Передовых технологий энергосбережения: 40+ Новейшие Технологии Энергосбережения Которые Изменят Мир

Содержание

Ничего не найдено • Энергоаудит

Энергосбережение на предприятии • Экономия электрической энергии • Скоращение потерь тепла и пара • Сжатый воздух • Двигатели • ЧРП • Котлы • Производство

Мероприятия по энергосбережению: • для Учреждений • для Предприятий • для МКД • Организационные • Типовые • Электроэнергия • Тепло • Вода • Топливо

Экономия электроэнергии на предприятии за счет Оптимизации: Договор • Ценовые категории • Тариф на передачу • Сокращение мощности • Сокращение потерь • Учет

В этой статье мы расскажем про передовые технологии энергосбережения. Технологии, которые снизят затраты, повысят комфорт, сократят потери

Пошаговая инструкция как заключить энергосервисный контракт: Условия • Особенности • Цена • Требования • Примеры • Оплата • Шаблоны • ФЗ №44 • ФЗ №261

На розничном рынке электроэнергии цена электроэнергии для юр лиц зависит от мощности, ценовой категории, уровня напряжения, графика работы, договора

Правильно выбранная ценовая категория электроэнергии = Ниже стоимость • Ценовые категории 1 – 6 • Как выбрать и сократить затраты на электроэнергию

Как формируется стоимость мощности электроэнергии • За какую мощность вы платите • Пример расчета • Как сократить потребление мощности • Виды мощности

Как рассчитать тарифы на электроэнергию для юридических лиц • 2020 • Активная электроэнергия • Мощность • Услуги по передаче • Сбытовая надбавка • Инструкция

Поставщик электроэнергии: Гарантирующий поставщик • Энергосбытовая организация (ЭСО) • Сетевая организация • Генерирующая компания

УЗНАТЬ: Как сделать отчет о тепловых испытаниях отопительных систем с определением теплозащитных свойств ограждающих конструкций для Ростехнадзора

Смотрите – как определить фактические тепловые потери в тепловых сетях • Определить необходимость модернизации тепловой сети, трубопроводов и теплоизоляции

Как обследование отопления здания помогло разобраться почему в здании холодно • Обследование здания склада DHL • Расчет тепловых потерь • Решение

Посмотреть: Тепловизионный контроль электрощитовых в гостинице • Дефекты • Результаты тепловизионного обследования электрощитовых • Отчет • Рекомендации

Пример: Как провести Обследование Котельной перед Модернизацией Котлов и Тепловых Сетей. Как повысить Эффективность Котла и Тепловой Сети

ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ОТОПЛЕНИЯ • Снимки и термограммы радиаторов с засорами и дефектами • Заключение по комплексному обследованию системы отопления

Обследование наружного освещения для ГИБДД • Система наружного освещения закрытой площадки для обучения соответствует: ГОСТ Р 55706- 2013 Освещение наружное

Тепловизионный контроль ограждающих конструкций загородного дома: Основной Дом • Гараж • Баня • Заключение • Термограммы • Перечень выявленных потерь

Как повысить энергоэффективность предприятия: Определяем энергозатратные процессы • Устанавливаем причины • Подбираем мероприятия • Внедряем • Контролируем

Оценка системы освещения школы • Оценка уровня освещенности классов • Заключение о соответствии системы освещения современным требованиям • Рекомендации

Тепловизионный контроль • Электрооборудования • Зданий • Методы • Требования • Проведение обследования • Ограждающие конструкции • Определить дефекты

Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию магазина Билла в г. Москва • Тепловые нагрузки на вентиляцию, отопление и ГВС • Согласование договора в МОЭК

Как уменьшить затраты на оплату коммунальных услуг • Ключ к энергосбережению – приборы учета • Экономия энергоресурсов • Счетчики

Заключение о техническом состоянии системы освещения • Проверка на соответствие современным требованиям по освещенности • Рекомендации по модернизации

Отчет по тепловизионному обследованию зданий Министерства Здравохранения России. В ходе обследования были выявлены дефекты стен, цоколя, теплоизоляции

Ничего не найдено • Энергоаудит

Энергосбережение на предприятии • Экономия электрической энергии • Скоращение потерь тепла и пара • Сжатый воздух • Двигатели • ЧРП • Котлы • Производство

Мероприятия по энергосбережению: • для Учреждений • для Предприятий • для МКД • Организационные • Типовые • Электроэнергия • Тепло • Вода • Топливо

Экономия электроэнергии на предприятии за счет Оптимизации: Договор • Ценовые категории • Тариф на передачу • Сокращение мощности • Сокращение потерь • Учет

В этой статье мы расскажем про передовые технологии энергосбережения. Технологии, которые снизят затраты, повысят комфорт, сократят потери

Пошаговая инструкция как заключить энергосервисный контракт: Условия • Особенности • Цена • Требования • Примеры • Оплата • Шаблоны • ФЗ №44 • ФЗ №261

