Электрификация и автоматизация технологических процессов в доме усадебного типа с использованием возобновляемых источников электроэнергии, а именно - солнечных батарей, в условиях Южного Урала

150

1.3

ЛДОР

1

ЛБ13

40

40

21,7

4

Холл

6,4

Сухое, отапливаемое

50

30

10

Рабочее

Общее равномерное

50

1.3

ЛДОР

2

КЛС25/ТБЦ

25

50

6,1

5

Столовая

8,37

Сухое, отапливаемое

50

30

10

Рабочее

Общее равномерное

150

1.3

ЛДОР

1

КЛС25/ТБЦ

25

25

10

6

Прихожая

4,54

Сухое, отапливаемое

50

30

10

Рабочее

Общее равномерное

50

1.3

ЛДОР

1

КЛС25/ТБЦ

25

25

27

7

Кухня

10,8

10,8

влажное

50

30

10

Рабочее

Общее равно-мерное

150

1.3

ПВЛП-1

2

КЛС25/ТБЦ

25

50

8

8

Санузел

4,94

Сырое

50

30

10

Рабочее

Общее равно-мерное

50

1.3

ПВЛП-1

1

КЛС25/ТБЦ

25

25

35

3.4 Расчет осветительной установки с лампами накаливания

Произведем расчет осветительной установки с лампами накаливания для помещений дома, приведенных в таблице 3.7.

Таблица 3.7 - Требования к осветительной установке с ЛН и выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса.

Наименования помещения	Вид освещения	Система освещения	Источник света	Плоскость, в которой нормируется освещенность , м	, лк		Min допустимая степень защиты светильника
1	2	3	4	5	6	7	8
1. Гостиная	Рабочее	Общее равномерное	ЛН	Г-0.0	150	1,15	IP20
2. Спальня №1	Рабочее	Общее равномерное	ЛН	Г-0.0	150	1,15	IP20
3. Спальня №2	Рабочее	Общее равномерное	ЛН	Г-0.0	150	1,15	IP20
4. Холл	Рабочее	Общее равномерное	ЛН	Г-0.0	50	1,15	IP20
5. Столовая	Рабочее	Общее равномерное	ЛН	Г-0.0	150	1,15	IP20
6. Прихожая	Рабочее	Общее равномерное	ЛН	Г-0.0	50	1,15	IP20
7. Кухня	Рабочее	Общее равномерное	ЛН	Г-0.0	150	1,15	IP23
8. Санузел	Рабочее	Общее равномерное	ЛН	Г-0.0	50	1,15	IP51

Гостиная

Выбор светового прибора

Наиболее целесообразный тип светового прибора должен выбираться на основе полного технико-экономического сопоставления различных возможных вариантов. Выбор светового прибора для помещения гостиной представлен в таблице 3.8

Таблица 3.8 - Выбор светового прибора [17, стр. 241, 309-310]

IP 20	КСС	КПД	Мощность лампы, Вт
НБЛ02	Д	70%	60
ПЛК	Д	65%	150
НСО11	Д1	75%	100

Выберем световой прибор НСО11

Размещение световых приборов

По формуле (3.1) определим оптимальные размеры сторон квадратов или ромбов, по вершинам которых обычно размещают световые приборы

1,4 · 2,4 ? L_оп ? 1,6 · 2,4

3,36 ? L_оп ? 3,84

Принимаем L_оп = 3,5 м.

Определим количество световых приборов в помещении:

Количество светильников:

По формуле (3.3) определим параметр n_в

n_в =5,6 / 3,5 ? 2

По формуле (3.4) определим параметр n_а

n_a =3,6 / 3,5 ? 1

Общее количество светильников по формуле (3.5)

N = 2 ·1 = 2

Согласно расчету в помещении гостиной необходимо разместить два световых прибора данного типа.

Уточним расстояние между светильниками в ряду (3.6) и между рядами (3.7) светильников.

По формуле (3.6)

L_в = 5,6 / 2 = 2,8 м.

По формуле (3.7)

L_а = 3,6 / 1 = 3,6 м.

По формуле (3.2) определим высоту осветительной установки для данного помещения

H_р = 2,5 - 0,1 - 0,0 = 2,4, м.

Определение мощности осветительной установки в гостиной

Определим мощность осветительной установки в гостиной методом коэффициента использования.

Индекс помещения определим по (3.8)

i = 5,6 · 3,6 / 2,4 · (5,6+3,6) = 0,92.

Вычислим световой поток согласно (3.9)

Ф_св = (150 · 20,16 · 1,1 · 1,1) / (2 · 0,75)=2439,36 лм.

Так как световой поток большой, добавим количество светильников

Ф_св = (150 · 20,16 · 1,1 · 1,1) / (6 · 0,75)=813 лм.

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: БК 215-225 75 Ф_Н=950 лм [17,стр.62].

Рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (3.10):

где Ф_Н - каталожный поток, лм;

Ф_св - расчетный поток, лм.

Рассчитаем отклонение потока по формуле (3.10)

- 10 % ? ((950 - 813) / 813) · 100 ? +20 %.

По расчётам мы попадаем в отведённый интервал

- 10 % ? 16,8 ? +20 %.

Определим удельную мощность осветительной установки

Вычислим Р_уд по (3.11)

Р_уд =(75 · 6) / 20,16=22,32 Вт / м².

Спальня №1

Выбор светового прибора.

Из таблицы 3.8 для помещения Спальня 1 выберем световой прибор НСО11, так как этот светильник имеет наибольший КПД.

Размещение световых приборов

Так как световой прибор ЛДОР имеет кривую силы света типа Д2, то _с=1,4 и _э=1,6.

По формуле (3.2) определим высоту осветительной установки для Спальни №1

H_р = 2,5 - 0,1 - 0,0 = 2,4, м.

По формуле (3.1) определим оптимальные размеры сторон квадратов или ромбов, по вершинам которых обычно размещают световые приборы

1,4 · 2,4 ? L_оп ? 1,6 · 2,4,

3,36 ? L_оп ? 3,84.

Принимаем L_оп = 3,5 м.

Определим количество световых приборов в помещении:

По формуле (3.3) определим параметр n_в

n_в = в / L_оп =5,8 / 3,5 ? 2.

По формуле (3.4) определим параметр n_а

n_a = а / L_оп =3,0 / 3,5 ? 1.

Общее количество светильников по формуле (3.5)

N = n_в · n_a = 2 ·1 = 2.

Согласно расчету в помещении Спальня №1 необходимо разместить два световых прибора данного типа.

Уточним расстояние между светильниками в ряду (3.6) и между рядами (3.7) светильников:

L_в = 5,8 / 2 = 2,9 м ,

L_а = 3,0 / 1 = 3,0 м .

Определение мощности осветительной установки в Спальне №1

Определим мощность осветительной установки в Спальне №1методом коэффициента использования (аналогично разделу 3.3.1.3):

Индекс помещения определим по (3.8)

i = 5,8 · 3,0 / 2,4 · (5,8+3,0) = 0,82.

