Енергозабезпечення комплексу житлових будівель ЛКП "Бондарівка" та розроблення заходів з підвищення ефективності енерговикористання

Таблиця 6.7. Розрахункові параметри

Таблиця 6.8.

Таблиця 6.9 Теплотехнічні та енергетичні показники

Таблиця 6.8 Висновки за результатами оцінки енергетичних параметрів будинку

8. Система контролю та оперативного планування використання енергоресурсів на об'єкті

У сучасній практиці багатьох країн світу діяльність в галузі енергозбереження носить назву енергетичний менеджмент (Energy management). Вперше це поняття з'явилося в 70-х роках минулого сторіччя в економічно розвинених країнах Західної Європи, у США і Японії. Під цим терміном прийнято розуміти самостійну область знань, науку, методологію, а також практичний інструментарій здійснення процесу управління використанням усіх видів паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР). Причому мається на увазі, що управління використанням енергоресурсів повинно забезпечувати розумні, технічно та економічно обґрунтовані потреби людини в паливі та енергії, забезпечити мінімальний негативний вплив на навколишнє середовище, а також умови для ефективного використання ресурсного та інвестиційного потенціалу будь-якого господарського об'єкта.

Таким чином, основною метою управління використанням ПЕР на тому чи іншому виробничо-господарському об'єкті є досягнення високої енергетичної ефективності господарювання при одночасному раціональному використанні всіх інших його ресурсів. Для досягнення цієї мети на будь-якому об'єкті в зарубіжній практиці створюється спеціальна система енергетичного менеджменту, яка являє собою впорядковану сукупність взаємопов'язаних та взаємодіючих елементів, призначених для виконання відповідних функцій.

Постановка проблеми. В Україні ще з часів колишнього СРСР контроль та управління ефективністю використання паливно-енергетичних ресурсів в усіх галузях суспільного виробництва, зокрема і в бюджетній сфері, традиційно здійснювались на основі системи нормування питомих витрат палива та енергії.

Однак досвід багатьох попередніх десятиліть, а також останніх 10…15 років свідчить, що діюча в нашій державі система нормування питомих витрат ПЕР має низку суттєвих недоліків, які не дозволяють вважати відповідні норми, що встановлюються для різних підприємств, організацій та установ на основі діючих методик, достатньо обґрунтованими і прогресивними.

Отже, на підставі таких недосконалих «еталонів» енергоефективності не може бути вироблена оптимальна стратегія енергозбереження, не може правильно здійснюватись економічне стимулювання підвищення ефективності енерговикористання, не можуть коректно застосовуватись штрафні санкції за нераціональне використання ПЕР, тобто, не може здійснюватись якісне, дієве управління використанням палива та енергії. Все зазначене повною мірою стосується також об'єктів бюджетної сфери, в тому числі, і навчальних закладів.

Одним з найбільш очевидних недоліків існуючої системи нормування питомих витрат паливно-енергетичних ресурсів є проблема вибору одиниць вимірювання обсягу виробництва продукції, виконання роботи чи надання послуг, по відношенню до яких слід встановлювати відповідні норми енергоспоживання. Невирішеним це питання залишається і для закладів освіти. Це призводить до того, що норми питомої витрати палива та енергії, що визначаються для навчальних закладів, є величинами дуже нестабільними у часі, здебільшого, суттєво різними навіть для однорідних за призначенням об'єктів, і тому встановлюються у вигляді досить широких інтервалів їх значень.

До того ж, для поступового підвищення ефективності використання палива та енергії, підтримки вже досягнутого її рівня не достатньо тільки стратегічного (довгострокового) управління енергозбереженням на об'єкті. Необхідно здійснювати також оперативне управління ефективністю використання ПЕР. З цієї точки зору існуюча система нормування питомих витрат палива та енергії є абсолютно непридатною.