На розничном рынке электроэнергии цена электроэнергии для юр лиц зависит от мощности, ценовой категории, уровня напряжения, графика работы, договора

Правильно выбранная ценовая категория электроэнергии = Ниже стоимость • Ценовые категории 1 – 6 • Как выбрать и сократить затраты на электроэнергию

Как формируется стоимость мощности электроэнергии • За какую мощность вы платите • Пример расчета • Как сократить потребление мощности • Виды мощности

Как рассчитать тарифы на электроэнергию для юридических лиц • 2020 • Активная электроэнергия • Мощность • Услуги по передаче • Сбытовая надбавка • Инструкция

Поставщик электроэнергии: Гарантирующий поставщик • Энергосбытовая организация (ЭСО) • Сетевая организация • Генерирующая компания

УЗНАТЬ: Как сделать отчет о тепловых испытаниях отопительных систем с определением теплозащитных свойств ограждающих конструкций для Ростехнадзора

Смотрите – как определить фактические тепловые потери в тепловых сетях • Определить необходимость модернизации тепловой сети, трубопроводов и теплоизоляции

Как обследование отопления здания помогло разобраться почему в здании холодно • Обследование здания склада DHL • Расчет тепловых потерь • Решение

Посмотреть: Тепловизионный контроль электрощитовых в гостинице • Дефекты • Результаты тепловизионного обследования электрощитовых • Отчет • Рекомендации

Пример: Как провести Обследование Котельной перед Модернизацией Котлов и Тепловых Сетей. Как повысить Эффективность Котла и Тепловой Сети

ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ОТОПЛЕНИЯ • Снимки и термограммы радиаторов с засорами и дефектами • Заключение по комплексному обследованию системы отопления

Обследование наружного освещения для ГИБДД • Система наружного освещения закрытой площадки для обучения соответствует: ГОСТ Р 55706- 2013 Освещение наружное

Тепловизионный контроль ограждающих конструкций загородного дома: Основной Дом • Гараж • Баня • Заключение • Термограммы • Перечень выявленных потерь

Как повысить энергоэффективность предприятия: Определяем энергозатратные процессы • Устанавливаем причины • Подбираем мероприятия • Внедряем • Контролируем

Оценка системы освещения школы • Оценка уровня освещенности классов • Заключение о соответствии системы освещения современным требованиям • Рекомендации

Тепловизионный контроль • Электрооборудования • Зданий • Методы • Требования • Проведение обследования • Ограждающие конструкции • Определить дефекты

Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию магазина Билла в г. Москва • Тепловые нагрузки на вентиляцию, отопление и ГВС • Согласование договора в МОЭК

Как уменьшить затраты на оплату коммунальных услуг • Ключ к энергосбережению – приборы учета • Экономия энергоресурсов • Счетчики

Заключение о техническом состоянии системы освещения • Проверка на соответствие современным требованиям по освещенности • Рекомендации по модернизации

Отчет по тепловизионному обследованию зданий Министерства Здравохранения России. В ходе обследования были выявлены дефекты стен, цоколя, теплоизоляции

РЕЗУЛЬТАТЫ ВСО «ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИИ»

14.12.2020

8-11 декабря 2020 года на базе КГЭУ в очередной 5-ый раз прошел заключительный этап Всероссийской студенческой олимпиады «Передовые технологии в энергосбережении» – междисциплинарное соревнование, в рамках которого проводилась комплексная оценка знаний участников в области энергосбережения.

В олимпиаде приняли участие более 50 студентов из 11 вузов РФ (из Казани, Нижнего Новгорода, Санкт-Петербурга, Уфы, Иваново, Саранска, Архангельска, Кемерово, Ростова-на-Дону), обучающиеся по образовательным программам бакалавриата и магистратуры по УГСН 08.00.00 «Техника и технологии строительства», 13.00.00 «Электро- и теплоэнергетика», 14.00.00 «Ядерная энергетика и технологии», 35.00.00 «Сельское, лесное и рыбное хозяйство».

Победителем олимпиады стал студент 1 курса магистратуры КГЭУ Ирек Фазылзянов, а призерами – студенты 4 курса КГЭУ Динис Бакиров и Рушания Кайбышева (2 место). 3 место разделили студенты ИГЭУ Григорий Парфенов, БашГАУ Эмиль Галимзянов и КГЭУ Азалия Талипова.  

Абсолютными победителями олимпиады в командном зачете стали следующие команды:

1 место — ФГБОУ ВО «КГЭУ»

2 место — ФГБОУ ВО «СПбГАСУ», ФГБОУ ВО «РГУПС»

3 место — ФГБОУ ВО «ИГЭУ», ФГБОУ ВО «ННГАСУ», ФГБОУ ВО «КузГТУ»

Участники олимпиады показали хорошие результаты, что свидетельствуют о формировании серьезного кадрового потенциала организаций и предприятий, специализирующихся в области исследовательской, проектной и производственной деятельности.

