Как и вождение автомобиля, несмотря на горящую лампочку проверки двигателя, большие здания часто пыхтят, не выполняя техническое обслуживание средств управления зданием, предназначенных для обеспечения их бесперебойной работы.
И иногда эти элементы управления не используются в полной мере, как автомобиль на высокой скорости на первой передаче. Вместо дорогостоящего визита к механику результат для коммерческого здания - большой счет за электроэнергию.
Новый отчет показывает, что если бы коммерческие здания полностью использовали средства управления по всей стране, США могли бы сократить свое потребление энергии на эквивалент того, что в настоящее время используется 12-15 миллионами американцев.
В отчете рассматривается, как 34 различных меры по повышению энергоэффективности, большинство из которых основаны на различных средствах управления зданием, могут повлиять на использование энергии в коммерческих зданиях, таких как магазины, офисы и школы. Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики обнаружили, что эти меры могут сократить ежегодное потребление энергии коммерческими зданиями в среднем на 29 процентов. Это приведет к экономии от 4 до 5 квадриллионов британских тепловых единиц в национальной экономии энергии, что составляет от 4 до 5 процентов энергии, потребляемой в стране.
«Большинство крупных коммерческих зданий уже оснащены системами автоматизации зданий, которые развертывают элементы управления для управления энергопотреблением здания», - сказал соавтор отчета и инженер PNNL Сринивас Катипамула.«Но эти элементы управления часто не запрограммированы должным образом и со временем могут ухудшаться, что приводит к неоправданно большим счетам за электроэнергию.
"Наше исследование показало, что значительная экономия энергии по всей стране возможна, если все владельцы коммерческих зданий в США будут периодически выявлять и устранять эксплуатационные проблемы, такие как слишком долгая работа систем кондиционирования воздуха."
Простое и недорогое решение
Отчет предлагает первый подробный национальный анализ выгод от многочисленных мер по повышению энергоэффективности для решения эксплуатационных проблем зданий. Многие из этих проблем могут быть исправлены с очень небольшими усилиями. В отличие от других практик, требующих дорогостоящих новых технологий, большинство оцененных мер повышают энергоэффективность, позволяя уже установленному оборудованию работать лучше.
Примерно 20 процентов от общего потребления энергии в Америке идет на питание коммерческих зданий. И около 15 процентов коммерческих зданий в США имеют системы автоматизации зданий, которые развертывают элементы управления, такие как датчики, которые включают свет или обогревают комнату только тогда, когда она занята. В результате, помогая коммерческим зданиям лучше использовать свои средства управления, можно значительно сократить общее потребление энергии в Америке.
Катипамула и его коллеги изучили потенциальное влияние 34 отдельных мер по повышению энергоэффективности, которые могут повысить эффективность коммерческих зданий, в том числе:
- Ремонт сломанных датчиков, считывающих температуру и другие измерения
- Отключение потребляющих энергию устройств, таких как принтеры и мониторы, когда в комнате никого нет
- Затемнение в помещениях с естественным освещением
Поскольку объединение отдельных мер может увеличить энергосбережение, исследователи также оценили влияние комплексных мер по повышению энергоэффективности. PNNL разработала пакеты комбинированных мер, основанные на потребностях трех различных условий строительства: уже эффективные здания с небольшими возможностями для улучшения, неэффективные здания с большим количеством возможностей для улучшения и типичные здания посередине.
PNNL использовала компьютерные модели девяти прототипов коммерческих зданий и экстраполировала их на пять других подобных зданий, чтобы оценить потребление энергии в 14 типах зданий. Исследовательская группа использовала эти прототипы моделей зданий с программным обеспечением EnergyPlus Министерства энергетики США, которое рассчитывало потенциальное потребление энергии с учетом местной погоды и любых применяемых мер по повышению энергоэффективности.
Ориентированность на результат
Из изученных отдельных мер по повышению эффективности наибольшим потенциалом энергосбережения по всей стране обладали:
- Понижение заданных значений дневной температуры для обогрева, повышение их для охлаждения и снижение заданных значений ночного обогрева: снижение примерно на 8 процентов
- Уменьшение минимального расхода воздуха, проходящего через бокс с переменным объемом воздуха: снижение примерно на 7 процентов
- Ограничение отопления и охлаждения до тех пор, пока в здании, скорее всего, не будет людей: снижение примерно на 6 процентов
Хотя исследование показало, что все коммерческие здания во всех климатических условиях могут иметь среднюю общую экономию энергии 29 процентов, было обнаружено, что некоторые типы зданий имеют потенциал для большей экономии, например:
- Средние школы: около 49 процентов
- Отдельные розничные магазины и автосалоны: около 41 процента
Как и ожидалось, исследователи обнаружили, что неэффективные здания имеют наибольший потенциал для экономии энергии. После оценки того, насколько распространено каждое состояние здания в США, исследователи обнаружили, что комбинированные пакеты мер по повышению эффективности имеют следующие потенциальные национальные диапазоны энергосбережения:
- Неэффективные здания: от 30 до 59 процентов
- Обычные здания: от 26 до 56 процентов
- Эффективные здания: от 4 до 19 процентов
См. отчет: Н. Фернандес, С. Катипамула, В. Ван, Ю. Се, М. Чжао, К. Коргин, «Влияние средств управления коммерческими зданиями на энергосбережение и снижение пиковой нагрузки», отчет PNNL Министерству энергетики, май 2017 г.,