Виходячи з зазначених міркувань та звертаючи увагу на зарубіжний досвід, стає очевидним, що в нашій державі є необхідним якомога скоріше активізувати наукові дослідження в напрямку розробки, експериментальної перевірки та впровадження сучасних підходів та методів контролю і управління ефективністю енерговикористання, альтернативних нормуванню питомих витрат паливно-енергетичних ресурсів, зокрема, і для закладів освіти.

На думку авторів, одним з доцільних та перспективних напрямків таких досліджень є аналіз та розвиток теоретичних основ і практичного досвіду застосування систем енергетичного менеджменту для вирішення задач контролю та управління енергоефективністю виробничо-господарських об'єктів.

Зокрема, що стосується оперативного управління ефективністю використання ПЕР, в будь-якій системі енергоменеджменту створюється і постійно функціонує підсистема з аналогічною назвою. Ця підсистема являє собою сукупність певної кількості однакових за призначенням елементів. У теорії і практиці енергетичного менеджменту в країнах Західної Європи, США, Японії ці елементи мають назву систем контролю і планування енергоспоживання (Monitoring and Targeting Systems або системи КіП).

Метою створення і функціонування систем КіП, крім оперативного управління ефективністю використання ПЕР, є також моніторинг реально досягнутих результатів впровадження проектів енергозбереження на об'єкті управління.

Слід зазначити, що методологія створення та функціонування подібних систем в колишньому Радянському Союзі розроблялася ще у 80-ті роки минулого сторіччя, проте результати роботи у цьому напрямі, отримані у тому числі в Україні (зокрема, і у НТУУ «КПІ»), практичного застосування не знайшли, оскільки вони суперечили основним принципам діючої на той час системи контролю та управління ефективністю використання ПЕР.

Автори цієї статті здійснюють наукові дослідження в напрямку удосконалення та подальшого розвитку методів оперативного контролю ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів на різних виробничо-господарських об'єктах, базуючись як на вітчизняному, так і на зарубіжному досвіді виконання цієї функції в системах енергетичного менеджменту.

Актуальність дослідження. Забезпечення раціонального використання паливно-енергетичних ресурсів, практичне вирішення задач енергозбереження в усіх галузях національної економіки на сьогоднішній день є однією з найбільш актуальних, можна сказати, життєво важливих проблем для всіх держав Східної Європи, в тому числі, і для України.

На думку авторів, об'єктивне, обґрунтоване вирішення питання кількісної оцінки та контролю рівня ефективності енерговикористання на різних виробничо- господарських об'єктах є однією з необхідних, можна сказати, ключових умов досягнення помітних практичних результатів у сфері енергозбереження. Тільки на основі коректного вирішення цієї задачі на всіх рівнях управління суспільним виробництвом можуть успішно виконуватись принципово важливі функції управління енергозбереженням як на рівні держави, так і на рівні окремих підприємств, організацій та установ.

Основні результати дослідження. Очевидно, що найбільш реально контролювати ефективність використання ПЕР може тільки експлуатаційний персонал підприємства або організації. Виходячи з цих міркувань, в зарубіжній практиці системи контролю і планування енергоспоживання будують виключно для локальних технологічних об'єктів (для окремих установок, машин, агрегатів, технологічних ліній, процесів тощо). З цієї причини на будь-якому виробничо-господарському об'єкті, як правило, створюють досить велику кількість систем КіП. Крім того, вибір саме таких, локальних об'єктів для побудови систем контролю і планування енергоспоживання є виправданим також необхідністю дотримання умови, щоб відповідні об'єкти мали єдиний облік витрат палива або енергії, а також, у міру можливості, управлялися мінімальним числом операторів. Очевидно також, що на будь-якому технологічному об'єкті необхідно створювати стільки окремих, незалежних систем планування і контролю енергоспоживання, скільки видів палива та енергії на ньому використовується.

