Энергосбережение технологий

 

1. Общие технологии для  многих предприятий, связанные с  использованием энергии  (двигатели с переменной частотой вращения, теплообменники, сжатый воздух, освещение, пар, охлаждение, сушка и пр.).

2. Более эффективное производство  энергии, включая современные котельные, когенерацию (тепло и электричество), а также тригенерацию (тепло, холод, электричество); замена старого промышленного оборудования на новое, более эффективное.

3. Альтернативные источники  энергии.

Режим энергосбережения особенно актуален для механизмов, которые часть времени работают с пониженной нагрузкой – конвейеры, насосы, вентиляторы и т.п. Существует немало устройств, которые позволяют добиться уменьшения потерь при работе электрооборудования, основными из которых являются конденсаторные установки и частотно регулируемые приводы. Частотно регулируемые электроприводы со встроенными функциями оптимизации энергопотребления гибко изменяют частоты вращения в зависимости от реальной нагрузки, что позволяет сэкономить до 30 50% потребляемой электроэнергии. При этом зачастую не требуется замена стандартного электродвигателя, что особенно актуально при модернизации производств. Такие энергосберегающие электроприводы и средства автоматизации могут быть внедрены на большинстве промышленных предприятий и в сфере ЖКХ: от лифтов и вентиляционных установок до автоматизации предприятий.

Российскими учеными разработана установка, при работе которой часть тепла, уходящего в трубу после сжигания на производстве природного газа, используется для выработки дополнительной энергии, способной дать освещение пяти шестнадцатиэтажных зданий.

Энергосберегающие технологии в строительстве носят комплексный характер, сюда входит утепление стен, энергосберегающая кровля, энергосберегающие краски, стеклопакеты, экономичные системы обогрева и охлаждения поверхностей.

Одна из наиболее распространенных энергосберегающих технологий с большим потенциалом для улучшений в сфере строительства жилья – это котельные. Современные технологии способны существенно уменьшить потребление энергоносителей, снизить затраты на обслуживание, даже повысить КПД. Кроме того, замена котельной часто позволяет компании перейти с экологически грязного и дорогого угля или мазута на более дешевое и чистое топливо, такое как газ или древесные гранулы.

Также дает большую экономию, если вместо отдельно стоящих центральных тепловых пунктов разместить в здании индивидуальный тепловой пункт, оснащенный современными бесшумными насосами, компактными и эффективными пластинчатыми теплообменниками.

При организации вентиляции в здании применяют системы рекуперации (утилизации для повторного использования) тепла отработанного воздуха и переменной производительности приточно вытяжных агрегатов в зависимости от числа людей в здании. Эти системы позволяют не тратить впустую тепло, вырабатываемое людьми, осветительными приборами, торговым и офисным оборудованием, и снижают тем самым потребление тепла от внешнего источника – теплосети или котельной.

Примером домов, которые в будущем позволят человеку жить в гармонии с природой, в то же время не лишая себя привычного комфорта, являются так называемые жилища нулевой энергии (zeroenergyhouse) или пассивные дома (passivehouse), объединяемые общим термином "энергоэффективные дома". "Энергоэффективным" будет считаться такой дом, в котором комфортная температура поддерживается зимой без применения системы отопления, а летом – без применения системы кондиционирования.

 

Чтобы дом был энергоэффективным, при его строительстве должно быть сделано следующее:

 

1. Применение современной  тепловой изоляции трубопроводов  отопления и горячего водоснабжения.

2. Индивидуальный источник теплоэнергоснабжения (индивидуальная котельная или источник когенерации энергии).

3. Тепловые насосы, использующие  тепло земли, тепло вытяжного  вентиляционного воздуха и тепло  сточных вод.

4. Солнечные коллекторы  в системе горячего водоснабжения и в системе охлаждения помещения.

5. Поквартирные системы  отопления с теплосчетчиками  и с индивидуальным регулированием  теплового режима помещений.

6. Система механической  вытяжной вентиляции с индивидуальным  регулированием и утилизацией  тепла вытяжного воздуха.

7. Поквартирные контроллеры, оптимизирующие потребление тепла  на отопление и вентиляцию  квартир.

8. Ограждающие конструкции  с повышенной теплозащитой и  заданными показателями теплоустойчивости.

