Ресурсосбережение. Реализация систем энергосбережения и экономии водопотребления на примере административного здания общеобразовательной школы

ГБОУ «Школа с углублённым изучением иностранных языков № 000»

Ресурсосбережение.
  Реализация систем энергосбережения и экономии водопотребления на  примере административного здания общеобразовательной школы.

  Автор проекта: 

  ученик  8 Д класса ГБОУ Школа 1242

  Научный руководитель:

– учитель биологии

Москва

2018 год

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………….. стр.3-4 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ…………………………………….…….. стр. 4-6 Экономия водопотребления………………………………... стр. 4-5 Экономия потребления теплоносителя в системах центрального и воздушного отопления……………………………………......................... стр.  5-6 Экономия электропотребления…………………………….. стр.6 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА………………. стр. 6-7 ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ………………………………. стр. 7-15 ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………… стр. 15 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………….. стр.16

Введение

Актуальность: водо - и энергосбережение сегодня является основным принципом перехода к интегрированному управлению водными и энергетическими ресурсами и основой рационального природопользования. Россия - самая холодная в мире страна, как по длительности отопительного сезона, так и по доле населения, проживающей в областях, где наблюдается отрицательная среднегодовая температура. Обогрев, снабжение горячей водой и теплым вентиляционным воздухом каждого жителя России требуют больших затрат топлива. (https://studopedia. org)

Гипотеза: я считаю, что в школе не достаточно экономят энерго - и водные ресурсы.

Цель: Найти пути решения проблемы экономии энергии и воды. Предложить пути реализации систем энергосбережения и экономии водопотребления на  примере административного здания общеобразовательной школы.

Задачи:

Используя различные источники, найти информацию о рациональном расходе электроэнергии и воды. Выбрать объекты исследования. Провести ряд измерений при помощи счетчиков электроэнергии и воды. Проанализировать полученные данные, оценить количество потребляемой воды и энергии и найти, где есть нерациональное их использование. Предложить проект системы энергосбережения и экономии водопотребления на  примере административного здания общеобразовательной школы. Автоматизировать систему датчиками, таймерами и термостатами.

Методы исследования:

1. Теоретический

2. Анкетирование

3. Измерение

4. Анализ

Объект исследования: счетчики на горячую и холодную воду, счётчики на электроэнергию.

Время исследования: февраль 2018 г. – март 2018г.

Основная часть.

Глава 1. Анализ информационных источников.

Экономия водопотребления.

Один из самых простых и недорогих способов экономия воды — это отказаться от использования однорычажных смесителей по причине того, что пользователь как правило в 90% случаев открывает напор воды на максимум. Использование смесителей с кран-буксами снижает расход воды в разы. Тем самым пользователь не будет открывать воду на максимум. 

Также в некоторых случаях имеет смысл снизить общее давление в водопроводной сети холодного и горячего водоснабжения.

Существует еще один способ экономии водопотребления – это использование сенсорных смесителей, которые открывают воду в момент приближения рук под носик смесителя. Когда пользователь подносит руки под носик смесителя, кран автоматически открывает подачу воды. При случае, когда пользователь отдаляет руки от датчика, подача воды автоматически прекращается. Также у рода таких смесителей есть регулировка подачи напора воды.

Немного забегая вперед, поскольку в данном разделе мы говорим о горячем водоснабжении тоже, расскажу, как можно снизить расход горячей воды. Существует немало зданий образовательного учреждения с тупиковой системой горячего водоснабжения. Тупиковая ГВС - это однотрубная система, при которой при малом разборе воды последние потребители вынуждены сливать большое количество воды для того чтобы дождаться, когда вода в кране достигнет необходимой температуры.

Одним из примеров служит этому, если вы живете на одном из последних этажей многоэтажного дома и ночью откроете кран горячей воды, то вода будет горячей только через некоторое время. Хочу заметить, что водомер постоянно будет считать расход горячей воды, не зависимо от температуры воды.

Итак, для решения данной проблемы в административных зданиях, рекомендуется переделать систему из тупиковой в циркуляционную. Для этого в непосредственной близости с самой дальней точкой водоразбора от магистрального водопровода, прокладывается труба к вводу в здание. На этой трубе устанавливается циркуляционный насос. Таким образом, температура воды в системе во всех точках будет одинакова и не придется в холостую сливать воду для достижения нужной температуры. Также необходимо утеплить трубопровод, тем самым теплопотери будут минимальными.

Экономия потребления теплоносителя в системах центрального и воздушного отопления.

Для экономии теплоносителя в центральном отоплении существует несколько способов:

Одним из них является установка терморегуляторов в непосредственной близости радиаторов отопления, которые регулируют проток воды через радиаторы, ориентируясь на температуру в помещениях. Еще один способ экономия теплоносителя в системе отопления – это замена элеваторного узла на АУУ (автоматический узел управления), который регулирует циркуляцию и температуру теплоносителя в системе, ориентируясь на показания датчиков в помещениях.

Также в учреждения образования в типовых и в некоторых индивидуальных проектах школ используется система воздушного отопления. В данной системе частично можно использовать такие же методы экономии, как и в предыдущих системах. Это использование циркуляции еще не остывшего теплоносителя, и использование контроллеров в системе автоматического регулирования приточного воздуха. Например,  когда контроллер ориентируется на показания датчиков температуры, установленных в классах, и в зависимости от этого регулирует температуру воздуха, подаваемого в классы. Стоит отметить, что воздух подаваемый в классы, забирается с улицы, очищается, нагревается, увлажняется, и по системе воздуховодом подается в учебные помещения. Следовательно, при нормально работе системы рекомендуется проветривать помещения не чаще, чем во время перемен, в противном случае повышаются теплопотери всего здания.