Участие обучающихся во всероссийских олимпиадах – это результат напряженной и требующей большой самоотдачи работы в течение длительного времени. При этом существенный вклад в подготовку олимпиадников вносят их наставники, обладающие глубокими знаниями в предметной области, и владеющие методикой подготовки студентов к этой особой форме деятельности.

Результаты ВСО показали, что цель олимпиады, а именно, повышение качества подготовки студентов в области энергетики, формирование у студентов интереса к избранным видам и объектам профессиональной деятельности, выявление одаренной молодежи и формирование кадрового потенциала организаций/предприятий, специализирующихся в области исследовательской, проектной и производственной деятельности, достигнута.

 

 

Фотогалерея

Просмотров: 489

Всероссийская студенческая олимпиада «Передовые технологии в энергосбережении»

01.11.2019

С 3 по 6 декабря 2019 года на базе КГЭУ будет проходить Всероссийская студенческая олимпиада «Передовые технологии в энергосбережении».

В соответствии с Регламентом (утв. Минобрнауки России 11.01.2016 № ВК-4/09 вн) и Положением об организации и проведении ВСО (утв. приказом ректора КГЭУ № 320 от 16.09.2019) с 3 по 6 декабря 2019 года на базе Казанского государственного энергетического университета пройдёт заключительный этап Всероссийской студенческой олимпиады «Передовые технологии в энергосбережении».

 

ВСО «Передовые технологии в энергосбережении» представляет собой междисциплинарное соревнование, в рамках которого проводится комплексная оценка знаний участников в области энергосбережения в энергетике (теплоснабжение, электроснабжение, водогазоснабжение, гидравлика).

В олимпиаде могут принять участие студенты, обучающиеся по образовательным программам бакалавриата, магистратуры и специалитета по УГСН 13.00.00 «Электро- и теплоэнергетика», 14.00.00 «Ядерная энергетика и технологии», 15.00.00 «Машиностроение» и 08.00.00 «Техника и технологии строительства», 23.00.00 «Техника и технологии наземного транспорта», 35.00.00 «Сельское, лесное и рыбное хозяйство».

Целью ВСО является повышение качества подготовки студентов в области энергетики, формирование у студентов интереса к избранным видам и объектам профессиональной деятельности, выявление одаренной молодежи и формирование кадрового потенциала организаций/предприятий, специализирующихся в области исследовательской, проектной и производственной деятельности.

Основными задачами ВСО являются оценка способностей обучающихся к системному действию, анализу и проектированию своей деятельности; совершенствование навыков самостоятельной работы и развитие творческого мышления; повышение интереса студентов к прикладным знаниям как основе профессиональной деятельности.

К участию в заключительном (всероссийском) этапе ВСО «Передовые технологии в энергосбережении» допускаются студенты 3-4 курсов бакалавриата, 4-5 курсов специалитета и 1-2 курсов магистратуры вузов России и ближнего зарубежья, победители или призеры городских и региональных олимпиад. В случае, если городская или региональная олимпиада не проводилась, то вуз, в порядке исключения, может направить на Всероссийскую олимпиаду команду, сформированную из победителей внутривузовской олимпиады.

В конкурсе вуз может быть представлен в командном зачете одной-двумя командами в составе четырех-семи студентов, каждый из которых участвует и в личном зачете.

Для участия в Олимпиаде необходимо направить  заявки в КГЭУ в формате doc и pdf (Приложения №1, 2, 3) на электронный адрес vso_ene[email protected]

 

ВНИМАНИЕ!!!

Участники олимпиады имеют возможность принять участие (с очным докладом и без) в работе XXIII Аспирантско-магистерского научного семинара, посвященного Дню энергетика, который состоится 5 декабря 2019 г. Подробную информацию можно узнать здесь.

 

Заезд участников ВСО осуществляется 3 декабря 2019 года.

 

Подробную информацию о проведении олимпиады можно получить по телефону   (843) 519-43-21.

 

Контактные лица: Тактамышева Рушания Рифадовна, координатор и ответственный секретарь Оргкомитета ВСО, доцент кафедры «Энергообеспечение предприятий и энергоресурсосберегающих технологий» КГЭУ;

                                  Хайбуллина Айгуль Ильгизаровна, координатор и ответственный секретарь Оргкомитета ВСО, доцент кафедры «Энергообеспечение предприятий и энергоресурсосберегающих технологий» КГЭУ;

                                  Снигирева Юлия Вячеславовна — член Оргкомитета, курирующий вопросы оформления договоров (контактный номер телефона — (843) 519-43-21)).

