📄Работа №104405
Тема: Повышение энергоэффективности электрооборудования детского сада
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Электроэнергетика
Объем:
85 листов
Год:
2021
Просмотров:
280
5500
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 3
1 Анализ энергопотребления детского дошкольного образовательного учреждения 7
1.1 Структура потребления энергетических ресурсов детским дошкольным образовательным учреждением 8
1.2. Характеристика системы электроснабжения дошкольного образовательного учреждения 9
1.3 Характеристика системы теплоснабжения детского муниципального дошкольного образовательного учреждения 19
2 Мероприятия по повышению энергоэффективности системы инженерного оборудования детского дошкольного учреждения 33
2.1 Определение направлений технического повышения энергоэффективности детского дошкольного учреждения 34
2.2 Мероприятия по энергосбережению в системе теплоснабжения детского дошкольного учреждения 35
2.3 Мероприятия по энергосбережению в системе вентиляции детского дошкольного учреждения 45
2.4 Мероприятия по повышению энергетической эффективности системы освещения 52
3 Автоматизированная система управления инженерным оборудованием здания детского сада и определение показателей энергетической эффективности 65
3.1 Классы энергоэффективности зданий 68
3.2 Мониторинг показателей энергетической эффективности здания .. 72
Заключение 79
Список используемых источников 82
1 Анализ энергопотребления детского дошкольного образовательного учреждения 7
1.1 Структура потребления энергетических ресурсов детским дошкольным образовательным учреждением 8
1.2. Характеристика системы электроснабжения дошкольного образовательного учреждения 9
1.3 Характеристика системы теплоснабжения детского муниципального дошкольного образовательного учреждения 19
2 Мероприятия по повышению энергоэффективности системы инженерного оборудования детского дошкольного учреждения 33
2.1 Определение направлений технического повышения энергоэффективности детского дошкольного учреждения 34
2.2 Мероприятия по энергосбережению в системе теплоснабжения детского дошкольного учреждения 35
2.3 Мероприятия по энергосбережению в системе вентиляции детского дошкольного учреждения 45
2.4 Мероприятия по повышению энергетической эффективности системы освещения 52
3 Автоматизированная система управления инженерным оборудованием здания детского сада и определение показателей энергетической эффективности 65
3.1 Классы энергоэффективности зданий 68
3.2 Мониторинг показателей энергетической эффективности здания .. 72
Заключение 79
Список используемых источников 82
📖 Введение
Повышение темпов роста экономики страны невозможно без повышения энергетической эффективности различных ее отраслей [18]. При этом показатели энергоэффективности различных учреждений и предприятий могут оказывать существенное влияние на рост экономики региона [2]. Учитывая, что промышленные предприятия сами заинтересованы в повышении собственной энергоэффективности, имеют соответствующие финансовые возможности и потенциал для их реализации, то муниципальные учреждения в этом плане менее мобильны. Бюджеты муниципальных учреждений не могут позволить проведения крупных энергосберегающих мероприятий. Их финансирование должно осуществляться из муниципального, регионального или федерального бюджетов. Для участия в подобных финансированиях, руководство муниципального учреждения должно быть заинтересованно в этом вопросе. Об этом говорится и в требованиях 261-ФЗ [24].
В соответствии с последней редакцией и изменениями 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» необходимость периодических энергетических обследований стала не обязательной, при этом говорится, что все учреждения, в том числе и муниципальные, должны разрабатывать, утверждать и выполнять программы повышения энергетической эффективности и энергосбережения.
Однако для полноценной разработки программ и мероприятий по энергосбережению у руководителей муниципальных учреждений может быть недостаточно компетенций, поэтому должны быть созданы типовые мероприятия, и выполнен типовой технико-экономический расчет их внедрения и окупаемости.
Объектом диссертационного исследования является система инженерного оборудования дошкольного образовательного учреждения. Руководство учреждения, во главе с заведующим и ответственным за электрохозяйство, должны разработать программу повышения энергетической эффективности и энергосбережения сроком минимум на три года.
