Экологическое обоснование использования альтернативных источников энергии на примере жилого дома

Технология изготовления солнечных коллекторов достигла практически современного уровня в 1908 году, когда Вильям Бейли из американской "Carnegie Steel Company" изобрел коллектор с теплоизолированным корпусом и медными трубками. Этот коллектор весьма походил на современную термосифонную систему (см. ниже). К концу первой мировой войны Бейли продал 4 000 таких коллекторов, а бизнесмен из Флориды, купивший у него патент, к 1941 году продал почти 60 000 коллекторов. Введенное в США во время второй мировой войны нормирование меди привело к резкому падению рынка солнечных обогревателей.

До всемирного нефтяного кризиса 1973 года эти устройства пребывали в забвении. Однако кризис пробудил новый интерес к альтернативным источникам энергии. В результате возрос спрос и на солнечную энергию [35].

Солнечный водонагреватель (солнечный коллектор) - это устройство, которое предназначено для поглощения солнечной энергии, которая переносится видимым и ближним инфракрасным излучением и для последующего ее превращения в тепловую энергию, пригодную для использования.

Солнечные жидкостные коллекторы представляют собой плоские нагревательные панели с внутренними каналами. Эти панели с рабочей стороны покрыты специальным селективным составом, благодаря которому панель поглощает до 95% падающей солнечной энергии, а излучает обратно только 8-11 %. Панель размещена в алюминиевой рамке, которая спереди покрыта ударопрочным стеклом, а сзади утеплителем. Солнечные коллекторы размещают, как правило, на крыши под расчётным углом. Солнечные лучи нагревают жидкость в каналах коллектора, которая самотёком или при помощи маленького насоса подаётся в бойлер с теплообменником для нагрева воды на хозяйственные нужды. Такая система из 4 коллекторов "Радуга" и бойлера обеспечивает автономный дом горячей водой с мая по сентябрь-октябрь.

Тепловые солнечные коллекторы превращают энергию солнечного излучения непосредственно в тепло, нагревая теплоноситель -- воду, антифриз, воздух. Достоинством тепловых солнечных преобразователей является высокий КПД и относительно низкая стоимость. У современных коллекторов КПД достигает 45--60 %.

Теплообмен в вакуумном солнечном коллекторе происходит следующим образом:

- поглощение солнечного излучения. Солнечный луч попадает на абсорбер гелиоколлектора (специальное покрытие, которое характеризуется повышенной способностью поглощать тепловую энергию) превращается в тепло и передается во внутреннюю часть трубки, откуда тепло передается в систему отопления;

- передача тепла. Тепловые медные трубки вакуумного трубчатого солнечного коллектора, которые размещены внутри стеклянной трубки получают тепловую энергию от абсорбера. Низкокипящая жидкость начинает кипеть, пар этой жидкости поднимается вверх. Происходит процесс передачи тепла от всей трубки по длине к верхней колбе (конденсатор);

- теплообмен между колбой (конденсатором) и теплосборником. Пар низкокипящей жидкости собран в верхней части трубки под воздействием теплообмена с теплосборником, через который прокачивается антифриз и который имеет температуру значительно ниже, конденсируется. При конденсации происходит передача тепла от низкокипящей жидкости к антифризу, сконденсированная жидкость по медным стенкам тепловой трубы стекает в низ и процесс поглощения солнечного луча начинается опять. Нагретый антифриз попадает в от гелиоколлектора в бак-аккумулятор;

- сбережение солнечной энергии. Антифриз (незамерзающая жидкость) забрав тепло от солнечного коллектора передает его через теплообменник в бак-аккумулятор, вследствие этого температура антифриза снижается и он направляется к солнечному водонагревателю за новой порцией тепловой энергии. Температура воды в баке-аккумуляторе постепенно повышается, а определенный объем бака позволяет обеспечить достаточное аккумулирование солнечной тепловой энергии для ваших потребностей.

Рисунок 1.9 - Теплообмен в вакуумном солнечном коллекторе

Эффективность солнечных коллекторов повышается, если они снабжены теми или иными концентраторами излучения. В зависимости от наличия или отсутствия концентраторных устройств тепловые коллекторы разделяются на плоские и концентраторные. Плоские коллекторы наиболее просты и дешевы, однако дают лишь низкотемпературное тепло, сфера применения которого в домовом энергохозяйств ограничена. Концентраторные коллекторы более эффективны но достаточно сложны, в том числе в эксплуатации, и дороги из-за необходимости поворотных систем слежения за Солнцем. Поэтому в домашней энергетике они почти не используются. Плоский тепловой коллектор представляет собой плоский ящик с прозрачным покрытием, обращенным к Солнцу, и теплоизолированными, во избежание теплопотерь, остальными поверхности. Внутри находится система трубопроводов для теплоносителя (воздуха или жидкости) с крылышками из теплопроводного материала, увеличивающими эффективность теплосбора. В качестве прозрачного экрана используется стекло с максимальным пропускание солнечного спектра. Крылышки и сами каналы покрываются каким-либо темным составом либо селективным покрытием. Последнее подбирается так, что хорошо поглощает солнечное излучение (соответствующее телу, нагретому до 6300°К), но в свою очередь слабо излучает при обычных земных температурах (порядка 300°К). Это уменьшает теплопотери коллектора собственным тепловым излучением, но удорожает изделие. Если откачать из коллектора воздух, то его собственные тепло- потери уменьшатся. Так устроены вакуумные коллекторы, однако в этом случае вакуум удается соблюсти только внутри цилиндрических стеклянных трубок, окружающих каналы с теплоносителем. Плоский лист стекла не в состоянии выдержать атмосферное давление, составляющее 10 тонн на квадратный метр [8-17].

Спектральный состав солнечного излучения приведен в таблице 1.1 Устройства, преобразующие солнечную энергию в тепло, используют длинноволновую (инфракрасную) часть спектра, преобразующие в электроэнергию,-- коротковолновую. Как видно из таблицы, тепловое солнечное излучение на уровне земной поверхности в энергетическом выражении в 1,2 раза превышает оптическое [24].

Таблица 1.1 - Энергетический спектр солнечного излучения

	На верхней границе атмосферы	У земли
Ультрафиолет	9 %	1 %
Видимый свет	44 %	45 %
Инфракрасное (тепловое) излучение	47 %	54 %
Всего	100 %	100 %

В центральной Европе годовой приход солнечной радиации составляет 1,1 МВт-ч/м²-год, в районах Сахары -- 2,3 МВт-ч/м²-год. В России приход солнечной энергии на горизонтальную поверхность колеблется от 0,7 МВт-ч/м²-год на севере до 1,5 МВт-ч/м²-год на юге. В таблице 1.2 приведены эти показатели для некоторых российских городов [15].

