Система автономного электроснабжения жилого дома

С учетом обозначенных задач мониторинг -- это система наблюдений, оценки и прогноза состояния среды обитания.

Мониторинг является многоцелевой информационной системой.

Контроль состояния среды включает наблюдение за источниками и факторами техногенного воздействия (в том числе источниками загрязнений, излучений и т. п.) -- химическими, физическими, биологическими -- и за последствиями, вызываемыми этими воздействиями на окружающую среду.

Наблюдение осуществляют по физическим, химическим и биологическим показателям. Особенно эффективными представляются интегральные показатели, характеризующие состояние окружающей среды. При этом подразумевается получение данных о первоначальном (или фоновом) состоянии среды.

Наряду с наблюдением одной из основных задач мониторинга является оценка тенденций изменений состояния окружающей среды. Подобная оценка должна дать ответ на вопрос о неблагополучии положения, указать, чем именно обусловлено такое состояние, помочь определить действия, направленные на восстановление или нормализацию положения, или, наоборот, указать на особо благоприятные ситуации, позволяющие эффективно использовать имеющиеся экологические резервы природы в интересах человека.

В настоящее время различают следующие системы мониторинга.
Экологический мониторинг -- универсальная система, целью которой являются оценка и прогноз за реакцией основных составляющих биосферы. Он включает геофизический и биологический мониторинги. К геофизическому мониторингу относится определение состояния крупных систем -- погоды, климата. Основной задачей биологического мониторинга является определение реакции биосферы на техногенное воздействие.

Мониторинг в различных средах (различных сред) -- включающий мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы; мониторинг гидросферы, т. е. поверхностных вод суши (рек, озер, водохранилищ), вод океанов и морей, подземных вод; мониторинг литосферы (в первую очередь почвы).

Мониторинг факторов воздействия -- это мониторинг различных загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и других факторов воздействия, к которым можно отнести электромагнитное излучение, тепло, шумы.

Мониторинг сред обитания человека -- включающий Мониторинг природной среды, городской, промышленной и бытовой сред обитания человека.

Мониторинг по масштабам воздействия -- пространственным, временным, на различных биологических уровнях.

Фоновый мониторинг -- базовый вид мониторинга, умеющий целью знание фонового состояния биосферы (как в настоящее время, так и в период до заметного влияния человека). Данные фонового мониторинга необходимы для анализа результатов всех видов мониторинга. Территориальный мониторинг -- включающий системы мониторинга техногенных загрязнений, в основу классификации которых положен территориальный принцип, так как данные системы являются важнейшей составной частью мониторинга окружающей среды.

Различают следующие системы (подсистемы) территориального мониторинга:

* глобальный -- проводимый на всем земном шаре или в пределах одного-двух материков,

* государственный -- проводимый на территории одного государства,

* региональный -- проводимый на большом участке территории одного государства или сопредельных участках нескольких государств, например внутреннем море и его побережье;

* локальный -- проводимый на сравнительно небольшой территории города, водного объекта, района крупного предприятия и т. п.,

* "точечный" -- мониторинг источников загрязнения, являющийся по сути импактным, максимально приближенным к источнику поступления загрязняющих веществ в окружающую среду,

* фоновый -- данные которого необходимы для анализа результатов всех видов мониторинга.

Классификация систем мониторинга по территориальному принципу представлена на рис 3.3.

Рисунок 3.3 - Классификация систем мониторинга по территориальному принципу

-- оценка реакции наземных экосистем на загрязнение окружающей среды

-- оценка загрязнения океана и его влияния на морские экосистемы;

-- создание и усовершенствование системы предупреждения о стихийных бедствиях в международном масштабе.

Государственный мониторинг. С 1994 г. в Российской Федерации проводится в рамках Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ).

Задачи ЕГСЭМ:

-- разработка программ наблюдения состояния окружающей среды;

-- организация наблюдений и проведение измерений показателей объектов экологического мониторинга;

-- обеспечение достоверности и сопоставимости данных наблюдений;

-- организация хранения данных, создание специализированных банков данных;

-- гармонизация банков и баз данных экологической информации с международными эколого-информационными системами;

-- оценка и прогноз состояния окружающей среды, антропогенного воздействия на нее, откликов экосистем и здоровья населения на изменения состояния окружающей среды;

-- организация и проведение оперативного контроля и прецизионных измерений радиоактивных и химических загрязнений при авариях и катастрофах, прогноз последствий и оценка ущерба;

-- обеспечение доступности интегрированной экологической информации широкому кругу потребителей (центральному и местному руководству, ведомствам и организациям, населению);

-- информационное обеспечение органов управления состоянием окружающей среды, природных ресурсов и экологической безопасностью;

-- разработка и реализация единой научно-технической политики в области экологического мониторинга.