Методологія побудови традиційних систем КіП універсальна, що дозволяє застосовувати їх для оперативного контролю ефективності використання будь-якого виду палива або енергії. Однак при цьому необхідно розуміти, що система КіП сама по собі не є енергозберігаючим заходом, тобто, не забезпечує енергозбереження на відповідному об'єкті, а лише створює умови для підтримання ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів на заданому рівні і періодичного, цілеспрямованого підвищення цього рівня.

Численні систем контролю і планування енергоспоживання, створені на виробничо-господарських об'єктах багатьох країн Західної Європи, зокрема, у Великобританії, стали логічним розвитком багаторічної практики періодичного проведення на цих об'єктах енергетичних аудитів, результати яких являють собою свого роду «моментальну фотографію» ситуації у сфері споживання палива та енергії, яка постійно змінюється.

Функціонування системи контролю і планування енергоспоживання на будь-якому об'єкті можна представити у вигляді схеми, яка відображає певний алгоритм контролю ефективності енерговикористання, тобто, основні функції систем КіП та послідовність їх виконання.

В основу побудови таких систем покладено встановлення залежності обсягу споживання палива або енергії на будь-якому об'єкті від низки показників (чинників), які істотно впливають на енергоспоживання. Тому створення системи контролю і планування енергоспоживання на технологічному об'єкті починається зі збору фактичних даних про витрату палива або енергії, а також про результати відповідних технологічних процесів і умови їх протікання (наприклад, обсяг випущеної продукції або виконаної роботи, тривалість роботи обладнання, основні параметри технологічного процесу, зовнішніх умов тощо).

В практиці зарубіжних країн оперативний контроль ефективності використання палива та енергії в системах КіП, як правило, здійснюється щотижня. Тому збір вихідних даних для побудови такої системи на будь-якому об'єкті здійснюється, як мінімум, протягом 5-10 тижнів.

Зібрані вихідні дані у подальшому аналізуються в двох аспектах. Перш за все, аналізується динаміка зміни у часі обсягів споживання палива або енергії на об'єкті.

Якщо енергоспоживання на даному об'єкті має нерівномірний характер, то додатково аналізується, які саме виробничі або технологічні чинники і наскільки суттєво впливають на зміну обсягу витрати палива або енергії на об'єкті.

На підставі виконаного аналізу наявних вихідних даних робиться наступний крок побудови системи контролю і планування енергоспоживання - визначаються так звані планові змінні, тобто, деякий «нормативний» рівень споживання палива або енергії на об'єкті. З цією метою для даного об'єкта встановлюється відповідний «стандарт» енергоспоживання. Такий «стандарт» необхідно мати, щоб в подальшому у процесі контролю енергоефективності порівнювати з ним фактичні значення витрати палива або енергії. При цьому «стандарт» енергоспоживання повинен представляти собою деякий максимально реалістичний прогноз «нормативного» рівня витрати того чи іншого паливно-енергетичного ресурсу, який необхідно і можливо досягти на даному об'єкті.

При цьому необхідно звернути увагу на важливу особливість таких систем - контроль ефективності використання палива або енергії в системах КіП на відміну, наприклад, від системи нормування їх питомих витрат, здійснюється безпосередньо на підставі фактичних обсягів споживання ПЕР, отриманих за допомогою відповідних приладів обліку.

Отже, «стандарт» енергоспоживання в системі КіП являє собою деяку математичну модель обсягу витрати відповідного виду палива або енергії в залежності від значень виробничих і технологічних параметрів, які суттєво впливають на нього.

«Стандарт» енергоспоживання може бути встановлений у вигляді константи, якщо жоден з наявних виробничих і технологічних параметрів істотно не впливають на витрату палива або енергії на об'єкті. Якщо ж на споживання відповідного паливно-енергетичного ресурсу істотно впливають один або декілька з наявних чинників, то «стандарт» встановлюють у вигляді рівняння одно факторної або багатофакторної, як правило, лінійної регресії. При цьому в традиційних методиках побудови систем КіП при встановленні «стандартів» не рекомендується використовувати більше трьох параметрів, що істотно впливають на енергоспоживання об'єкта, що розглядається.