Таблица 1.2 - Среднегодовой приход солнечной энергии на горизонтальную площадку

Город	МВт-ч/м2 год
1	2
Архангельск	0,85
Петербург	0,93
Москва	1,01
Екатеринбург	1,10
Омск	1,26
Новосибирск	1,14
Ростов-на-Дону	1,29
Краснодар	1,40
Оренбург	1,29

Элементарный расчет показывает, что в средней полосе России двухэтажный коттедж, занимающий в плане 100 м², за год получает от солнца более 160 МВт-час энергии, что превышает всю его годовую потребность даже при нынешнем расточительном потреблении энергии.

1.5 Энергия ветра

Ветер дует везде -- на суше и на море. Человек не сразу понял, что перемещение воздушных масс связано с неравномерным изменением температуры и вращением Земли, но это не помешало нашим предкам использовать ветер для мореплавания. Ветровая энергия порождается энергией Солнца и представляет одну из ее разновидностей. Энергия ветра используется уже несколько тысячелетий, еще в древней Персии работали ветряные мельницы с вертикальной осью вращения. Позже появились мельницы с горизонтальной осью, использовавшиеся вплоть до недавнего времени.

Ветер как источник энергии весьма привлекателен, потому что он всегда присутствует в атмосфере вследствие воздействия солнечной радиации. Использование ветровой энергии исключает тепловые выбросы в атмосферу, как это имеет место при использовании ископаемых топлив и ядерной энергии. В отличие от гидроэнергии и энергии проливов, также обусловленных солнечной радиацией, энергия ветра имеется повсюду, что позволяет избежать сложных устройств для её передачи. И, кроме того, энергия ветра не загрязняет окружающую среду.

Недостатки этой системы очевидны: непостоянный, переменчивый характер ветров, неравномерность распределения во времени и пространстве. Для повышения эффективности ветровых установок необходимо накапливать выработанную ими энергию, а затем расходовать её более или менее непрерывно. Поэтому часто ветроустановки комбинируют с другими ВИЭ, например солнечными [8].

1.5.1 История ветрогенератора

Первый ветрогенератор был сконструирован в Дании в 1890 году. В России в начале 20 века Н.Е. Жуковским была разработана теория ветряного двигателя, которую его ученики расширили и довели до практического использования. В первой половине столетия ветроэнергетика стремительно развивается во всем мире. С 1929 по 1936 года в СССР разрабатываются установки мощностью 1000 кВт и 10000 кВт. Эти установки планировались для работы на сеть. В 1933 году в Крыму устанавливается ВЭС мощностью 100 кВт с диаметром колеса 30 м. Развитие этого направления достигло своего пика, когда в 1957 году была изготовлена ветряная турбина мощностью 200 квт. Но вскоре их вытеснили мегаватные станции, работающие на традиционном топливе. В течение Второй Мировой войны датская машиностоительная компания F.L.Smidt построила двух- и трехлопастные ветряные турбины. Эти машины генерировали постоянный ток. Трехлопастной аппарат с острова Водо, построенный в 1942 году, был частью ветро-дизельной системы, которая обеспечивала электроснабжение острова. Более тысячи ветротурбин было поставлено в PalmSprings (Калифорния) в начале восьмидесятых. Дания в настоящее время имеет приблизительно 2000 мегаватт ветряной энергии и около 6000 действующих ветряных турбин. 80% этих турбин принадлежат частным лицам или местным кооперативам. Самая большая в мире «ветряная ферма» находится в Дании, город Middelgrunden. Она состоит из 20 турбин Bonus 2 МВт, общая мощность которых составляет 40 МВт [22].

1.5.2 Зависимость скорости ветра от характера поверхности

Количество энергии, содержащейся в ветре пропорционально площади сечения воздушного потока и скорости ветра в третьей степени. Другими словами, если скорость ветра возрастает в 2 раза, то количество энергии, которое можно будет получить, возрастёт в 8 раз. Существование такой зависимости заставляет очень тщательно выбирать место расположения ветрового двигателя. Если можно найти участок, где скорость ветра хотя бы на 3,5 км/ч больше, чем на остальной территории, то это гарантирует выработку огромного количества энергии за весьма короткое время.

Есть два основных вида данных (прежде всего, это результаты наблюдений метеорологической службы), которые характеризуют ветровые условия каждого конкретного участка. К ним относятся:

- сведения об участках, на которых отмечались, самые большие скорости ветра;

- направление преобладающих ветров;

- сведения о характере изменений скорости ветра за годы наблюдений;

- данные о годовом ветровом режиме;

- продолжительности таких периодов.

Любые данные, полученные через метеослужбу, пригодны только для проработки основных решений. Каждый конкретный участок может иметь ветровые характеристики, отличные от тех, что даёт метеослужба, так как этот участок и метеостанция находятся в различных топографических условиях.

Второй вид данных - это результаты наблюдений непосредственно на участке строительства, продолжительность которых должна быть не менее двух лет. Наблюдения следует вести в разных точках участка и на разных отметках (скорость ветра с высотой увеличивается, потому что исключается воздействие препятствий, находящихся на поверхности земли). Наблюдения, проведённые на различных высотах, позволяют оценить постоянства ветровых характеристик. Чем больше «разброс» результатов наблюдений, тем большей переменчивостью и турбулентностью характеризуется ветер и тем менее пригоден выбранный участок.

Как показывают опыты, большие преимущества для установки ветряных двигателей имеют гладкие холмы, если они окружены свободным пространством в радиусе 5-6 км. При установке двигателя на склоне холма важно, чтобы уклон был такой, при котором ветровой поток не разбивается с увеличением скорости. Разделение воздушного потока приводит к возникновению турбуленции, которую следует избегать. Отдельные холмы предпочтительнее, чем гряды холмов. Возрастание скорости воздушного потока может происходить вдоль любой стороны холма в то время, как у гряда холмов это явление наблюдается только вдоль одного определённого направления. Окружающее пространство должно быть, по возможности свободно, свободно от деревьев, крупных камней и других предметов, которые могут создать турбулентные потоки.