Региональный мониторинг. На территории крупных регионов больших государств, например таких, как Российская Федерация, США, Канада и т. п., организуется региональный мониторинг. Он не только является частью государственного мониторинга, но и решает задачи, специфические для данной территории. Основная задача регионального мониторинга -- получение более полной и детальной информации о состоянии окружающей среды региона и воздействии на нее техногенного фактора, что не представляется возможным сделать в рамках глобального и государственного мониторинга, так как в их программах нельзя учесть особенности каждого региона.

Локальный мониторинг. Этот мониторинг является составной частью регионального и организуется для решения задач исключительно местного масштаба.

При организации и проведении локального мониторинга необходимо определить приоритетные загрязнители, за которыми уже ведутся наблюдения в рамках глобального, государственного и регионального мониторинга (или хотя бы большинство из них), а также загрязнители от имеющихся источников загрязнения или на основе изучения технологических регламентов (проектов) создаваемых производств. По результатам локального мониторинга соответствующие компетентные органы могут приостановить деятельность предприятий, приводящих к сверхнормативному загрязнению окружающей среды, до ликвидации аварийной ситуации и ее последствий или улучшения технологического процесса, устраняющего возможность загрязнения. В особых случаях может ставиться вопрос о полном закрытии предприятия, его перепрофилировании или переносе в другую местность.

"Точечный" мониторинг. Он представляет собой постоянное или эпизодическое наблюдение за конкретным объектом -- источником загрязнения и фиксирование количественных параметров окружающей среды (ОС) в точке (зоне) первичного контакта среды с источником. Фактически мониторинг источника загрязнения вплотную смыкается с производственным (техническим) контролем технологических или других техногенных процессов, "открытых" во внешнюю среду, а также соответствующих объектов наблюдения (объектовый "точечный" контроль). Мониторинг источника загрязнения (МИЗ) может являться составной частью подсистемы локального мониторинга окружающей среды, а может включать в себя только элементы объектового производственного контроля, практически полностью замкнутого на технологию, ее процессы и аппараты.

Организация мониторинга источников загрязнения на объектах осуществляется с целью получения оперативной и систематической информации о состоянии окружающей среды, прежде всего для обеспечения технологической и экологической безопасности самих контролируемых объектов, с приоритетом вопросов безопасности и комфортности условий труда работающего на них персонала. В уголовном законодательстве РФ отражена концепция, рассматривающая природную среду не как "кладовую" природных богатств, которую надо охранять от разграбления, а как биологическую основу существования человека и всего живого на Земле. Она отражает и приоритет охраны интересов личности перед интересами общества и государства.

С этих позиций экологические преступления можно рассматривать и как преступления против человечества, здоровья, конституционного права на благоприятную природную сферу обитания посредством воздействия на окружающую природу. Изменяются также взгляды на степень общественной опасности данных посягательств, что нашло соответствующее отражение в санкциях, предусмотренных Уголовным кодексом РФ (УК РФ).

Таким образом, в уголовном законодательстве представлена целая область, полностью охватывающая очень важную в наши дни сферу -- экологию. Многие преступления, ранее остававшиеся безнаказанными, теперь довольно жестко наказуемы. Это вселяет определенную надежду на то, что шквал преступлений против природы будет остановлен.

Задача правоохранительных органов на современном этапе -- широко и повсеместно внедрять новые нормы уголовного права в практику.

Все вышеизложенные вопросы далеко не исчерпывают пределов действия российского законодательства в области безопасности жизнедеятельности. Сфера его применения постоянно расширяется. Предмет правового регулирования охватывает все новые отношения в областях, где требуется обеспечение безопасности жизнедеятельности человека.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Система энергоснабжения от возобновляемых источников энергии

Ни для кого не секрет, что подтвержденных запасов ископаемого топлива - нефти, при современном уровне отечественной добычи, осталось на 40 - 50 лет. Похожа ситуация с нефтяными запасами и в других странах. Цены на топливо неуклонно растут. В России с ее холодными зимами и длительными отопительными периодами, две трети энергии, потребляемой на душу населения, расходуется на теплоснабжение (больше чем в любой другой стране). В складывающейся ситуации только использование возобновляемых источников энергии (солнца, ветра, тепла земли и т. п.) позволит решить надвигающуюся проблему энергоснабжения жилища. Известно очень много систем, использующих альтернативную энергию для теплоснабжения зданий, но, как правило, это отдельные установки, являющиеся дополнением к традиционным системам энергоснабжения или очень сложные в реализации и просто нереальные с экономической точки зрения системы, о чем и свидетельствует отсутствие таковых. Одним из основных достоинств данной разработки является её доступность для широкого потребителя. Реализация Федеральной целевой программы «Свой дом» вызвала развитие в стране индивидуального жилищного строительства, инженерное благоустройство которого обеспечивается, как правило, автономными системами, как наиболее экономичными для этого типа застройки, сооружение которых не зависит от объемов и очередности возведения домов.