 

 

Положение Об организации и проведении ВСО Передовые технологии в энергосбережении.pdf

Информационное письмо.pdf

ПРИЛОЖЕНИЕ №1.DOCX

ПРИЛОЖЕНИЕ №2.DOCX

ПРИЛОЖЕНИЕ №3.DOCX

ПРОГРАММА ВСО ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИИ-2019.docx

КОНКУРС ИНЖЕНЕРНОГО КЕЙСА.docx

 

 

Сводная ведомость оценок выполнения конкурсных заданий Всероссийской студенческой олимпиады образовательных организаций высшего образования.xlsx

 

Просмотров: 2286

9 передовых технологий энергосберегающих домов

Содержание статьи

Энергосберегающий дом – это не идеализированное представление дома будущего, а сегодняшняя реальность, которая приобретает все большую популярность. Энергосебергающим, энергоэффективным, пассивным домом или экодомом сегодня называют такое жилище, которое требует минимум расходов на поддержание комфортных условий проживания в нем. Достигается это путем соответствующих решений в сфере отопления, освещения, утепления и строительства. Какие технологии для энергосберегающих домов существуют на данный момент, и сколько ресурсов они смогут сэкономить?

№1. Проектирование энергосберегающего дома

Жилище будет максимально экономным, если оно было спроектировано с учетом всех энергосберегающих технологий. Переделать уже построенный дом будет сложнее, дороже, да и ожидаемых результатов добиться будет трудно. Проект разрабатывается опытными специалистами с учетом требований заказчика, но при этом нужно помнить, что использованный набор решений должен быть, прежде всего, экономически выгодным. Важный момент – учет климатических особенностей региона.

Как правило, энергосберегающими делают дома, в которых проживают постоянно, поэтому на первое месте выходит задача сбережения тепла, максимального использования естественного освещения и т.д. Проект должен учитывать индивидуальные требования, но лучше, если пассивный дом будет максимально компактным, т.е. более дешевым в содержании.

Одним и тем же требованиям могут отвечать различные варианты. Совместное принятие решений лучших архитекторов, проектировщиков и инженеров позволили еще на стадии разработки плана возведения помещения создать универсальный энергосберегающий каркасный дом (подробнее читайте — здесь). Уникальная конструкция кооперирует в себе все экономически выгодные предложения:

  • благодаря технологии SIP-панелей строение обладает высокой прочностью;
  • достойный уровень термо- и шумоизоляции, а также отсутствие мостиков холода;
  • сооружение не требует привычной дорогой системы отопления;
  • с использованием каркасных панелей дом строится очень быстро и характеризуется длительным сроком службы;
  • помещения компактны, комфортны и удобны во время их последующей эксплуатации.

В качестве альтернативы можно использовать газобетонные блоки для возведения несущих стен, утепляя конструкцию со всех сторон и получая в итоге большой «термос». Часто используется древесина как самый экологичный материал.

№2. Архитектурные решения для энергосберегающего дома

Чтобы добиться экономии ресурсов, необходимо уделить внимание планировке и внешнему виду дома. Жилище будет максимально энергосберегающим, если учтены такие нюансы:

  • правильное расположение. Дом может быть расположен в меридиональном или широтном направлении и получать разное солнечное облучение. Северный дом лучше строить меридионально, чтобы увечить приток солнечного света на 30%. Южные дома, наоборот, лучше возводить в широтном направлении, чтобы уменьшить затраты на кондиционирование воздуха;
  • компактность, под которой в данном случае понимают соотношение внутренней и внешней площади дома. Оно должно быть минимальным, а достигается это за счет отказа от выпирающих помещений и архитектурных украшений типа эркеров. Получается, что самый экономный дом – это параллелепипед;
  • тепловые буферы, которые отделяют жилые помещения от контакта с окружающей средой. Гаражи, веранды, лоджии, подвалы и нежилые чердаки станут отличной преградой для проникновения в комнаты холодного воздуха извне;
  • правильное естественное освещение. Благодаря несложным архитектурным приемам можно в течение 80% всего рабочего времени освещать дом с помощью солнечных лучей. Помещения, где семья проводит больше всего времени (гостиная, столовая, детская) лучше расположить на южной стороне, для кладовой, санузлов, гаража и прочих вспомогательных помещений достаточно рассеянного света, поэтому они могут иметь окна на северную сторону. Окна на восток в спальне утром обеспечат зарядом энергии, а вечером лучи не будут мешать отдыхать. Летом в такой спальне можно будет вообще обойтись без искусственного света. Что же касается размера окон, то ответ на вопрос зависит от приоритетов каждого: экономить на освещении или на обогреве. Отличный прием – установка солнечной трубы. Она имеет диаметр 25-35 см и полностью зеркальную внутреннюю поверхность: принимая солнечные лучи на крыше дома, она сохраняет их интенсивность на входе в комнату, где они рассеиваются через диффузор. Свет получается настолько ярким, что после установки пользователи часто тянутся к выключателю при выходе из комнаты;
  • кровля. Многие архитекторы рекомендуют делать максимально простые крыши для энергосберегающего дома. Часто останавливаются на двухскатном варианте, причем чем более пологим он будет, тем более экономным окажется дом. На пологой крыше будет задерживаться снег, а это дополнительное утепление зимой.