Генри Клюз в своей работе «Получение электроэнергии от ветра» предложил метод интерполяции результатов кратковременных наблюдений для получения сведений долговременного характера. суть метода заключается в том, что результаты ежедневных измерений в течение месяца, проведённые на данном участке, сравниваются с результатами многолетних наблюдений ближайшей метеостанции для того же месяца. По результатам сравнений определяют интерполирующие коэффициенты, которые позволят получить среднегодовые показатели ветровых характеристик выбранного участка [8]. На рисунке 1.11 показаны ветровые ресурсы РФ [37].

Рисунок 1.11 - Ветровые ресурсы РФ

Выводы по первой главе

В первой главе мы рассмотрели определение экодома и альтернативные источники энергии, которые можно использовать в современном домостроении.

Экологический дом - это рационально построенная конструкция дома с усовершенствованными с помощью новых технологий обслуживающими инженерными системами жизнеобеспечения, как правило, автономными для одного или нескольких домов.

«Экодом» предполагает минимальное энергопотребление энергии и эффективное его использование внутри дома. Кроме этого, "Экодом" встраивается в каждое конкретное место и использует те ресурсы, которым это место располагает.

В малоэтажном жилом доме можно использовать следующие возобновляемые источники энергии:

- низкопотенциальная тепловая энергия (геотермальная энергия): водоёма, почвы и грунта;

- энергия солнца;

- энергия ветра.

Низкопотенциальная тепловая энергия представляет собой выработку энергии из окружающей среды. Тепловой насос использует геотермальную энергию, т.е. энергию земли. Тепловой насос имеет возможность использовать возобновляемую низкотемпературную энергию окружающей среды на нужды отопления и нагрева воды.

Энергия солнца. Солнце является основным источником энергии на Земле. При отсутствии облаков земная атмосфера рассеивает около 20% всей солнечной радиации. В целом, в ясный солнечный день около 80% энергии солнечного излучения достигает земной поверхности. С помощью солнечной энергии можно обеспечивать дом теплом, горячим водоснабжением и электричеством. Тепло и ГВС обеспечивают солнечные коллекторы, электричеством солнечные батареи.

Оборудования солнечных коллекторов и батарей для выработки энергии используют инфракрасное излучение, которое составляет 54% из всего спектра солнечного излучения у поверхности земли.

Энергия ветра. Про энергию ветра можно сказать, что ветер дует везде, и в тех районах, где среднегодовая скорость ветра равна 4-5 м/с, можно рассматривать проекты ветроэлектростанции. Энергией ветра вырабатывают электричество с помощью ветрогенераторов.

Количество энергии, содержащейся в ветре пропорционально площади сечения воздушного потока и скорости ветра в третьей степени. Другими словами, если скорость ветра возрастает в 2 раза, то количество энергии, которое можно будет получить, возрастёт в 8 раз.

2. Экологическое обоснование использования альтернативных источников энергии при проектировании объектов жилищно-гражданского назначения (на примере жилого дома)

2.1 Климатическая характеристика Оренбургской области

Территория Оренбургской области имеет благоприятные условия по показателю природно-климатических условий, а среднегодовые значения ее климатических параметров (по потенциалу загрязнения атмосферы по зонам) относятся к категории «низкий» и благоприятны для условий рассеивания вредных веществ в атмосфере.

В соответствии со СНиП 11-02-97 «Строительная климатология» рассматриваемая территория относится к III климатическому району.

Климат района резко континентальный, что объясняется его значительной удаленностью от морей и близостью к полупустыням Казахстана. Климатические условия обследованной территории характеризуются большой амплитудой колебания годовой и суточной температур, сильными ветрами, непродолжительным весенним и продолжительным осенним периодами. Среднемесячная температура воздуха самого холодного месяца - января - минус 13,1 ⁰С, а самого жаркого месяца - июля - плюс 22,1 ⁰С. Зима длится 4,5 месяца. Минимальная зимняя температура достигает минус 40-44 ⁰С. Лето имеет примерно такую же продолжительность с максимальной температурой плюс 44 ⁰С. Продолжительность периода с положительными температурами - 149 дней.

Ветер отличается крайней изменчивостью, как по направлению, так и по скоростному режиму. В среднем, всего 45 дней в году бывают безветренными.

Скорость ветра, повторяемость превышения которой для данного района составляет 5 %, достигает 9 м/сек. Максимальная скорость ветра равна 15 м/сек. Зимой преобладает восточное и юго-западное направление ветра, летом - восточное и западное. Средняя скорость ветра составляет 4,0 м/сек. На территории изысканий характерны особенно сильные ветры, дующие зимой во время снежных буранов и летом в периоды, характеризующиеся низкой относительной влажностью и высокой среднесуточной температурой.

Подобный ветровой режим и равнинный характер местности способствуют выносу загрязняющих веществ. Коэффициент рельефа местности равен 1. Перепад высот не превышает 50 м на 1 км. Коэффициент, зависящий от стратификации атмосферы и определяющий условия горизонтального и вертикального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, равен 180. Малое количество дней с туманами и незначительное количество приземных инверсий с низкой интенсивностью, повторяемость которых составляет не более 0,4 км, предотвращают аккумуляцию загрязняющих веществ. В таблице 2.1 приведены данные по природно-климатическим условиям исследуемого района.

Таблица 2.1 - Природно-климатические условия исследуемого района (по МС Оренбург)

Наименование	Величина
Средний температурный режим, 0С
январь	-13,1
февраль	-12,7
март	-6,1
апрель	7,0
май	15,3
июнь	20,5
июль	22,1
август	19,8
сентябрь	13,6
октябрь	5,1
ноябрь	-3,7
декабрь	-9,6
Ветровой режим - повторяемость направлений ветра и штилей, %
север	10
северо-восток	8
восток	20
юго-восток	9
юг	12
юго-запад	15
запад	16
северо-запад	10
штиль	3,9
- средняя скорость ветра по месяцам, м/сек
январь	6
февраль	6,25
март	6
апрель	5,6
май	5,9
июнь	5
июль	4,4
август	4,5
сентябрь	5,1
октябрь	5,7
ноябрь	5,75
декабрь	6
среднее значение за год	5,5

Общая продолжительность солнечного сияния составляет - 2198 часов. Наибольшая продолжительность отмечается в июле (322 часа), наименьшая - в декабре (55 часов). Отношение наблюдаемой продолжительности солнечного сияния к теоретически возможной в среднем составляет 49 %, достигая для летних месяцев 64 % и снижаясь в декабре до 22 %. В среднем, в течение года отмечается 73 дня без солнца.