Отсутствие вспомогательных материалов по проектированию автономных систем инженерного оборудования сдерживает развитие последних и приводит к тому, что в большинстве случаев вместо эффективных систем в автономном варианте используются их разрозненные примитивные элементы, такие как огневые плиты и печи, выгребные ямы. Это приводит к ухудшению экологической обстановки, увеличению расхода топливных ресурсов, снижению уровня проживания населения. В качестве альтернативного решения строятся централизованные системы инженерного оборудования, что приводит к значительному перерасходу денежных средств и материальных ресурсов, а также увеличению эксплуатационных издержек.

Между тем отечественная практика и зарубежный опыт свидетельствуют, что именно в направлении автономного инженерного обеспечения за последние годы достигнуты серьезные успехи, позволяющие выравнить уровни комфортности проживания в индивидуальном жилом доме и в многоквартирных городских домах.

1-солнечные коллекторы; 2 - тепловой насос; 3 - аккумулятор тепла; 4 - теплоизоляция; 5-АСУ+инвертор; 6 - стойка аккумуляторов; 7 - бак горячей воды; 8 - утилизатор тепла стоков; 9 - "теплые полы"

Рисунок 5.1 - Автономный дом

5.2 Расчет обеспечения частного дома электроэнергией

Для обеспечения частного дома или дачи электроэнергией являются электростанции на солнечных батареях (солнечные электростанции). Обычно такая система состоит из следующих компонентов:

- солнечные панели (обеспечивают преобразование света в электроэнергию);

- контроллер заряда батарей (правильный режим заряда аккумуляторов);

- аккумуляторные батареи (накопление электроэнергии днем и отдача в вечернее и ночное время);

- инвертор (преобразование постоянного напряжения в ~220 В, 50 Гц).

Для расчета стоимости необходимого оборудования рассмотрим более подробно три примерных варианта энергопотребления с различными уровнями вырабатываемой мощности и подключаемой нагрузки.

Для расчёта стоимости компонентов были использованы среднерыночные цены, что дает вполне адекватное представление об уровне финансовых затрат. При этом важно учесть, что если срок использования солнечных панелей может составить от 20 и более лет лишь с небольшим снижением их КПД, то срок службы аккумуляторов, в среднем, составляет около 10 лет.

Автономная система с ежемесячным потреблением 700 кВт*ч/месяц

Этот вариант отличается от предыдущего увеличенным расходом энергии, что может понадобиться для большой семьи или в том случае, когда на первое место поставлен комфорт обитателей дома и только потом -- экономия электроэнергии. Для примера расчета потребляемой мощности возьмем следующие электроприборы: бойлер, холодильник, 7 энергосберегающих ламп, 2 телевизора, уличное освещение и насос. Приблизительные энергозатраты в течение дня в этом случае составят уже 20-23 кВт*ч при среднесуточной мощности до 1 кВт. При таких показателях среднемесячный результат составит порядка 700 кВт/ч.

Примерный расчет стоимости компонентов:

- 33 солнечных монокристаллических панели 180 Wt (16200руб. x 33 = 534600руб.);

- 33 крепления для солнечных панелей (1200 руб. x 33 = 39600руб.);

- 20 аккумуляторов 12 В, 200 А*ч (9900 руб. x 20 = 19800руб.);

- инвертор 48 или 120 В, 3 кВт (18000 руб.).

Итого: 790200.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с заданием дипломного проекта рассчитано электроснабжение жилого дома.

В соответствии с расчётными данными выбраны: фотоэлектрические модуль ТСМ-180 - 20 штук, аккумулятор Delta GL - 23штуки, две ветроустановки ОМ-3000-48 мощностью 3 кВт, обеспечивающие нормальную работу всего дома.

Выбрана схема внутреннего электроснабжения, выбраны оборудование и кабели для электроснабжения потребителей жилого дома.

Рассмотрены технические мероприятия обеспечения электробезопасности, способы и средства пожаротушения. Произведен расчет затрат на автономное энергообеспечение дома.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Коновалова Л.Л. Рожкова А.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. - М: Энергоатомиздат 1989.

2. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. - М: высшая школа 1990.

3. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Электробезопасность при эксплуатации электроустановок промышленных предприятий: Учеб. для нач. проф. образования - М.: ИРПО, 2002.

4. www.super-alternatiwa.narod.ru

5. www.geliosystem.ru

6. www.naukovedenie.ru

7. www.ecoway

8. www.wind.ae.net.ua.

9. www.apxu.ruwww.ecotoc.ru

10. www.ataba.com.ua.ru

11. www.src-vertical.com

12. www.krovdvor.ru

13. www.masterwire.ru

14. www.eikenclub.ru

15. www.pk.napks.edu.ua

16. www.vetryaky.ruhttp://www.domastroim.su

Размещено на Allbest.ru