Tekniikan laboratoriotilat ovat olennaisen tärkeitä innovaatioille tutkimus- ja kehitystoiminnassa, mutta ne ovat tunnettuja siitä, että ne kuluttavat valtavasti energiaa .Toinen osa on 4-5 kertaa enemmän kuin toimistorakennukset tai luokkahuoneet. Tämä intensiteetti johtuu vaativista ilmanvaihtovaatimuksista, laitteiden kuormituksista ja tiukoista turvallisuusprotokollista. Energiakustannusten noustessa ja globaalien ilmastovaatimusten noustessa energiankulutuksen vähentäminen näissä ympäristöissä ei ole pelkästään operatiivinen huolenaihe; se on strateginen prioriteetti, joka tuottaa huomattavia kustannussäästöjä, vähentää ympäristövaikutuksia ja parantaa institutionaalista mainetta. Tässä artikkelissa hahmotellaan kattava ja toimiva kehys, jolla optimoidaan energiankäyttöä konepajassa ja samalla säilytetään tai jopa parannetaan työn laatua ja turvallisuutta.

Energiankäytön ymmärtäminen konehuoneissa

Tarkka diagnoosi energiankulutus kuviot muodostavat perustan kaikki vähennysstrategia. Useimmissa koneenrakennuksen laboratorioissa, LVI-järjestelmien osuus on noin 50-60 prosenttia energian kokonaiskäytöstä, jota ohjaa suuri ilmanvaihtonopeus pakokaasujen, lämmön ja myrkyllisten aineiden. Loput kulutus jakautuu erikoistuneiden laitteiden (kuten uuneissa, CNC-koneita, kompressoreja ja elektronimikroskooppia), valaistuksen ja pistokkeiden kuormitukset. Pelkästään savuhuput voivat kuluttaa yhtä paljon energiaa kuin tyypillinen koti vuosittain, koska ne pakokaasut. Tunnistamalla nämä suuret nielut mahdollistaa laitoksen johtajat kohdistaa interventioita, joissa ne tuottavat suurimman vaikutuksen. Kattava energiakatselmukset TEN-vivutus-alamittaukset ja rakennuksen automaatiodataa.

Yksinkertaisen mittauksen lisäksi on tärkeää ymmärtää labrasuunnittelun, käyttötapojen ja toiminta-aikataulujen välinen vuorovaikutus. Monet laboratoriot ylläpitävät jatkuvaa toimintaa myös silloin, kun ne eivät ole käytössä, ja laitteet toimivat usein valmiustilassa vetäen joutokäyntitehoa. Leikaamalla energiavirrat hallittaviin luokkiin.

Energiankulutuksen vähentämisstrategiat

Optimoi valaistusjärjestelmät

Valotus, vaikka tyypillisesti pienempi osa labraenergian käyttöä (10.15 prosenttia), tarjoaa vähän hirveät hedelmät säästöihin. Päivitys loisteputkista tai hehkulamppuihin korkeatehoisiin LED-lähteisiin voi vähentää valaistuksen energiankulutusta 50-75 prosenttia. LED-lamput tuottavat myös vähemmän lämpöä, mikä vähentää jäähdytysjärjestelmien kuormitusta.Samanlaisia synergisiä hyötyjä ilmastoiduissa laboratorioissa. Lisäksi työvalaistus, jossa työntekijät käyttävät paikallisia, säätimiä yksityiskohtaiseen työhön. Asumisen anturit automaattisesti hämärtyvät tai sammuttavat valot miehittämättömillä alueilla, kuten varastotiloissa, käytävillä ja työpisteissä. Päivänvalontalteenottojärjestelmät säätävät keinovalon määrää luonnonvalon saatavuuden perusteella, varmistaen tasaisen valaistuksen samalla kun minimoimme jätettä. [[....]U.S.