Изменение интенсивности солнечной радиации и радиационного баланса в течение суток, прежде всего, зависит от высоты солнца над горизонтом. Поэтому максимальное значение солнечной радиации приходится на полдень, причем как при ясной погоде, так и при облачной. Средние максимальные значения прямой солнечной радиации, поступающей на перпендикулярную поверхность, достигают 1,3 кал/см² мин.

Солнечных и ветровых ресурсов в нашем регионе вполне достаточно, чтобы активно использовать альтернативную энергетику [35].

2.2 Архитектурно-конструктивная часть

На рисунке 2.1 показана планировка исследуемого объекта.

Рисунок 2.1 - Планировка дома

Рациональная организация помещения была выполнена согласно нормам из СНиП 2.08.01-89 Жилые здания [27].

Здание имеют надземную часть - ту, что возвышается над уровнем земли, и подземную, которая расположена ниже тротуара или отмостки. Часть здания по высоте, ограниченная полом и перекрытием или полом и покрытием, составляет этаж. Этажи надземной части зданий, у которых полы находятся не ниже планировочной отметки земли (тротуара, отмостки), называются надземными. Этажи подземной части, полы которых находятся ниже уровня отмостки, но не более чем на половину высоты расположенных в нем помещений - цокольные, а с отметкой пола ниже отмостки более чем на половину высоты расположенных в нем помещений - подвальные. Этаж, в котором размещают инженерное оборудование и коммуникации, называется технический. Технический этаж размещают в цокольной части здания, над верхним этажом или в середине здания. Чердачное помещение под крутой с изломом крышей (преимущественно в жилых зданиях) называется мансардой.

В данном случае этажи находятся на отметке ±0,000 и +3,300. На первом уровне огромное пространство четко разделено на зоны в зависимости от функциональности:

- зона отдыха (данная зона включает в себя помещения гостиной);

- зона приема гостей (столовая, кухня);

- второстепенные помещения (гостевой санузел).

В исследуемом объекте применена каркасная технология. При этом конструкция каркаса разработана таким образом, чтобы обеспечить максимально возможный коэффициент однородности всех ограждающих поверхностей. Для элементов несущих конструкций были применены несколько исполнений строганных пиломатериалов нормированной влажности - сплошных и клееных. Наибольшее сечение пиломатериала для каркасной стеновой конструкции - клееный столб 200Ч300 мм, наименьшее - строганный брусок 46Ч46 мм. Балки перекрытий и стропил выполнены из клееных элементов сечением 66Ч300, а главные прогоны - из клееных элементов ЛВЛ сечением 75Ч400. Вся несущая конструкция образована пространственной решёткой сложной формы, обеспечивающей прочность и жёсткость всей конструкции.

Высота этажа составляет 3 метра, высота крыши 2 метра, общая высота фундамента 0,75 метра. Площадь дома S = 122 м².

Помещения дома как видно из рисунка 2.1 были распланированы следующим образом:

- гостиная S =29,35 м²;

- кухня S = 14,5 м²;

- спальня S = 10,4 м²;

- коридор S = 35,8 м²;

- сан. узел S = 6,44 м²;

- крыльцо S = 6,6 м²;

- гаражS = 15,5 м²;

- кладовая S = 3,255 м².

Здание обеспечено естественной вентиляцией, а также вентиляционными каналами и сплит-системой. Преимущества такого типа строительства:

- сокращение сроков строительства и стоимости;

- экология;

- высокое сопротивление, в том числе землетрясений (сейсмичность здания составляет 7 градусов);

- хорошая термо- и теплоизоляция.

Теплопотери в доме значительно снижены за счёт качественной и максимально эффективной теплоизоляции. В проекте используется теплоизоляция в плитах ISOVER Каркас-П32, которую позаимствовали из проекта «Активный дом», обладающий максимально низким коэффициентом теплопроводности и специально разработанный для каркасных домов. Внутренняя сторона стен обшита гипсокартоном высокой плотности, что придаёт лёгкой деревянной каркасной конструкции дополнительную теплоёмкость.

Дом использует различные источники энергии, которые интегрированы в единую систему. Дом включает следующие системы источников энергии:

- солнечные батареи;

- солнечные коллекторы;

- ветряные генераторы;

- теплонасосы.

Одним из основных источников жизнеобеспечения дома является энергия солнца, как наиболее доступная на сегодняшний день. Солнечные коллекторы установлены в комбинациях с мансардными окнами, является визуально привлекательным и простым в эксплуатации. Также среди инженерных систем, положительно влияющих на энергобаланс здания нужно выделить высокоэффективный тепловой насос и систему теплового пола, систему вентиляции, солнечные батареи и ветряные генераторы для производства электричества.

2.3 Фундамент - основа дома

Фундамент здания представляет собой его нижнюю или подземную часть, предназначенную для передачи нагрузки от веса здания на основание. Выбор фундамента определяется инженерно-геологическими характеристиками строительной площадки, а также технологической и экономической целесообразностью.

Глубина залегания фундамента. В зависимости от глубины залегания и способа передачи нагрузки на грунт, различают две категории фундаментов:

- мелкозаглубленный фундамент используется в зданиях из «легких» материалов (например, деревянный брус) и возводится в открытом котловане. Такие фундаменты предают давление на грунт только через подошву. Схема такого фундамента разрабатывается только после проведения расчетов деформаций грунтового основания, особенно в случае пучинистого грунта. Поэтому фундамент в таких зданиях является активным элементом конструкции:

- чем выше жесткость сооружения, тем меньше деформации грунтового основания;

- заглубленный фундамент закладывается глубоко под землей и предназначен для строительства зданий, изготовленных из «тяжелых» материалов (бетон, кирпич, камень и т.д.). Технология возведения фундаментов этого типа не требует создания котлованов - элементы фундамента погружают в грунт или формируются при помощи специальных устройств. Поэтому заглубленный фундамент передает нагрузку по двум направлениям: по подошве и по боковой поверхности(благодаря действию сил трения).

