Ein Überblick über die Energieeinsparung in Gebäuden

Tipps und Techniken zur Energieeinsparung in Gebäuden

Die hohen Energiekosten wirken sich nachteilig auf alle Wirtschaftszweige aus und ein entschlossenes Bemühen, den Energieverbrauch und die Kosten zu senken, ist, Daher brauchen wir Energieeinsparung und ein energieeffizientes System in unseren Haushalten sowie in Industrie und Gewerbe. Energie ist einer der wichtigsten Inputs für die Industrie und die Hauptstütze der wirtschaftlichen Entwicklung des Landes.

Für ein Entwicklungsland kommt dem Energiesektor angesichts des ständig steigenden Energiebedarfs, der enorme Kapitalinvestitionen erfordert, eine entscheidende Bedeutung zu. Das Hauptziel des Energieaudits besteht darin, Möglichkeiten zur Reduzierung des Energieverbrauchs zu ermitteln, um die Betriebskosten zu senken.

Energie kann auch eingespart werden, wenn sie richtig verwaltet wird. Die Verwendung der gleichen Energie für eine maximale Nutzung ist der Schlüssel zu einem effizienten System.

Hinweis: Die Berechnungskosten sind nur beispielhaft und können von Land zu Land variieren.

Im Folgenden finden Sie einige der praktischen und am häufigsten praktizierten Methoden für Energiegespräche in Gebäuden:

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Ersatz von Hochleistungsleuchten durch schwache Lichter (LED-Leuchten) im Gebäude

Betrachten Sie ein altes Gebäude mit folgenden traditionellen Lichtern, und dann werden die Einsparungen, wenn wir die alten Lichter durch entsprechende LED-Leuchten ersetzen, sein

(Alle Daten variieren von Land zu Land und Hersteller zu Hersteller und dienen nur zu Referenzzwecken, die Preise sind in USD ($) angegeben, die für die Berechnung der Amortisation verwendet werden nur Zeitraum)

300 Kompaktleuchtstofflampen mit 36 ​​Watt werden durch 18 W ersetzt LED

Einsparung =(Anzahl der Lichter) x (Bewertung des vorhandenen Lichts – Bewertung des ersetzten Lichts)

Sparen=300×36-300×18 =5400 W

• 250 Leuchtstoffröhren mit  40 W mit 20W LED-Leuchten

Einsparung =250×40-250×20 =5000 W

• 20 Halogen-Metalldampflampen mit 150 W mit 45W LED warmweiß

Sparen =20×150-20×45 =2100W

• 5 Natriumdampf-Hochdrucklampen mit 250 W mit 90W LED warmweiß

Einsparung =5×250-5×90 =800W

Gesamteinsparung nach Austausch =(5400+5000+2100+800) Watt =13,32KW

Angenommen, das Büro arbeitet 10 Stunden am Tag, 300 Tage im Jahr und die Energiekosten betragen 0,1 $/Einheit.

Sparen in $ =13,32 x 10 x 300 x 0,1 =3996 $/Jahr (Es wird mehr für Büros sein, die rund um die Uhr arbeiten)

Investition:– (i)

LED-Leuchten-Kosten von LED/Watt sind 1 $ =(300×18+250×20+20×45+5×90) x1 $/Watt =$ 11750/-

Amortisationszeit =(Gesamtinvestition) / (Einsparung pro Jahr) =11750/3996 =2 Jahre 11 Monate .

Leuchtleistungsmerkmale häufig verwendeter Leuchten

Typischerweise liefert die LED-Beleuchtung 80–105 Lumen/Watt.

• Halten Sie Innenwände sauber und streichen Sie sie mit hellen Farben, um das Licht zu reflektieren.
• Verwenden Sie niedrige Trennwände, um das Licht in Bürobereichen zu „teilen“. Statt zwei 20-Watt-T5-Röhrenlampen zu verwenden, kann eine 40-Watt-Röhrenlampe zum Teilen in den Toiletten verwendet werden. Schlagen Sie eine Arbeitsplatzbeleuchtung anstelle einer allgemeinen Raumbeleuchtung vor.