LVI- ja ilmanvaihtojärjestelmien parantaminen

Koska LVI hallitsee labraenergiaprofiileja, lämmitys-, jäähdytys- ja ilmanvaihtojärjestelmien parannukset tuottavat suurimman tuoton. Yksi todistetusti toimiva lähestymistapa on vaihtelevan ilman tilavuustason (VAV) järjestelmien käyttöönotto vakioitujen kokoonpanojen sijasta. VAV-järjestelmät moduloivat ilman tarjontaa reaaliaikaisen kysynnän perusteella. Esimerkiksi ilmanvaihdon vähentäminen, kun puvut ovat suljettuina tai kun tila on käyttämättä. Lämmön talteenottopyörät tai entalpiapyörät ottavat energiaa pakokaasuilmasta ja siirtävät sen saapuvaan tuoreeseen ilmaan, esilämmitykseen tai esijäähdytykseen ilman ristikontaminaatiota. Matalavirtaushuput vähentävät vaadittua pakokaasunopeutta vaarantamatta turvallisuutta, leikkaavat suoraan ehdollisen ilman määrää, joka on korvattava ].

Toteuta älykkään laitteiden hallinta

Erikoistunut lab laitteet ...ja autoklaavit huipputehokkaisiin tietokoneklustereihin.Specialised lähestymistapa laitteiden hallinta vähentää jätettä haittaamatta tutkimusta. Ensinnäkin hankkia ENERGY STAR[[] sertifioituja tai muita tehokkuusluokiteltuja malleja yhteisiä laitteita kuten jääkaappien, pakastimien ja tietokoneiden. Toiseksi, käynnistää tiukka "shut-down" politiikka: sammuttaa laitteet käytön jälkeen, ja mahdollisuuksien mukaan, käyttää ohjelmoitavia ajastimet tai älykkäät teholiuskat katkaista valmiustehoa. Kolmas, vakauttaa työtaakkaa aikatauluttamalla energiaintensiivisiä prosesseja off-peak tuntia (jos sähkölaitokset voivat tarjota alhaisempia hintoja).

Paranna rakennuksen kirjekuoria ja eristystä

Vaikka rakennuksen kuoressa ei useinkaan ole huomiota labran jälkiasennuksissa, se on tärkeä osa lämpötehokkuutta. Seinien, kattojen ja lattioiden eristyksen parantaminen vähentää lämmitystä ja jäähdytystä, kun taas ilman tiivistyminen estää hallitsemattoman sisäänvuodon. Korkeatehoiset lasit.Kaksin- tai kolmikerroksiset ikkunat, joissa on matalan korkeuden pinnoitteet.Suunnitelmat aurinkolämmön kasvulle kesällä ja lämpöhäviölle talvella. Strategiset ikkunavarjostus- tai sähkökromilasit voivat hallita aurinkokuorta edelleen. Uusissa rakenteissa tai suurissa korjauksissa hyvin eristettyjen ja hyvin eristettyjen rakennusten runkojen suunnittelu voi vähentää LVIC-energian käyttöä 15-25 prosentilla. Nämä toimenpiteet myös lisäävät matkustajien mukavuutta, mikä voi välillisesti parantaa tuottavuutta.

Uusiutuvan energian ja lähisukupolven hyödyntäminen

Kulutuksen vähentäminen on vain puolet taistelusta; puhtaan energian tuottaminen paikan päällä voi neutraloida laboratorion jäljellä olevan hiilijalanjäljen. Katto- tai maalla sijaitsevat aurinkokennojärjestelmät ovat yhä elinkelpoisempia johtuen laskuista paneelikustannuksista ja käytettävissä olevista verokannustimista. Labien, joissa on korkea kuuman veden kysyntä, aurinkolämpökeräimet voivat esilämmitin pesua ja prosessia varten. Joillakin alueilla sähkön ja lämmön yhteistuotantojärjestelmät, jotka käyttävät maakaasua samanaikaisesti sähkön ja lämmön tuottamiseen, voivat saavuttaa kokonaistehokkuuden yli 80 prosenttia enemmän kuin erilliset verkkotoimitukset ja kattilajärjestelmät. Vaikka alkuinvestointi voi olla merkittävä, pitkän aikavälin energiansäästöt ja kasvihuonekaasujen vähennykset tuottavat usein houkuttelevaa takaisinmaksuaikaa, erityisesti kun ne yhdistetään uusiutuvan energian varmenteisiin tai sähkön hankintasopimuksiin.