Вычислим световой поток согласно (3.9)

Ф_св = (150 · 17,4 · 1,15 · 1,1) / (2 · 0,51)=3236 лм.

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: БК 245-255-95

Ф_Н=2950лм [17,стр.62].

Рассчитаем отклонение потока по формуле (3.10)

- 10 % ? ((2950 - 3236) / 3236) · 100 ? +20 %.

По расчётам мы попадаем в отведённый интервал

- 10 % ? - 9,00 ? +20 %.

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (3.11)

Р_уд = (95 · 2) / 17,4 = 10,9 Вт / м²

Спальня №2

Выбор светового прибора

Из таблицы 3.8 для помещения Спальня №2 выберем световой прибор НСО11, так как этот светильник имеет наибольший КПД.

Размещение световых приборов

Так как световой прибор НСО11 имеет кривую силы света типа Д1, то _с=1,4 и _э=1,6.

По формуле (3.2) определим высоту осветительной установки для Спальни №2

H_р = 2,5 - 0,1 - 0,8 = 1,6, м.

По формуле (3.1) определим оптимальные размеры сторон квадратов или ромбов, по вершинам которых обычно размещают световые приборы

1,4 · 1,6 ? L_оп ? 1,6 · 1,6,

2,24 ? L_оп ? 2,56.

Принимаем L_оп = 2,5 м.

Определим количество световых приборов в помещении:

По формуле (3.3) определим параметр n_в

n_в = в / L_оп =2,0 / 2,5 ? 1 .

По формуле (3.4) определим параметр n_а

n_a = а / L_оп =2,2 / 2,5 ? 1.

Общее количество светильников по формуле (3.5)

N = n_в · n_a = 1 ·1 = 1.

Согласно расчету в помещении Спальня №2 необходимо разместить два световых прибора данного типа.

Уточним расстояние между светильниками в ряду (3.6) и между рядами (3.7) светильников

L_в = 2,0 / 1 = 2,0, м ,

L_а = 2,2 / 1 = 2,2, м .

Определение мощности осветительной установки в Спальне №2

Определим мощность осветительной установки в Спальне №2 точечным методом:

Определим гипотенузу

,(3.12)

По формуле (3.12)

Определим угол б

(3.13)

Согласно (3.13) получили

Условная освещенность определяется в контрольной точке как

(3.14)

где J_б¹⁰⁰⁰ - сила света итого источника света, кд;

Согласно (3.14)

Определим световой поток, Ф лм

Ф= 1000 · Е_н · К_з / м · Уе · з_св.(3.15)

Световой поток (3.15)

Ф= 1000 · 150 · 1,15 / 1,1 · 97,85 · 0,51=3074,26, лм.

Так как световой поток большой добавим светильники. N=2

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: БК 215-225-95 Ф_Н=1450,0 лм [17,стр.62].

Рассчитаем отклонение потока по формуле (3.10)

- 10 % ? ((1450 - 1537) / 1537) · 100 ? +20 %.

По расчётам мы попадаем в отведённый интервал

- 10 % ? - 5,66 ? +20 %.

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (3.11)

Р_уд = (95 · 2) / 4,4 = 43,18, Вт / м².

Столовая

Выбор светового прибора

Из таблицы 3.8 для помещения Столовая выберем световой прибор НСО11.

Размещение световых приборов

Так как световой прибор ЛДОР имеет кривую силы света типа Д2, то _с=1,4 и _э=1,6.

По формуле (3.2) определим высоту осветительной установки для Столовой

H_р = 2,5 - 0,1 - 0,8 = 1,6, м.

По формуле (3.1) определим оптимальные размеры сторон квадратов или ромбов, по вершинам которых обычно размещают световые приборы

1,4 · 1,6 ? L_оп ? 1,6 · 1,6,

2,24 ? L_оп ? 2,56.

Принимаем L_оп = 2,5 м.

Определим количество световых приборов в помещении Столовая.

По формуле (3.3) определим параметр n_в



n_в = в / L_оп =3,1 / 2,5 ? 1.

По формуле (3.4) определим параметр n_а

n_a = а / L_оп =2,7 / 2,5? 1.

Общее количество светильников по формуле (3.5)

N = n_в · n_a = 1 ·1 = 1.

Согласно расчету в помещении Столовая необходимо разместить один световой прибор данного типа.

Уточним расстояние между светильниками в ряду (3.6) и между рядами (3.7) светильников

L_в = 3,1 / 1 = 3,1 м ,

L_а = 2,7 / 1 = 2,7 м.

Определение мощности осветительной установки в Столовой

Определим мощность осветительной установки в Столовой методом коэффициента использования (аналогично разделу 3.3.1.3):

Индекс помещения определим по (3.8)

i = 3,1 · 2,7 / 1,6 · (3,1+2,7) = 0,63.

Вычислим световой поток согласно (3.9)

Ф_св = (150 · 17,4 · 1,15 · 1,1) / (2 · 0,51) = 3237 лм.

Так как световой поток большой добавим светильники. N=2.

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: БК 215-225-95 Ф_Н=1450,0 лм [17,стр.62].

Рассчитаем отклонение потока по формуле (3.10)

- 10 % ? ((1450 - 1618) / 1618) · 100 ? +20 %.

По расчётам мы попадаем в отведённый интервал

- 10 % ? -10 ? +20 %.

Определим удельную мощность осветительной установки в Столовой по формуле (3.11)

Р_уд =(95 · 2) / 8,37 = 22,70 Вт / м².

Холл

Выбор светового прибора

Из таблицы 3.8 для помещения Холл выберем световой прибор НСО11.

Размещение световых приборов

Так как световой прибор ЛДОР имеет кривую силы света типа Д2, то _с=1,4 и _э=1,6.

По формуле (3.2) определим высоту осветительной установки для Холла

H_р = 2,5 - 0,1 - 0,0 = 2,4, м.

По формуле (3.1) определим оптимальные размеры сторон квадратов или ромбов, по вершинам которых обычно размещают световые приборы

1,4 · 2,4 ? L_оп ? 1,6 · 2,4,

3,36 ? L_оп ? 3,84.

Принимаем L_оп = 3,5 м.

Определим количество световых приборов в помещении Холл.

По формуле (3.3) определим параметр n_в

n_в = в / L_оп =3,2 / 3,5 ? 1.

По формуле (3.4) определим параметр n_а

n_a = а / L_оп =2,0 / 2,5? 1.

Общее количество светильников по формуле (3.5)

N = n_в · n_a = 1 ·1 = 1.

Согласно расчету в помещении Холл необходимо разместить один световой прибор данного типа.

Уточним расстояние между светильниками в ряду (3.6) и между рядами (3.7) светильников

L_в = 3,2 / 1 = 3,2 м ,

L_а = 2,0 / 1 = 2,0 м .

Определение мощности осветительной установки в Холле

Определим мощность осветительной установки в Холле методом удельной мощности

Р_л = Р_уд · А / N, Вт,(3.16)

где Р_Л - мощность лампы, Вт;

N - число светильников;

Р_УД.- фактическая удельная мощность освещения, Вт / м².

Согласно расчету в помещении Холл необходимо разместить один световой прибор данного типа, с удельной мощьностью Р_УД = 6,1 Вт/м²

Р_л = 6,1 · 6,4 / 1= 36,6, Вт,

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: Б 235-245-40.

Прихожая

Выбор светового прибора

Из таблицы 3.8 для помещения Прихожая выберем световой прибор НСО11.

Размещение световых приборов

Так как световой прибор ЛДОР имеет кривую силы света типа Д2, то _с=1,4 и _э=1,6.

По формуле (3.2) определим высоту осветительной установки для Прихожей

H_р = 2,5 - 0,1 - 0,0 = 2,4, м.

По формуле (3.1) определим оптимальные размеры сторон квадратов или ромбов, по вершинам которых обычно размещают световые приборы

1,4 · 2,4 ? L_оп ? 1,6 · 2,4,

3,36 ? L_оп ? 3,84.

Принимаем L_оп = 3,5 м.

Определим количество световых приборов в помещении Прихожая.

По формуле (3.3) определим параметр n_в

n_в = в / L_оп =1,68 / 3,5 ? 1.

По формуле (3.4) определим параметр n_а

n_a = а / L_оп =2,7 / 2,5? 1.

Общее количество светильников по формуле (3.5)

N = n_в · n_a = 1 ·1 = 1.

Согласно расчету в помещении Прихожая необходимо разместить один световой прибор данного типа.

Уточним расстояние между светильниками в ряду (3.6) и между рядами (3.7) светильников

L_в = 1,68 / 1 = 1,68 м ,

L_а = 2,7 / 1 = 2,7 м.

Определение мощности осветительной установки в Прихожей

Определим мощность осветительной установки в Прихожей методом удельной мощности.

Согласно расчету в помещении Прихожая необходимо разместить один световой прибор данного типа, с удельной мощностью Р_УД = 6,1 Вт/м²

Р_л = 6,1 · 6,4 / 1= 36,6, Вт,

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: Б 220-230-40 Р=40 Вт.

Кухня

Выбор светового прибора

Наиболее целесообразный тип светового прибора должен выбираться на основе полного технико-экономического сопоставления различных возможных вариантов. Выбор светового прибора для помещения Кухня представлен в таблице 3.9.

Таблица 3.9 - Выбор светового прибора для помещения Кухня

IP 54	КСС	КПД	Мощность лампы, Вт
Н4Т2Н	Д1	55%	300
Н4БН	Д1	55%	150
В3Г/В4А-200МС	Д1	50%	200

Для помещения Кухня выберем световой прибор Н4БН.

Размещение световых приборов

Так как световой прибор Н4БН имеет кривую силы света типа Д1, то _с=1,4 и _э=1,6.

По формуле (3.2) определим высоту осветительной установки для Кухни

H_р = 2,5 - 0,1 - 0,8 = 1,6, м.

По формуле (3.1) определим оптимальные размеры сторон квадратов или ромбов, по вершинам которых обычно размещают световые приборы

1,4 · 1,6 ? L_оп ? 1,6 · 1,6,

2,24 ? L_оп ? 2,56.

Принимаем L_оп = 2,5 м.

Определим количество световых приборов в помещении Кухня.

По формуле (3.3) определим параметр n_в

n_в = в / L_оп =3,6 / 2,5 ? 1.

По формуле (3.4) определим параметр n_а

n_a = а / L_оп =2,7 / 2,5? 1.

Общее количество светильников по формуле (3.5)

N = n_в · n_a = 1 ·1 = 1.

Согласно расчету в помещении Кухня необходимо разместить один световой прибор данного типа.

Уточним расстояние между светильниками в ряду (3.6) и между рядами (3.7) светильников

L_в = 3,6 / 1 = 3,6 м ,

L_а = 2,7 / 1 = 2,7 м.

Определение мощности осветительной установки в Кухня

Определим мощность осветительной установки в Кухня методом коэффициента использования (аналогично разделу 3.3.1.3):

Индекс помещения определим по (3.8)

i = 3,6 · 2,7 / 1,6 · (3,6+2,7) = 0,96.

Вычислим световой поток согласно (3.9)

Ф_св = (150 · 10,8 · 1,15 · 1,1) / (2 · 0,75)=1366 лм.

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: БК 215-225-95

Ф_Н=1450,0 лм [17,стр.62].

Рассчитаем отклонение потока по формуле (3.10)

- 10 % ? ((1450 - 1366) / 1366) · 100 ? +20 %.

По расчётам мы попадаем в отведённый интервал

- 10 % ? 6,15 ? +20 %.

Определим удельную мощность осветительной установки в Кухня по формуле (3.11)

Р_уд =(95 · 2) / 10,8 = 17,59 Вт / м².

Санузел

Выбор светового прибора

Наиболее целесообразный тип светового прибора должен выбираться на основе полного технико-экономического сопоставления различных возможных вариантов. Выбор светового прибора для помещения Санузел представлен в таблице 3.10

Таблица 3.10 - Выбор светового прибора

IP 20	КСС	КПД	Мощность лампы, Вт
ЛВП04	Д1	51%	4*65
ЛВП05	Д1	52%	4*65
ЛСП16	Д1	60%	2*40
ПВЛП-1	Д1	65%	2*40
Н4Т4Л	Д2	62%	80

Размещение световых приборов

Так как световой прибор Н4БН имеет кривую силы света типа Д1, то _с=1,4 и _э=1,6.

По формуле (3.2) определим высоту осветительной установки для

Санузла

H_р = 2,5 - 0,1 - 0,0 = 2,4, м.

По формуле (3.1) определим оптимальные размеры сторон квадратов или ромбов, по вершинам которых обычно размещают световые приборы

1,4 · 2,4 ? L_оп ? 1,6 · 2,4,

3,36 ? L_оп ? 3,84.



Принимаем L_оп = 3,5 м.

Определим количество световых приборов в помещении Санузел.

По формуле (3.3) определим параметр n_в

n_в = в / L_оп =2,2 / 3,5 ? 1.

По формуле (3.4) определим параметр n_а

n_a = а / L_оп =2,7 / 2,5? 1.

Общее количество светильников по формуле (3.5)

N = n_в · n_a = 1 ·1 = 1.

Согласно расчету в помещении Санузел необходимо разместить один световой прибор данного типа.

Уточним расстояние между светильниками в ряду (3.6) и между рядами (3.7) светильников

L_в = 2,2 / 1 = 2,2 м,

L_а = 2,7 / 1 = 2,7 м.

Определение мощности осветительной установки в Санузле

Согласно расчету в помещении Санузел необходимо разместить один световой прибор данного типа, с удельной мощностью Р_УД = 4,5 Вт/м²

Определим мощность осветительной установки в Санузле методом удельной мощности по формуле (3.12)

Р_л = 4,5 · 5,9 / 1= 26,6, Вт,

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: Б 220-230-25 Р=25 Вт.

Светотехническая ведомость для осветительной установки с лампами накаливания

Результаты расчета осветительной установки с люминесцентными лампами для помещений дома сведены в таблице 3.11.

Таблица 3.11 - Светотехническая ведомость для осветительной установки с лампами накаливания

Характеристика помещения	Коэффициент отражения	Вид освещения	Система освещения	Нормированная освещенность, лк	Коэффициент запаса	Свтиль ник	Лампа	Установленная мощность, Вт	Удельная мощность, Вт/м2
№ по плану	Наименование	Площадь, м2	Вид помещения по условиям окружающей среды	стен	потолка	пола					тип	количество	тип	Мощность, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1	Гостиная	20,16	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	150	1.15	НСО11	6	БК215-225-75	75	100	10
2	Спальня №1	17,4	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	150	1.15	НСО11	2	БК 245-255-100	100	100	12
3	Спальня №2	4,4	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	150	1.15	НСО11	2	БК 215-225-75-1	75	100	45
4	Холл	6,4	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	50	1.15	НСО11	1	БК 215-225-75-1	75	100	12
5	Столовая	8,37	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	150	1.15	НСО11	1	Б 235-245-40-1	40	100	6,1
6	Прихожая	4,54	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	50	1.15	НСО11	1	Б 220-230-25	25	100	6,1
7	Кухня	10,8 10,8	влажное	50	30	10	Рабочее	Общее равно-мерное	150	1.15	Н4БН	2	БК 245-255-100	100	150	15
8	Санузел	4,94	Сырое	50	30	10	Рабочее	Общее равно-мерное	50	1.15	ПВЛП-1	1	Б 220-230-40-1	40	200	6,1

3.5 Расчет осветительной установки со светодиодными лампами

Произведем расчет осветительной установки со светодиодными лампами для помещений дома, приведенных в таблице 3.12.

Таблица 3.12 - Требования к осветительной установке со светодиодными лампами и выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса

Наименования помещения	Вид освещения	Система освещения	Источник света	Плоскость, в которой нормируется освещенность , м	, лк		Min допустимая степень защиты светильника
1	2	3	4	5	6	7	8
1 Гостиная	Рабочее	Общее равномерное	СД	Г-0.8	150	1,15	IP20
2 Спальня №1	Рабочее	Общее равномерное	СД	Г-0.0	150	1,15	IP20
3 Спальня №2	Рабочее	Общее равномерное	СД	Г-0.0	150	1,15	IP20
4 Холл	Рабочее	Общее равномерное	СД	Г-0.8	50	1,15	IP20
5 Столовая	Рабочее	Общее равномерное	СД	Г-0.0	150	1,15	IP20
6 Прихожая	Рабочее	Общее равномерное	СД	Г-0.0	50	1,15	IP50
7 Кухня	Рабочее	Общее равномерное	СД	Г-0.0	150	1,15	IP23
8 Санузел	Рабочее	Общее равномерное	СД	Г-0.0	50	1,15	IP51

Расчеты осветительной установки со светодиодными лампами для помещений дома были проведены с помощью программы DiaLux.

Обзор программы DiaLux

Расчет освещения с помощью программы DiaLux

Для расчета освещения помещений дома усадебного типа была использована программа DiaLux, разработанная компанией DIAL GmbH, Germany.

В основу данной программы положен точечный метод расчета освещения в помещениях. Результаты расчетов по комнатам сведены в таблицу 3.13.

Для начала расчета вводим проектные данные.

Рисунок 3.1 Ввод данных в программу DiaLux

В окно программы (рисунок 3.1) вводятся геометрические параметры объекта: длина 4 м., ширина 4 м., высота 2,5 м., устанавливаются коэффициенты отражения ограждающих конструкций: потолок 50%, стены 30%, пол 10%, высота рабочей плоскости 0,8 м. и данные о монтаже светильника. После открываем каталог фирм производителей осветительных установок, где производим выбор фирмы.

Выбрав фирму производителя, определяем назначение светильника и его монтажную характеристику, после чего по КСС выбираем удовлетворяющий условиям светильник и подходящие лампы для него и добавляем в проект.

Рисунок 3.2 окончательный выбор светильника в программе DiaLux

Добавленный светильник определяется в окне программы «выбор светильника» (рисунок 3.2).



Рисунок 3.3 Расчет освещенности в программе DiaLux

Устанавливаем в окне «планируемое Em» (рисунок 3.3) нормируемую освещенность на рабочей плоскости равную 100 люкс, также корректируем геометрическое расположение светильников в помещении и их ориентацию, если это необходимо. После чего производим расчет, в результате чего выводится график распределения освещенности объекта с нанесением линий освещенности, расположением светильников и таблицу с расчетной освещенностью в точках с определенным интервалом.



Рисунок 3.4 Вывод данных в программе DiaLux

Программа позволяет сохранить итог расчетов в различных форматах, вывести их на печать, либо просто сохранить для дальнейшего использования (рисунок 3.4).

Светотехническая ведомость для осветительной установки со светодиодными лампами

Результаты расчета осветительной установки со светодиодными лампами для помещений дома сведены в таблице 3.13.

По результатам расчетов мы размещаем осветительные приборы на плане и разбиваем потребители на группы (лист ЭИА2.ДРОУ.00.000 Д2).

Таблица 3.13 - Светотехническая ведомость для осветительной установки со светодиодными лампами

Характеристика помещения	Коэффици-ент отражения	Вид освещения	Система освещения	Нормированная освещенность, лк	Коэффициент запаса	Светиль-ник	Лампа	Установленная мощность, Вт	Удельная мощность, Вт/м2
№ по лану	Наимено-вание	Площадь, м2	Вид помещения по условиям окружающей среды	стен	потолка	пола					тип	количество	тип	Мощность, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1	Гостиная	20,16	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	150	1.15	НСО11	6	SvetaLED Е27	11	66	0,3
2	Спальня №1	17,4	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	150	1.15	НСО11	2	SvetaLED Е27	20	40	0,1
3	Спальня №2	4,4	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	150	1.15	НСО11	2	SvetaLED Е27	15	30	0,14
4	Холл	6,4	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	50	1.15	НСО11	1	SvetaLED Е27	20	20	0,32
5	Столовая	8,37	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	150	1.15	НСО11	1	SvetaLED Е27	25	25	0,33
6	Прихожая	4,54	Сухое, отапливаемое	50	30	10	Рабочее	Общее равномерное	50	1.15	НСО11	1	SvetaLED Е27	20	20	0,21
7	Кухня	10,8 10,8	влажное	50	30	10	Рабочее	Общее равно-мерное	150	1.15	Н4БН	2	SvetaLED Е27	15	30	0,32
8	Санузел	4,94	Сырое	50	30	10	Рабочее	Общее равно-мерное	50	1.15	ПВЛП-1	1	SvetaLED Е27	20	20	0,29

3.6 Электротехнический раздел

Выбор схемы электроснабжения и напряжения питания осветительной сети

Для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения, как правило, должно применяться напряжение не выше 220В. Поэтому для питания осветительной сети данного здания выберем сеть с напряжением 220В.

Компоновка осветительной сети

На этой стадии проектирования решаются вопросы о месте расположения осветительных щитов, о числе групп и количестве проводов на участках сети.

При компоновке сети следует руководствоваться следующими соображениями:

Групповые щиты должны располагаться в помещениях, удобных для обслуживания и по возможности с благоприятными условиями среды. Нельзя располагать их в занимаемых кабинетах, складах и т.п. помещениях. Если управление освещением производится со щитков, то рекомендуется размещать щитки так, чтобы с места их установки были видны управляемые светильники. Щитки устанавливаем в холле.

Число светильников на однофазную двухпроводную группу не должно превышать 20 шт., а на двух фазную трехпроводную и трехфазную четырехпроводную - 40 и 60 шт. соответственно.

Длина четырехпроводной группы должна быть около 80 м, а трех- и двухпроводной соответственно 60 и 35 м.

В результате получаем три группы.

Выбор марки проводов и способ их прокладки

Основными видами прокладки проводов являются открытые безтрубные электропроводки, а также электропроводки в пластмассовых трубах. Прокладку проводов в стальных трубах не следует применять в соответствии с требованиями «Технических правил по экономному расходованию основных строительных материалов» и ПУЭ.

Открыто провода должны прокладываться в местах, где исключена возможность их механических повреждений, или они должны иметь соответствующую защиту.

Запрещается открытая прокладка незащищенных изолированных проводов со сгораемой изоляцией. Плоские провода запрещается применять во взрывоопасных помещениях, особо сырых и с химически агрессивной средой, непосредственно по сгораемым основаниям; для зарядки подвесных светильников; в зрительных залах, клубах и спортивных сооружениях; на чердаках при открытой прокладке. При скрытой прокладке плоских проводов под слоем штукатурки или цементного раствора и заштукатуриваемых бороздах и т.п. запрещается применение для заделки проводки штукатурных растворов, содержащих добавки потоша, мылонавта и т.п., разрушающих изоляцию.

Исходя из выше перечисленного, выбираем провод марки ППВ1(2*1), прокладываемый в пластмассовых трубах.

Выбор сечения проводов и кабелей

Сечение проводов и кабелей выбирают, исходя из механической нагрузки на них, нагрева и потери напряжения.

Сечение жилы провода определяют по следующей формуле

, (3.13)

где с - коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала токоведущей жилы и числа проводов в группе;

М_i - электрический момент i-го приемника (светильника), кВтм;

U - допустимая потеря напряжения (примем равной 2,5%)

Электрический момент М_i находится по формуле:

, (3.14)

где Р_i - мощность i-го светильника, кВт;

l_i - расстояние от щита до i-го светильника, м.

При вычислении также следует учитывать, что мощность светового прибора с ГРЛ примерно на 20% больше мощности лампы.

Выберем сечение провода в первой группе (Г-1) для люминесцентных ламп. Для этого найдем электрический момент по формуле (3.14) и рассчитаем сечение по потере напряжения по формуле (3.13)

мм²

Полученное значение округлим до ближайшего большего стандартного сечения: 1,0 мм².

Проверим сечение на нагрев

, (3.15)

А (3.16)

.

Выберем сечение провода во второй группе (Г-2) для люминесцентных ламп. Для этого найдем электрический момент по формуле (3.14) и рассчитаем сечение по потере напряжения по формуле (3.13):

Выберем сечение провода в первой группе (Г-1) для ламп накаливания. Для этого найдем электрический момент по формуле (3.14) и рассчитаем сечение по потере напряжения по формуле (3.13)

мм².

Полученное значение округлим до ближайшего большего стандартного сечения: 1,0 мм².

Проверим сечение на нагрев по формулам (3.15) и (3.16)

,

А,

.

Выбор защитной аппаратуры

Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания.

Ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя определяется по формуле

, (3.17)

где I_P - расчетный ток группы;

k' - коэффициент, учитывающий пусковые токи; для газоразрядных ламп низкого давления и ламп накаливания k'=1, а для других типов ламп - k'=1,2.

При использовании люминесцентных ламп

А

Выберем по справочным данным стандартную уставку автоматического выключателя: А.

Проверим согласование тока уставки с допустимым током провода

, (3.18)

А.

При использовании люминесцентных ламп для защиты осветительной сети от токов короткого замыкания можно выбрать автоматические выключатели ВА 5125-34.

При использовании ламп накаливания (при k'=1,4.)

А.

Выберем по справочным данным стандартную уставку автоматического выключателя А.

П о формуле (3.18) проверим согласование тока уставки с допустимым током провода

А.

При использовании ламп накаливания для защиты осветительной сети от токов короткого замыкания также можно выбрать автоматические выключатели ВА 5125-34.

Разработка схемы управления

Управление освещением помещений должно производиться выключателями, расположенными у входа, как правило, со стороны дверной ручки; для эпизодически посещаемых помещений - вне помещений.

В рассматриваемом здании во всех помещениях осуществляется только местное управление освещением при помощи выключателей.

3.7 Выбор щита управления

Для приема и распределения электроэнергии и защиты отходящих линий в осветительных сетях применяют вводно-распределительные устройства и вводные щиты. В каждом конкретном случае в зависимости от окружающей среды, назначения, количества групп, схем соединений, аппаратов защиты выбирают то или иное вводно-распределительное устройство.

Выберем групповой осветительный щит ОП-12



4. Отопление и горячее водоснабжение в доме усадебного типа

Как было рассмотрено в первом разделе работы, объектом управления является усадебный дом размером 11,09.5 м. Наружные стены выложены из шлакоблока марки М-50 толщиной 380мм на цементно-песчаном растворе и облицовкой из силикатного кирпича толщиной 120мм.

Пол дома отсыпан шлаком слоем 300 мм и сверху сделан из сосновых досок толщиной 40 мм и ДВП ГОСТ 4598-86 толщиной 5 мм.

Перекрытие дома выполнено из железобетонной плиты толщиной 200мм и слоя шлака 40мм. Крыша дома имеет холодный чердак покрытый шифером

По результатам расчета теплового баланса, выполненной в первой части комплексной дипломной работы (ЭИА0.ЭАП1.00.000 ПЗ), было получено, что для обогрева усадебного дома требуемая тепловая мощность суммарного потока составила 6142 Вт. Это значение необходимо при выборе оборудования для электрообогрева.

В настоящее время для отопления существующего дома используется система водяного отопления. Она содержит:

- отопительные приборы, нагреваемые проточной водой (радиаторы);

- циркуляционный контур (систему трубопроводов, обеспечивающих циркуляцию воды через отопительные приборы, и вспомогательные элементы циркуляционного контура: вентили, расширительный бак, воздухосборник и т.д.);

-источник горячей воды (от газового настенного котла Baxi Eco3 Compact 240Fi.). Котел работает на природном (G20) или баллонном сжиженном (G30, G31) газе. Технические характеристики этого котла представлены в таблице 4.1

В доме предусмотрено два контура управления: отоплением и горячим водоснабжением, параметры, которых обеспечиваются благодаря водогрейному отопительному газовому котлу Baxi Eco3 Compact 240Fi необходимой мощности [18].

Таблица 4.1 - Технические характеристики котла Baxi Eco3 Compact 240Fi

Параметр	Ед. Изм.	Baxi Eco3 Compact 240Fi
1	2	3
Максимальная потребляемая тепловая мощность	кВт	26,3
Минимальная потребляемая тепловая мощность	кВт	10,6
Максимальная полезная тепловая мощность	кВт (ккал/час)	24 (20600)
Минимальная полезная тепловая мощность	кВт (ккал/час)	9,3 (8000)
Максимальное давление в системе отопления	бар	3
Объем расширительного бака	л	8
Давление в расширительном баке	бар	0,5
Максимальное давление в контуре ГВС	бар	8
Минимальное давление в контуре ГВС	бар	0,2
Минимальный расход воды в контуре ГВС	л/мин	2,2
Количество горячей воды при ДТ=25оС	л/мин	13,7
Количество горячей воды при ДТ=35оС	л/мин	9,8
Диаметр коаксиального дымохода	мм	60
Диаметр коаксиального воздухоотвода	мм	100
Диаметр раздельного дымохода	мм	80
Диаметр раздельного воздухоотвода	мм	80
Расход отходящих газов	кг/сек	0,017
Максимальная температура отходящих газов	оС	145
Минимальная температура отходящих газов	оС	110
Класс NOx		3
Тип газа		Природный или сжиженный
Номинальное входное давление природного газа (метан G20)	мбар	20
Номинальное входное давление сжиженного газа (пропан G31)	мбар	37
Напряжение электропитания	В	230
Частота питающей сети	Гц	50
Номинальная электрическая мощность	Вт	130
Масса нетто	кг	34
Габариты: высота	мм	734
ширина	мм	400
глубина	мм	317

В качестве дополнительного малоинерционного источника обогрева в доме предложено использовать плёночные инфракрасные нагреватели «ПЛЭН» (ЭИА0.ЭАП1.00.000 ПЗ). Их применение позволит осуществлять в доме быстрый переход с “дневного” режима на “ночной” режим управления. Кроме того, экономного расхода энергоресурсов предлагается уменьшать температуру, поддерживаемую в доме, при отсутствии в нем людей. При появлении людей в доме с помощью ПЛЭН можно быстро довести температуру в доме до комфортной. Размещение ПЛЭН в помещениях дома приведено в таблице 4.2.

Таблица 4.2-Размещение ПЛЭН по комнатам

Наименование помещения	Мощность необходимая на обогрев, Вт	Размер нагревателя длина ширина, м	Мощность нагревателя, Вт	Количество нагревателей, шт
Гостиная	1668	5Ч0,51	435-460	4
Спальня №1	1356	5Ч0,51	435-460	3
Спальня №2	400	1,5Ч0,51	130-137	3
Холл	259	1,5Ч0,51	130-137	2
Столовая	862	2,0Ч0,51	174-184	5
Прихожая	400	1,9Ч0,65	203-220	2
Кухня	847	4Ч0,65	443-456	1
Сан. узел	350	1,0Ч0,51	87-92	6



5. Расчет электрических нагрузок

На начальной стадии проектирования, когда практически неизвестны точные данные электроприемников, но необходимо получить технические условия на присоединение электрической мощности, возникает вопрос, как рассчитать величину установленной мощности потребителей и на этой основе определить расчетную нагрузку на вводе в квартиру или коттедж. При этом, под понятием расчетная электрическая нагрузка Рр потребителя или элемента сети подразумевается мощность, равная ожидаемой максимальной нагрузке за 30 минут.

В Нормативах по определению расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети (изменения и дополнения к Инструкции по проектированию городских электрических сетей - РД 34.20.185-94) приведены удельные расчетные нагрузки.

Указанные Нормативы составлены на основании анализа режимов электропотребления перспективного набора электробытовых приборов и машин в квартире (коттедже). Учитывались данные по установленной мощности приборов и машин, определялся суточный расход электроэнергии, возможное время работы каждого прибора и машины.

В удельных расчетных нагрузках за основу принято, что расчетная нагрузка отдельной квартиры (коттеджа) или небольшого числа квартир (коттеджей) определяется приборами пользования. К таким приборами относятся, например, стиральные машины с подогревом воды, джакузи, посудомоечные машины с подогревом воды, электрические чайники, электрические сауны и др. Для этих приборов определялись коэффициенты спроса с последующим суммированием их расчетных нагрузок с нагрузками всех прочих приборов малой мощности, которые определялись с использованием усредненного значения коэффициента спроса [3].

Во «Временной инструкции по расчету электрических нагрузок жилых зданий» РН 2696-01 расчетную нагрузку на вводе в квартиру (коттедж) рекомендуется определять по формуле

, (5.1)

где Р_у - установленная мощность электроприемников, определяемая суммированием номинальных мощностей электробытовых и осветительных приборов, а также розеточной сети;

К_с - коэффициент спроса.

Под коэффициентом спроса по нагрузке понимается отношение расчетной электрической нагрузки к установленной мощности электроприемников

, (5.2)

где Р_р - расчетная электрическая нагрузка, кВт (30-мин максимум);

Р_у - установленная мощность электроприемников, кВт.

В рассматриваемом доме имеются следующие потребители электроэнергии: холодильник, телевизор, домашний кинотеатр, электрочайник, СВЧ-печь, стиральная машина, персональный компьютер, газовый котел и насос для скважины. Так же в доме имеются осветительная и розеточная сети, согласно СНиП [19] на одну розетку выделяется 100 Вт мощности.

Размещение электрооборудования и электроприборов, а также розеточная сеть были рассмотрены в первой части комплексной работы (ЭИА0.ЭАП1.00.000 ПЗ).

Установленные мощности и коэффициенты спроса потребителей представлены в таблице 5.1. Туда же сведены расчетные мощности для потребителей дома, полученные по формуле (5.1). Расчетная мощность всех потребителей освещения дома будет использована при выборе солнечной батареи (резервного источника питания).

На листе ЭИА0.ЭАП1.00 000 РР показан расчет нагрузок электропотребителей с дальнейшим выбором защитной и коммутационной аппаратуры, марки и сечения провода для каждой из групп, счетчика, защиты от перенапряжений и др. Выбор проводился по каталогам фирм производителей [20].

