ГУО «Дитвянская средняя школа»
Составила:
Цель работы
Обследование здания школы с целью установления эффективности использования топливных ресурсов, определение реального потенциала экономии тепловой энергии, разработка мероприятий по энергосбережению на ближайшую перспективу.
Задачи работы
*Поиск информации из различных источников для расширения знаний о возможных путях энергосбережения.
*Провести упрощённый энергоаудит здания учреждения образования и анализ его результатов.
*Приобрести личный опыт и умения по определению расхода и экономии тепловой энергии.
*Определить влияние энергосберегающих мероприятий на выброс в атмосферу углекислого газа.
*Распространить информацию о работе среди всех школьников и педагогического коллектива.
Область исследования: тепловые ресурсы учреждения образования и их сбережение, влияние энергосберегающих мероприятий на окружающую среду.
Объект исследования: энергосистема школы.
Предмет исследования: использование тепловой энергии в школе, выбросы отходов сжигаемого топлива в окружающую среду.
Для плодотворной работы и учёбы необходимы комфортные условия: рациональный интерьер и «энергетический комфорт». В понятие «энергетического комфорта» входит:
- достаточное естественное и искусственное освещение во все времена года;
- оптимальная температура окружающего воздуха.
Комфортной температурой считается температура от 180С до 240С в зависимости от физиологии человека. Относительная влажность в пределах 40-60%. Очень важна роль вентиляции школьных помещений. Она помогает бороться с сыростью, способствует созданию воздушной среды, препятствует распространению воздушно-капельной инфекции. Здание обязательно должно облучаться прямыми солнечными лучами, которые способствуют оздоровлению организма человека и оказывают сильное бактерицидное действие на микрофлору в помещении.
Для обеспечения тепловой энергией школы используется сжигание органического топлива в котельной. В результате сжигания в атмосферу выбрасываются вредные вещества и газы, среди которых и CO2. Углекислый газ «улавливает» солнечное тепло, не давая ему «убежать» обратно в космос. Накопление углекислоты, превышающее допустимую норму (0,003% по массе) в атмосфере, способствует глобальному потеплению на планете, что в свою очередь сказывается на климате, а значит и на погоде. Климатические изменения происходят быстрее, чем когда-либо в истории человечества. По данным исследователей, за последние 100 лет прирост углекислого газа в атмосфере составил 10-15%, а за год прирост составляет 0,4%.
Уменьшить вредное воздействие мы можем через уменьшение выбросов углекислого газа благодаря эффективному использованию тепловой энергии, производимой на котельной.
Для определения возможных путей экономии тепловой энергии был проведён упрощённый энергоаудит здания школы.
Энергетический аудит – это обследование здания с целью сбора информации об источниках энергии и её потреблении, разработка рекомендаций и технических решений по снижению энергетических затрат.
Основные задачами упрощенного (предварительного) энергоаудита являются:
• определение годового объема энергопотребления;
• приблизительная оценка потенциала энергосбережения;
• определение возможностей для немедленной реализации мер (особенно незатратных и малозатратных) по повышению энергоэффективности;
• определение направлений для проведения более подробных исследований (измерений).
Характеристика здания школы
Государственное учреждение образования «Дитвянская средняя школа»
расположено по адресу: ул. Гагарина, д. 11. а/г. Дитва, Лидский р-н, Гродненская обл., Республика Беларусь.
Таблица 1.
1 | Назначение здания | Учебное |
2 | Год постройки | 1974 |
3 | Этажность строения | 3 |
4 | Компактность здания | у здания нет много выступов и углов |
5 | Высота в метрах | 10,6 |
6 | Площадь застройки, м2 | 1 500 м2 |
7 | Объем здания, м3 | 3 292 м2 |
8 | Отапливаемая площадь, м2 | 3 292 м2 |
9 | Основной материал стен | Бетон-кирпич |
10 | Толщина стен, см | 54 |
11 | Площадь наружных стен, м2 | 2 226 м2 |
12 | Площадь остекленения, м2 | 1 445 м2 |
13 | Состояние окон: | Окна заменены на двухкамерные деревянные стеклопакеты 7 лет назад, в хорошем состоянии. Оконные блоки хорошо закреплены в стенах, стыки хорошо герметизированы. |
14 | Наличие утепления | Стены и полы не утеплены. Крыша утеплена керамзитом и слоем минеральной ваты. Трубопроводы системы отопления утеплены. |
15 | Система отопления | Однотрубная вертикальная с возможностью регулирования отопления всего здания в теплопункте, а также имеется возможность индивидуального регулирование на отдельных батареях. |
16 | Тип вентиляции | Естественная приточная вентиляция через вентиляционную шахту. |
17 | Использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ): | ВИЭ не применяются. |
18 | Тип кровли | Мягкая |
19 | Намокание стен, полов, фундамента, наличие плесени | Не обнаружено |
Здание школы ориентировано фасадом на юго-запдад. Что дает возможность использования солнечной энергии при такой ориетации здания уменьшается и соответственно примерно на 4 % энергопотребление.
Одним из требований к современным зданиям является компактность строительных форм. В нашем случае здание школы не имеет много выступов и углов (рис.1). Это в свою очередь также сказывается на энергопотреблении.
Рис.1. Контурность здания
Важным аспектом, связанным с пассивным использованием солнечной энергии, является рациональное размещение помещений в здании. На примере второго этажа (рис.2) видно, что помещения размещены рационально.
Рис.2. План 2 этажа
На солнечной стороне находятся 9 учебных кабинетов; фойе, три учебных кабинета и актовый зал размещены там, где солнце светит только перед заходом.
На третьем этаже все 8 учебных кабинетов расположены на солнечной стороне.
