высокая стоимость теплообменников могут вызвать серьезные возражения против использования водяных баков-аккумуля т оров . 25...50 т камней в системе Томасона хотя и будучи дополнительным аккумулятором тепла , являются в некотором смысле чересчур внушительным теплообменником . У некоторых типичных металлических теплообменников , погруженных в воду , общая площадь поверхност и теплообмена может составлять чуть ли не 1/3 от площади солнечного коллектора. Теплообменники необходимы , когда воду в баке невозможно использовать непосредственно для других целей , кроме аккумуляции тепла . Например , при использовании в коллекторе раствора антифриза он должен проходить через теплообменник во избежание смешивания его с водой в баке . Кроме того , при расчете теплоснабжения здания инженеры по отоплению обычно требуют , чтобы вода из бака не использовалась в отопительной системе . Это особенно по к азательно для случая , когда вода из бака циркулирует через коллектор. Ограничение выбора местоположения для больших баков с водой может оказаться выгодным для проектировщиков здания , нежелающих ломать голову над вопросом об оптимальном месте их размещения. Однако , для проектировщика , желающего сделать теплоаккумулятор неотъемлемой частью своего проекта , размещение тяжелого и громоздкого бака может оказаться действительно очень трудной задачей . Естественно , в самосливных системах жидкостного типа аккумулято р должен находиться ниже дна коллектора , а в термосифонных системах - выше верхней части коллектора . Если аккумуляционная система связана с другим оборудованием , например с отопителем , насосами , теплообменником и бытовыми водонагревателями , то может потреб о ваться ее близкое размещение к ним . 4.Международные исследования в области использования солнечной энергии. Наиболее важный урок последних десятилетий состоит в том , что требуется длительное время для внедрения в практику результатов , полученных в лабор атории . Что касается систем отопления с использованием солнечной энергии , то это не просто нововведение , а скорее последовательное развитие и поэтапное движение . Разработаны дешёвые системы солнечных коллекторов , которые могут быть достаточно просто устан о влены. Основной целью научно-исследовательских работ во всех странах является дальнейшее снижение стоимости систем . Использование энергии солнца включено во все программы по энергосбережению ; широкомасштабные исследования в этой области проводятся в Швеции , Италии и США . Важны экспериментальные проекты , которые сами должны быть конкурентоспособны при системном изучении . С другой стороны , разработка компонентов таких проектов должна распространяться только на такие решения , которые подтверждают целесообразн о сть реализуемой технологии .[3,164]. IV. Выводы. Достижения в решении проблемы энергосбережения . В повышение эффективности общественного производства в условиях проведения экономических реформ и развития рыночных отношений одно из важнейших направлений п ринадлежит ресурсо - и энергосбережению во всех отраслях экономики России , в том числе в строительном комплексе и жилищно-коммунальном хозяйстве. Экономия энергетических ресурсов в настоящее время и в обозримом будущем представляется приоритетом мирового ур овня в различных областях человеческой деятельности , особенно в сфере создания среды жизнеобеспечения человека , поскольку её нормальное функционирование требует существенных энергетических затрат , связанных с эксплуатацией жилых и общественных зданий , про и зводственных объектов и их инфраструктуры. Правительством Москвы , одним из первых субъектов Федерации , были предприняты шаги по разработке долгосрочной программы энергосбережения в городском хозяйстве столицы . Разработка в 1994 году "Московских городских с троительных норм энергосбережения в зданиях . Нормативы по теплозащите и теплоэлектроснабжению " базировались , с одной стороны - на зарубежном опыте повышения нормативов по теплозащите , создании энергосберегающих инженерных и конструктивных решений зданий , а с другой - на имевшийся к тому времени опыт московских организаций. В научном плане необходимо было , в первую очередь , разработать систему энергосберегающей теплоизоляции строящихся зданий , включающую : управление показателями конструктивных и инженерных р ешений в проектах теплозащиты с учётом обеспечения требуемой долговечности и снижения эксплуатационных затрат на отопление ; контроль