9. Утилизация тепла солнечной  радиации в тепловом балансе здания на основе оптимального выбора светопрозрачных ограждающих конструкций.

10. Устройства, использующие  рассеянную солнечную радиацию  для повышения освещенности помещений  и снижения энергопотребления  на освещение.

11. Выбор конструкций солнцезащитных устройств с учетом ориентации и посезонной облученности фасадов.

12. Использование тепла  обратной воды системы теплоснабжения  для напольного отопления в  ванных комнатах.

13. Система управления  теплоэнергоснабжением, микроклиматом  помещений и инженерным оборудованием здания на основе математической модели здания как единой теплоэнергетической системы.

Есть и другие пути рациональнее использовать электроэнергию, причем не только на производстве, но и в быту. Так, уже давно известны "умные" системы освещения. Энергосберегающий эффект основан на том, что свет включается автоматически, именно когда он нужен. Выключатель имеет оптический датчик и микрофон. Днем, при высоком уровне освещенности, освещение отключено. При наступлении сумерек происходит активация микрофона. Если в радиусе до 5 м возникает шум (например, шаги или звук открываемой двери), свет автоматически включается и горит, пока человек находится в помещении. Такие системы освещения используют энергосберегающие лампы.

Светодиодные светильники позволяют достичь существенной экономии электроэнергии по сравнению с традиционными источниками света   лампами накаливания (до 80%) и люминесцентными лампами (свыше 40%). Эти светильники можно использовать в освещении самых разных объектов: подземных пешеходных переходов и автомобильных парковок, садово парковом освещении, уличном освещении, освещении в ЖКХ и аварийном освещении.

Существуют и перспективные энергосберегающие проекты в транспортной отрасли. Американские инженеры подошли вплотную к производству легковых автомобилей, оснащенных насадками, преобразующими тепло выхлопных газов в электричество. Теплоэлектрогенератор, установленный на глушителе, преобразовывает часть тепла выхлопных газов в электричество, которое в дальнейшем может обеспечивать работу системы климат контроля, музыкальной системы и т.п.

Немецкие ученые разрабатывают высокоэффективные энергосберегающие устройства, необходимые для автомобилей с гибридными двигателями. Устройство работает с помощью нефти на автостраде и на электричестве в городе, таким образом, используя сравнительно меньше энергии.

 

У себя в доме каждый потребитель может экономить электроэнергию, придерживаясь следующих правил:

 

1. Заменить лампы накаливания  на современные энергосберегающие  лампы.

2. Выключать неиспользуемые приборы из сети (например, телевизор, видеомагнитофон, музыкальный центр).

3. На электроплитах применять  посуду с дном, которое равно  или чуть превосходит диаметр  конфорки, не использовать посуду  с искривленным дном.

4. Стирать в стиральной машине при полной загрузке и правильно выбирать режим стирки. 
5. Своевременно удалять из электрочайника накипь.

6. Не пересушивать белье, это дает экономию при глажке.

7. Чаще менять мешки  для сбора пыли в пылесосе.

8. Ставить холодильник  в самое прохладное место кухни.

9. Использовать светлые  шторы, обои.

10. Чаще мыть окна, на  подоконниках ставить небольшое  количество цветов.

11. Не закрывать плотными  шторами батареи отопления.

 

Никакой вид энергии не обходится так дорого, как её недостаток.

Гоми Баба

 

В течение последних десятилетий стало очевидно, что человеческая деятельность оказывает существенное негативное влияние на природу. Это создало не только местные и региональные экологические проблемы, но и начало отражаться на глобальном уровне, ускорило процессы изменение климата на планете. Всё возрастающее беспокойство о сохранении окружающей среды привело человечество к осознанию необходимости глобального соглашения о переходе к устойчивому развитию цивилизации.

К сожалению, мы редко задумываемся над тем, как и сколько мы тратим энергии для решения конкретных задач. Зачастую мы используем слишком много энергии там, где можно её сэкономить. Наш проект поможет понять физические принципы энергосбережения и применять их на практике.

Нам предстоит узнать, как организовать свою деятельность и использовать доступные технологии для того, чтобы экономно расходовать энергию. Чтобы избежать опасного изменения климата и загрязнения окружающей среды, мы должны нацелиться на уменьшение потребления топлива в два или более раз.

