ZAMYKANIE SZYBY ROBOCZEJ WSPIERA OSZCZĘDZANIE ENERGII.
Artykuł przetłumaczony z jez. Angielskiego. Celująco opisuje doświadczenia Brytyjskich uniwersytetów i jednostek badawczych. W związku z moimi osobistymi doświadczeniami z rynku Brytyjskiego podpisuje się pod wnioskami autorów i polecam pod rozwagę Polskim uniwersytetom i instytucjom badawczym.
Rosnące koszty energii sprawiają, że laboratoria szukają sposobów na zmniejszenie dużego zużycia energii w swoich dygestoriach poprzez poprawę poziomów wydajności.
Dygestoria to podstawowe wyposażenie do bezpiecznych badań w większości laboratoriów, ale ich stosowanie często wiąże się z wysokimi kosztami energii i dużą emisją dwutlenku węgla. Marcin Kacprzak przygląda się, jak laboratoria badawcze zazieleniły (zoptymalizowały pod kontem kosztów) swoje działania
Efektywność energetyczna jest kluczowym problemem laboratoriów na całym świecie i jest napędzana przez rosnące koszty energii i wymagania najnowszych międzynarodowych norm budowlanych. Dyrektywa UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (2002/91 / WE), zmieniona i ponownie opublikowana w 2010r, wzmocniła wymogi dotyczące charakterystyki energetycznej, w oparciu o cel UE, jakim jest zmniejszenie o 20% emisji gazów cieplarnianych i zwiększenie o 20% oszczędności energii do 2020 r.
W wielu laboratoriach dygestorium zapewnia infrastrukturę do prowadzenia nowoczesnych badań naukowych w przypadkach, gdy sterylność i bezpieczeństwo są najważniejsze. Jednak regularne stosowanie dygestoriów pochłania znaczne ilości energii.
Jednymi z największych użytkowników dygestoriów są instytucje akademickie. Profesor Peter James z University of Bradford i dyrektor programu S-Lab (Bezpieczne, Skuteczne i Zrównoważone Laboratoria)mówi, że “uniwersytety i uczelnie wydają rocznie około 150 milionów funtów na energię laboratoryjną, z czego 25-30% jest związanych z dygestoriami. Nasze audyty zidentyfikowały znaczne możliwości zaoszczędzenia pieniędzy dzięki bardziej wydajnemu użyciu i wymianie Dygestoriów na bardziej oszczędne.
S-Lab jest częścią inicjatywy Higher Education Environmental Performance Improvement (HEEPI) i ma na celu stworzenie bardziej zrównoważonych laboratoriów oraz zwiększenie świadomości zrównoważonego rozwoju wśród pracowników i studentów korzystających z laboratorium. Podkreśla synergię między bezpieczeństwem, sukcesem biznesowym i zrównoważonym rozwojem, i chociaż uniwersytety są jego głównym celem, wspiera również działania w laboratoriach prywatnych i publicznych. Regularne raporty i studia przypadków dotyczące najlepszych praktyk w projektowaniu i zarządzaniu laboratoriami uniwersyteckimi zostały opracowane, a niektóre osiągnięcia są tutaj udostępniane
Uniwersytet z Nottingham
University of Nottingham szacuje, że w przypadku uruchomienia na 24/7, każda z jego 642 Dygestoriów i szaf bezpieczeństwa będzie wykorzystywać równowartość około 1650£ w przeliczeniu z energii elektrycznej i gazu rocznie. Koszt ten wynika głównie z ogrzewania i chłodzenia dużych ilości powietrza, które są wpychane do przestrzeni laboratoryjnej w celu “zasilania” dygestoriów.
Laboratoria są zwykle kondycjonowane w temperaturze 18-21 ° C w godzinach 8:00-18:00 lub 24/7, w zależności od ich zakresu działalności. Koszty te można zmniejszyć dla wszystkich rodzajów szaf bezpieczeństwa i dygestoriów, wyłączając je (po kontroli bezpieczeństwa), gdy nie są używane przez dłuższy czas (np. Okresy świąteczne, weekendy), a dla modeli o zmiennej objętości powietrza (VAV), zapewniając zamknięcie damperów oraz redukcje ekstrakcji powietrza na tak długo jak to możliwe.