Для уже функционирующих долгое время дошкольных образовательных учреждений существуют типовые мероприятия, включающиеся в программу энергосбережения и повышения энергетической эффективности. К таким типовым мероприятиям можно отнести следующие:
• назначение ответственного за энергосбережение,
• инструктаж и обучение персонала,
• установка приборов учета холодной и горячей воды, тепловой энергии,
• замена устаревших светильников на энергосберегающие,
• утепление оконных конструкций или, по возможности, замена старых окон на новые,
• удаление зеленых насаждений, которые затемняют окна,
• регулярная промывка и ремонт системы отопления с заменой теплоизолирующего слоя,
• утепление или замена входных дверей, утепление чердачных и подвальных помещений,
• установка теплоотражателей за батареями,
• замена ветхой электропроводки (полностью или частично),
• монтаж систем управления движением с датчиками присутствия,
• регулярное отключение неиспользуемых приборов,
• систематическая чистка светильников и окон,
• отслеживание случаев использования энергии на нужды, не соответствующие деятельности детского сада.
Применение всех выше перечисленных мероприятий характерно для учреждений, которые были введены в эксплуатацию 10 и более лет назад. Применение указанных организационных мероприятий, таких как назначение ответственного за энергосбережение и инструктаж персонала могут не дать желаемого результата. Однако в любом случае, такие организационные мероприятия должны быть реализованы в учреждении. Следует так же отметить, что компетенций персонала, назначенного за энергосбережение и инструктаж персонала по мероприятиям, направленным на энергосбережение и повышение энергетической эффективности может быть недостаточно, так как решение проблем повышения энергетической эффективности и энергосбережения требует знания технических основ функционирования инженерных систем учреждения.
Поэтому актуальной становится задача повышения энергетической эффективности инженерных систем дошкольного образовательного учреждения и не высокой технической компетентности персонала дошкольных образовательных учреждений в рамках повышения энергетической эффективности и энергосбережения.
Исходя из представленной актуальности диссертационного исследования, можно сформулировать цель.
Целью диссертационного исследования является повышение энергоэффективности здания детского дошкольного образовательного учреждения за счёт внедрения энергоэффективного инженерного оборудования и технологий.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить и решить следующие задачи:
1. Проанализировать особенности инженерного оборудования здания детского сада и оценить текущее состояние системы инженерного оборудования здания;
2. Разработать перечень мероприятий, включающих применение современных систем по повышению энергетической эффективности детского муниципального дошкольного учреждения;
3. Разработать автоматизированную систему управления инженерным оборудованием здания детского сада и определения показателей энергетической эффективности в режиме реального времени.
При проектировании и строительстве детского дошкольного образовательного учреждения могли быть допущены незначительные отклонения и просчеты при выборе и монтаже оборудования, поэтому необходимо провести комплексный анализ системы инженерного оборудования дошкольного образовательного учреждения. Кроме того, за все время эксплуатации здания детского дошкольного учреждения изменились требования к энергетической эффективности зданий и сооружений и появились новые высокотехнологичные системы, позволяющие не только повысить энергетическую эффективность здания, но и снизить затраты на оплату потребляемых энергоресурсов [31] с сохранением требуемого микроклимата внутри помещения, что также сказывается на самочувствии детей.
Мероприятия по повышению энергетической эффективности могут быть достаточно затратными и для них должен быть выполнен технико-экономический расчёт и обоснование необходимости внедрения в данном учреждении.
Разработанные в диссертационном исследовании методики и системы, могут быть использованы на любом детском дошкольном учреждении, а с небольшими, минимальными, корректировками и в любом из образовательных учреждений.
В соответствии с последней редакцией и изменениями 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» необходимость периодических энергетических обследований стала не обязательной, при этом говорится, что все учреждения, в том числе и муниципальные, должны разрабатывать, утверждать и выполнять программы повышения энергетической эффективности и энергосбережения.