№3. Теплоизоляция для энергосберегающего дома

Даже построенный с учетом всех архитектурных хитростей дом требует правильного утепления, чтобы быть полностью герметичным и не выпускать теплоту в окружающую среду.

Теплоизоляция стен

Через стены уходит около 40% тепла из дома, поэтому их утеплению уделяют повышенное внимание. Самый распространенный и простой способ утепления – организация многослойной системы. Внешние стены дома обшиваются утеплителем, в роли которого часто выступает минеральная вата или пенополистирол, сверху монтируется армирующая сетка, а потом – базовый и основной слой штукатурки.

Более дорогая и прогрессивная технология – вентилируемый фасад. Стены дома обшиваются плитами из минеральной ваты, а облицовочные панели из камня, металла или других материалов монтируются на специальный каркас. Между слоем утеплителя и каркасом остается небольшой зазор, который играет роль «тепловой подушки», не позволяет намокать теплоизоляции и поддерживает оптимальные условия в жилище.

Кроме того, чтобы снизить теплопотери через стены, используют изолирующие составы в местах примыкания кровли, учитывают будущую усадку и изменение свойств некоторых материалов при повышении температуры.

Принцип работы вентилируемого фасада

Теплоизоляция кровли

Через кровлю уходит около 20% тепла. Для утепления крыши используют те же материалы, что и для стен. Широко распространены на сегодняшний день минеральная вата и пенополистирол. Архитекторы советуют делать кровельную теплоизоляцию не тоньше 200 мм независимо от типа материала. Важно рассчитать нагрузку на фундамент, несущие конструкции и кровлю, чтобы не была нарушена целостность конструкции.

Теплоизоляция оконных проемов

На окна приходится 20% теплопотерь дома. Хоть современные стеклопакеты лучше, чем старые деревянные окна, защищают дом от сквозняков и изолируют помещение от внешнего воздействия, они не идеальны.

Более прогрессивными вариантами для энергосберегающего дома являются:

  • селективные стекла, которые работают по принципу земной атмосферы. Они впускают коротковолновое излучение, но не выпускают тепловые лучи, создавая «парниковый эффект». Селективные стекла бывают И- и К-типа. На И-стекла покрытие наносится в вакууме уже на готовый материал. На К-стекла покрытие наносят в процессе изготовления, используя химическую реакцию. И-стекла считают более эффективными, так как они сохраняют 90% тепла, в то время как К-стекла – 70%;
  • селективные стекла с инертным газом максимально сокращают теплопотери через окна. Теплопроводность используемого инертного газа ниже, чем воздуха, поэтому дом почти не теряет через них теплоту.

Теплоизоляция пола и фундамента

Через фундамент и пол первого этажа теряется по 10% теплоты. Пол утепляют теми же материалами, что и стены, но можно использовать и другие варианты: наливные теплоизоляционные смеси, пенобетон и газобетон, гранулобетон  с рекордной теплопроводностью 0,1 Вт/(м°С). Можно утеплить не пол, а потолок подвала, если подобный предусмотрен проектом.

Фундамент лучше утеплять снаружи, что поможет защитить его не только от промерзания, но и от других негативных факторов, в т.ч. влияния грунтовых вод, перепадов температур и т.д. В целях утепления фундамента используют напыляемый полиуретан, керамзит и пенопласт.

№4. Рекуперация тепла

Тепло из дома уходит не только через стены и кровлю, но и через вентиляционную систему. Чтобы уменьшить расходы на отопление используют приточно-вытяжные вентиляции с рекуперацией.

Рекуператором называют теплообменник, который встраивается в систему вентиляции. Принцип его работы заключается в следующем. Нагретый воздух через вентиляционные каналы выходит из комнаты, отдает свое тепло рекуператору, соприкасаясь с ним. Холодный свежий воздух с улицы, проходя сквозь рекуператор, нагревается, и поступает в дом уже комнатной температуры. В результате домочадцы получают чистый свежий воздух, но не теряют тепло.

Подобная система вентиляции может использоваться вместе с естественной: воздух будет поступать в помещение принудительно, а выходить за счет естественной тяги. Есть еще одна хитрость. Воздухозаборный шкаф может быть отнесен от дома на 10 метров, а воздуховод проложен под землей на глубине промерзания. В этом случае еще до рекуператора летом воздух будет охлаждаться, а зимой – нагреваться за счет температуры почвы.

№5. Умный дом

Чтобы сделать жизнь более комфортной и при этом экономить ресурсы, можно снабдить дом умными системами и техникой, благодаря которым уже сегодня возможно:

  • задавать температуру в каждой комнате;
  • автоматически понижать температуру в комнате, если в ней никого нет;
  • включать и выключать свет в зависимости от присутствия человека в помещении;
  • настраивать уровень освещенности;
  • автоматически включать и выключать вентиляцию в зависимости от состояния воздуха;
  • автоматически открывать и закрывать окна для поступления в дом холодного или теплого воздуха;
  • автоматически открывать и закрывать жалюзи для создания необходимого уровня освещения в помещении.