Энергосбережение - это наиболее дешевый сейчас «источник» энергии. Следовать принципу «сделать больше с меньшими затратам» будет выгодным для всех. Работая над проблемой энергосбережения, я думала о снижении объема используемой энергии, узнала о возможностях использования источников энергии, думаю, научилась решать проблему энергосбережения. Мною проведен мониторинг квартиры, в которой живет моя семья, а также гимназии, решены «экономические» задачи по энергосбережению.

 

Мониторинг

 

При мониторинге мы будем наблюдать и сравнивать результаты энергопотребления до и после энергосберегающих мероприятий.

Для того чтобы наглядно продемонстрировать полученный эффект, переведем сэкономленную энергию в такие величины, как масса условного топлива и объём углекислого газа, также учтём стоимость за 1 кВт · ч = 7,38 тг/Квт

Многие тепловые электрические станции работают на природном газе. Зная сэкономленную энергию и удельную теплоту сгорания природного газа, можно точно рассчитать объем сэкономленного топлива за 1 кВт · ч:

где V- объем топлива, Е – энергия, q – удельная теплота сгорания топлива (для природного газа q=11,4 кВт · ч/ м3).

Зная объем сэкономленного топлива, можно рассчитать объем углекислого газа, выделяемого при сгорании данного топлива:

V(углекислого газа) = V(топлива) × с(удельное количество углекислого  газа),

где c =1,2.

V(углекислого газа) = 0,088м3 · 1,2 = 0,1056 м3.

 

Кроме того выработка 1 кВт·ч энергии на современных установках требует 240 г условного топлива (каменного угля).

Соотношение 1 кВт·ч энергии к топливу и к углекислому газу

1 кВт·ч энергии = 240 г условного  топлива = 0,1056 м3 углекислого газа

Энергетический мониторинг квартиры

1. Мною определено и  зарегистрировано изменение объёма  электропотребления за неделю.

2. Проведена беседа по энергосбережению в моей семье и повторно определено и зарегистрировано изменение объёма электропотребления за следующую неделю.

Список рекомендаций соблюдаемых в течении второй недели

П/П	Рекомендации
1.	Загружайте стиральную машину полностью. Расход электроэнергии практически не зависит от того, насколько загружена машина, а расход воды изменится не значительно. Стирка при полной загрузке дает экономию 15 -20 кВт ч энергии в месяц.
2.	При глажении сортируйте вещи в зависимости от материала, начинайте гладить с низких температур, для небольших вещей используйте остаточное тепло.
3.	В дежурном режиме многие электроприборы – телевизоры, видеомагнитофоны, ЭВМ и т.д. – потребляют около 10 кВтч за месяц. Поэтому, уходя из дома на длительный срок или на ночь, отключайте аппаратуру совсем.
4.	«Уходя, гасите свет» - это стоит делать только в том случае, если Вы уходите на долго (более 10 -15 минут). Дело в том, что лампы накаливания перегорают именно в момент включения. А на изготовление новой лампы требуется гораздо больше энергии, чем вы сэкономите, часто выключая её на короткое время.
5.	Используйте люминесцентные лампы, криптоновые лампы вместо ламп накаливания.
6.	Вместо 2-х ламп по 60Вт используйте одну – мощностью 100Вт (экономия 12%).
7.	Периодически чистите лампы от пыли и грязи.
8.	Снижайте уровень освещенности в коридорах, туалетах и т.д.
9.	Выключайте свет, когда он не нужен.
10.	Дайте доступ дневному свету, раздвиньте занавески …
11.	Стальная посуда с толстым ровным дном позволит экономить электроэнергию при приготовлении пищи на электроплите.(неровное дно увеличивает потребление энергии на 10 -15%).
12.	Размеры посуды должны соответствовать размеру плиты. Экономия энергии 10%.
13.	При приготовлении пищи в открытой посуде расход энергии возрастает в 2,5 раза.
14.	Выключайте электроплиту за 5 минут до конца приготовления пищи, вы сэкономите 10-15% энергии.
15.	Использование специальной посуды – скороварок, кипятильников, кофеварок и т.д. – позволяет экономить до 30-40% энергии и до 60% времени.