ОТП группа 641 - 21.03.2020г.

Задание по практической работе 9.6 «Анализ эффективности энергосберегающих технологий в строительстве»

Цель работы: выполнить расчет эффективности замены ламп накаливания на люминесцентные лампы с установкой датчиков движения в каждом подъезде на каждом этаже.

Исходные данные:  

- 5-этажный панельный жилой дом серии 1-335А (количество подъездов: 4).

- Замены требуют 60Вт лампы накаливания (60Вт лампы накаливания = 11 Вт люминесцентной лампы).

- Время работы 24ч 365 дней ламп накаливания.

- Время работы 2,5ч 365 дней люминесцентных ламп.

- Тариф на электрическую энергию Т = 3,5 руб./кВт*ч.

- Стоимость одной компактной люминесцентной лампы, 102руб.

- Стоимость монтажных работ составит 50% от стоимости оборудования.

- Стоимость одного регулятора системы освещения, 500руб.

Теоретическая часть практической работы

Человеческий фактор – причина постоянной работы осветительных приборов в помещениях (например, коридоры, кладовые и т.д.) в течение рабочего дня, несмотря на потребность в освещении в течение кратковременного периода времени.

Предлагается оснастить осветительные приборы устройствами на базе датчиков присутствия. Это усовершенствование позволит включать освещение только в случае присутствия человека в помещения. В настоящее время на рынке электротехнических устройств существует ряд недорогих изделий, позволяющих автоматизировать управление освещением. Устройство предназначено для монтажа на стене или потолке для использования совместно с ранее установленными светильниками. Встроенное реле позволит постепенно снижать электрическую нагрузку на люминесцентные лампы, что позволить увеличить срок их службы.

Использование ламп накаливания для освещения помещений приводит к значительному перерасходу электрической энергии, поскольку люминесцентные или светодиодные лампы, генерирующие аналогичный по мощности световой поток, потребляют в 4-9 раз меньше электроэнергии.

Соответствие мощностей ламп накаливания и компактных люминесцентных ламп приведено на рис. 1. Срок службы люминесцентных ламп в 2-3 раза больше, чем у ламп накаливания. Поскольку устанавливаются компактные люминесцентные лампы в те же цоколи, что и лампы накаливание, переоборудование системы освещения – процесс нетрудоемкий.

Рисунок 1. Соответствие мощностей ламп накаливания и компактных люминесцентных ламп

Область применения: освещение помещений с периодическим пребыванием людей в жилых и общественных зданиях.

Методика расчёта эффективности мероприятия

Шаг 1. Расчетное потребление электроэнергии на освещение помещений с временным пребыванием людей составляет, кВт*ч:

где N [шт]– количество ламп накаливания в местах с временным пребыванием людей; Р_лн [Вт] – мощность лампы накаливания; τ [ч] – время работы системы освещения; z – число рабочих дней в году, 10^-3=0,001.

Установка датчиков движения и присутствия позволит сократить число часов работы системы освещения до 1-2 часов. Замена ламп накаливания на компактные люминесцентные лампы позволит снизить использование электроэнергии на работу осветительных установок.

Шаг 2. Расход электроэнергии на освещение мест с временным пребыванием людей после внедрения системы автоматического регулирования и замены ламп составит, кВт*ч:

где Р_клл [Вт] – мощность компактной люминесцентной лампы; τ_а [ч] – время работы системы освещения после установки датчиков движения и присутствия.

Шаг 3. Экономия электроэнергии при внедрении мероприятий будет равна, кВт*ч:

Шаг 4. Годовая экономия в денежном выражении составит, тыс. руб.:

где T_ЭЭ [руб./кВт*ч] – тариф на электрическую энергию.

ПРИМЕР РАСЧЕТА

В школе временное пребывание людей характерно для восьми помещений. Всего в указанных помещениях установлено 20 ламп накаливания, единичной мощностью 70 Вт. Система освещения в помещениях работает в течение всего рабочего дня, который составляет 9 часов. Тариф на электрическую энергию Т = 5,39 руб./кВт*ч. Число рабочих дней учреждения в году – 247 дней.

Расчет: Расход электроэнергии на освещение помещений с временным пребыванием людей до замены ламп и установки датчиков движения, кВт*ч:

При внедрении системы автоматического управления освещением в помещениях с временным пребыванием людей время использования светильников, согласно опытным данным, уменьшится до 2,5 часа.

Замена ламп накаливания на компактные люминесцентные лампы позволит получить расход электроэнергии, кВт*ч:

где принимаем, что 70Вт лампы накаливания = 16 Вт люминесцентной лампы.

Экономия электроэнергии при внедрении мероприятий будет равна, кВт*ч:

Годовая экономия в денежном выражении составит, тыс. руб.:

При реализации мероприятий «Автоматизация освещения в местах общего пользования» и «Замена ламп накаливания на компактные люминесцентные лампы» достигается экономия в размере 15710 руб. Объем инвестиций в данные мероприятия, исходя из совокупных затрат на покупку и установку датчиков движения и присутствия, а также компактных люминесцентных ламп, составит, тыс. руб.:

где N_клл – требуемое количество ламп, шт.; С_клл – стоимость одной компактной люминесцентной лампы, руб.; k – доля затрат на монтаж датчиков движения в стоимости оборудования, руб.; N_а – требуемое количество регуляторов системы освещения (аналогично количеству ламп N_а= N_клл), шт.; C_а – стоимость одного регулятора системы освещения, руб.

При условии, что стоимость монтажных работ составит 50% от стоимости оборудования, инвестиции в проект, руб.:

Таким образом, используя формулу (1), находим срок окупаемости мероприятия:

Срок окупаемости рекомендуется округлять до целых чисел, т.е. в данном случае срок окупаемости составляет 1 год.

Срок службы компактных люминесцентных ламп составляет 2 года. Срок службы датчиков движения – 5 лет.