№6. Отопление и горячее водоснабжение

Гелиосистемы

Самый экономный и экологичный способ отапливать помещение и подогревать воду – это использовать энергию солнца. Возможно это благодаря солнечным коллекторам, установленным на крыше дома. Такие устройтсва легко подсоединяются к системе отопления и горячего водоснабжения дома, а принцип их работы заключается в следующем. Система состоит из самого коллектора, теплообменного контура, бака-аккумулятора и станции управления. В коллекторе циркулирует теплоноситель (жидкость), который нагревается за счет энергии солнца и через теплообменник отдает тепло воде в баке-аккумуляторе. Последний за счет хорошей теплоизоляции способен долго сохранять горячую воду.  В этой системе может быть установлен нагреватель-дублер, который догревает воду до необходимой температуры в случае пасмурной погоды или недостаточной продолжительности солнечного сияния.

Коллекторы могут быть плоскими и вакуумными. Плоские представляют собой коробку, закрытую стеклом, внутри нее находится слой с трубками, по которым циркулирует теплоноситель. Такие коллекторы более прочные, но сегодня вытесняются вакуумными. Последние состоят из множества трубок, внутри которых находятся еще трубка или несколько с теплоносителем. Между внешней и внутренней трубками – вакуум, который служит теплоизолятором. Вакуумные коллекторы более эффективны, даже зимой и в пасмурную погоду, ремонтопригодны. Срок службы коллекторов около 30 лет и более.

Тепловые насосы

Тепловые насосы используют для отопления дома низкопотенциальное тепло окружающей среды, в т.ч. воздуха, недр и даже вторичное тепло, например от трубопровода центрального отопления. Состоят такие устройства из испарителя, конденсатора, расширительного вентиля и компрессора. Все они связаны замкнутым трубопроводом и функционируют на основе принципа Карно. Проще говоря, теплонасос подобен по работе холодильнику, только функционирует наоборот. Если в 80-х годах прошлого века тепловые насосы были редкостью и даже роскошью, то уже сегодня в Швеции, например, 70% домов отапливаются подобным образом.

Конденсационные котлы

Обычные газовые котлы работают по достаточно простому принципу и расходуют при этом много топлива. В традиционных газовых котлах после сжигания газа и нагревания теплообменника топочные газы улетучиваются в дымоход, хотя несут достаточно высокий потенциал. Конденсационные котлы за счет второго теплообменника отбирают теплоту у конденсируемых паров воздуха, за счет чего КПД установки может превышать даже 100%, что вписывается в концепцию энергосберегающего дома.

Биогаз в качестве топлива

Если скапливается много органических отходов сельского хозяйства, то можно соорудить биореактор для получения биогаза. В нем биомасса благодаря анаэробным бактериям перерабатывается, в результате чего образуется биогаз, состоящий на 60% из метана, 35% — углекислого газа и на 5% из прочих примесей. После процесса очистки он может использоваться для отопления и горячего водоснабжения дома. Переработанные отходы преобразуются в отличное удобрение, которое может использоваться на полях.

№7. Источники электроэнергии

Энергосберегающий дом должен использовать электроэнергию максимально экономно и, желательно, получать ее из возобновляемых источников. На сегодняшний день для этого реализована масса технологий.

Ветрогенератор

Энергия ветра может преобразовываться в электричество не только большими ветряными установками, но и с помощью компактных «домашних» ветряков. В ветряной местности такие установки способны полностью обеспечивать электроэнергией небольшой дом, в регионах с невысокой скоростью ветра их лучше использовать вместе с солнечными батареями.

Сила ветра приводит в движение лопасти ветряка, которые заставляют вращаться ротор генератора электроэнергии. Генератор вырабатывает переменный нестабильный ток, который выпрямляется в контроллере. Там происходят зарядка аккумуляторов, которые, в свою очередь, подключены к инверторам, где и идет преобразование постоянного напряжения в переменное, используемое потребителем.

Ветряки могут быть с горизонтальной и вертикальной осью вращения. При разовых затратах они надолго решают проблему энергонезависимости.

Солнечная батарея

Использование солнечного света для производства электроэнергии не так распространено, но уже в ближайшем будущем ситуация рискует резко измениться. Принцип работы солнечной батареи очень прост: для преобразования солнечного света в электричество используется p-n переход. Направленное движение электронов, провоцируемое солнечной энергией, и представляет собой электричество.

Конструкции и используемые материалы постоянно совершенствуются, а количество электроэнергии напрямую зависит от освещенности. Пока наибольшей популярностью пользуются разные модификации кремниевых солнечных батарей, но альтернативой им становятся новые полимерные пленочные батареи, которые пока находятся в стадии развития.