Однако для полноценной разработки программ и мероприятий по энергосбережению у руководителей муниципальных учреждений может быть недостаточно компетенций, поэтому должны быть созданы типовые мероприятия, и выполнен типовой технико-экономический расчет их внедрения и окупаемости.
Объектом диссертационного исследования является система инженерного оборудования дошкольного образовательного учреждения. Руководство учреждения, во главе с заведующим и ответственным за электрохозяйство, должны разработать программу повышения энергетической эффективности и энергосбережения сроком минимум на три года.
Для уже функционирующих долгое время дошкольных образовательных учреждений существуют типовые мероприятия, включающиеся в программу энергосбережения и повышения энергетической эффективности. К таким типовым мероприятиям можно отнести следующие:
• назначение ответственного за энергосбережение,
• инструктаж и обучение персонала,
• установка приборов учета холодной и горячей воды, тепловой энергии,
• замена устаревших светильников на энергосберегающие,
• утепление оконных конструкций или, по возможности, замена старых окон на новые,
• удаление зеленых насаждений, которые затемняют окна,
• регулярная промывка и ремонт системы отопления с заменой теплоизолирующего слоя,
• утепление или замена входных дверей, утепление чердачных и подвальных помещений,
• установка теплоотражателей за батареями,
• замена ветхой электропроводки (полностью или частично),
• монтаж систем управления движением с датчиками присутствия,
• регулярное отключение неиспользуемых приборов,
• систематическая чистка светильников и окон,
• отслеживание случаев использования энергии на нужды, не соответствующие деятельности детского сада.
Применение всех выше перечисленных мероприятий характерно для учреждений, которые были введены в эксплуатацию 10 и более лет назад. Применение указанных организационных мероприятий, таких как назначение ответственного за энергосбережение и инструктаж персонала могут не дать желаемого результата. Однако в любом случае, такие организационные мероприятия должны быть реализованы в учреждении. Следует так же отметить, что компетенций персонала, назначенного за энергосбережение и инструктаж персонала по мероприятиям, направленным на энергосбережение и повышение энергетической эффективности может быть недостаточно, так как решение проблем повышения энергетической эффективности и энергосбережения требует знания технических основ функционирования инженерных систем учреждения.
Поэтому актуальной становится задача повышения энергетической эффективности инженерных систем дошкольного образовательного учреждения и не высокой технической компетентности персонала дошкольных образовательных учреждений в рамках повышения энергетической эффективности и энергосбережения.
Исходя из представленной актуальности диссертационного исследования, можно сформулировать цель.
Целью диссертационного исследования является повышение энергоэффективности здания детского дошкольного образовательного учреждения за счёт внедрения энергоэффективного инженерного оборудования и технологий.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить и решить следующие задачи:
1. Проанализировать особенности инженерного оборудования здания детского сада и оценить текущее состояние системы инженерного оборудования здания;
2. Разработать перечень мероприятий, включающих применение современных систем по повышению энергетической эффективности детского муниципального дошкольного учреждения;
3. Разработать автоматизированную систему управления инженерным оборудованием здания детского сада и определения показателей энергетической эффективности в режиме реального времени.
При проектировании и строительстве детского дошкольного образовательного учреждения могли быть допущены незначительные отклонения и просчеты при выборе и монтаже оборудования, поэтому необходимо провести комплексный анализ системы инженерного оборудования дошкольного образовательного учреждения. Кроме того, за все время эксплуатации здания детского дошкольного учреждения изменились требования к энергетической эффективности зданий и сооружений и появились новые высокотехнологичные системы, позволяющие не только повысить энергетическую эффективность здания, но и снизить затраты на оплату потребляемых энергоресурсов [31] с сохранением требуемого микроклимата внутри помещения, что также сказывается на самочувствии детей.
Мероприятия по повышению энергетической эффективности могут быть достаточно затратными и для них должен быть выполнен технико-экономический расчёт и обоснование необходимости внедрения в данном учреждении.
Разработанные в диссертационном исследовании методики и системы, могут быть использованы на любом детском дошкольном учреждении, а с небольшими, минимальными, корректировками и в любом из образовательных учреждений.