Parhaiden käytäntöjen lisääminen

  • Johdanto säännölliset energiakatselmukset:[ Aikataulu kattavat tarkastukset joka toinen kolmas vuosi uusien mahdollisuuksien tunnistamiseksi, asennettujen toimenpiteiden suorituskyvyn tarkistamiseksi ja strategioiden mukauttamiseksi teknologian ja käyttöasteen kehityksen mukaisesti.
  • Kouluta ja aktivoi labrassa asuvat henkilöt:[] Edistää energiansäästökulttuuria pakollisen koulutuksen, opasteiden ja kannustimien avulla. Opiskelijat ja tutkijat, jotka ymmärtävät toimiensa ja energiakustannustensa välisen yhteyden, omaksuvat todennäköisemmin tehokkaita käytäntöjä.
  • Pursuen vihreä laboratorio sertifiointi:[ ohjelmat kuten LEED laboratorioille, My Green Lab, tai Labs21 benchmarking työkalu tarjoavat jäsennelty kehysten parantamiseen ja tunnustukseen saavutuksia.
  • Institute suorituskyvyn seuranta ja palaute:[ Käynnistä rakennusten automaatiojärjestelmät, joissa on reaaliaikainen energiankäyttö. Automaattiset hälytykset voivat merkitä poikkeavia piikkejä, kun taas kuukausittain raportoidut tiedot mahdollistavat vertailun vertailuarvoihin ja aiempiin ajanjaksoihin.
  • Optimoidaan letkunhallinta:[ Sulje letkun sulkuja, kun ei käytetä, ja harkita automaattisten nauhan tiivisteiden asentamista tai VAV-ohjaimia kuvuille pakokaasuvirran vähentämiseksi. Nämä toimenpiteet yksin voivat leikata ilmanvaihtoenergiaa 30.50 prosenttia laboratorioissa, joissa on paljon huppua.
  • Integratiivinen laboratoriosuunnittelu tehokkuuden varmistamiseksi:[ Uudessa rakentamisessa on avoin lattia ja yhteiset käyttökäytävät ehdollistetun määrän vähentämiseksi. Etsi korkealämpölaitteet erityisalueilla kohdennetulla jäähdytyksellä, jotka ovat erillään yleisistä työalueista.
  • Tutki kysyntäohjattua ilmanvaihtoa:[] Käytä sensoreita asumiseen, CO2, haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (VOC) ja lämpötilaa säätää ilmanvaihtonopeutta reaaliajassa, varmistaen turvallisuuden välttäen samalla yliventilaatiota.
  • Vähennä pistokekuormat:[ Kannustaa virran alasajoon näytöille, latureille ja muille henkilökohtaisille elektroniikalle. Tarjoa keskitettyjä latausasemia ja laitteiden yhteiskäyttöä laitteiden määrän minimoimiseksi.
  • Täydennetään ympäristöystävällistä hankintapolitiikkaa:[ Priorisoi energiatehokkaiden laboratoriolaitteiden ja -laitteiden ostot ja harkitse elinkaarikustannuksia (mukaan lukien energia) tarran hinnan sijaan.
  • Perusteelliset ja jakamistulokset:[ Osallistu kansallisiin tai institutionaalisiin vertailuohjelmiin, joissa verrataan energiatehokkuutta vertaislaboratorioihin.

Päätelmät

Energiankulutuksen vähentäminen laboratorioissa on monipuolinen hanke, jossa yhdistyvät tekniset parannukset, toiminnalliset muutokset ja kulttuurimuutokset. Tässä kuvatut strategiat vaihtelevat valaistuksesta ja LVI-optimoinnista laitteiden hallintaan, uusiutuviin energialähteisiin ja asukkaiden sitoutumiseen.Nämä strategiat tarjoavat etenemissuunnitelman, jolla saavutetaan sekä energiankäytön että käyttökustannusten merkittävät vähennykset. Tärkeää on, että näiden toimenpiteiden ei tarvitse vaarantaa tutkimuksen ja koulutuksen ydintehtävää; hyvin suunnitellut energiatehokkuutta koskevat toimet parantavat usein sisäympäristön laatua, turvallisuutta ja laitteiden luotettavuutta. Energian hintojen noustessa ja kestävyysodotukset kasvavat, ja samalla edistetään niiden energiajalanjälkeä ennakoivasti hallinnoivaa tieteellistä työtä, joka säästää rahaa ja myös asettaa itsensä vastuullisiksi innovaatiojohtajiksi. Ottamalla systemaattisen, datalähtöisen lähestymistavan laitokset voivat muuttaa laboratorionsa tehokkuusmalleiksi.