Экономия электроэнергии

Полученное электричество нужно уметь расходовать с умом. Для этого пригодятся следующие решения:

  • использование светодиодных ламп, которые в два раза экономнее люминисцентных и почти в 10 раз экономнее обычных «лампочек Ильича»;
  • использование энергосберегающей техники класса А, А+, А++ и т.д. Пусть изначально она чуть дороже, чем те же устройства с более высоким энергопотреблением, в будущем экономия будет значительной;
  • использование датчиков присутствия, чтобы свет в комнатах не горел зря, и прочих умных систем, о которых было сказано выше;
  • если пришлось использовать электричество для отопления, то обычные радиаторы лучше заменить на более совершенные системы. Это тепловые панели, которые расходуют в два раза меньше электроэнергии, чем традиционные системы, что достигается за счет использования теплоаккумулирующего покрытия. Подобную экономию обеспечивают и монолитные кварцевые модули, принцип действия которых основан на способности кварцевого песка накапливать и удерживать теплоту. Еще один вариант – пленочные лучистые электрические нагреватели. Они крепятся на потолок, а инфракрасное излучение нагревает пол и предметы в комнате, за счет чего достигается оптимальный микроклимат помещения и экономия электричества.

№8. Водоснабжение и канализация

В идеале, энергосберегающий дом должен получать воду из скважины, расположенной под жилищем. Но когда вода залегает на больших глубинах или качество ее не отвечает требованиям, от подобного решения приходится отказываться.

Бытовые стоки лучше пропускать через рекуператор и отбирать у них теплоту. Для очистки сточных вод можно использовать септик, где преобразование будет совершаться за счет анаэробных бактерий. Полученный компост является хорошим удобрением.

Для экономии воды неплохо бы уменьшить объем сливаемой воды. Кроме того, можно воплотить в жизнь систему, когда вода, используемая в ванной и раковине, применяется для слива в унитазе.

№9. Из чего строить энергосберегающий дом

Конечно же, лучше использовать максимально природное и натуральное сырье, производство которого не требует многочисленных стадий обработки. Это древесина и камень. Предпочтение лучше отдавать материалам, производство которых осуществляется в регионе, ведь таким образом снижаются растраты на транспортировку. В Европе пассивные дома стали строить из продуктов переработки неорганического мусора. Это бетон, стекло и металл.

Если один раз уделить внимание изучению энергосберегающих технологий, продумать проект экодома и вложить в него средства, в последующие годы расходы на его содержание будут минимальными или даже стремиться к нулю.

Статья написана для сайта remstroiblog.ru.

Развитие энергосбережения в России, проблемы и реализация решений

В современных условиях одной из актуальных проблем, стоящих перед нашей страной, является уменьшение энергопотребления и более рациональное использование энергоресурсов. Достигнуть этого можно только путем комплексного применения передовых энергосберегающих технологий и внедрения мер организационного характера, направленных на энергосбережение.

Особенности энергосбережения в России

Энергосбережение России, несмотря на активизацию работы в этом направлении в последнее десятилетие, фактически находится еще в зачаточном состоянии. На Западе внедрение энергосберегающих технологий осуществляется с довоенного периода, а наиболее активное их развитие начинается с 1970-х годов, после масштабного энергетического кризиса. Тогда в большинстве развитых стран были разработаны соответствующие законодательные акты, начали внедряться меры нормативного, тарифного, технологического характера, направленные на энергосбережение.

В СССР энергетика развивалась по экстенсивному пути. Увеличение потребности промышленности и бытовой сферы в электроэнергии компенсировалось введением новых генерирующих мощностей. Искусственно заниженные тарифы на электроэнергию, тепловую энергию и другие энергоресурсы для бытовых потребителей никак не стимулировали к их экономии. Поэтому всерьез никаких действенных мер не разрабатывалось. В результате к началу нового века мы получили серьезные проблемы энергосбережения в России. С другой стороны, на сегодняшний день наша страна имеет огромный потенциальный ресурс, который может быть использован при условии успешного повышения энергоэффективности в промышленности и бытовой сфере.

Законодательное обеспечение энергосбережения

Реализация энергосбережения в России невозможна без соответствующего законодательного обеспечения. В последние годы в этом направлении было принято несколько важных нормативных актов. Основным из них является закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности». Им, в частности устанавливается необходимость соответствия вводимых зданий и сооружений требованиям эффективности, определяется комплекс мер по рациональному использованию энергоресурсов, введены последовательные ограничения на оборот электрических ламп накаливания в плоть до полного прекращения их использования. Также установлен порядок субсидирования и другие меры по стимулированию энергосбережения в России.

Кроме того, Правительством была утверждена государственная программа РФ «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 г.», которой предусматривается снижение энергоемкости ВВП России к 2020 году по сравнению с 2007 годом не менее чем на 40%, достижение суммарной экономии электроэнергии за этот период на уровне 630 млрд. кВт*ч.

Пути энергосбережения в России

Развитие энергосбережения в России требует проведения фундаментальных исследований, на выработку энергосберегающих технологий с учетом отечественного климата и особенностей отечественных промышленных и жилых объектов. Разумеется, должен использоваться успешный зарубежный опыт с адаптацией к российским условиям.