Таким чином, «стандарт» енергоспоживання, що встановлюється в будь-якій системі КіП, являє собою деяку «норму» абсолютної, а не питомої витрати палива або енергії. Така «норма» не є «ідеальною», тобто мінімально необхідною для даного об'єкту, як норма питомої витрати енергії в традиційному її розумінні. Тим не менш «стандарт» енергоспоживання, як правило, є достатньо обґрунтованим, оскільки він цілком відповідає даному об'єкту і конкретним умовам його функціонування (параметрам технологічного процесу, зовнішніх умов тощо). Тобто «стандарт» енергоспоживання досить добре відображає рівень ефективності використання палива або енергії, реально досягнутий на даному об'єкті.

До того ж, «стандарт» енергоспоживання в системі КіП встановлюється не у вигляді конкретного числового значення, як це зазвичай робиться при встановленні норм питомої витрати енергії, а як вже було сказано, у вигляді деякої математичної моделі споживання енергії, тобто, у вигляді свого роду «енергетичної характеристики» об'єкту, що розглядається. Тобто, «стандарт» енергоспоживання являє собою не тільки достатньо обґрунтовану «норму» споживання палива чи енергії на даному об'єкті, але є також достатньо гнучким «еталоном» ефективного використання відповідного енергоресурсу, який враховує можливі зміни обсягів продукції, параметрів технологічного процесу, а також зовнішніх, в тому числі, кліматичних умов виробництва.

Після того, як «стандарт» енергоспоживання встановлений в аналітичному і, за можливості, в графічному вигляді, можна вважати, що побудова системи КіП на даному об'єкті завершена, і дана система вже може застосовуватися для оперативного контролю ефективності використання палива або енергії.

Однак, як свідчить практика, традиційні системи КіП недоцільно та й неможливо успішно застосовувати безпосередньо для контролю ефективності використання палива або енергії на об'єкті. Такі системи, швидше, являють собою дієвий «інструмент» для оперативного контролю результатів впровадження тих чи інших заходів з енергозбереження. Це означає, що, перш ніж система КіП почне функціонувати, необхідно не тільки встановити відповідний «стандарт» енергоспоживання, але також визначити і реалізувати на даному об'єкті деякий енергозберігаючий захід. Тільки в цьому випадку експлуатаційному персоналу об'єкта може бути поставлена достатньою мірою обґрунтована задача постійно забезпечувати таке використання палива або енергії, щоб фактичні обсяги їх споживання не перевищували встановленого «стандарту». Очевидно, що при цьому експлуатаційний персонал повинен також систематично збирати статистичні данні про роботу об'єкта, необхідні для нормального функціонування на ньому системи КіП.

Періодичний контроль ефективності використання палива чи енергії на будь-якому об'єкті (або контроль результатів впровадження на ньому відповідного енергозберігаючого заходу) в традиційних системах КіП може здійснюватись графічно, тобто, безпосередньо за графіком «стандарту» енергоспоживання або шляхом побудови спеціального графіка, який у зарубіжній практиці називають графіком кумулятивної суми (графіком CUSUM).

Системи КіП, що будуються і функціонують таким чином, зарекомендували себе як дієвий «інструмент» оперативного контролю ефективності використання палива та енергії. Зарубіжний досвід побудови та застосування численних систем контролю і планування енергоспоживання на багатьох виробничо-господарських об'єктах підтверджує, що такі системи, без сумніву, являють собою практичний інтерес для вітчизняних фахівців з енергетичного менеджменту як один з можливих напрямків розвитку методів оперативного контролю ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів.