Способы опоры на грунт. В зависимости от способа опоры на грунт различают 4 типа фундаментов, которые отличаются друг от друга конструкцией и технологией изготовления:

- ленточный фундамент представляет собой непрерывную конструкцию, возводимую под стены здания или под основания отдельных конструкций (колонн или опор). Поэтому такой фундамент имеет вид ленты и изготавливается как подземная монолитная (заливка бетона по всему периметру стен) или сборная (состоит из готовых бетонных блоков) конструкция. Чтобы изготовить монолитный фундамент на дне котлована производится монтаж опалубки и изготавливается конструкция из арматурного каркаса. Затем в опалубку заливается бетон. Для защиты фундамента от влаги и повышения их морозостойкости их смазывают маслами, покрывают битумом или специальной пленкой. Для изготовления фундамента ленточного типа в зависимости от степени пучения грунта могут использоваться различные ЖБК (железобетонные конструкции):

- очень сильное: монолитный железобетон;

- сильное: монолитный железобетон или блоки, соединенные между собой;

- среднее: монолитный бетон или блоки в перевязке на растворе;

- слабое: монолитный бетон или уложенные свободно блоки, а также бут, цементогрунт или бутобетон.

- плитный фундамент устанавливается под всей площадью кирпичного или деревянного сооружения. В основе такого фундамента лежит сборная решетчатая (перекрестные балки или бетонные блоки) или монолитная плита из железобетона. Такой фундамент обычно используется на местности с высоким уровнем грунтовых вод и слабых неоднородных грунтов. Так как после монтажа плит практически всегда происходит горизонтальное или вертикальное смещение грунта, такой фундамент еще называют плавающим фундаментом;

- фундамент свайный состоит из отдельных свай, которые сверху перекрываются балкой или монолитной плитой. Такой фундамент используют в тех случаях, когда требуется передать на слабый грунт большие нагрузки от тяжелых опор, колонн, плитных конструкций кирпичного или каменного здания. Это наиболее доступный фундамент, цена которого зависит от его типа и материала изготовления. Различают набивные и забивные сваи. Набивные сваи изготавливают путем заполнения полости бетонной смесью. Забивные сваи бывают деревянными, металлическими или железобетонными. Железобетонные сваи наиболее распространены благодаря своей прочности и долговечности. Деревянные сваи более доступны, но подвержены процессам гниения;

- винтовой фундамент является одной из разновидностей свайного, обладая при этом рядом преимущества. Для установки такого фундамента не требуется проводить гидрогеологические испытания местности, он может устанавливаться в труднодоступных местах. Монтаж фундамента занимает всего несколько дней, при этом не требуется тяжелая строительная техника, а готовый фундамент не подвержен усадке. В основе фундамента на винтовых сваях лежит стальная труба, нижняя часть которой имеет режущие лопасти определенной формы. Лопасти позволяют распределить нагрузку на большую площадь грунта и препятствуют вырыванию сваи из торфяного или песчаного грунта [12].

В нашем случае он должен удовлетворять следующим критериям:

- долговечность более 100 лет;

- применимость для любых грунтов;

- простота изготовления;

- экологичность;

- экономичность;

- сопротивление теплопередаче R не меньше 5. (Мера теплосопротивления теплоизоляционного материала, чем больше значение R,тем больше теплозащитное свойство)

Этим критериям удовлетворяет фундамент в виде плиты специальной конструкции, который представлен на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Железобетонный фундамент в виде плиты

Приведем пример проекта фундамента на буронабивных сваях, объединенных в общую конструкцию ростверком - железобетонной лентой шириной 300 мм и высотой 400-700 мм. По всей площади дома заливают плиту толщиной 200 мм. От грунта её отделяет теплоизоляционная прослойка, которая повышает комфортность строения, обеспечивает экономию энергоресурсов и предотвращает конденсацию влаги в толще плиты.

Технологическая последовательность:

- в грунте высверливают скважины;

- в скважины опускают арматурные каркасы;

- монтируют арматурный каркас ростверка;

- устанавливают опалубку из ламинированной фанеры для бетонирования ростверка;

- для бетонирования столбов под веранду изготавливают опалубку из досок;

- заливают ростверк. Бетонную смесь подают бетононасосом;

- внутренние "ячейки" ростверка засыпают песком с последующим трамбованием;

- когда железобетон наберет достаточную прочность, производят распалубку ростверка. На этом этапе внутри фундамента прокладывают водопроводные и канализационные трубы;

- на песчаную засыпку помещают плиты пенополистирола. Затем настилают гидроизоляцию, монтируют арматурный каркас и заливают бетон. В результате по всей площади дома получают железобетонную плиту;

- фундамент готов. Под стенф выполнена бетонная полоса высотой 5см, приподнимающая брус над плитой. Возвышение выравнивают "в ноль", чтобы полностью исключить перекос и другие геометрические деформации стен [12].

Затраты на фундамент. Площадь фундамента равна примерно S = 124 м², объём примерно V = 37 м³. Стоимость возведения одного кубического метра фундамента составляет примерно 2500 рублей. Итого стоимость фундамента нашего объекта составит 92 500 рублей.

2.4 Ограждающие конструкции и внутренние стены

Что же представляет собой каркасный дом. В основе его конструкции лежит каркас из пиломатериалов. Часто такие дома собираются на заводе в виде панелей, снабженных не только утеплителем и пленками, но и всеми необходимыми технологическими проемами для окон, дверей и др. Снаружи каркасные дома могут быть обшиты ориентированно-стружечной влагостойкой плитой и другими материалами. Готовые каркасные и каркасно-панельные дома с внешней стороны облицовываются сайдингом и отделочным кирпичом. В последнее спрос растёт накаркасные и панельно-каркасные дома с внешней отделкой (например, блок-хаус), имитирующей традиционный брусовый или бревенчатый дом.

Высокая скорость строительства сравнительно недорогих каркасных домов делает их чрезвычайно выгодными для самых широких слоев населения. Кроме того, стоит учесть, что построенный по такой технологии коттедж будет долговечным и экологичным.

Одним из основных преимуществ технологии является отсутствие усадки, позволяющее производить внутреннюю отделку сразу же после строительства. Выбор толщины и теплотехнических характеристик стеновых материалов дает возможность спроектировать ограждающие конструкции с минимальными теплопотерями и, следовательно, значительно снизить расходы на обогрев помещений. Легкость же конструкции позволяет использовать относительно дешевые столбчатые фундаменты. Размеры основных элементов каркасно-панельных домов унифицированы, что позволяет выбрать любой вид отделки как снаружи, так и внутри. Вследствие этого фасад любого каркасного дома может имитировать дерево или кирпич -- в зависимости от желания клиента.