Еще один способ экономии тепловой и электроэнергии - это использование универсальных таймеров, которые могут включать и выключать систему в ночное время, в выходные, в праздничные дни и в каникулярное время в сокращенном времени работы.

Экономия электропотребления.

Самое простое решение экономии – это выключать за собой свет. Но у нас задача – автоматизировать систему энергосбережения.  Существует много способов:

Колоссальная экономия электричества заключается в установке таймера. Во время уроков свет в коридорах выключается, тем самым затраты на электроэнергию можно снизить вдвое.

Также нужно оборудовать коридоры датчиками движения. На один датчик движения подключается 2-4 лампы. Коридор будет поделен по зонам. К примеру, во время урока сработал таймер, подача света прекратилась. Ученик, вышедший из класса, идет по коридоры. Датчики движения срабатывают, подача света возобновляется.

Замена линейных люминесцентных ламп на светодиодные значительно уменьшит затраты на электропотребление. Светодиодные лампы имеют малую мощность по сравнению с другими, и большую яркость.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ  ЧАСТЬ.

Заместитель директора по хозяйственной части помог мне в получении данных, которые представлены в таблице.

Таблица 1. Показатели электроэнергии (кВт) комплекса

ГБОУ Школа 1242

январь	декабрь	ноябрь
Здание 1	14520	5415	15180
Здание 2	21680	5595	24360
Здание 3	4565	25240	5840
Здание 4	4695	16080	6110
Итого:	45460	52330	51490

Вывод: из-за уменьшения длины светового дня, количество потребляемой энергии увеличивается.

Таблица 2. Показатели ХВС комплекса

ГБОУ Школа 1242

январь	декабрь	ноябрь
Здание 1	156	175	113
Здание 2	110	125	534
Здание 3	85	199	138
Здание 4	99	161	157
Итого:	450	660	942

Вывод: из-за количества рабочих дней зависит количество потребляемой воды.

ПРОЕКТНАЯ  ЧАСТЬ.

Большая экономия электричества заключается в применении таймера. Используя таймер, в начале урока свет в коридорах выключается, тем самым затраты на электроэнергию можно понизить вдвое.

Также нужно оборудовать коридоры датчиками движения. На один датчик движения подключается 2-4 лампы. Коридор будет поделен по зонам. К примеру, во время урока сработал таймер, подача электроэнергии прекратилась. Ученик, вышедший из класса, идет по коридору. Датчики движения срабатывают, подача света возобновляется.

Замена линейных люминесцентных ламп на светодиодные поможет значительно уменьшить затраты на электроэнергию. Светодиодные лампы имеют малую мощность по сравнению с другими, большую яркость, длительный срок эксплуатации.

  Рассмотрим ситуацию с применением датчика движения, таймера и светодиодной лампы.

  Понадобится:

Клеммные соединения ( 2 шт.) Автомат  ABB 6А (1 шт.) Таймер Тритон-014 (1 шт.) Датчик движения REV (1 шт.) Светодиодная лампа Gauss 8W LED (1 шт.) Бокс на 24 модуля с дверцей Рувинил (1 шт.) Соединительные провода (9 шт.) Наконечники для проводов (12 шт.) Маркировка для проводов (13 шт.) Кабельные стяжки (4 шт.) Электрическая вилка с выключателем ЭРА (1 шт.)

Электрическая схема:

Схема подключения прибора (таймера):

  Выполнение работы:

Поставим несколько клеммных соединений. Из 1 клеммы проведем провод с фазой в автоматический выключатель.  Из 2 клеммы проведем провод с нолем в шину.

Питание таймера.

Провод с фазой из автомата подключаем в клемму №1, а другой провод с нолем проводим из шины в клемму №2 таймера.

Подключение таймера к светодиодной лампе.

Из выхода автомата проводим провод с фазой в клемму №19 таймера.

Клемма №18,19 - замыкающий контакт. Из клеммы №18 провод идет на лампы. А ноль на лампу идет с шины.

Питание датчика движения.

Из клеммы №19 таймера (куда приходит фаза из автомата) проводим провод к питанию датчика движения. А ноль подключаем от шины.

Подключение датчика движения к светодиодной лампе.

От датчика движения идет выходной провод с фазой на лампу. А приходной провод ноль на питание датчика,  отводим на питание на лампы.

Подключение электрической вилки к клеммным соединениям.

  Итог работы:

Вывод: Конструкция очень проста, но к сожалению, её в образовательных учреждениях не используют.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Предлагаю:

Оборудовать коридоры датчиками движения. На один датчик движения подключается 2-4 лампы. Коридор будет поделен по зонам. Заменить линейные люминесцентные лампы на светодиодные, что поможет значительно уменьшить затраты на электроэнергию. Светодиодные лампы имеют малую мощность по сравнению с другими, большую яркость, длительный срок эксплуатации. Установить терморегуляторы в непосредственной близости от радиаторов отопления, которые отрегулируют проток воды через радиаторы, ориентируясь на температуру в помещениях.

Список информационных источников.

1.https://studopedia. org