Методологія створення та застосування таких систем приваблює, перш за все, простотою та незначними витратами часу на здійснення контролю енергоефективності, що саме і дозволяє оперативно вирішувати цю задачу. Причому період контролю ефективності використання палива чи енергії на будь-якому об'єкті з застосуванням систем КіП, в принципі, може бути дуже коротким, наприклад, рівним одній добі, зміні чи навіть одній годині.

Однак, як показали результати дослідження, в теоретичному та методологічному відношенні методики побудови та застосування систем КіП, що традиційно використовуються в зарубіжних країнах, мають низку суттєвих недоліків, спрощень та невирішених питань, які не дозволяють безпосередньо, «механічно» застосувати їх в умовах України або інших держав СНД для контролю та управління ефективністю енерговикористання.

9. Використання поновлюваних енергоресурсів

Напівпровідникові фотоелектричні елементи, що працюють на принципі перетворення світлової енергії сонячного випромінювання безпосередньо в електрику називають сонячними батареями (рис. 9.1).

Рис. 9.1 Схема роботи кремнієвої сонячної батареї

1 - чистий монокристалічний кремній; 2 - забруднений» кремній; 3 - акумулятор.

Тонка пластина складається з двох шарів кремнію з різними фізичними властивостями. Внутрішній шар являє собою чистий монокристалічний кремній. Зовні він покритий дуже тонким шаром «забрудненого» кремнію, наприклад з домішкою фосфору. Після опромінення такої «вафлі» сонячними променями між шарами виникає потік електронів і утворюється різниця потенціалів, а в зовнішньому ланцюзі, що з'єднує шари, з'являється електричний струм.

При цьому генерується постійний струм. Енергія може використовуватися як напряму різними навантаженнями постійного струму, запасатися в акумуляторних батареях для подальшого використовування або покриття пікового навантаження, а також перетворюватися в змінний струм напругою 220 В для живлення різного навантаження змінного струму.

Вживання сонячних батарей стає ефективним при об'єднанні їх в єдину систему з такими пристроями, як акумулятори, контролери, інвертування.

Сонячний модуль - це батарея взаємозв'язаних сонячних елементів, укладених під скляною кришкою. Фотоелектричну систему можна довести до будь-якого розміру. Власник такої системи може збільшити або зменшити її, якщо зміниться його потреба в електроенергії. У міру зростання енергоспоживання і фінансових можливостей, домовласник може додавати модулі. Чим інтенсивніше світло, падаюче на фотоелементи і чим більше їх площа, тим більше виробляється електрики і тим більше сила струму. Модулі класифікуються по піковій потужності у ватах. Один піковий ват - технічна характеристика, яка указує на значення потужності установки в певних умовах, тобто коли сонячне випромінювання в 1 кВт/м2 падає на елемент при температурі 25 оC. Така інтенсивність досягається за хороших погодних умов і Сонця в зеніті. Щоб виробити один піковий ват, потрібен один елемент розміром 10 x 10 см. Крупніші модулі, площею 1 м x 40 см, виробляють близько 40-50 Вт. Проте сонячна освітленість рідко досягає величини 1 кВт/м2. Більш того, на сонці модуль нагрівається значно вище за номінальну температуру. Обидва ці чинника знижують продуктивність модуля. В типових умовах середня продуктивність складає близько 6 Вт·год в день і 2000 Вт·год в рік на 1 Вт.

Хоча якість продукції не завжди однакова, більшість міжнародних компаній проводить достатньо надійні фотоелектричні модулі з терміном експлуатації до 20 років. На сьогоднішній день виробники модулів гарантують вказану потужність на період до 10 років.

Технології використання сонячної енергії активно розвиваються в багатьох країнах світу. Деякі з них вже досягли комерційної зрілості, успішно конкурують на ринку енергетичних послуг і навіть увійшли до повсякденного вжитку.

У Німеччині, наприклад, в рамках проекту «Тисяча дахів» 2250 будинків було обладнано фотоелектричними сонячними батареями. В США була прийнята ще масштабніша програма «Мільйон сонячних дахів», яка розрахована на період до 2010 року і склала 6,3 млрд доларів бюджетних вкладень.