Рис.3. План 3 этажа
Таким образом при проектировании и строительстве здания школы в достаточной мере учтены возможности экономии тепловой энергии.
Анализ теплопотерь
Теплопотери - это количество энергии (тепла), которую теряет здание за единицу времени. Величина этих потерь не является постоянной. Тепловые потери в основном зависят от: * Разницы температур в доме и на улице (чем разница больше, тем потери выше).
* Теплозащитных свойств стен, окон, перекрытий, покрытий (так называемых ограждающих конструкций).
*Существенные потери идут на подогрев попадающего внутрь помещения наружного воздуха («сквозняк»).
Рис.4. Потери тепла в доме
Потери тепла:
- за счёт воздухообмена, включая инфильтрацию;
- через наружные стены;
- через оконные проёмы;
- через дверные проёмы;
- через крышу;
- через пол.
В учреждении образования установлены двойные деревянные стеклопакеты. Потери тепла через окна при отсутствии щелей составляют за весь отопительный сезон до 20% от всей потреблённой теплоэнергии. Уменьшить данный показатели потерь при существующих окнах сложно. Однако не стоит забывать, что большая часть тепла теряется через щели. По данным, которые упоминаются в литературе, общая потеря тепла через окна может достигать одной трети. Значит, путём проведения определённых мероприятий по герметизации существующих окон можно сэкономить до 15% тепловой энергии.
Для определения источников инфильтрации (сквозняков) мы использовали обыкновенную зажжённую свечу (фото 1).
В местах, где были обнаружены пропуски воздуха, окна «утеплили». (фото 2)
|
|
Оптимальными методами устранения инфильтрации являются:
- герметизация трещин и стыков в стеклах специальным клеем– силиконом;
- оклейка оконных рам с предварительным заполнение щелей ватой, поролоном;
- создание разреженного пространства между стёклами;
Теплопотери через стены составляют в среднем 35%. Поэтому проблема утепления стен очень актуальна. В качестве материала для утеплителя можно использовать пенопластовые блоки, гипсокартон.
Не малое значение в сохранении тепла играет крыша строения. Она защищает стены и фундамент от осадков, обеспечивает теплозащиту внутренних помещений.
Конструкция крыши школы многослойная: стекловолокно, керамзит, бетонная стяжка и три слоя рубероида. Такое устройство крыши обеспечивает достаточно хорошую термоизоляцию (фото 3).
Фото 3. Крыша школы
Через входные двери теряется от 5 до 15% тепловой энергии. Входные двери школе двойные (фото 4).
Фото 4. Двери школы
На запасных выходах стоят одинарные двери (фото 5,6). Теплопотери через них максимальные.
Фото 5,6.Запасные выходы
Для уменьшения теплопотерь через двери запасных выходов необходима установка двойных дверей. Это снизит потери тепловой энергии примерно в два раза.
Фото 7. Батарея на лестничной клетке
Дополнительно теплопотери в школе можно снизить путём установки регулировочного крана на батарее, которая находится на лестничной клетке запасного выхода (фото 7). Это самое тёплое место в школе.
В спортивном зале, кабинете информатики на батареях отопления установлены защитные экраны, которые также значительно снижают эффективность отопления.
Рис.5 Потери тепла при использовании экранов
Фото 8,9. Защитные экраны в спортзале и кабинете информатики
Анализ расходования теплоэнергии
В школьном теплопункте несколько раз в месяц снимаются показания теплосчетчика (фото 9).
Фото 9. Снятие показаний теплосчётчика
Теплопункт оборудован современными приборами учета тепла (фото 9, 10).
Фото 9. Теплопункт
А) Б)
Фото 10. Приборы учета на входе (а) и выходе (б)
Анализ расходования теплоэнергии в школе за 2011/2012 учебный год
СЕНТЯБРЬ | ОКТЯБРЬ | НОЯБРЬ | ДЕКАБРЬ | ЯНВАРЬ | ФЕВРАЛЬ | МАРТ | АПРЕЛЬ | МАЙ | ИЮНЬ | ИЮЛЬ | АВГУСТ | |
Факт | 7, 89 | 25 | 31 | 36 | 39, 775 | 40 | 24 | 18 | 2,44 | - | - | - |
лимит | 6,59 | 22,44 | 28,39 | 49 | 41 | 41,23 | 39,02 | 18,53 | 6,47 | - | - | - |
Анализ расходования теплоэнергии в школе за 2012/2013 учебный год
СЕНТЯБРЬ | ОКТЯБРЬ | НОЯБРЬ | ДЕКАБРЬ | ЯНВАРЬ | ФЕВРАЛЬ | МАРТ | АПРЕЛЬ | МАЙ | ИЮНЬ | ИЮЛЬ | АВГУСТ | |
Факт | 0,64 | 27,1 | 23,2 | 33 | 41 | 25 | ||||||
лимит | 10,83 | 25,74 | 32,86 | 38,13 |
Перспективный план по экономии теплоэнергии в школе
- химическая промывка системы отопления;
- осуществление мероприятий по герметизации окон;
- утепление наружных стен пенопластом или гипсокартонном;
- установка двойных дверей на запасных выходах;
- замена заграждающих экранов в спортивном зале и кабинете информатики.
Доказано, что проведение энергосберегающих мероприятия в школе, кроме прямой финансовой экономии, приведет к значительному снижению выброса углекислого газа и других вредных веществ котельной в атмосферу, что будет способствовать улучшению ее экологического состояния.
Распространение информации о выполненных исследованиях по теплопотерям и поступлениям углекислого газа в атмосферу среди школьников и педагогического коллектива привлечет их внимание к современной глобальной проблеме энергосбережения. Тем самым будет внесена скромная лепта в глобальный процесс борьбы с «парниковым эффектом».