Каркасные дома на сегодняшний день являются прекрасной возможностью для быстрого и экономичного строительства малоэтажных зданий. Каркасный дом представляет собой готовый комплект, состоящий из строительных элементов дома:

- несущий каркас: опорные балки и балки перекрытий;

- каркасные перегородки;

- оконные и дверные блоки;

- перекрытия;

- кровля;

- наружная и внутренняя обшивки.

Для строительства экодома можно применять любые материалы и конструкции, которые удовлетворяют следующим критериям:

- долговечность более 70 лет;

- сопротивление теплопередаче R не меньше 6;

- экологичность;

- широкое применение местных материалов;

- экономичность.

Одним из наиболее эффективных и технологичных является каркасный дом.

Каркас технологический или конструкционный - основа строительства экодома. Каркасная технология обеспечивает максимальное энергосбережение за счет наличия нескольких «слоев» конструкции стен и эффективного утепления [12-22].

Рассматриваемый нами объект деревянный дом, в котором стены образованы деревянным теплоизолированным каркасом. Техническим заданием на проектирование нашего объекта были определены теплотехнические требования к ограждающим конструкциям. По примеру конструкторского бюро «НЛК Домостроение» выполнено беспрецедентные требования по энергосбережению. Стена проектирована не сплошной, а решетчатой. Толщина каркаса стен 550 мм без учёта слоёв внутренней и наружной отделки. Деревянный каркас выполнен так, чтобы минимизировать потери тепла, обеспечит герметичность высокой степени, жёсткость конструкции, удобство и простоту монтажа. Конструкция стены универсальна: может быть уменьшена по толщине или увеличена согласно требованиям по уровню энергосбережения.

Для элементов несущих конструкций были применены несколько исполнений строганных пиломатериалов нормированной влажности - сплошных и клееных. Наибольшее сечение пиломатериала для каркасной стеновой конструкции - клееный столб 200Ч300 мм, наименьшее - строганный брусок 46Ч46 мм. Балки перекрытий и стропил выполнены из клееных элементов сечением 66Ч300, а главные прогоны - из клееных элементов ЛВЛ сечением 75Ч400. Вся несущая конструкция образована пространственной решёткой сложной формы, обеспечивающей прочность и жёсткость всей конструкции.

Для соединений был применён современный высокоэффективный крепёж европейского производства. Внутренние полости пространственной решетчатой деревянной конструкции предназначены для заполнения теплоизоляцией. Каркас устроен так, что при незначительных конструктивных изменениях величина сопротивления теплопередаче ограждающих элементов дома может быть увеличена или уменьшена согласно требованиям технического задания [32].

Наш объект в целом будет представлять современный каркасный деревянный дом с отменными техническими характеристиками, результат творческой плодотворной работы специалистов нескольких европейских стран.

Если 1 м²каркасного дома обойдётся нам в 10-12 тысяч рублей, то за всю деревянную каркасную конструкцию затраты составят 1 220 000-1 464 000 рублей.

2.5 Характеристика и расчёты солнечных батарей

Важнейшим вопросом является выбор угла наклона панели. Имея в виду возможность круглогодичного использования, следует предпочесть угол на 15° больше географической широты (к тому же, чем больше наклон, тем меньше на панели будут задерживаться пыль и снег). Для Оренбургской области это примерно 65-67°, благо возможность установить панель с ориентацией на юг под таким наклоном у нас имеется. Кстати, если не предполагается зимнее использование солнечных батарей, они вполне могут быть размещены на стене или скате крыши, ориентированном не на юг, а на запад или на восток, причём в этом случае лучше увеличить наклон панелей по сравнению с оптимальным для лета или вообще установить панели вертикально, так как в утренние и вечерние солнце стоит близко к горизонту.

Наклон выбран. Теперь можно приступать к оценке потенциальной производительности солнечных батарей, или, что то же самое, к оценке количества солнечных модулей, необходимых для работы системы в желаемом режиме. Оценку следует провести как минимум для худшего месяца (для Оренбургской области это декабрь), для большей части года (февраль - ноябрь) и для летнего максимума ( июль).

Стандартная инсоляция рассчитывается для площади в 1 квадратный метр. Однако точная площадь элементов солнечной панели нам не известна. Зато известна её номинальная мощность, которая определяется для стандартного потока света в 1 кВт/м² при 25°С. Этого вполне достаточно. Таким образом, выработку фотоэлектрической панели рассчитывается по следующей формуле:

(1)

где E_сб -- выработка энергии солнечной батареей;

E_инс -- месячная инсоляция квадратного метра (из таблицы инсоляции);

P_сб -- номинальная мощность солнечной батареи;

з -- общий КПД передачи электрического тока по проводам, контроллера солнечной батареи и инвертора при преобразовании низковольтного постоянного напряжения в стандартное (если предполагается использовать низковольтное напряжение напрямую, то при достаточно толстых проводах з можно приравнять к 1, т.е. не учитывать);

P_инс -- максимальная мощность инсоляции квадратного метра земной поверхности. Инсоляция и желаемая выработка должны быть в одних и тех же единицах (либо киловатт-часах, либо джоулях).

Соответственно, зная месячную инсоляцию, можно найти номинальную мощность солнечной батареи, требуемую для обеспечения необходимой месячной выработки.

(2)

Как правило, максимальная мощность солнечной батареи, заявленная производителем, достигается при напряжении на её выходе, превышающем напряжение аккумуляторных батарей на 15-40%. Большинство недорогих контроллеров заряда могут либо подключать нагрузку напрямую, «просаживая» выходное напряжение батарей намного ниже оптимального, либо просто отсекать этот «излишек». Поэтому эти потери также можно заложить в КПД, уменьшив его на 10-25% (потери мощности меньше потерь напряжения, поскольку при повышенной нагрузке «проседание» напряжения компенсируется некоторым увеличением тока, хотя и не полностью; более точно значение можно определить, лишь зная зависимость напряжения от тока нагрузки для конкретной батареи). Однако существуют модели контроллеров, которые удерживают эти потери в пределах 2-5%.

Мощность солнечного излучения меняется от месяца к месяцу, а номинальная мощность солнечной батареи неизменна, и именно на неё следует ориентироваться при выборе места для установки и определении затрат. Формула (2) удобна, чтобы оценить номинальную мощность батареи для конкретных условий инсоляции, но мало подходит для оценки её возможностей в течении всего года [21].