✅ Заключение
В результате выполнения поставленных в рамках диссертационного исследования задач были получены следующие результаты:
1. Установлено, что все инженерные системы детского дошкольного учреждения, включая систему внутреннего электроснабжения, систему теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения находятся в удовлетворительном состоянии, повреждений в ходе осмотра не обнаружено.
2. Установлено, что в детском дошкольном образовательном учреждении отсутствует действующая система внешнего освещения. Данный факт не связан с уровнем энергетической эффективности, однако отсутствие системы негативно сказывается на безопасности. Необходимо предложить мероприятия по интеграции системы наружного освещения в энергоэффективную систему инженерного оборудования детского дошкольного образовательного учреждения.
3. Установлено, что фактические значения потребления тепла за 2019 год превышают расчетные. Это говорит о том, что в здании имеются места, которые являются очагами потерь тепла в атмосферу. Такими местами могут являться межпанельные швы, система вентиляции, оконные конструкции, дверные конструкции и не соответствующие нормативам теплопроводность материала ограждающих конструкций. Кроме того, данный факт может негативно сказываться на внутреннем микроклимате помещений детского дошкольного учреждения. Поэтому в работе необходимо рассмотреть возможные мероприятия по снижению потерь тепла и по повышению эффективности системы отопления здания детского дошкольного образовательного учреждения.
4. Показано снижение потребления холодной воды в детском дошкольном образовательном учреждении. Снижение потребления в 2019 году по сравнению с 2015 годом достигло 48%, что говорит о результативности проведенных в учреждении организационных мероприятий, направленных на повышение энергетической эффективности. Анализ документации, хранящейся в учреждении, в частности, программы энергосбережения показал наличие организационных мероприятий подобного характера в учреждении.
5. Выполнен обзор характеристик микроклимата помещений детского дошкольного учреждения, который устанавливается и нормируется ГОСТ.
6. Предложена, для оптимизации температурного режима внутри помещения, а также повышения энергоэффективности системы отопления здания установка автоматизированного индивидуального теплового пункта.
7. Выполнен анализ и классификация схем, автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов.
8. Для установки в детском дошкольном учреждении выбран автоматизированный тепловой пункт, выполненный по независимой схеме, так как данная группа автоматизированных тепловых пунктов позволяет выполнить интеграцию в систему отопления здания альтернативных источников тепловой энергии, в качестве которых в детском дошкольном учреждении предлагается использовать тепловые насосы системы воздух- воздух.
9. Выполнен анализ интеллектуальной системы вентиляции, включающей в себя датчики присутствия, движения и содержания углекислого газа.
10. Предложено дополнить интеллектуальную систему вентиляции помещений детского дошкольного учреждения приточно-вытяжной установкой со встроенным тепловым насосом системы воздух-воздух.
11. Для обеспечения требований нормативных документов разработана концепция энергоэффективной системы наружного освещения, так как проведенный в первой главе анализ показал отсутствие функционирующей системы наружного освещения.
12. Предложена концепция реконструкции системы внутреннего освещения помещений детского дошкольного образовательного учреждения и разработана модель управления внутренним освещением.
13. Выполнен обзор нормативной базы по определению классов энергетической эффективности зданий.
14. Проанализированы методы основные методы верификации показателей энергетической эффективности зданий и выполнена их группировка и классификация.
15. Определены классы энергетической эффективности зданий и характеризующие их показатели.
16. Разработана цифровая система мониторинга показателей энергетической эффективности здания детского дошкольного учреждения.
17. Разработана цифровая интеллектуальная система обеспечения управления микроклиматом помещений и механизм ее интеграции с системой мониторинга показателей энергетической эффективности здания детского дошкольного учреждения.
Результаты, полученные в магистерской диссертации, могут быть использованы для составления программ по энергосбережению и повышению энергетической эффективности детских дошкольных образовательных учреждений.
Разработанные в диссертационном исследовании системы должны быть адаптированы под конкретные здания.
Оборудование, выбранное в магистерской диссертации, может быть изменено на аналогичное с сохранением общей концепции системы.