Встановлена потужність сонячних фотоелектричних перетворювачів в світі перевищує 1 ГВт, причому на частку Японії доводиться 50 %. Україна, на жаль, набагато відстає по рівню вживання цих джерел енергії, хоча по праву може вважатися одним з родоначальників цього напряму. Багато космічних апаратів обладнано сонячними панелями, розробленими і випущеними в Києві.

В Каракумах для зварки конструкцій ферми застосували розроблений туркменськими фахівцями апарат, що використовує енергію сонця. Замість того, щоб привозити з собою громіздкі балони із стислим газом, зварювачі можуть використовувати невеликий акуратний чемоданчик, куди поміщена сонячна батарея. Народжений сонячним промінням постійний електричний струм використовується для хімічного розкладання води на водень і кисень, які подаються в пальник газозварювального апарату. Вода і сонце в Каракумах є біля будь-якого колодязя, так що громіздкі балони, які нелегко возити по пустелі, стали непотрібними.

Сонячні батареї поступово входять в наш побут. Вже нікого не дивують мікрокалькулятори, що працюють без батарей. Джерелом живлення для них служить невелика сонячна батарея, вмонтована в кришку приладу. Замінюють інші джерела живлення мініатюрною сонячною батареєю і в електронному годиннику, радіоприймачах і магнітофонах, садових ліхтарях.

Розвиток альтернативних джерел енергії в Україні находиться у зародковому стані, однак, як і в ситуації з вітроенергетикою, ми маємо непоганий потенціал для розвитку сонячної енергетики. Сьогодні в країні налагоджене власне виробництво високоефективних кремнієвих сонячних батарей із ККД до 20 %. А необхідні для комплектації систем електропостачання системи керування, акумуляторні батареї й інвертори, що перетворюють постійний електричний струм у змінний, виробляються в сусідній Росії. Хоча 90% комплектуючих до сонячних батарей сьогодні експортується за кордон, наявність високотехнологічного виробництва дозволяє говорити про можливість виробництва сонячних батарей власного виробництва, що значно здешевить їх кінцеву вартість. Тим більше, що своєрідний «фундамент» у розвиток альтернативних джерел енергії вже закладений Верховною Радою. На початку 2009 року президентом України був підписаний Закон про стимулювання використання альтернативних джерел енергії. Закон встановлює спеціальний коефіцієнт «зеленого» тарифу для електроенергії з використанням різних альтернативних джерел енергії, на який множиться звичайний тариф для споживачів другого класу напруги. У випадку енергії сонячного випромінювання, відповідно до закону, коефіцієнт має три можливих значення: для наземних об'єктів електроенергетики - 4,8, установлених на дахах будинків, будинків і споруд із величиною встановленої потужності понад 100 кВт - 4,6, а менш 100 кВт, а також установлених на фасадах будь-якої потужності - 4,4. Закон установлює «зелений» тариф на строк до 1 січня 2030 року.

Переваги використання сонячних батарей

До переваг використання сонячних батарей можна віднести:

?автономність;

?висока надійність;

?зниження витрат на гаряче водопостачання і опалювання до 85 % (сонячна енергія безкоштовна);

?економія органічних видів палива (мазуту, нафти, газу);

?скорочення викидів двоокису вуглецю;

?загальнодоступність і невичерпність джерела;

?відсутність проміжних фаз перетворення енергії;

?напівпровідникові сонячні батареї мають дуже важливу перевагу довговічність;

?розповсюдення сонячних установок серед населення і промисловості позитивно впливає на енергетичну безпеку Україну.

Недоліками сонячних батарей є перманентна залежність потужності від місцевих умов, часу доби і року, відносна дорожнеча, маленький коефіцієнт корисної дії і чутливість до механічних пошкоджень.