Для начала рассмотрим схему электрического питания от солнечных батарей и разберёмся в структуре и каким-образом работает вся система. На рисунке 2.4 показана схема электрического питания солнечных батарей.



Рисунок 2.4 - Схема электрического питания от солнечных батарей

Вся установка состоит из солнечных батарей, контроллера, обеспечивающего зарядку аккумуляторных батарей, и инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный. Вся система работает в автоматическом режиме.

Рассмотрим поочередно структурные единицы, входящие в систему.

Регулятор зарядки - разрядки (контроллер заряда) - устройство предохранения батареи аккумулятора от чрезмерной разрядки и разрядки. В первом случае устройство отключает нагрузку в случае снижения напряжения батареи аккумулятора ниже напряжения отключения. Во втором - ограничивает зарядный ток при достижении напряжения завершения зарядки.

Аккумулятор - накопитель выработанной электроэнергии, позволяющий функционировать устройствам - потребителям даже при нулевом уровне облучения солнечной батареи. Стоит отметить, что для гарантированного бесперебойного электроснабжения желательным является введение в систему альтернативного источника электропитания (например, стандартного дизельного генератора).

Инвертор - устройство-преобразователь постоянного электрического тока в ток переменный. В том случае, если солнечная батарея устанавливается только для подачи электричества только на устройства-потребители постоянного тока (радиоаппаратура, освещение), инвертор может быть выведен из солнечной системы электроснабжения. На рисунке 2.5 показана система работы солнечных батарей.

Рисунок 2.5 -Система работы солнечных батарей

Солнечные батареи должны вырабатывать каждый день среднее, ежесуточно потребляемое количество электроэнергии, плюс 20-30 % на потери энергии при заряде/разряде аккумуляторной системы.

Для расчёта солнечных систем электроснабжения одноэтажного дома площадью 122 м², нужно определить требуемую мощность и количество фотоэлементов солнечной батареи, ёмкость аккумуляторных батарей, и мощности контроллера зарядки-разрядки и инвертора.

Для нашего дома будет использоваться солнечная панель марки Exmork 230Вт 24В Mono. Характеристика солнечной панели:

- имеет номинальную мощность в 230 ватт, номинальное напряжение 24 вольта;

- состоит из монокристаллических кремниевых модулей;

- материал рамки - анодированный алюминий;

- светопроницаемость закалённого стекла - 97 %;

- эффективность фотоэлектрического преобразования - 17,8 %;

- вес - 19,0 кг;

- размер одной панели - 1482x992x45 мм (1,5м²);

- срок службы: не менее 30 лет;

- цена одной панели - 13200 рублей.

Для всей системы также подобраны: контроллер заряда, инвертор, аккумулятор.

Контроллер заряда для солнечных батарей марки CQ2450. Характеристика контроллера:

- номинальное напряжение - 24 В;

- максимальный ток на входе - 50 А;

- мощность подключаемых солнечных батарей - до 1200 ватт;

- номинальная мощность - 1200 ватт;

- КПД - 95%;

- рабочая температура -25 єC +55 єC;

- цена контроллера - 6400 рублей.

Инвертор специально предназначенный для автономных систем марки Hefei 1 кВт 24В.Предусмотрена работа с ветрогенераторами, солнечными батареями, гибридными автономными системами (ДГУ, бензогенераторы, ветровые установки, солнечные модули и т.д.). Характеристика инвертора:

- производитель - HefeiWinPower (Китай);

- постоянная мощность нагрузки - 1 кВт;

- КПД: не менее 90 %;

- рабочий диапазон: от -20 +50⁰С;

- температура хранения (или непродолжительной эксплуатации): -30°C до +70°C;

- вес: 25,8 кг;

- размеры: 500х250х250 мм;

- напряжение на выходе: 220В;

- шумность: ?40дБ;

- цена инвертора - 15000 рублей.

Аккумуляторная батарея герметизированная марки HZY24-200 производства HAZE (Англия - КНР) изготовлена по технологии GEL. Характеристика аккумулятора:

- напряжение аккумулятора - 24 В;

- ёмкость аккумулятора - 200 Ач;

- вес аккумулятора 66,0 кг;

- цена аккумулятора - 19200 рублей.

Расчет фотоэлектрической системы состоит из 4-х основных этапов:

- определение нагрузки и потребляемой энергии;

- определение значений необходимой мощности инвертора и емкости аккумуляторной батареи;

- определение необходимого количества фотоэлектрических модулей исходя из данных по приходу солнечной радиации в месте установки системы;

- расчет стоимости системы.

Для начала определим перечень электропотребителейдома с учетом количества комнат, их назначения, расположения электропотребителей, произведем расчет освещения с учетом минимальной освещенности помещений. В таблице 2.2 показан перечень электропотребителей. В таблице 2.3 показан расход электроэнергии оборудованием.

Таблица 2.2- Перечень электропотребителей с указанием средней мощности

Наименование прибора	Количество	Мощность (кВт)	УP (кВт) W ном.
Электроплита	1	1,8	1,8
Посудомоечная машина	1	1,2	1,2
Кондиционер	1	1-2	2-4
Вытяжка	1	1,2-2,5	2,4-5
Бойлер	1	1,8	1,8
Микроволновая печь	1	1,2	1,2
Кухонный комбайн, электромясорубка	1	0,3	0,3
Электрочайник	1	2	2
Холодильник	1	0,7	0,7
Тёплые полы	2	0,2-0,7	0,4-1,4
Компьютер	1	0,4	0,4
Домашний кинотеатр	1	0,6	0,6
Телевизор	3	0,4	4,8
Стиральная машина	1	1,5	1,5
Насосное оборудование	1	0,3	0,3
Пылесос	1	1,2	1,2
Утюг	1	2,4	2,4
Фен для волос	1	1,2	1,2