Таблица 5.1 - Характеристика потребителей электроэнергии

Наименование	Количество, шт	Коэффициент спроса Кс	Мощность установленная Ру, Вт	Мощность расчетная РР, Вт
Холодильник	1	0,9	600	540
Телевизор	1	0,6	300	180
Эл. плита	1	0,8	5000	4000
Электрочайник	1	0,3	1000	300
СВЧ-печь	1	0,3	1500	450
Стиральная машина	1	0,8	2200	1760
Домашний кинотеатр	1	0,6	600	360
Персональный компьютер	1	0,6	400	240
Газовый котел	1	0,8	139	111
Насос для скважины	1	0,55	1100	605
Осветительная сеть	1	0,78	250	195
Розеточная сеть	1	0,8	1200	960
Группы ПЛЭН	1	1	1	3170	3170
	2	1	1	2900	2900
Всего:			20689	16101

Примечание - К_с для осветительной сети выбираем с учетом К_с для каждой комнаты [3, 21].

5.1 Выбор сечения проводов и кабелей для потребителей

После определения нагрузок потребителей необходимо рассчитать сечение проводов и кабелей, а также выбрать защитную аппаратуру.

Автоматические выключатели и провода для каждой из групп в однолинейной схеме ВРУ (лист ЭИА0.ЭАП1.00.000 РР) выбираются исходя из тока установленного I_У, А, который рассчитывается по формуле

, (5.3)

где Р_У - мощность установленная, Вт;

U_Н - номинальное напряжение сети, В;

сosц - коэффициент мощности.

Рассчитаем ток установленный I_У для первой группы потребителей

I_У = = 28,29А.

По полученному значению I_У можно выбрать необходимое сечение провода. Для данной группы потребителей значение I_У соответствует сечению 4 мм. Марки кабелей и проводов выбираем по каталогам кабельно-проводниковой продукции.

Для остальных групп потребителей расчёт производится аналогично, результаты расчётов, а также выбор проводов и защитной аппаратуры сводится в таблицу (5.2). Выбор защитной аппаратуры приведён в главе 8 (ЭИА0.ЭАП1.00.000 ПЗ).

Для электроснабжения части потребителей в доме, а именно освещения и питание газового котла, предполагается использовать альтернативный источник энергии - энергию солнца. Выбор ФЭУ подробно рассмотрен в разделе 6 (ЭИА0.ЭАП2.00.000 ПЗ).



Таблица 5.2 - Характеристика групп потребителей

Наименование потребителей входящих в группу	№ группы	Мощность установленная, Вт	Длина линии, м	Ток установленный, А	Марка и сечение провода (число жилЧмм2)	Защитная аппаратура
Электрическая плита Насос для скважины	1	6100	14,0	28,29	ВВГнг (3Ч4)	ВА47-29
Холодильник Стиральная машина Розеточная сеть	2	3100	10,5	14,37	ВВГнг (3Ч2,5)	ВА47-29
Телевизор Электрочайник СВЧ-печь Розеточная сеть	3	3100	10,5	14,37	ВВГнг (3Ч2,5)	ВА47-29
Домашний кинотеатр Персональный компьютер Розеточная сеть	4	1800	20,0	8,34	ВВГнг (3Ч2,5)	ВА47-29
Группа ПЛЭН для жилых помещений	5	2900	25,0	13,45	ПУГНП (3Ч2,5)	ВА47-29
Группа ПЛЭН для нежилых помещений	6	3500	23,0	14,7	ПУГНП (3Ч2,5)	ВА47-29
Газовый котёл	7	139	1,5	0,63	ВВГнг (3Ч2,5)	ВА47-29



6. Разработка системы подключения потребителей дома усадебного типа к альтернативным источникам энергии

6.1 Основные направления использования возобновляемых источников энергии

Возобновляемую энергию получают из природных ресурсов, таких как ветер, приливы и геотермальная теплота, солнечный свет, которые являются возобновляемыми (пополняются естественным путем).

Из числа возобновляемых источников наиболее развито использование энергии рек. На гидроэлектростанциях в качестве источника энергии используется потенциальная энергия водного потока, первоисточником которой является Солнце, испаряющее воду, которая затем выпадает на возвышенностях в виде осадков и стекает вниз, формируя реки.

Гидроэлектростанции (ГЭС) обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища. Также возможно использование кинетической энергии водного потока на так называемых свободно поточных (бесплотинных) ГЭС [22].

Гидроэлектростанция, вырабатывающая сравнительно малое количество электроэнергии - малая гидроэлектростанция или малая ГЭС (МГЭС). Общепринятого для всех стран понятия малой гидроэлектростанции нет, в качестве основной характеристики таких ГЭС принята их установленная мощность.

Чаще к малым гидроэлектростанциям относят гидроэнергетические установки, установленная мощность которых не превышает 5 МВт (Австрия, Германия, Польша, Испания и др.). В Латвии и Швеции, малыми считают ГЭС с установленной мощностью до 2 МВт, в некоторых других странах -- до 10 МВт (Греция, Ирландия, Португалия). Также в соответствии с определением Европейской Ассоциации Малой Гидроэнергетики считаются малыми ГЭС до 10 МВт.

ОАО «РусГидро» считает малыми гидроэлектростанции мощностью менее 25 МВт. В России действует около сотни ГЭС мощностью до 6 МВт, с суммарной мощностью 90 МВт и выработкой около 200 млн. кВт·ч в год, большинство строящихся в стране малых станций находится на Северном Кавказе [23].

На 2006 год гидроэнергетика обеспечивала производство до 88 % возобновляемой и до 20 % всей электроэнергии в мире, установленная гидроэнергетическая мощность достигает 777 ГВт [23].

Абсолютным лидером по выработке гидроэнергии на душу населения является Исландия. Кроме неё этот показатель наиболее высок в Норвегии (доля ГЭС в суммарной выработке -- 98 %), Канаде и Швеции. В Парагвае 100 % производимой энергии вырабатывается на гидроэлектростанциях [23].

Преимущества гидроэнергетики:

- использование возобновляемой энергии;

- очень низкая себестоимость электроэнергии;

- работа не сопровождается вредными выбросами в атмосферу;

- быстрый (относительно ТЭЦ/ТЭС) выход на режим выдачи рабочей мощности после включения станции.

Недостатки:

- затопление пахотных земель

- на горных реках опасны из-за высокой сейсмичности районов

- снижение численности рыб

В число наиболее развитых источников возобновляемой энергии относится энергия ветрового потока. Использование энергии ветра растет примерно на 30 процентов в год, по всему миру с установленной мощностью 196600 МВт в 2010 году, и широко используется в странах Европы и США.

