מתקני מעבדה הנדסיים הם היסוד לחדשנות במחקר ופיתוח, אך הם ידועים על צריכת כמויות עצומות של אנרגיה - לעתים קרובות 4 עד 5 פעמים יותר רגל רבוע מאשר בנייני משרדים סטנדרטיים או כיתות. אינטנסיביות זו נובעת מדרישות ventilation תובעניים, עומסי ציוד גבוה ופרוטוקולים בטיחותיים מחמירים.עם עלויות אנרגיה עולה ואקלים גלובליים החלים עלייה, צמצום צריכת האנרגיה באלה אינו רק דאגה מבצעית; הוא עדיפות משמעותית של עבודה, כלומר, שיפור משמעותי, שיפור משמעותי, עלייה משמעותית של עלויות סביבתית, תוך שיפור משמעותי, תוך שיפור משמעותי של עלויות שיפור משמעותי של איכות הסביבה.

הבנת אנרגיה שימוש בהנדסת מעבדות

אבחנה מדויקת של דפוסי צריכת אנרגיה יוצרת את הסלע של כל אסטרטגיה מופחתת.במרבית המעבדות ההנדסתות, מערכות HVAC מהוות כ 50 עד 60 אחוזים מכלל צריכת האנרגיה, המונעת על ידי שערי שינוי אוויר גבוה הדרושים כדי exhaust fumes, חום וחומרים רעילים.הצריכה הנותרים מופץ בין ציוד מיוחד (כגון תנורי חשמל, CNC, דחוסים, מיקרוסקופים), ועומסים אלה יכולים לעתים קרובות לספק את ההשפעה הבסיסית של חשמל.

מעבר למטר פשוט, הבנת הממשק בין עיצוב מעבדה, דפוסי שימוש, ולוח הזמנים התפעולי הוא קריטי.מעבדות רבות לשמור על פעולות רציף גם כאשר לא עסוק, וציוד לעתים קרובות פועל במצב של סטנד-ידי כוח ניתוק של חומרת אנרגיה.על ידי ניתוק זרמי אנרגיה לקטגוריות בלתי נשלטות - מניעת, עומסי תהליכים, תאורה ומערכות ימיות - אנשים יכולים לפני שדרוג התנהגותי ושינויים מיידיים.

אסטרטגיות להורדת אנרגיה

אופטימיזציה תאורה מערכות

תאורה, בעוד בדרך כלל חלק קטן יותר של צריכת אנרגיה במעבדה (10 עד 15%), מציעה פירות נמוכים לחיסכון.הפחתת רמות LED מרמות פלואורסנט או מחסנים גבוהה מקורות LED יעילות גבוהה יכול להפחית את צריכת האנרגיה על ידי 50 עד 75%. נורות LED גם לייצר פחות חום, אשר מפחית את הנטל על מערכות קירור - יתרון סינרגי במעבדות ממוזגות מתקדמות, כגון חיישנים פחות מנפחים, או ירידה של מחזורי אור.

מערכות HVAC ו-VVVAC

בהתחשב בכך HVAC שולט בפרופילי אנרגיה במעבדה, שיפורים בהתחממות, קירור, ואוורור מניב את התשואות הגבוהות ביותר.יש גישה מוכחת אחת היא יישום של מערכות אוויר משתנה (VAV) במקום של מתקנים קבועים-הכולה.מערכות VAV מנטרות את אספקת האוויר בת קיימא על בסיס דרישות בזמן אמת-אוויר (למשל, צמצום זרימת האוויר כאשר מזהמים סגורים או חלל אינו מיושב באופן משמעותי) מספק ריצוף אווירי-אוויר נמוך.

ניהול ציוד חכם

ציוד מעבדה מיוחד - החל תנורים ו carclaves ועד אשכולות ביצועים גבוהים - מנה של כוח משמעותי אפילו כאשר idle. גישה שיטתית לניהול ציוד מפחית פסולת ללא להפריע מחקר. הראשון, רכש (0ENGY STARFLT) יכול בסופו של דבר להפחית את שיטות האנרגיה (כולל רזולוציה של 30) 1 מוסמך או מודלים אחרים של יעילות עבור מכשירים משותפים כגון מקררים, מקררים, מחשבים, השני, "מתקני חשמל מהירים" לאחר הפעלת לחץ נמוך יותר," לאחר זמן קצר יותר, כאשר הם יכולים להפחית את רמות הפעלה נמוכה יותר מ- off טמפרטורה נמוכה יותר, כאשר משתמשים).