Aby zmotywować te działania, Departament Estates University monitorował wykorzystanie Dygestoriów, podłączając sterowanie wentylatora do systemu zarządzania budynkiem (BMS). Miesięczny raport jest następnie generowany i wysyłany do kontaktu z laboratorium, takiego jak kierownik działu lub główny technik. Podaje to dane dotyczące zużycia energii w laboratoriach w poprzednim miesiącu oraz różnicę w kosztach między nimi a pracą w trybie 24/7 przy pełnej mocy.
Raporty zawierają również łączną sumę bieżącą oszczędności (w porównaniu z sytuacją 24/7) w roku akademickim. Na początku 2010 roku system monitorował 380 szafek bezpieczeństwa i dygestoriów przez BMS, w tym 200 (na 248) w dziale chemii, 58 (na 63) w Centrum Nauk Bimolekularnych (CBS) i 25 (na 39) w aptece.
Aby zwiększyć świadomość, naklejono naklejki na wielu szafkach, pokazując, ile pieniędzy można by zmarnować, gdyby pozostawały przez cały rok w trybie 24/7. Studenci badań w CBS również na początku roku szkolą się we właściwym korzystaniu z Dygestoriów, a to prawdopodobnie zostanie rozszerzone na inne działy.
Najlepsze wyniki uzyskała firma „Pharmacy”, która uzyskała oszczędności energii w wysokości około 40% (w porównaniu z maksymalnym wykorzystaniem) w obszarach nauczania, głównie dlatego, że technicy byli bardziej czujni w kwestii zamykania szafek w nocy i w weekendy. Uczelnia chełpi się na tym wczesnym sukcesem dzięki większemu zaangażowaniu w pracę z głównych techników, kierowników szkół i laborantów. Opracowywane są plakaty, które mają przypominać personelowi i uczniom najlepsze praktyki w zakresie dygestoriów.
Ćwiczenie pozwoliło również lepiej zrozumieć działanie dygestoriów, w szczególności jednostek zmiennej objętości powietrza (VAV) i opuszczania szyb bezpieczeństwa na koniec pracy. Na przykład, szyby robocze dygestoriów są zaprojektowane tak, aby zatrzymywały niebezpieczne substancje lub zdarzenia, takie jak wybuch lub pożar; im są w niższej pozycji lub zamknięte, tym bezpieczniejsze są warunki pracy. Ponieważ dygestoria VAV zmieniają wysokość wentylacji w zależności od wysokości szyby roboczej, im mniejsze otwarcie, tym niższy ruch powietrza i związane z tym zużycie energii i koszty.
Zamykanie szyb roboczych w dygestoriach o stałej objętości powietrza (CAV) nie ma jednak wpływu na przepływ powietrza, ponieważ więcej “powietrza uzupełniającego” jest zasysane przez otwory boczne lub górne w celu kompensacji.
W Nottingham, zmniejszając natężenie przepływu powietrza do dygestoriów od 0,5 do 0,4 ms-1, obniżono temperatury w laboratorium w nocy i zainstalowano oddzielne systemy wyciągowe do wentylacji składowania chemicznego, które zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Ochrony Środowiska Uniwersytetu, a prace zostaną zakończone do jesieni tego roku. Jest to w połączeniu z reklamą oszczędzania węgla, świadomości i szkolenia pracowników i studentów. Potencjalne oszczędności szacowane są na 250 tys. GBP, 5,3 mln kWh energii i 1500 ton CO 2 rocznie. W Polskich realiach i w obliczu rosnących cen prądu, takie działania powinny być obligatoryjne w każdym laboratorium.