Розрахунки показують, щоб одержати великі кількості енергії, сонячні батареї повинні займати величезну площу - тисячі квадратних кілометрів.

Сьогодні виготовити таку величезну кількість сонячних елементів практично неможливо.

Вживані в сучасних фотоелементах надчисті матеріали - надзвичайно дорогі. Щоб їх виготовити, потрібне складне устаткування, вживання особливих технологічних процесів. Економічні і технологічні міркування поки не дозволяють розраховувати на отримання таким шляхом значних кількостей електричної енергії.

Останнім часом вчені у сфері конструювання матеріалів для напівпровідникових фотоелементів - провели ряд робіт, що дозволили наблизити час створення сонячних електростанцій. Коефіцієнт корисної дії сонячних батарей з нових структур провідникових матеріалів досягає вже

30 %, а теоретично він може скласти і 90 %!

Вживання таких фотоелементів дозволить в десятки разів скоротити площі панелей майбутніх сонячних електростанцій. Їх можна скоротити ще в сотні разів, якщо сонячний потік заздалегідь зібрати з великої площі, сконцентрувати і тільки потім подати на сонячну батарею. Отже в XXI столітті сонячні електростанції з фотоелементами можуть стати звичним джерелом енергії. Та і в наші дні вже має сенс одержувати енергію від сонячних батарей в тих місцях, де інших джерел енергії нема.

Таблиця 9.1 Характеристика сонячної батареї Kvazar

На основі даних з таблиці, ми можемо порахувати скільки коштує одна панель сонячної батареї:

Цпан= 150Ч1,5=225 євро=4725 грн.

На даху будинку по вулиці Скорини,38 встановлюємо 10 таких панелей. Обраховуємо загальну їхню вартість:

Цзаг = 10Ч4725=47250 грн.

В середньому в одному дні - є 6 сонячних годин. В наступній формулі порахуємо скільки таких годин є в цілому році :

Г=365Ч6=2190.

Визначаємо кількість енергії, яку вироблять ці 10 панелей за рік:

Епан = 2190Ч0,15Ч10=3285 кВтЧгод

Тариф 1 кВтЧгод електроенергії становить: 3,89 грн.

Обраховуємо скільки за рік ми економимо в грошах, споживаючу сонячну енергію а не електричну:

Ц сон.ен. = 3285Ч3,89=12778 грн.

Обраховуємо за скільки ці сонячні батареї окупляться, якщо не буде зростати ціна на електроенергію:

О = 47250/12778=3,7 року

Тепер розглянемо сонячну батарею іншого виробника:

Таблиця 9.2 Характеристика сонячної батареї Altek

На основі даних з таблиці, ми можемо порахувати скільки коштує одна панель сонячної батареї:

Цпан= 250Ч1,6=400євро=8400 грн.

На даху будинку встановлюємо 8 таких панелей. Обраховуємо загальну їхню вартість: Цзаг = 8Ч8400=67200 грн.

В середньому в одному дні - є 6 сонячних годин. В наступній формулі порахуємо скільки таких годин є в цілому році :

Г=365Ч6=2190.

Визначаємо кількість енергії, яку вироблять ці 8 панелей за рік:

Епан = 2190Ч0.25Ч8=4380 кВтЧгод

Тариф 1 кВтЧгод електроенергії для даної школи становить: 3,89 грн.

Обраховуємо скільки за рік ми економимо в грошах, споживаючу сонячну енергію а не електричну:

Ц сон.ен. = 4380Ч3,89=17036,2 грн.

Обраховуємо за скільки ці сонячні батареї окупляться, якщо не буде зростати ціна на електроенергію:

О = 67200/17036,2=3,9 року.

Розглянемо загальну порівняльну таблицю.