שיפור בניית Envelope ו Insulation

בעוד שלעתים קרובות משקיף על רטרופיטות מעבדה, המעטפת הבניין ממלא תפקיד חיוני ביעילות תרמית.שיפור בידוד בקירות, גגות, וקומות מפחית עומסי חימום וקירור, בעוד שמזג אוויר מונע חדירה בלתי מבוקרת. ביצועים גבוהים בוהקים - גם כפול או משולשים של חלונות עם ציפויים דלתיים נמוכים - הם מקבלים חום סולארי בהפסד קיץ וחום בחלון אסטרטגי.

מינוף אנרגיה מתחדשת ודור On-Site

צריכת הפחתת היא רק חצי הקרב; ייצור אנרגיה נקייה באתר יכול לנטרל את טביעת הרגל פחמן שנותר במעבדה. גג או קרקע השמש photovoltaic (PV) מערךים יותר בר קיימא בשל ירידה בעלויות פאנל ותמריצים מס זמינים.עבור מעבדות עם ביקוש מים חם, אספנים סולאריים יכולים לפני חימום עבור השקעות וצרכים של תהליך.

שיטות נוספות

  • (FLT:0)Conduct קבוע ביקורת אנרגיה: FIRLT:1 תזמון ביקורת מקיפה כל אחת עד שלוש שנים כדי לזהות הזדמנויות חדשות, לאמת את הביצועים של אמצעים מותקנים, ולתאם אסטרטגיות כמו טכנולוגיה ודיקור מתפתח.
  • (FLT:0) לחנך ולעסוק במעבדות: קיד 1 (Plaph 1)) פוסטר תרבות של שימור אנרגיה באמצעות הכשרה חובה, חתימה, וחוקרים אשר מבינים את הקשר בין פעולותיהם ועלויות האנרגיה שלהם הם יותר סביר לאמץ התנהגויות יעילות.
  • (FLT:0) אישורי מעבדה ירוקה: FIRLT:1 (תוכניות כגון LEED for מעבדות, My Green Lab, או את כלי הסימון של מעבדות, מספקים מסגרות מובינות לשיפור והכרה בהישגים.
  • (FLT:0)Institute Performance ניטור and משוב:FLT:1 למערכות אוטומציה בבניית מבנים עם לוחות נתונים המציגים שימוש באנרגיה בזמן אמת. התראות אוטומטיות יכולות לדגל פסגות חריגות, בעוד דוחות חודשיים מאפשרים השוואה נגד קריטריונים ותקופות קודמות.
  • (FLT:0)Optimize ניהול הhood:cioFLT:1) סגור ריבוע מסה כאשר לא בשימוש, לשקול התקנת קרובות sash אוטומטיים או VAV שולט על מכסה כדי להפחית את זרימת exhaust.
  • (FLT:0) עיצוב מעבדה ליעילות: ⁇ 1 בבנייה חדשה, משלב תוכניות רצפה פתוחות ומסדרונות שירות משותפים כדי להפחית את נפח מותנה. Locate ציוד חום גבוה באזורים ייעודיים עם קירור ממוקד, נפרד מאזורי עבודה כלליים.
  • (FLT:0)Explore דורש ventilation:cioFLT 1 השתמש חיישנים עבור דיקור, CO2, תרכובות אורגניות תנודתיות (VOCs), וטמפרטורה כדי לשנות את שיעורי האוורור בזמן אמת, להבטיח בטיחות תוך הימנעות מאוורור יתר.
  • (FLT:0) Reduce Plug לטעון: FLT:1 לעודד מדיניות של כוח כלפי צגים, מטענים ואלקטרוניקה אישית אחרים. לספק תחנות טעינה מרכזית ושיתוף ציוד כדי למזער את מספר המכשירים.
  • (FLT:0) הפעלת מדיניות רכש ירוקה: קיד 1 (העדינה רכישות של ציוד מעבדה יעיל אנרגיה ומכשירים, וחשב עלות מחזור חיים (כולל אנרגיה) ולא עלות מקל בלבד.
  • (FLT:0)Benchmark ושתף תוצאות: FLT:1 , השתתפות בתוכניות לאומיות או מוסדיות כדי להשוות את ביצועי האנרגיה נגד מעבדות עמיתים. הצלחות שיתוף ציבוריות יכול להניע שיפורים נוספים להפיץ שיטות הטובות ביותר.

מסקנה

צמצום צריכת האנרגיה במעבדות מעבדה הנדסיות הוא מאמץ רב פנים המשלב שדרוגים טכניים, שינויים תפעוליים, שינויים תרבותיים.אסטרטגיות המתוארות כאן - החל תאורה ואופטימיזציה HVAC לניהול ציוד, מתחדשים, ומעורבות של הדיירים - מול מפת דרכים להשגת הפחתה משמעותית של השימוש באנרגיה והן בעלויות תפעוליות.