1. Установлено, что все инженерные системы детского дошкольного учреждения, включая систему внутреннего электроснабжения, систему теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения находятся в удовлетворительном состоянии, повреждений в ходе осмотра не обнаружено.
2. Установлено, что в детском дошкольном образовательном учреждении отсутствует действующая система внешнего освещения. Данный факт не связан с уровнем энергетической эффективности, однако отсутствие системы негативно сказывается на безопасности. Необходимо предложить мероприятия по интеграции системы наружного освещения в энергоэффективную систему инженерного оборудования детского дошкольного образовательного учреждения.
3. Установлено, что фактические значения потребления тепла за 2019 год превышают расчетные. Это говорит о том, что в здании имеются места, которые являются очагами потерь тепла в атмосферу. Такими местами могут являться межпанельные швы, система вентиляции, оконные конструкции, дверные конструкции и не соответствующие нормативам теплопроводность материала ограждающих конструкций. Кроме того, данный факт может негативно сказываться на внутреннем микроклимате помещений детского дошкольного учреждения. Поэтому в работе необходимо рассмотреть возможные мероприятия по снижению потерь тепла и по повышению эффективности системы отопления здания детского дошкольного образовательного учреждения.
4. Показано снижение потребления холодной воды в детском дошкольном образовательном учреждении. Снижение потребления в 2019 году по сравнению с 2015 годом достигло 48%, что говорит о результативности проведенных в учреждении организационных мероприятий, направленных на повышение энергетической эффективности. Анализ документации, хранящейся в учреждении, в частности, программы энергосбережения показал наличие организационных мероприятий подобного характера в учреждении.
5. Выполнен обзор характеристик микроклимата помещений детского дошкольного учреждения, который устанавливается и нормируется ГОСТ.
6. Предложена, для оптимизации температурного режима внутри помещения, а также повышения энергоэффективности системы отопления здания установка автоматизированного индивидуального теплового пункта.
7. Выполнен анализ и классификация схем, автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов.
8. Для установки в детском дошкольном учреждении выбран автоматизированный тепловой пункт, выполненный по независимой схеме, так как данная группа автоматизированных тепловых пунктов позволяет выполнить интеграцию в систему отопления здания альтернативных источников тепловой энергии, в качестве которых в детском дошкольном учреждении предлагается использовать тепловые насосы системы воздух- воздух.
9. Выполнен анализ интеллектуальной системы вентиляции, включающей в себя датчики присутствия, движения и содержания углекислого газа.
10. Предложено дополнить интеллектуальную систему вентиляции помещений детского дошкольного учреждения приточно-вытяжной установкой со встроенным тепловым насосом системы воздух-воздух.
11. Для обеспечения требований нормативных документов разработана концепция энергоэффективной системы наружного освещения, так как проведенный в первой главе анализ показал отсутствие функционирующей системы наружного освещения.
12. Предложена концепция реконструкции системы внутреннего освещения помещений детского дошкольного образовательного учреждения и разработана модель управления внутренним освещением.
13. Выполнен обзор нормативной базы по определению классов энергетической эффективности зданий.
14. Проанализированы методы основные методы верификации показателей энергетической эффективности зданий и выполнена их группировка и классификация.
15. Определены классы энергетической эффективности зданий и характеризующие их показатели.
16. Разработана цифровая система мониторинга показателей энергетической эффективности здания детского дошкольного учреждения.
17. Разработана цифровая интеллектуальная система обеспечения управления микроклиматом помещений и механизм ее интеграции с системой мониторинга показателей энергетической эффективности здания детского дошкольного учреждения.
Результаты, полученные в магистерской диссертации, могут быть использованы для составления программ по энергосбережению и повышению энергетической эффективности детских дошкольных образовательных учреждений.
Разработанные в диссертационном исследовании системы должны быть адаптированы под конкретные здания.
Оборудование, выбранное в магистерской диссертации, может быть изменено на аналогичное с сохранением общей концепции системы.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.