Таблиця 9.3. Порівняльна характеристика сонячних батарей

Висновок: ми визначили що при встановлення сонячних батарей фірми Kvazar KV - термін окупності становить 3,7 року. А при встановленні батарей Altek ACS - термін окупності буде 3,9 року. Але відзначимо що батареї Altek ACS мають потужність 250Вт, а Kvazar KV - 150 Вт. Для нашого будинку краще встановлювати батареї Kvazar KV.

10. Охорона праці та довкілля. безпека життєдіяльності

10.1 Природне освітлення приміщення ЖКГ

Природне і штучне освітлення в приміщеннях регламентується нормами ДБН В.2.5-28-2006 залежно від характеристики зорової роботи, найменшого розміру об'єкта розрізнення, розряду зорової роботи (І-VIII), системи освітлення, характеристики фону, контрасту об'єкта розрізнення з фоном.

Об'єкт розрізнення - це розглядуваний предмет, окрема його частина чи дефект, які потрібно розрізняти в процесі роботи.

Оцінка природного освітлення на виробництві внаслідок його змін залежно від часу доби, пори року й атмосферних умов проводиться у відносних показниках - за допомогою коефіцієнта природної освітленості КПО. Цей коефіцієнт і прийнято як нормовану величину.

На значення КПО впливають розмір і конфігурація приміщення, розміри і розташування світлоприймачів, відбивна здатність внутрішніх поверхонь приміщення та його затінюючи об'єктів. Залежно від призначення приміщення і розташування в ньому світлопрорізів КПО нормується від 0,1 до 10 %. Норми природного освітлення приміщень встановлені окремо (ДБН В.2.5-28-2006):

* при верхньому і бічному освітленні;

* при бічному освітленні, як при природному, так і при сполученому.

При односторонньому бічному освітленні нормується мінімальне значення КПО (emin) на відстані 1 м від стіни, найбільш віддаленої від вікна, а при двосторонньому боковому - в центрі приміщення.

У приміщення із верхнім чи комбінованим освітленням нормується середнє значення КПО на робочій поверхні (не ближче 1 м відстані). У побутових приміщеннях значення КПО має бути не меншим, ніж 0,25 %.

Освітлення нормується для кожного приміщення та робочого місця, виходячи з умов зорової роботи. Згідно з ДБН В.2.5-28-2006 працівники, що обслуговують системи енергозабезпечення громадської будівлі, виконують зорову роботу малої точності (розряд зорової роботи - 5). Для такого розряду зорової роботи КПО становить 3 % при природньому освітлені, верхньому або комбінованому та 1,8 % при суміщеному освітлені, верхньому або комбінованому. Мінімальна освітленість від штучного освітлення при загальному освітленні складає 200 люкс.

Розрахунок природного освітлення приміщень полягає у визначенні площі світлових отворів, необхідної для забезпечення нормативних вимог до освітленості (коефіцієнта природної освітленості).

Проводжу розрахунок необхідної площі і кількості вікон для приміщення ІТП. Нормативне значення КПО е0 для роботи з ІТП складає

1,2 %.

За місцевістю та орієнтацією в просторі світлових отворів (Львів, Пн) знаходжу значення коефіцієнта світлового клімату, який враховує особливості світлового клімату: m = 0,75

Розрахункове значення КПО визначається за формулою:

eн = е0 xЧm;

eн = е0 x m = 1,2 Ч 0,75 = 0,9.

Площа вікон при боковому освітленні визначається за допомогою наступного співвідношення:

= 0,9Ч1,4Ч1Ч13/(0,45Ч1,8 ) = 20,22.

де Sв - площа світлових отворів, які є в зовнішніх стінах освітлюваного приміщення ;

- площа підлоги приміщення, ;

= 0.9 - розрахункове значення КПО для заданого світлового клімату;

= 13,0 % - коефіцієнт світлової характеристики вікон при односторонньому освітленні, глибині приміщення 4-1 =3, відношенні довжини приміщення до глибини 6/3=2,0 і відношенні глибини до висоти освітлювального отвору 3/(1,755+0...