этих показателей по стадиям инвестиционно - строительного цикла ; возможность целенаправленного управления структурными пара метрами высокодисперсных теплоизоляционных материалов , исходя из требований оптимизации проектных решений теплозащиты здания ; использование поддерживающих инновационных технологий управления при проектировании и строительстве зданий и создание благодаря эт ому научной и практической основы для массового внедрения в строительства зданий , обеспечивающих при эксплуатации заданную экономию теплоэнергетических ресурсов в городском хозяйстве. Достижение указанной цели определило постановку следующих задач : 1. Обо бщить опыт исследований и разработки эффективных теплоизоляционных материалов и разработать их классификацию по различным параметрам. 2. Исследовать и оценить по приведённым затратам степень влияния повышенных нормативов теплозащиты ограждающих конструкци й на эксплуатационные характеристики зданий для массового строительства. 3. Изучить закономерности управления разработкой конструктивных решений стен в процессе проектирования зданий 4. Исследовать по условиям обеспечения комплекса параметров микроклимат а и энергосбережения классификацию наружных ограждающих конструкций и выявить общие принципы управления параметрами теплозащиты и инженерных решений зданий. 5. Исследовать эксплуатационные характеристики ограждающих конструкций с различной тепловой инерци ей в климатических стендах и оценить их длительные эксплуатационные , в том числе теплотехнические свойства под воздействием знакопеременных температур , имитирующих условия эксплуатации. 6. Разработать методику составления бизнес-планов для энергоэффекти вных объектов. 7. Подготовить документацию , промышленное производство и осуществить экспериментальное строительство головных образцов энергоэффективных и модернизированных серий жилых домов для массового строительства. 8. Исследовать методы учёта и поощр ения экономии энергоресурсов в строительстве , разработать Положение об экономическом стимулировании участников строительства энергоэффективных объектов и проект соответствующего регионального законодательства. В результате осуществлённого специалистами ст роительного комплекса пятилетнего цикла исследований , проектных разработок и экспериментального строительства решена важная народнохозяйственная задача , заключающая в создании на примере Москвы научных основ управления энергосберегающими технологиями в ма с совом строительстве , включая методологическое обеспечение решения нормативных , материаловедческих , конструкторских и управленческих задач . Результаты исследований внедрены при экспериментальном и массовом проектировании и строительстве жилых зданий с повы ш енными теплозащитными свойствами в Москве. Суммарный эффект - экономия 236 тыс . гКал тепловой энергии и 3,17 млн.Квт· ч электроэнергии в год. Таким образом , решение методики инновационного менеджмента вышеперечисленного круга нормативных , материаловедчески х , конструкторских , управленческих и экономических задач , направленных на совершенствование теплозащиты многоэтажных и гражданских зданий с целью экономии энергии при их эксплуатации , безусловно , являются важной народнохозяйственной задачей , имеющей науч н ую и практическую актуальность не только для Москвы , но и всех регионов России .[2,6]. Список использованной литературы : 1. Анализ существующих и потенциальных энергосберегающих технологий в России и за рубежом . Доклад Миннауки РФ . -М ., 1997. 2. Дми триев А.Н . Управление энергосберегающими инновациями . -М .:АСВ ,2001. - 320 с. 3. Козлов В.Б . Энергосберегающие технологии в современном строительстве . -М .:Стройиздат , 1990.- 296 с. 4. Луженский А ., Комаров О . "Демонстрационный проект в городе Краков (Поль ша )". 5. Перевозчиков А.О . Экономические основы энергосбережения . Доклад . Выставка "энергосбережение - 1999", 1999г . 6. Тертичник Е . “Пути энергосбережения в гражданских зданиях . Энергоэффективность зданий ., инженер , доцент МГСУ По материалам семинара Н ТС “Стройинформ” “Пути энергосбережения в гражданских зданиях . Энергоэффективность зданий” . 7. Холщевников В.В ., Луков А.В . Климат местности и микроклимат помещений . -М .: АСВ ,2001. -200 с.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Меркель: "Володя, мы не приедем на парад".
Путин: "Это правильно. Шествие пленных мы и не планировали".
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru