Что такое энергосберегающие технологии

Энергия ветра – роторные ветрогенераторы с вертикальной осью вращения

Использовать обычные ветрогенераторы на большей территории нашей страны не выгодно.

Лопастные ветрогенераторы с горизонтальной осью можно использовать на морском побережье.

Новая технология энергосбережения – это роторные генераторы, карусельного типа.

Роторный ветрогенератор с вертикальной осью вращения

Главная особенность этих устройств – они начинают работать при скорости ветра 3 м/с.

Изогнутые лопасти установлены на горизонтальный барабан.

Роторным ветрогенераторам не страшны турбулентные процессы в воздухе у поверхности земли.

Воздушный поток у поверхности земли не постоянен из-за препятствий, поэтому мощные лопастные ветрогенераторы поднимают на высоту 100 метров.

Плюсы роторных ветрогенераторов

Использовать ветрогенераторы роторного типа можно на любом здании, для уменьшения нагрузки на электросеть.

Такие генераторы могут служить источником электроснабжения для небольших технологических объектов, где нет стационарной электросети (вышки сотовой связи, метеорологические станции, удаленные базы отдыха).

№8 Новая технология жидкого охлаждения

Большие дата центры страдают от переизбытка тепла.

Большие сервера необходимо активно охлаждать, иначе они теряют свою производительность, а, в случае превышения температуры выше заданых максимумов, вообще могут выйти из строя.

Жидкое охлаждение уже широко применяется в больших дата центрах, но, ребята из DCX придумали и запустили технологию с помощью которой можно охлаждать как индивидуальный процессор так и целые серверные установки.

Гибкое решение для всех видов серверов и систем.

Технология энергосбережения №21 Pyro-E – самозарядные мини батареи

Компания Pyro-E производит зарядки для сенсоров, которые могут подзаряжаться от вибрации зданий, транспорта, трубопроводов и любых других объектов.

Любой низкочастотной вибрации достаточно для зарядки этих мини батарей.

Мини батарея заряжается и передает энергию сенсору.

Сенсор, в свою очередь, может работать полностью автономно и не требует дополнительных источников питания.

Эта технология дает возможность устанавливать автономные сенсоры в любых труднодоступных местах – на транспорте, подземных трубопроводах, под водой, в зданиях.

Оборотное водоснабжение

Для снижения объёма потребления воды на предприятиях, жилых и офисных зданиях, можно использовать оборотные системы водоснабжения.

На промышленных предприятиях, где вода необходима для технологических процессов, используют системы очистки, охлаждения.

Вода фильтруется, очищается и попадает обратно в систему технического водоснабжения.

При охлаждении воды тоже можно использовать теплообменники, а не просто отводить тепло в атмосферу.

Сохраненное тепло можно использовать для отопления предприятия или соседних зданий.

Очистить сточные воды до состояния питьевой воды сложно и дорого.

В системах оборотной воды зданий предусматривают разделение трубопроводов.

Отдельно питьевой трубопровод и технический.

Технический трубопровод может использоваться для уборки помещений, слива сантехники, полива газонов, уборки территории.

Использование систем оборотной воды приводит к значительной экономии.

Для хранения запаса очищенной оборотной воды используют накопительные резервуары.

Плюсы технологии

Технологии энергосбережения – оборотные системы воды

Рекомендации

Оборотные системы – это новая технология энергосбережения, но это затратная технология.

Использование систем оборотной воды целесообразно там, где нет источника централизованного водоснабжения, либо возможность потребления ограничена (дефицит воды).

В районах с низким качеством воды (высокое содержание примесей), такая вода требует подготовки и очистки до подачи потребителю – это более дорогая вода.

Узнать еще про экономию воды и обследование водоснабжения.

№27 Мини гидроэлектростанция для тихой воды

Компания Waterotor производит мини турбины, которые генерируют электроэнергию в водоемах с медленным течением.

Устройства Waterotor – это по сути мини гидроэлектростанция, которую можно установить в любую неглубокую реку с медленным теченим.

Светодиодные технологии энергосбережения

Наружное и внутреннее освещение с помощью светодиодов постепенно входит в норму.

Несколько лет назад учёным удалось повысить яркость светодиодов.

Светодиодные технологии энергосбережения

По энергоэффективности в освещении светодиодам нет равных.

При том же уровне освещения, потребление электроэнергии снижается в несколько раз.

По сравнению с лампами накаливания в 8 раз, а по сравнению с энергосберегающими газоразрядными лампами в 3 раза.

Как работает эта технология

На небольшую электронную плату крепят светодиоды.

Светодиоды – это полупроводники, которые светятся при пропускании через них электрического тока.

В зависимости от состава полупроводника изменяется спектр излучаемого света.

Светодиоды используют в бытовой технике, переносных осветительных приборах.

Благодаря низкому энергопотреблению значительно увеличен срок автономности перносных устройств (гаджетов, фонарей и т.д.)

Плюсы светодиодов

Можно использовать светодиодные лампы для внутреннего и наружного освещения, световой индикации приборов.

Здесь вы можете узнать про сокращение затрат на освещение и обследование системы освещения.

Технология энергосбережения №26 Устройства для контроля напряжения

Копания Vollspark производит электронные устройства, которые можно устанавливать на старые существующие трансформаторы для контроля напряжения.

Устройство позволят не только контролировать напряжение, но и превращает трансформатор в умный объект для управления всеми параметрами на отдельном участке электрической сети.

https://youtube.com/watch?v=ob_ftabABZg%3Ffeature%3Doembed

№20 Индукционные нагревательные элементы

Российская компания ООО “В-Плазма” занимается разработкой индукционных нагревательных элементов.

Нагревательные элементы используют сверхвысокие индукционные токи, что обеспечивает высокую эффективность потребления энергии – в 2 и более раз меньшую по сравнению с аналогами.

Вот как разработчики описывают свою технологию:

Новизна разработки заключается в создании новых видов индукционных нагревательных приборов на основе трансформаторов с короткозамкнутой вторичной трубчатой обмоткой.

Внутренняя полость индукционного нагревательного элемента служит резонатором магнитного поля.

Чем больше величина  вторичного тока, тем больше влияние магнитного поля на тепловые и химические процессы процессы, протекающие во внутренней полости нагревателя с высоким кпд.

Разработка имеет следующие преимущества:

Технология применяется для парагонераторов, плазменных горелок и диспегаторов.

№14 Сетка для очистки соленой или грязной воды

Компания Irrigationnets создала сетку (прототип показан на рисунке сверху), которая может удалять соль и грязь из воды.

Принцип работы системы достаточно простой:

Мокрую пыль можно использовать для орошения полей или улавливать и использовать воду для бытовых нужд.

Вся система может работ как от солнечной батареи, так и от электросети.

Данное простое, но очень практичное решение можно использовать как в Африке, так и в других регионах, где, кроме соленой воды и ветра ничего нет.

Технология №5 Clir

Компания Clir разработала программное обеспечение, которое повышает выработку электроэнергии на ветряных мельницах на 5%.

В какой-то степени все достаточно предсказуемо:

Данный софт уже установлен на, порядка, 100 ветряных парках, а значит, это работает.

Энергия приливов и отливов – подводные электростанции

Амплитуда океанских приливов и отливов достигает десятков метров.

Огромные массы воды, с большой скоростью двигаются в одну сторону во время прилива и в обратную при отливе.

Для преобразования этой энергии в электричество используют приливные электростанции.

Использование новой технологии энергосбережения – энергии приливов и отливов, встречается все чаще.

Они могут быть стационарными – на дно устанавливают стойку с большими лопастными генераторами.

Могут быть и передвижными – плавучая платформа в выбранном месте опускает на дно массивную раму с генераторами.

Поток воды вращает лопасти генераторов, а электроэнергия передаётся на берег по кабелю.

Плюсы такой технологии

Энергия приливов и отливов

Минусы технологии

При рассмотрении вопроса о повышении энергоэффективности в строительстве большинство забывает о межэтажных перекрытиях.

Однако, ввиду особенностей распространения холодного и горячего воздуха, именно перекрытия могут стать «узким местом».

Которое, в итоге, сведет на нет все мероприятия по энергосбережению.

Особенно важно проводить мероприятия по улучшению энергоэффективности подвального и чердачного перекрытия.

Как правило, они контактируют с холодным воздухом в подвале и на чердаке.

Что, в результате, негативно отражается на КПД отопления.

Наиболее очевидная энергосберегающая технология – утепление.

К тому же, помимо повышения теплопроводности, с помощью утеплителей можно увеличить звукоизолирующие свойства этих элементов дома.

В результате, люди на втором этаже не будут слышать то, что происходит на первом.

А это, в свою очередь, увеличивает общий комфорт проживания в доме.

Обследование • Тепло • Электро • Вода • Консультация • 8(903)294-93-94

По мнению экспертов в области строительства, одним из наиболее эффективных способов достижения энергоэффективности является использование правильных типов фундамента.

А также их утепление с помощью современных теплоизоляционных технологий.

Наиболее перспективным вариантом с точки зрения энергоэффективности в строительстве для малоэтажных домов является использование мелкозаглубленных оснований плитного типа или «утепленная шведская плита» (УШП).