Крупные ветряные электростанции включаются в общую сеть, более мелкие используются для снабжения электричеством удалённых районов. Сооружение ветряных электростанций сопряжено с некоторыми трудностями технического и экономического характера, замедляющими распространение ветроэнергетики. В частности, непостоянство ветровых потоков не создаёт проблем при небольшой пропорции ветроэнергетики в общем производстве электроэнергии, однако при росте этой пропорции, возрастают также и проблемы надёжности производства электроэнергии.

Преимущества ветроэнергетики:

- запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты;

- в отличие от традиционных тепловых электростанций, ветряные электростанции не используют воду, что позволяет существенно снизить нагрузку на водные ресурсы;

- экономия топлива. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет позволяет сэкономить примерно 29 тыс. тонн угля или 92 тыс. баррелей нефти [24];

- при удвоении установленных мощностей ветрогенерации себестоимость производимого электричества падает на 15 %;

- турбины занимают только 1 % от всей территории ветряной фермы. На 99 % площади фермы можно заниматься сельским хозяйством или другой деятельностью, что и происходит в таких густонаселённых странах, как Дания, Нидерланды, Германия. Фундамент ветроустановки, занимающий место около 10 м в диаметре, обычно полностью находится под землёй, позволяя расширить сельскохозяйственное использование земли практически до самого основания башни. Земля сдаётся в аренду, что позволяет фермерам получать дополнительный доход.

Недостатки ветроэнергетики:

- ветроэнергетика является нерегулируемым источником энергии. Выработка ветроэлектростанции зависит от силы ветра - фактора, отличающегося большим непостоянством. Соответственно, выдача электроэнергии с ветрогенератора в энергосистему отличается большой неравномерностью, как в суточном, так и в недельном, месячном, годовом и многолетнем разрезах. Учитывая, что энергосистема сама имеет неоднородности нагрузки (пики и провалы энергопотребления), регулировать которые ветроэнергетика, естественно, не может, введение значительной доли ветроэнергетики в энергосистему способствует её дестабилизации;

- ветроэнергетика требует резерва мощности в энергосистеме (например, в виде газотурбинных электростанций), а также механизмов сглаживания неоднородности их выработки (в виде ГЭС или ГАЭС). Данная особенность ветроэнергетики существенно удорожает получаемую от них электроэнергию;

- крупные ветроустановки испытывают значительные проблемы с ремонтом, поскольку замена крупной детали (лопасти и т. п.) на высоте более 100 метров является сложным и дорогостоящим мероприятием;

- влияние на климат. Ветрогенераторы изымают часть кинетической энергии движущихся воздушных масс, что приводит к снижению скорости их движения. При массовом использовании ветряков (например, в Европе) это замедление теоретически может оказывать заметное влияние на локальные (и даже глобальные) климатические условия местности. В частности, снижение средней скорости ветров способно сделать климат региона чуть более континентальным. Также отбор энергии у ветра может способствовать изменению влажностного режима прилегающей территории. Впрочем, учёные пока только разворачивают исследования в этой области, научные работы, анализирующие эти аспекты, не дают количественную оценку воздействия широкомасштабной ветряной энергетики на климат;

- шум. Ветряные энергетические установки производят две разновидности шума:

- механический шум -- шум от работы механических и электрических компонентов (для современных ветроустановок практически отсутствует, но является значительным в ветроустановках старших моделей)

- аэродинамический шум -- шум от взаимодействия ветрового потока с лопастями установки (усиливается при прохождении лопасти мимо башни ветроустановки)

- низкочастотные вибрации;

Низкочастотные колебания, передающиеся через почву, вызывают ощутимый дребезг стекол в домах на расстоянии до 60 м от ветроустановок мегаваттного класса;

- при эксплуатации ветроустановок в зимний период при высокой влажности воздуха возможно образование ледяных наростов на лопастях. При пуске ветроустановки возможен разлёт льда на значительное расстояние. Как правило, на территории, на которой возможны случаи обледенения лопастей, устанавливаются предупредительные знаки на расстоянии 150 м от ветроустановки;

- вред, наносимый животным и птицам .

Популяции летучих мышей, живущие рядом с ветряками на порядок более уязвимы, нежели популяции птиц. Возле концов лопастей ветрогенератора образуется область пониженного давления, и млекопитающее, попавшее в неё, получает баротравму. Более 90 % летучих мышей, найденных рядом с ветряками обнаруживают признаки внутреннего кровоизлияния. По объяснениям учёных, птицы имеют иное строение лёгких, а потому менее восприимчивы к резким перепадам давления и страдают только от непосредственного столкновения с лопастями ветряковhttp://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0 - cite_note-47#cite_note-47;

- радиопомехи.

Металлические сооружения ветроустановки, особенно элементы в лопастях, могут вызвать значительные помехи в приёме радиосигнала. Чем крупнее ветроустановка, тем большие помехи она может создавать. В ряде случаев для решения проблемы приходится устанавливать дополнительные ретрансляторы.

Следующее направление в возобновляемой энергетике занимает солнечная энергия. Полное количество солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли за неделю, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и урана. Фотоэлектрические станции (ФЭС) популярны в Германии и Испании. Солнечные тепловые станции действуют в США и Испании, а крупнейшей из них является станция в пустыне Мохаве мощностью 354 МВт.

В Италии и Японии фотоэлементы устанавливают на крыши ж/д поездов. Они производят электричество для кондиционеров, освещения и аварийных систем. Фотоэлектрические модули могут обеспечить катодную защиту металлоконструкций, обеспечить работу знаков водной навигации, водоподъемных установок, бытовой радиоаппаратуры, а также осуществить заряд аккумуляторных батарей.

ФЭС могут быть использованы также для решения глобальных проблем энергетики. В Германии уже несколько лет действует государственная программа "Сто тысяч солнечных крыш". В США действует аналогичная программа "Миллион солнечных крыш". В США существует несколько экспериментальных ФЭС мощностью от 0,3 МВт до 6,5 МВт, работающих на энергосистему.

В России, в конце 2010 года в Белгородской области введена в эксплуатацию электростанция с применением альтернативных источников энергии для продажи электроэнергии в сеть. Система состоит из поликристаллических солнечных батарей мощностью 50 кВт и аморфных солнечных панелей такой же мощности [4].

Недавно совершил кругосветное путешествие катамаран «Туранор», принадлежащий компании PlanetSolar, - крупнейшее из когда-либо построенных судов, приводимое в движение солнечными батареями [25].

Преимущества солнечной электроэнергетики:

- общедоступность и неисчерпаемость источника;

- теоретически, полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить альбедо (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности;

- ФЭС не требует подключения к центральной энергосети;

- полная автономность систем;

- возможность коллективного подключения к ФЭС;

- нет всплесков и отключений энергии;

- самая экологически безопасная энергия.

Недостатки гелиоэнергетики:

- зависимость от погоды и времени суток;

- необходимость аккумуляции энергии;

- высокая стоимость конструкции;

- необходимость периодической очистки поверхности от пыли;

- нагрев атмосферы над электростанцией.