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Anwesenheitssensoren:

Anwesenheitssensor kann zum Energiesparen und -sparen verwendet werden. Es kann die Belegung im Raum erkennen und würde das Licht ausschalten, wenn keine Belegung vorhanden ist. Es wird auf der Schalttafel platziert. Wenn der Raum nicht besetzt ist, wird die Versorgung mit Licht und Ventilatoren von der Schalttafel unterbrochen, selbst wenn der Schalter eingeschaltet ist.

Selbst dies würde die Wahrscheinlichkeit von Überhitzung und Feuer in Geräten verringern, wenn jemand vergisst, sie auszuschalten. Wir können auswählen, welche Geräte wir automatisch ausschalten möchten, wenn wir nicht im Raum sind, wie z. B. Klimaanlage, Ventilatoren, Lichter usw., durch einen einzigen Anwesenheitssensor, um die Kosten für die Verwendung eines einzelnen Sensors für jedes Gerät zu reduzieren. Andere Geräte wie Kühlschrank usw. können manuell ein- und ausgeschaltet werden.

Es kann bis zu 10 % des Energieverbrauchs für die Beleuchtung einsparen, was eine bewährte Methode zur Energieeinsparung im privaten und gewerblichen Bereich ist.

Für 60 zu verwendende Präsenzmelder (10 KW Lichtlast)

Speichern =20 % von 10 KW x 10 x 300 x 0,1 =$ 600/-

Investition (Kosten für einen Sensor betragen 16 $) =60×16 =960 $/-

Amortisationszeit =960/600=1 Jahr 7 Monate.

Schalter für Wechselstrom werden anders sein als Lichter, also müssen wir 60 andere Sensoren für Wechselstrom verwenden (jeweils 1,5 TR). Sie sparen auch 10 % Stromverbrauch, aber aufgrund der hohen Nennstromstärke fallen höhere Kosten an.

Einsparung =60×1,5TR =90×1,2 =108 KW

20 % von 108 KW =21,6 KW

Sparen in $ =21,6 x 10 x 300 x 0,1 =$ 6480/-

Investition in $ =60×40 =$ 2400/-

Amortisationszeit =2400/6480 =4,5 Monate.

Stellen Sie die Lüftergeschwindigkeit auf „Hoch“, außer bei sehr feuchtem Wetter. Wenn es feucht ist, zieht eine niedrige Lüftergeschwindigkeit mehr Feuchtigkeit aus der Luft. Halten Sie Geräte von Ihrem Klimaanlagenthermostat fern. Wärme von Geräten führt dazu, dass die Klimaanlage länger läuft. Öffnen Sie an kühlen Tagen und Abenden die Fenster, anstatt Klimaanlagen oder Ventilatoren zu verwenden. Ziehen Sie sich den Bedingungen im Freien angemessen an.

Andere Schwerpunkte – Verwendung von Anwesenheitssensoren, Fotozellen/Zeitschaltuhren für zusammengesetzte Beleuchtung

Auto-Timer können für die zusammengesetzten Lichter installiert werden. Mit dem technologischen Fortschritt können Dämmerungsschalter verwendet werden, um die Beleuchtung tageslichtabhängig zu schalten. Es ist jedoch darauf zu achten, dass der Sensor an einem Ort installiert wird, der frei von Schatten, Lichtstrahlen von Fahrzeugen und Störungen durch Vögel ist. Dimmer können auch in Verbindung mit der Fotosteuerung verwendet werden.

Infrarot- und Ultraschall-Anwesenheitssensoren können verwendet werden, um die Beleuchtung in Kabinen zu steuern. Es sei darauf hingewiesen, dass ausgeklügeltere Anwesenheitssensoren eine Kombination aus sowohl Infrarot- als auch Ultraschallerfassung haben; Diese Sensoren enthalten einen Mikroprozessor in jeder Einheit, der die Sensoren kontinuierlich überwacht und die Empfindlichkeitsstufen anpasst, um die Leistung zu optimieren.

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Allgemeine Bereiche

• Stellen Sie dort, wo Tageslicht vorhanden ist, Tageslichtsteuerungen bereit.
• Verwenden Sie kontinuierliches Dimmen für Räume mit geringer Bewegungsaktivität wie Lesen, Schreiben und Konferenzen. Verwenden Sie stufenweises Dimmen (Ein-/Ausschalten) für Räume mit starker Bewegungsaktivität wie Gehen und Regalaufräumen.
• Montieren Sie Ultraschall-Anwesenheitssensoren immer mindestens 6 bis 8 Fuß entfernt von HLK-Kanälen auf vibrationsfreien Oberflächen und platzieren Sie sie so, dass keine Erkennung vor der Tür oder der Öffnung des Raums erfolgt.
• Beziehen Sie in Räumen mit hoher Nutzerbeteiligung, wie z. B. Privatbüros und Konferenzräumen, immer Schalter zur manuellen Übersteuerung der Beleuchtung ein.

Konferenzraum:

• Verwenden Sie Anwesenheitssensoren mit dualer Technologie in größeren Konferenzräumen, um sowohl kleine Handbewegungen als auch größere Körperbewegungen optimal zu erkennen.
• An der Decke oder in der Ecke montierte Passiv-Infrarot-Anwesenheitssensoren werden für mittlere und kleine Konferenzräume verwendet.
• Schließen Sie immer Schalter ein, die eine manuelle Übersteuerung der Beleuchtung ermöglichen.
• Außenbeleuchtungssteuerung
• Verwenden Sie ein Beleuchtungssteuerpult mit Zeitschaltuhr und Fotozelle, um die Außenbeleuchtung so zu steuern, dass sie in der Dämmerung ein- und im Morgengrauen ausgeschaltet wird, und schalten Sie die nicht sicherheitsrelevante Beleuchtung abends früher aus, um Energie zu sparen und Einsparungen zu erzielen.

Variabler Frequenzantrieb mit variabler Spannung

VVVF (Variable Voltage Variable Frequency Drives) für das Türbetätigungssystem ist eine sehr effiziente Einheit, die jetzt von den Aufzugsherstellern für den Türbetätigungsmotor in allen Aufzügen verwendet wird. Während des Betriebs des Türmotors zum Zeitpunkt des Öffnens und Schließens der Aufzugstüren werden etwa 20 % des Stromverbrauchs eingespart.

Leistung des Türmotors – 11 KW x 10 Aufzüge =110 KW

Ersparnis =0,20 x 110 x 300 x 10 x 0,1 =$ 6600/-

Kosten pro Hub =$ 1400/-

Investition =1400×10 =14000 $

Amortisationszeit =14000/6600 =2 Jahre 2 Monate

Solarsystem für Außenleuchten

Wenn Außenleuchten den Verbrauch von 5kW haben , verwenden Sie ein Solarsystem für Außenleuchten, dessen Leistung 11 kW betragen sollte . Denn er kann nur zu 45% getragen werden Belastung seiner Bewertung.

Einsparung =5kwx11x365x0,1 =$ 1980/- pro Jahr

Die Kosten für das Solarsystem betragen $ 11880 (ca.)

Amortisationszeit =6 Jahre.

Die typische Lebensdauer von Solarmodulen beträgt 15–20 Jahre Daher müssen sie für einen maximalen ROI (Return On Investment) ordnungsgemäß gewartet werden. Staub und Feuchtigkeit sollten in regelmäßigen Abständen entfernt werden, da sie die Umwandlungseffizienz verringern.

Zentrale AC

Anstatt verschiedene Klimaanlagen in allen Räumen zu verwenden, kann eine zentrale Klimaanlage im Gebäude installiert werden. Der Energieverbrauch der zentralen Klimaanlage (0,66 KW pro Tonne) beträgt fast die Hälfte des Fenster- oder Split-AC (1,2 KW pro Tonne).

Installationskosten für Fenster oder Split-AC =$ 670 pro Tonne.

Kosten für Installationen des zentralen AC =$ 1350 pro Tonne aber der Preis sinkt mit zunehmender Kapazität.

Speichern =(1,2-0,66) x (1,5TR x 60) x 10 x 300 x 0,1 =$ 14580/-

Investition =(670×1,5×60) =60300 $/- (670 $/Tonne für 90 Tonnen Kapazität )

Amortisationszeit =60300/14580 =4 Jahre 1 Monat

• Schließen Sie während der Heiz- und Kühlperiode alle Fenster und Türen.

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Fußbodenheizung

Herkömmliche Raumheizungen verbrauchen viel Strom, da sie Wärme aus I ² erzeugen R-Verlust, während das Zentralheizungssystem nicht sehr effizient ist und hohe Installations- und Wartungskosten verursacht. Eine Fußbodenheizung ist eine moderne Lösung für dieses Problem.

Anstatt den Raum vom Boden über den Kanal der Zentralheizung zu heizen, wird der Boden mit Hilfe von unter dem Boden verlegten Rohrschlangen beheizt. Da heiße Luft dazu neigt, sich zum Boden zu bewegen, wird die Wärme im Raum besser verteilt als bei einer Zentralheizung, bei der nur 20 % heiße Luft den Boden erreicht, was eine erhebliche Einsparung sowohl bei Strom als auch bei der Wartung bedeutet.

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Infiltrations- und Wärmeverluste

Infiltration führt dazu, dass Wärme während der Heizperiode verloren geht oder während der Kühlperiode gewonnen wird, was zu Unannehmlichkeiten für die Gebäudenutzer führt. Darüber hinaus trägt es wesentlich zu unnötigen Heiz- und Kühlkosten bei. Um dies zu vermeiden, schließen Sie während der Heiz- und Kühlperiode alle Fenster und Türen.

Schalten Sie Heizkörper und Heizregister in Fluren, Fluren, Treppenhäusern und Lobbys ab. Verwenden Sie Thermostate mit automatischer Nachtabsenkung. Stellen Sie sicher, dass die Thermostate in Ihrem Gebäude manipulationssicher sind. Halten Sie Ihre Heizungsanlage gut eingestellt. Ein ineffizientes Heizsystem verschwendet 30-50 % der verbrauchten Energie, was für ein Energiesparsystem nicht geeignet ist.

Besondere Empfehlung zur Energieeinsparung in Gebäuden

• Wenn Keilriemen an Lüftungsgebläsen verwendet werden, wird empfohlen, Zahnriemen anstelle von Keilriemen zu verwenden. Es wird 3 % Energie beim Stromverbrauch einsparen und sorgt für weniger Schlupf.
• Indem Sie die Raumtemperatureinstellungen für die Klimaanlage um 1 °C erhöhen, werden 3 % des Stromverbrauchs der Klimaanlage eingespart. Wenn also die Raumtemperatur auf 21 °C statt auf 20 °C eingestellt wird, hat dies keinen großen Einfluss auf die Raumtemperatur, aber es wird viel Energie gespart. Auch mit zunehmender Temperaturdifferenz zwischen Raum und Umgebung nimmt die von der Klimaanlage verrichtete Arbeit zu. Türen und Fenster sollten also richtig geschlossen sein.
• Halten Sie die Filter von Split- und Fenster-Klimaanlagen sauber, da die Klimaanlage sonst bei gleichem Energieverbrauch den Raum langsam kondensieren wird. Es dauert also länger, die Raumtemperatur aufrechtzuerhalten, und es wird mehr Energie verschwendet. Erwägen Sie den Kauf eines Kühl-/Gefrierschranks, der manuell abgetaut werden muss. Diese sind energieeffizienter; Lassen Sie jedoch nicht zu, dass sich der Frost über 1/4″ aufbaut.
• Wenn Sie die AC-Temperatur auf 16 °C einstellen, kann der Raum nicht schnell gekühlt werden , es ist nur eine Referenz für den AC-Thermostat, die Kühlung zu stoppen, wenn die eingestellte Temperatur erreicht ist. Indem Sie die Einstellung auf 16 °C belassen, kühlt die Klimaanlage den Raum weiter, auch wenn sie nicht benötigt wird und somit mehr Energie verbraucht.
• Verwenden Sie FRP-Flügel im Kühlturm anstelle von Aluminiumflügeln. Sie haben einen geringeren Stromverbrauch bei gleicher Leistung. Sie haben weniger Trägheit und gute Festigkeit.
• Installieren Sie den Wasserstandssensor im Wassertank, damit der Motor automatisch stoppt, wenn er voll ist, da nach dem Vollwerden des Tanks kein Wasser in den Tank fließt, sondern der Motor noch läuft, sodass Energie gespart werden kann. Ein Sensor sollte in der Pumpe installiert werden, damit, wenn kein Wasser kommt, nicht unnötig gepumpt wird.

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Energiemanagement

Um die Anforderungen an den Stromverbrauch täglich zu erfüllen, kann ein Online-Managementsystem zur Energieeinsparung zur genauen Überwachung installiert werden. Dies bietet einen besseren Überblick über die Energieverteilung in verschiedenen Teilen des Gebäudes.

Wir können überwachen, wie viel Energie von verschiedenen Räumen und Zusatzgeräten verbraucht wird. Wenn also während der Nacht ein Licht oder ein Hilfsgerät unnötig eingeschaltet ist, kann es gefunden und ausgeschaltet werden. Planung, Verwaltung und Umsetzung von Energiesparprogrammen gemäß Energieeinspargesetz. Um die Umsetzung der ECBE (Energy Conservation Building Code) zu unterstützen, werden vom BEE (Bureau of Energy Efficiency) verschiedene unterstützende Maßnahmen durchgeführt/geplant.

Dazu gehören das Preisprogramm für Energieeinsparungen, Sensibilisierungs- und Schulungsaktivitäten, Kapazitätsaufbau staatlicher und kommunaler Durchführungsbehörden, Designhandbücher, Software sowie Schulung und technische Unterstützung für Architekten, Ingenieure und Code Officials &Awareness-Programme für Gebäudeeigentümer, Designer und Nutzer.

Energieeffizienz im Gebäude

• IEEE 519 – 1992 adressiert geradzahlige Harmonische, indem sie auf 25 % der Grenzwerte für die ungeraden Ordnungen innerhalb desselben Bereichs begrenzt werden. Gerade Oberschwingungen führen zu einer asymmetrischen Stromwelle, die eine Gleichstromkomponente enthalten kann, die Magnetkerne sättigt.
• Die zulässigen Grenzen für die verschiedenen Parameter sind Neutralstrom:8–10 % des RMS-Stroms und Neutralspannung:2 V
• Gemäß IEEE 519-Standards , die empfohlenen Grenzwerte für Oberschwingungen sind:

Stromharmonische:8 % THD, Spannungsharmonische:5 % THD

Ungleichgewicht:

Stromunsymmetrie:5 %, Spannungsunsymmetrie:4 %

• Der Leistungsfaktor sollte über Kondensatorbänke nahe bei Eins gehalten werden, damit Stromverluste in Kabeln und Schalttafeln reduziert werden und es keine Strafe von der Elektrizitätsbehörde gibt.

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Hinweis:In der Praxis gibt es in keinem Zweig der Physik so etwas wie ein ideales System, man kann nur versuchen, die Verluste innerhalb der Toleranzgrenze zu minimieren, aber sie können nicht darauf reduziert werden Null, um 100 % Energieeinsparung zu erhalten und energieeffizientes System im Haus. Dennoch sollten wir kontinuierlich versuchen, das bestehende System zu verbessern, um das maximale Potenzial der Wissenschaft freizusetzen und zu verstehen.