В настоящее время УШП активно используется при строительстве в Европе.

И все чаще применяется и на территории нашей страны.

Если у вас есть вопросы или нужна помощь, звоните 8(903)294-93-94. Проконсультируем, поможем, подскажем.

Этот тип основания состоит из следующих элементов

Использование УШП позволяет в минимальные сроки возвести основание с уже готовыми инженерными коммуникациями.

Притом не нужно впоследствии тратить время на выравнивание пола. Он уже готов для укладки декоративного материала.

Утепленная шведская плита, в сравнении с другими видами оснований, позволяет уменьшить расход бетона на 30% и трудозатраты на 40%.

Стало быть, достигается значительная экономия средств при строительстве.

В качестве утеплителя рекомендуется применять экструзионный пенополистирол, который отличается одновременно прочностью и низким коэффициентом теплопроводности.

Использование слоя ЭППС толщиной в 20 см позволяет добиться параметров энергоэффективности, соответствующих международным требованиям.

Электрические теплоаккумуляторы

Электрический теплоаккумулятор – это электрический конвектор, в котором установлены блоки накопления тепла.

Блоки делают из чугуна, камня (магнезит) и даже соли.

Блоки покрыты теплоизоляцией.

Электрический теплоаккумулятор потребляет максимальное количество электроэнергии в ночное время.

Он отапливает помещение и нагревает тепловые аккумуляторы, этим процессом руководит электронный блок.

В дневное время, когда стоимость электроэнергии выше, а также выше общая нагрузка на электросеть, теплоаккумулятор не потребляет электричество, он отдает накопленное блоками тепло.

После того, как блоки охладятся, прибор работает, как обычный конвектор.

Заряжать блоки он будет ночью.

Плюсы новой технологии энергосбережения

Электрические теплоаккумуляторы используют при 2-х тарифной системе оплаты за электричество.

При частых перебоях в электроснабжении такие приборы увеличивают автономность.

№2 Акустический мониторинг технического состояния электродвигателей

У всех электродвигателей возникают проблемы.

Со временем электродвигатели изнашиваются, греются, возникают дефекты, поломки, а это ведет к перерасходу электроэнергии и поломкам оборудования.

Не всегда удается вовремя провести техническое обслуживание или замену проблемного электродвигателя.

Для решения данной проблемы существуют разработки технологию акустического мониторинга электродвигателей.

На двигатель устанавливается сенсор который “слушает” двигатель.

Информация со всех сенсоров анализируется с помощью искусственного интеллекта, который предсказывается какой двигатель скоро вылетит, а какой нуждается в техническом обслуживании.

Данная инновационная технология

Энергосберегающие мероприятия для строящихся зданий

При возведении зданий в последнее время начали активно применяться такие энергосберегающие мероприятия, как использование тепла солнечной радиации, усиление теплозащиты и герметичности ограждающих конструкций, монтаж вакуумных стеклопакетов.

Энергетическое обследование зданий, организаций, объектов • Консультация • 8(903)294-93-94

Для повышения энергоэффективности системы отопления необходимо предпринимать комплекс мероприятий, включающий в себя решение нескольких задач.

Прежде всего – это снижение коэффициента теплопроводности всего строения.

Но этот вопрос был подробно описан выше.

Помимо этого, возможно использование таких энергосберегающих технологий при строительстве

Еще один вариант для обогрева – пассивное солярное отопление.

Однако оно должно проектироваться еще на стадии составления проекта дома.

Сама конструкция делается таким образом, чтобы летом крыша защищала окна помещения от избыточного освещения.

А вот зимой, когда солнце стоит низко над горизонтом, его лучи попадали в помещение.

И, тем самым, нагревали его.

Вас может заинтересовать: промывка отопления

Энергоэффективность при установке окон

В сравнении с другими ограждающими конструкциями окна являются наибольшим источником потерь тепла из помещения.

Как правило, использование энергосберегающих технологий при их изготовлении позволяет существенно повысить энергетическую эффективность всего здания.

Возможности для увеличения энергоэффективности окон

Немецкая компания CMBlu разработала и запустила в производство органическую батарею.

Основа батареи – углерод.

Основные преимущества органической углеродной батареи:

Производство органических батарей уже на полную мощность запущено в Германии.

На предприятии трудится порядка 100 сотрудников.

https://youtube.com/watch?v=EKRYALIcUrQ%3Ffeature%3Doembed

Переводим дух и смотрим на другие интересные технологии энергосбережения

Наноантенны в солнечных стёклах

Теплообменники в системе вентиляции (рекуперация тепла и холода)

Система вентиляции при удалении воздуха из здания зимой, забирает также и тепло.