Таблица 2.3- Расход электроэнергии оборудованием

Электрообо- рудование	Потребляе- мость Wном, кВт	Коэффициент использования Кисп.эн.	Фактическое потребление эл.эн. в час Wфакт/час, кВт	Фактическое потребление эл. эн. год Wфакт/год, кВт
1	2	3	4	5
Электроплита	8	0,16	1,3	11680
Посудомоечная машина	1,2	0,04	0,05	438
Кондиционер	4	0,15	0,6	5256
Вытяжка	5	0,15	0,75	6570
Бойлер	1,8	0,5	0,9	7884
Микроволновая печь	1,5	0,05	0,225	1971
Кухонный комбайн, электромясорубка, др. мелкие приборы	0,3	0,05	0,015	131,4
Электрочайник	2	0,02	0,04	350,4
Холодильник	0,7	1	0,7	6132
Тёплые полы	1	0,5	0.5	4380
Компьютер	0,4	0,25	0,1	876
Домашний кинотеатр	0,6	0,25	0,15	1314
Телевизор	0,4	0,15	0,06	525,6
Стиральная машина	1,5	0,06	0,09	788,4
Насосное оборудование	0,3	0,6	0,18	1576,8
Пылесос	1,2	0,02	0,024	210
Утюг	2,4	0,01	0,024	210
Фен для волос	1,2	0,02	0,024	210
Итого	33,5	-	5,732	50503,6

Фактическое потребление электроэнергии в час рассчитывается по формуле:

, кВт (3)

Фактическое потребление электроэнергии за год определяется по формуле:

, кВт (4)

Коэффициент использования можно рассчитать, например так: для кондиционера - примерное время работы 55 дней, следовательно, Кисп.эл. = 55ч365 = 0,15.

В результате фактическое потребление электроэнергии за год равна:

или 5,765 кВт/ч для электрооборудования.

В таблице 2.4 показан расход энергии на освещение комнат.

Таблица 2.4- Определение расхода энергии на освещение комнат

Наименование комнаты	Площадь комнаты, S, м2	Минимальная освещенность, Emin, лк	Номинальная мощность лампы, Pл, Вт	Количество энергосбере-гающихламп,n
Гостиная	29,35	150	25	4
Гараж	15,5	50	15	3
Кладовая	3,255	50	15	1
Коридор (вся площадь)	35,8	100	20	5
Кухня	14,5	150	25	3
Спальня	10,4	150	25	1
Сан узел	6,44	50	15	2
Крыльцо	6,6	50	20	1

Найдем общее количество ламп и определим суммарную мощность освещения.

Количество энергосберегающих ламп, номинальной мощностью 25Вт, 20Вт, 15Вт, составляет - 20 штук.

В результате расчётов получилась суммарная номинальная мощность всех ламп, таблица 2.5. В таблице 2.6 показан расход электрожнергии при освещении.

Таблица 2.5- Суммарная номинальная мощность всех ламп.

Количество и тип ламп.	Суммарная мощность
8 ламп по 25 Вт	200 Вт
6 по 20Вт	120 Вт
6 по 15Вт	90 Вт
Итого:	410 Вт = 0,41 кВт

Таблица 2.6 - Расход электроэнергии при освещении

Потребл. мощн. Wном, кВт	Коэффициент использования Кисп .эн.?5ч в сутки	Фактическое потребл. энергии в час Wфакт/час, кВт/ч	Фактическое потребл. энергии в год Wфакт/год, кВт/год
0,41	0,2	0,082	718,32

Суммарное потребление энергии на электрооборудование и освещение составляет: 5,765+0,082 = 5,847 кВт/час или 50503,6 + 718,32 = 51221,92 кВт/год, если округлить значения, то данные будут следующими: 5,85 кВт/ч и 51222 кВт/год.

Для расчёта солнечных систем электроснабжения нужно определить требуемую мощность и количество фотоэлементов солнечной батареи, ёмкость аккумуляторных батарей и мощности контролёра зарядки-разрядки и инвертора.

Суммарная мощность всех подключаемых устройств с учётом коэффициента использования:

Р_сум = W_{факт/час.}. (5)

Р_сум = 5,85 кВт

Мощность инвертора:

= 7,31 кВт (6)

Необходимое значение зарядной ёмкости аккумуляторных батарей:

(7)

где U_акк- напряжение аккумуляторных батарей, В;

H_акк - глубина разрядки аккумуляторной батареи, %.

Необходимая мощность и количество фотоэлементов.

Для этого надо знать значение солнечной радиации в период работы системы электроснабжения, чтобы вычислить количество пиковых часов данной местности.

Среднемесячные значения этого показателя приведены в таблице 2.7 ниже. Взяв из таблицы значение, необходимо помножить его на количество дней в данном месяце, а затем разделить на 1000. Таким образом, мы получим некоторую условную величину определяющую количество пиковых часов - время, в течении которого электромагнитное излучение солнца имеет интенсивность в 1000 Вт/м².

Количество пиковых часов находится по следующей формуле:

(8)

где N - количество пиковых часов; n_дн- количество дней в месяц.

Таблица 2.7- Среднемесячная инсоляция на горизонтальной поверхности (кВт/м²)

Название месяца	январь	февраль	март	апрель	май	июнь	июль	август	сентябрь	октябрь	ноябрь	декабрь	Среднее за год
Среднее значение солнечной радиации, кВт•ч/м2	0,9732	1,8506	3,4222	4,6620	5,8509	6,4819	6,0543	5,1706	3,7743	2,2016	1,2023	0,8029	3,5415

Из таблицы 2.7 видно, что для Оренбургской области среднее значение солнечной радиации равна 3,54 кВт/м².

Среднее количество пиковых часов с годовым значение солнечной радиации:

Для минимального значения радиации в декабре:

Рассчитаем количество энергии за контрольный период (декабрь), вырабатываемое фотоэлементом, так как в декабре самое минимально значение солнечной радиации:

(9)

где К - поправочный коэффициент, учитывающий снижение уровня облучения солнечной батареи и падения мощности фотоэлементов в результате нагрева (летом -0,5, зимой -0,7);

Рэ - мощность фотоэлемента.

Суммарная энергия фотоэлементов должно быть не меньше суммарного потребления энергии устройствами потребителями.

(10)

Из полученных данных количество солнечных батарейравна:

По данным из расчётов можно выяснить количества и стоимость оборудований:

- 25 штук солнечных панелей обойдутся на 330000 рублей;

- 5 штук контроллеров будут стоить 32000 рублей;

- штуки аккумулятора будут стоить 57600 рублей;

- штуки инвертора будут стоить 45 000 рублей;

- итого: 464 600 рублей.

Расчет проведен при условии, что все электроприборы и электроосвещение подключены к источнику одновременно и бесперебойно обеспечиваются питанием.

В результате расчета получилось слишком большое потребление энергии, поэтому произведем расчет при уменьшенном коэффициенте использования электроприборов, а для освещения будем использовать светодиодные лампы.

В таблице 2.8 показан расход электроэнергии на оборудование.