Post energetyczny stworzony w Yorku
Na Uniwersytecie w Yorku , departament Biologii jest jednym z wiodących brytyjskich ośrodków badań i nauczania nauk przyrodniczych. Zdecydował, że redukcję zużycia energii najlepiej osiągnąć dzięki dedykowanemu kierownikowi ds. Energii.
Badania biologiczne i nauczanie na Uniwersytecie w Yorku wykorzystały równowartość 600.000£ energii elektrycznej i 173.000£ gazu w roku 2008/09 i odpowiada to za około jedną trzecią zużycia energii przez instytucję. Wydział ma 600 pracowników i doktorantów, którzy pracują w dedykowanym kompleksie o powierzchni 19360 m2 (z czego prawie połowa to laboratoria).
Dawn Cartwright, kierownik działu infrastruktury ogólnej i infrastruktury Departamentu Biologii w 2008r, utworzył w niepełnym wymiarze godzin stanowisko kierownika ds. Energii, wyjątkową pozycję w brytyjskim laboratorium uniwersyteckim. Nominowany (Jo Hossell) rozwinął rolę, aby uwzględnić benchmarking i śledzenie zużycia energii; sprzęt monitorujący; podnoszenie świadomości energetycznej wśród użytkowników laboratoriów; oraz zapewnianie wskazówek dotyczących efektywności energetycznej dla nowych zakupów. Ściśle współpracując z departamentami uniwersytetu, Kierownik ds. Energii pomógł w realizacji dużych projektów kapitałowych i strategii pomiarów budynków.
Praktyczne działania podjęte w Departamencie od 2008 roku obejmują:
- Sprzęt obniżający napięcie
- Falowniki (Inwertery) umożliwiające zmienną kontrolę wentylatorów wentylacyjnych
- Panele izolacyjne ścienne w zimnych miejscach
- 22 stałe podliczniki i dodatkowe pomiary punktowe
- Zegary czasu na wyposażeniu, np. Suszarki, ekrany
- Zmniejszenie nadmiaru oświetlenia
- Więcej korzystania z tanich taryf nocnych, np. Inkubatorów do wzrostu
- Opracowanie wytycznych dotyczących efektywnego wykorzystania energii (wraz z danymi dotyczącymi wydajności – zob. Tabela 1).
Posiadając dedykowanego menedżera ds. Energii w dziale naukowym, uczelnia szacuje, że od utworzenia stanowiska nastąpiło 8% redukcji nakładów na energie w pierwszym roku, tylko w dziale Biologii. Ponadto departament ma teraz lepsze zrozumienie działania laboratorium. Możliwość połączenia wysiłków naukowców i zarządu technicznego pozwala na poprawę bilansu energetycznego, która byłaby trudna do osiągnięcia wyłącznie dzięki pracownikom Labów.
W rezultacie roczne zużycie energii było o 3% niższe w pierwszym roku (2008/9) w porównaniu z rokiem poprzednim, pomimo wzrostu aktywności w całym uniwersytecie. Jeszcze większą redukcję kosztów oczekiwano w sezonie 2009/10. Oczekuje się, że sam sprzęt obniżający napięcie pozwoli zaoszczędzić 45 000 funtów rocznie, a falowniki wentylatora 13.700 funtów. Mniejsze środki również sumują się, na przykład 605 funtów rocznie od dwóch grup korzystających z tej samej suszarki laboratoryjnej, a nie po jednej, lub 200 funtów plus rocznie od instalowania timerów na sprzęcie.
Dedykowana strona internetowa jest aktualizowana co tydzień i zapewnia informacje zwrotne dla naukowców, personelu technicznego i pracowników na temat ogólnej wydajności laboratorium oraz poszczególnych sekcji lub bloków.
Szacuje się, że skumulowane oszczędności do 2011 r. Pokryją większość lub całość wynagrodzenia Wydziału Zarządzania Energią w Departamencie Energii, z oczekiwaniem ciągłych dywidend, ponieważ zwiększona świadomość i informacje umożliwiają dalszą poprawę efektywności. Będzie to wspierane przez dane z bardzo szczegółowej analizy zużycia energii w laboratorium, przeprowadzonej we współpracy z projektem S-Lab.