Снижать скорость воздухообмена нельзя, ухудшаются параметры микроклимата.

Для снижения энергозатрат применяют теплообменники.

Теплообменники устанавливают в системе вентиляции.

Тепловая энергия от воздуха из вытяжного канала передаётся воздуху в канале притока.

Летом теплообменник работает в обратную сторону: охлажденный кондиционерами воздух из помещений охлаждает входящий поток.

Теплообменники в системах вентиляции бывают следующих видов:

Плюсы этой технологии энергосбережения

Теплообменники занимают много места, размер короба в два-три раза превышает размеры вентиляционных каналов.

Необходимо проектировать систему вентиляции с учетом блоков теплообмена сразу, дооборудовать потом сложно.

Системы теплообмена устанавливают не только в жилых, служебных и административных помещениях.

Различное оборудование при работе выделяет тепло, которое можно использовать для обогрева других помещений.

Компьютеры и сетевое оборудование в серверных помещениях требуется охлаждать постоянно, в любое время года.

Выделяемое электросхемами тепло с помощью теплообмена в вентиляции можно использовать для отопления.

Такая же история и с промышленным оборудованием и с животноводческими фермами – тепло выделяемое животными тоже можно использовать для экономии на отоплении.

Наноантенны в солнечных стёклах

На поверхность стекла наносят тонкое покрытия из оксида никель-алюминия.

Покрытие эффективно поглощает солнечные лучи и нагревает стекло.

Температура стекла увеличивается на несколько градусов, даже в морозную погоду.

Стекло становится источником тепла для помещения.

Если использовать технологию энергосбережения на всей поверхности остекления (есть небоскребы, которые покрыты стеклом полностью), то наноантенны могут стать основным источником тепла для помещений.

Наноантенны также используют для охлаждения.

Изменяя химический состав и форму нанотрубок подбирают покрытие под конкретный спектр излучения.

Техника, оборудование при работе выделяют тепло.

Излучаемое тепло поглощают наноантенны.

Наносить покрытие можно на разные поверхности, а не только на стекла.

Останется только отвести тепло от этой поверхности за пределы помещения.

Ещё эту технологию энергосбережения применяют для теплоизоляции объектов.

Плюсы ноноантен

В России наноантены экономически выгодно устанавливать на здания в солнечных регионах, например, в Краснодарском крае.

Новейшие технологии энергосбережения – наноатены

В Питере и Москве солнечных дней мало, поэтому срок окупаемости наноантен будет очень длинным.

Наноантены подходят для бизнес-центров с классом энергоэффективности А+.

А+ присваивается зданиям, которые потребляют на 60% меньше энергии на отопление, чем среднее (обычное) здание в России.

Здесь можно узнать про классы энергеэффективности зданий, а здесь про классы энергоэффективности кондиционеров и ламп.

Энергосбережение во время строительства крыши

Кровля является наиболее сильным источником теплопотерь в доме.

Дело в том, что нагретый воздух поднимается и контактирует с нею.

С целью уменьшения потерь используются различные утепляющие материалы.

Но, чтобы увеличить эффективность их работы, необходимо правильно конструировать кровлю.

Учитываются такие нюансы

При использовании чердака в качестве мансарды можно делать на крыше окна большой площади.

Они позволяют уменьшить количество электроэнергии для освещения в светлое время суток.

А также сделать более эффективным отопление за счет прогрева солнечными лучами.

Вместе с тем, сейчас ведутся разработки других энергосберегающих технологий

Ecovolta – это высокоэффективная батарея трансформер, которую можно использовать в самым разнообразным образом:

https://youtube.com/watch?v=cpxv-ygcXRE%3Ffeature%3Doembed

№25 Универсальная солнечная батарея

Компания Sanovate разработала солнечную батарею, которая производит электроэнергию и тепло.

За счет производства не только электроэнергии, но и тепла, энергетическая производительность солнечной батареи увеличивается в 3 раза.

https://youtube.com/watch?v=9GHCfKz-u6U%3Ffeature%3Doembed

№17 Технология энергосбережения для домов – конопля

Компания Хемпер из Украины производит утеплитель из смеси технической конопли и извести.

Утеплитель на 100% сделан из природных, экологически чистых материалов и имеет очень низкий коэффициент теплопроводности λ = 0.06 Вт/(м*К).

Солнечный дом

Помимо прочего, на сегодняшний день энергосбережение в строительстве реализуется благодаря использованию активной и пассивной энергосберегающих систем «солнечного» дома.

Пассивная система заключается в применении специальных архитектурных приемов на этапе проектирования:

Энергосбережение в строительстве – солнечные коллекторы

Активная система энергосбережения предусматривает использование

Однако такие системы возведения «солнечного» дома не всегда актуальны при строительстве многоэтажных домов.

В многоэтажках в качестве энергосберегающих мер применяются, например,

Все это мы рассмотрим в детальном обзоре, который следует далее.

Энергосбережение при установке дверей

Для достижения комплексного эффекта от мероприятий по повышению энергоэффективности здания необходимо позаботиться и о дверях.

Возможны такие мероприятия

Компания bound4blue заново изобрела парус.

Основная составляющая затрат возникающая при перевозке грузов морем это стоимость топлива.

Инновационный компактный парус, может, по заверениям разработчиков технологии, снизить расход топлива на корабле на 40%.

https://youtube.com/watch?v=-sODDKzKJDU%3Ffeature%3Doembed

Для увеличения энергоэффективности вентиляционных систем используются

Узнать еще: Обследование вентиляции

В системах кондиционирования достичь энергоэффективности можно за счет использования

Компания Epishine производит датчики, которые могут заряжаться от солнечного света или даже от света, попадающего на них от системы освещения.

Это очень круто.

Все больше датчиков используется для контроля разного рода умных систем и приборов.

Стандартные датчики необходимо каким-то образом заряжать или подводить к ним систему питания, а это очень не удобно.

Например, датчики, которые разбросаны по большому помещению для контроля параметров микроклимата.

К каждому такому датчику необходимо или подводить провод питания или вставлять в датчик батарейку.

Epishine решает эту проблему.

Их датчики полностью автономны и могут заряжаться как от комнатного света, так и от солнца.

Технология №24 Охлаждающая краска

Компания Solcold разработала краску-покрытие, которая может охлаждать поверхность под воздействием солнечного света.

Данная энергосберегающая технология очень актуальна для жарких, солнечных регионов.

Попадая на поверхность солнечная энергия нагревает объекты и здания.

Для охлаждения необходимо использовать систему кондиционирования.

Краска, разработаная Solcold, отражает часть солнечной энергии, а часть использует для охлаждения объекта.

Охлаждающая краска поможет значительно снизить затраты электроэнергии на кондиционирование, а в будущем, возможно, вообще отказаться от систем охлаждения в зданиях.

№28 Полный контроль электроэнергии

Компания Minionlabs производит устройства для контроля потребления электроэнергии в зданиях.

Устройства устанавливаются в щитовую и позволяют полностью контролировать каким образом используется электроэнергия.

https://youtube.com/watch?v=6iCpfRHSzMM%3Ffeature%3Doembed

Помимо контроля, искусственный интеллект анализирует полученные данные и дает свои рекомендации, каким образом можно сократить энергопотребление.

Термогенераторы вихревого типа

Как это работает

Жидкость при помощи крыльчатки раскручивается в корпусе – улитке.

Поток жидкости превращается в вихрь.

Проявляется эффект кавитации (множественное образование в вихревом потоке пузырьков газа).

Пузырьки схлопываются, высвобождаемая энергия нагревает воду.

Полностью этот эффект не исследован, но успешно применяется на практике.

Крыльчатка приводится в действие при помощи электродвигателя.

В другом варианте исполнения не используют крыльчатку, применяют электрический насос.

Насос под давлением подает воду в кавитационную трубу, а дальше все так же: вихрь, пузырьки, тепло.

Можно отапливать здания, организовывать систему горячего водоснабжения.

Плюсы технологии энергосбережения

Новейшие технологии – термогенераторы

Термогенераторы вихревого типа подойдут для отопления отдельных зданий, не подключенных к системе централизованного отопления.

На данный момнет, термогенераторы – новая технология энергосбережения, еще не получившая широкого применения для отопления.

Термогенераторы изготавливают разной мощности (от одного-двух до десятков киловатт).

Подбирая модель по объему помещений, необходимо учитывать возможности электросети по нагрузке.

Возможности экономии топливной энергии при ее производстве. Использование вторичных энергоресурсов

Начнем
с самого начала – с экономии энергии на
ста­дии ее производства, поисков
способов более эффективно­го
использования действующих источников.
Но сначала договоримся, что энергосберегающими
технологиями бу­дем считать технологии
непосредственно в производстве
электрической и тепловой энергии.
Очевидно, это такие технологии, которые
позволяют сокращать удельный рас­ход
энергоносителей – газа, нефти, угля, либо
в гидроэнер­гетике уменьшать расход
воды на производство каждого киловатт-часа
электроэнергии.

Подавляющее
большинство производимой в России и
Беларуси электроэнергии вырабатывается
на тепловых электростанциях. Как обстоят
дела в этой сфере с разра­боткой и
внедрением энергосберегающих технологий?
Еще несколько десятилетий назад эта
проблема не слишком волновала работников
тепловых электростанций. Основ­ным
видом топлива был высокосортный каменный
уголь, запасы которого казались
безграничными. Но месторож­дения
такого угля истощались быстрее, чем
предполагалось. Сжигая в топках котлов
нефть и газ, нельзя не заду­мываться,
что и этим энергоносителям уготована
судьба каменного угля – скоро и их будет
не хватать.

Существует
несколько вариантов выхода из сложившегося
положения.
Один из них, пусть и не очень хороший с
точки зрения экологии, – вовлекать в
энергетический оборот
низкосортное
топливо, которого на
Земле
больше, чем
нефти,
природного газа и каменного угля. К
низкосортным
видам
топлива относятся торф, бурый уголь,
горючие
сланцы,
высокозольные газовые угли, отходы
углеобогатительных фабрик, отвалы шахт
и углеразрезов. Теплота сгорания такого
топлива в несколько раз меньше, чем
высокосортного. К тому же содержание
золы в нем очень
велико
– нередко превышает 40%. Из-за этого
низкокалорийные и высокозольные угли,
не говоря уже о другом
низкосортном
топливе, плохо сгорают в топках обычных
котлов, много тепла уносится с золой.
Итак, перед технологами-энергетиками
встала задача – как добиться
устойчивого
и высокоэффективного сжигания твердого
топлива низкого качества в топках
современных котлоагрегатов.

Самый
простой способ – добавлять к твердому
топливу нефтяное, жидкое топливо. Такая
«подсветка» факела дает эффект, но метод
этот трудно считать экономичным, ведь
в пересчете на полученное тепло топлива
сжигается все же слишком много. Такой
метод годится в тех случаях, когда иного
способа сжигать низкосортное топливо
в данных конкретных обстоятельствах
предложить невозможно.

Известен
еще один способ сжигания низкосортного
топлива – в так называемом кипящем слое.
Этот метод позволяет сжигать уголь с
содержанием золы до 60-70 %. Однако
внедрение
этого метода сопряжено с рядом технических
трудностей.

Поиск
путей высокоэффективного сжигания
низкокачественного топлива – одно из
направлений в разработке энерго- и
ресурсосберегающих технологий
непосредственно в энергетике.
Еще
одно направление технологическо­го
прорыва – это внедрение в тепловую
энергетику так называемого парогазового
цикла.

Напомним,
что первые энергетические паровые
турби­ны, появившиеся более 100 лет
назад, имели КПД 12-14 %. Совершенствование
агрегатов, повышение давления пара и
его температуры привели в начале 60-х
гг. XX века к повышению КПД до 37-38 %. После
этого улучшение экономических показателей
резко замедлилось. Только у отдельных
агрегатов удалось поднять КПД до 40-41 %,
но за ними так и осталась репутация
опытных, в серий­ное производство они
не пошли. Одна из причин этого -при
сочетании очень высоких температур и
давлений, а такой путь был единственным,
позволяющим повышать КПД энергоустановок,
очень сложно обеспечить длитель­ную,
надежную работу оборудования. Пришлось
искать обходные пути для повышения
эффективности паротур­бинных установок.
Так возникли комбинированные
энер­гетические установки (КЭУ), в
которых турбина работает в комплексе
с другим тепловым двигателем.

Можно
использовать совместную работу паровой
тур­бины с газовой турбиной. У последней
большая часть вырабатываемой тепловой
энергии отводится в окружа­ющую среду
вместе с выхлопными газами. Но как раз
эту тепловую энергию и можно использовать
для получе­ния пара, поступающего в
паровую турбину. КПД комби­нированной
энергетической установки такого типа
соста­вит 52 %, что на 15 % выше, чем у
паротурбинной уста­новки. Правда,
этот выигрыш в основном теоретический,
на самом деле он не так велик из-за
дополнительно воз­никающих потерь
при передаче тепла от одного агрегата
к другому.

Внедрение
комбинированных установок – не простая
задача хотя бы потому, что они гораздо
сложнее, а значит, и менее надежны и
устойчивы в работе. Тем не менее это
путь продуктивен, эксперименты в данном
направлении
продолжаются.
Создание парогазовых установок – важный
этап в освоении энергосберегающих
технологий в
энергетике.

Своеобразно
решается проблема создания и внедрения
энергосберегающих технологий в атомной
энергетике. Так как АЭС настроены на
ровную долгосрочную работу в постоянном
режиме (им претят какие-либо изменения
нагрузок, частые включения и выключения),
то значитель­ная часть электроэнергии,
вырабатываемой ими в ночные часы,
расходуется впустую.

Некоторые
АЭС строятся в комплексе с расположенной
рядом гидроаккумулирующей станцией
(ГАЭС). Ночью «лишняя» энергия АЭС
расходуется на то, чтобы закачать в
верхний бассейн ГАЭС воду, в часы пик
эта вода вращает турбины и вырабатывает
дополнительную электроэнергию. Можно
также строить «под боком» у атомных
станций воздухоаккумулирующие,
газотурбин­ные электростанции. В те
же ночные часы воздух при помощи
компрессоров, действующих на «избыточной»
энергии, закачивается под большим
давлением в специ­альные подземные
хранилища. Днем компрессоры отклю­чаются,
и сжатый воздух направляется на лопатки
газо­турбинных энергетических
установок.

Оба
эти способа хороши, но далеко не
универсальны. Для их практической
реализации требуются определен­ные
горно-геологические условия: в районе
строительства АЭС либо должен быть
большой перепад высот (для соору­жения
ГАЭС), либо естественные подземные
полости (ис­кусственные сооружения
такого рода слишком дороги). Природа
преподносит строителям АЭС такие подарки
не слишком часто. А вот системы теплового
аккумулирова­ния энергии (СТА) можно
создать практически на каж­дой АЭС.
Как они устроены, каков принцип их
действия?

Ночью
часть энергии, выделяемой в ядерном
реакторе, расходуется не на получение
пара для турбин, а на нагрев воды, которая
затем перекачивается в специальную
ем­кость – аккумулятор. Вода хранится
там под большим давлением и при высокой
температуре (240 °С). Утром, когда наступает
час пик, вода из аккумулятора вновь
на­правляется к ядерному реактору,
точнее, к парогенерато­ру, где
непосредственно образуется пар для
турбин. Так­же экономится изрядное
количество энергии, расходовав­шейся
прежде на подогрев воды, и АЭС получает
возмож­ность отпускать ее в часы пик
потребителям.

Системы
теплового аккумулирования энергии
недеше­вы, их сооружение увеличивает
капитальные затраты на возведение АЭС
примерно на 10 % . Аккумуляторные баки,
испытывающие высокое давление, должны
быть изготов­лены из стали специальных
марок, иметь хорошую теп­лоизоляцию.
Да и в техническом отношении эти баки
емкостью 5-15 тыс. м3
– достаточно сложные изделия. И тем не
менее системы теплового аккумулирования
энергии выгодны, их целесообразно
сооружать во всех слу­чаях, когда нет
возможности возвести рядом с атомной
электростанцией ГАЭС.

В
качестве важного ресурса энергосбережения
надо рас­сматривать строительство
малых ГЭС, интерес к которым в последнее
время растет во всем мире. По принятой
у нас классификации к малым ГЭС относятся
гидроэлектрос­танции единичной
мощностью не более 6 тыс. кВт. Их можно
строить на малых и средних реках, а также
на крупных при частичном использовании
стока, на сбросах воды горно-обогатительных
предприятий, атомных и теп­ловых
электростанций, на оросительных
водохранилищах, монтировать в
судопропускных сооружениях (сейчас
вода из шлюзов сбрасывается, как известно,
без всякой пользы). Нельзя не учитывать,
что малые ГЭС в отличие от крупных
гидроузлов почти не затопляют
сельскохозяйствен­ные угодья, не
изменяют гидрологический режим
приле­гающих к рекам земель. С помощью
малых ГЭС можно получать дополнительную
энергию там, где она просто безвозвратно
теряется.

Мы
разобрали, как обстоят дела с экономией
энергии, внедрением энергосберегающих
технологий на стадии ее производства.
Теперь рассмотрим, каким образом
расхо­дуется энергия на предприятиях
разных отраслей про­мышленности. Не
будет преувеличением сказать, что на
этом участке хозяйствования дела идут
не так, как этого бы хотелось. Не то что
на отдельных предприятиях, а в целых
отраслях промышленности энергосберегающие
технологии применяются в крайне
ограниченных масш­табах. А возникающие
в процессе производства «энерге­тические
отходы», которые могут быть повторно
использованы для получения энергии вне
основного технологи­ческого процесса,
чрезвычайно велики. Эти энергетичес­кие
отходы получили название вторичных
энергетичес­ких ресурсов.

К ВЭР
относятся отработанные горючие
органические вещества, горячие
отработанные теплоносители, городские
и промышленные отходы, отходы
сельскохозяйственного производства и
т. д.

ВЭР
разделяются на три основные группы:
тепловые, горючие и избыточного давления.