Zakład produkuje ponad 5.000 ton CO2 rocznie, co przekłada się na szacunkowy wydziałowy ślad węglowy (na personel / grupę badawczą) na poziomie około 9 ton rocznie. Ocenia się, że ponad 250 ton CO2 zostało zaoszczędzone w ciągu dwóch lat od rozpoczęcia programu i ustanowieniu wydziału do ds. Energii.
Inne korzyści obejmują identyfikację niewykorzystanego sprzętu i możliwości zaoszczędzenia pieniędzy poprzez konsolidację; lepsze środowisko pracy dzięki poprawie kontroli temperatury w pomieszczeniu i zwiększeniu zadowolenia z pracy dla techników dzięki możliwościom wprowadzenia zmian.
Benchmarking w Oksfordzie
Oxford’s Chemistry Research Laboratory (CRL) ma nowoczesny design, z centralną przestrzenią atrium, zachęcającą do interakcji pomiędzy naukowcami. W sezonie 2009/10 wykorzystano 6,398MWh energii elektrycznej, 6,133MWh gazu i 59,596m3 wody i kosztowało to 605.440£. Około 25% tego dotyczy wentylacji, zwłaszcza 332 dygestorium VAV.
Zużycie od pierwszego roku działalności w roku 2004/5 zmieniło się tylko o + 9,6% w przypadku energii elektrycznej, -6.6% w przypadku gazu i + 5% w przypadku wody, pomimo wzrostu o 30% liczby naukowców zajmujących stanowiska badawcze. Działania, które zminimalizowały użycie w tym okresie, obejmują:
- Efektywność energetyczna dla nowych użytkowników laboratoriów, ze szczególnym uwzględnieniem korzyści finansowych i bezpieczeństwa związanych z zamknięciem dygestorium kiedy nie jest używane.
- Przypomnienia o zamknięciu szafek i dygestoriów, poprzez etykietowanie, reklamę i inspekcje prowadzone przez przewodniczącego Wydziału Chemii.
- Pro aktywna konserwacja, w tym mycie deflektorów i filtrów w centralach wentylacyjnych.
- Korzystanie z corocznych przeglądów (w szczególności kontroli balansu powietrza) i walidacji (prędkości czołowej dygestorium) jako okazji dla inżynierów do doradzania użytkownikom w zakresie wydajnego działania wyciągu laboratoryjnego (np. Bez utrudniania przepływu powietrza przez tylne przegrody poprzez przechowywanie przedmiotów przed nimi).
- Codzienne dostrajanie systemu zarządzania budynkiem w odpowiedzi na zmiany w obłożeniu, pogodzie i obciążeniu.
Planowane są dalsze działania mające na celu zmniejszenie prędkości wlotowej face velocity z 0,5 do 0,45 m / s lub mniej – pod warunkiem, że niezależne testy wykażą, że jest to bezpieczne – oraz ustanowienie wewnętrznego systemu monitoringu opierającego się na systemie dobrowolnych kar. Będzie to kara w wysokości 1 funta za otwarte nieużywane dygestorium, a roczny dochód trafi do grupy badawczej z najlepszym rekordem (najniższą zsumowaną karą).
Działania te zostały umożliwione przez funkcję Kierownika ds. Energii, poprzez zdecentralizowany system budżetowania energetycznego; praktyczna pomoc, szczególnie od menedżera ds. energii Philipa Pike’a; oraz wykonywanie codziennej kontroli budynku.
Jeśli te strategie oszczędzania nie zachęcają studentów i pracowników, warto rozważyć podejście LabRATS – programu utworzonego w celu poprawy stabilności laboratorium na Uniwersytecie Kalifornijskim w USA. Tutaj użytkownicy laboratoriów byli zachęcani do wyłączania dygestoriów z dedykowanymi wentylatorami gdy nie są one używane, zachętami takimi jak darmowa pizza, oszczędzając do 5% kosztów Energii w skali roku.