Тепловые
ВЭР –
это физическое тепло отходящих га­зов,
тепло самих продуктов производственного
процесса и физическое тепло, отводимое
от стенок технологического аппарата
или рабочей среды.

Например,
в черной металлургии много так называе­мых
огнетехнических процессов. К сожалению,
КПД ис­пользования топлива в этих
процессах чрезвычайно ни­зок – всего
лишь 10-20 %, а это значит, что уровень
тепловых
отходов, именуемых вторичными
энергоресурсами, очень высок. Отходящие
газы в большинстве огнетехнических
процессов имеют на выходе температуру,
превы­шающую 1000° С, а суммарное их
теплосодержание дос­тигает 50-70 % от
теплосодержания всех вторичных
энер­горесурсов. Приблизительно такую
же температуру име­ют продукты
производственных процессов – на них
при­ходится 15-30 % от суммарного
теплосодержания вто­ричных
энергоресурсов. Наконец, тепло, отводимое
от стенок аппарата, составляет 10-20 %, а
температурный уровень зависит от
принятой схемы охлаждения.

Горючие
ВЭР – горючие
газы и отходы, которые могут быть
применены непосредственно в виде топлива
в дру­гих установках и непригодные в
дальнейшем в данной технологии. Например:
доменный газ, городской мусор, отходы
деревообрабатывающих производств
(опилки, стружки) и т. д.

ВЭР
избыточного давления –
газы и жидкости с повы­шенным давлением,
энергию которых можно использовать
перед выбросом в окружающую среду.

К
способам использования ВЭР на промышленные
предприятиях относятся: использование
тепловой энергии уходящих газов за счет
их возврата в первоначальный процесс;
преобразование энергии газов в котлах-ути
лизаторах в энергию пара или горячей
воды; оснащение конденсатоотводчиками
оборудования, потребляющего пар для
подогрева воды; использование системы
оборотного водоснабжения для снижения
расхода технологической воды и т. д.

В
настоящее время в Республике Беларусь
уделяется большое внимание повышению
уровня использования ВЭР. Согласно
правительственному решению была про
ведена инвентаризация имеющихся ВЭР в
республике и разработаны предложения
по экономически целесообра
ному их использованию. В частности, было
утверждено положение о взаиморасчетах
между теплоснабжающими организациями
и поставщиками утилизируемой теплоты
ВЭР в системы централизованного
теплоснабжения.

Общий
энергетический потенциал ВЭР республики
ве­лик и оценивается в интервале
1,9-3,1 млн т у. т. Однако для вовлечения
его в энергетический баланс (см. п. 6.2)
необходимы большие капитальные вложения
в развитие и внедрение энергосберегающих
технологий и оборудова­ния. Поэтому
наращивание темпов использования ВЭР
будет постепенным.

Таким
образом, использование ВЭР позволяет
не толь­ко экономить энергию, но и
дает большую экономию ма­териальных,
денежных и трудовых затрат, обеспечивает
снижение выбросов вредных веществ в
атмосферу, в том числе и тепловых.

Окна

Известно, что значительные потери тепла происходят по причине установки негерметичных окон.

Поэтому сегодня в качестве основной энергосберегающей меры в строительстве применяется остекление высокого качества (например, тройные стеклопакеты, заполненные инертным газом).

Также на рынке появилась и другая эффективная технология – «тепловое зеркало».

Ее суть в следующем: между обычными стеклами внутри стеклопакета натягивается полимерная прозрачная мембрана с низкоэмиссионным покрытием.

Ее толщина 0,075 мм.

Задерживая тепловое излучение, «тепловое зеркало» практически не снижает способность конструкции пропускать свет.

Вакуумные стеклопакеты – еще одна инновация.

Между двумя стеклами толщиной 4 мм остается зазор около 0,5 или 0,7 мм, из которого впоследствии откачивается воздух.

Известна также конструкция стекла, вырабатывающего электрический ток.

Стекло покрывается особым полимерным составом, благодаря чему работает как солнечная батарея.

№19 Программное обеспечение для контроля освещения в теплицах

Программное обеспечение, разработанное компанией Laava tech, способно снизить затраты на освещение в крытых теплицах и на вертикальных фермах на 90%.

Вертикальные фермы и теплицы в закрытых помещениях используют светодиодное освещение заместь солнечного света.

Солнечный свет внутрь таких ферм вообще никогда не попадает.

Светодиоды заменяют солнце и горят практически 20 часов в сутки.

Программное обеспечение Laava изменяет интенсивность и спектр, выключает и включает освещение и тем самым значительно снижает затраты на освещение в таких теплицах.