Основными путями энергосбережения в России сегодня можно назвать следующие направления:

  • модернизация производства с внедрением энергоэффективных технологий и оборудования;
  • повышение энергоэффективности зданий и сооружений;
  • стимулирование потребителей к рациональному использованию электроэнергии за счет организационных и нормативных мер, тарифной политики, субсидирования повышения энергоэффективности объектов.

Кроме того, реализация энергосбережения в России требует внедрения автоматизированных систем учета, как в промышленности, так и в жилой сфере.



Обратите внимание

Передовые технологии и инновации в сфере освещения

Революционное развитие технологий в области наружного освещения позволяет существенно сократить энергопотребление за счет рационального управления, применения инновационных, перспективных энергосберегающих технологии с применением различных типов светильников.

В последние десятилетия проблема энергосбережения в области освещения становится все более актуальной из-за роста вероятности дефицита энергии. Общая доля мирового производства электроэнергии, затрачиваемая на освещение, доходит, по разным источникам до 20—30%, и значительная ее часть приходится на наружное освещение (НО).

В проекте Федерального закона «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности» закладываются основы государственной политики в этой области, при этом большое внимание уделено разработке программ повышения энергетической эффективности в основных отраслях и определение потенциала энергосбережения.

Ведущие компании в области освещения проводят исследования и разработки с целью создания технологий управления энергосбережением в области НО. Реализация таких технологий обеспечивается благодаря применению современных автоматизированных систем управления.

В настоящее время, несмотря на значительный прогресс в области создания энергосберегающих источников света, создалась достаточно стабильная ситуация по использованию современных ламп для наружного освещения. Основные типы источников света, применяемые в этой области, представлены в таблице 1.

Таблица 1. Основные типы источников света в наружном освещении

Тип источника света

Световая отдача, лм/Вт

Срок службы, час

Люминесцентные лампы (ЛЛ)

до 80

до 10 000

Дуговые ртутные лампы (ДРЛ)

до 70

до 15 000

Металлогалогенные лампы (МГЛ)

до 110

до 10 000

Натриевые лампы высокого давления (НЛВД)

до 150

до 24 000

Сверхяркие светодиоды (СС)

до 60…100

до 100 000

 

Не вдаваясь в подробности сравнения различных типов источников света, необходимо отметить, что революционные сдвиги во внутреннем освещении зданий в настоящее время существенно опережают аналогичные процессы в области наружного освещения. Наиболее распространенным источником света во внутреннем освещении, как для промышленных, так и для бытовых целей, являются газоразрядные люминесцентные лампы низкого давления подключаемые, как правило, через электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Широко распространено управление световыми сценариями, обеспечивающее, в том числе и энергосбережение. Для этого применяются различные проводные (DALI, DSI, 1-10V) и беспроводные интерфейсы.

В наружном освещении применяются натриевые лампы высокого давления (НЛВД), а также, в отдельных случаях, более дорогие металло-галогенные лампы (МГЛ), обладающие спектром, более близким к спектру излучения Солнца. Оба типа ламп, оснащаются электромагнитной, либо электронной пускорегулирующей аппаратурой.

В отдельных случаях находят применение светодиодные светильники, однако, как следует из таблицы, от них в настоящее время не следует ожидать существенной экономии электроэнергии.

Предпосылки внедрения технологий управления энергосбережением.

Внедрение энергосберегающих технологий с каждым годом становится все актуальнее. Известны несколько программ, реализованных в Европе и в Северной Америке и направленных как на увеличение экономичности собственно светильников, так и на обеспечение энергосберегающих способов управления.

Рассмотрим возможности управления энергосбережением в наружном освещении. Типовая для России и для ряда других стран схема установка наружного освещения включает в себя трансформаторную подстанцию, преобразующую трехфазное напряжение 6/10 кВ в трехфазное напряжение 220/380 В, пункт включения освещения (ПВ), осуществляющий управление, контроль и энергоучет в сетях освещения и собственно линии НО. В линиях освещения устанавливаются светильники с лампами высокого давления (как правило, НЛВД и МГЛ). Лампы, подключаются по схеме «звезда», т.е. между одним из фазных и нулевым проводом сети. В «обычном» исполнении для обеспечения нормального режима работы НЛВД (МГЛ) в светильник устанавливается электромагнитный пускорегулирующий аппарат (ЭмПРА). ЭмПРА содержит импульсное зажигающее устройство, обеспечивающее начальный поджиг заряда в лампе, балластный дроссель, согласующий нелинейное сопротивление лампы с сетью 220 В и конденсатор, обеспечивающий приемлемый коэффициент мощности.

Возможности экономии электроэнергии в типовых установках НО минимальны. Традиционный до недавнего времени способ экономии энергопотребления при управлении такими установками, заключался в отключении 1/3 или 2/3 светильников в ночное время (на 4—5 часов), когда снижается активность городского населения и интенсивность дорожного движения. Такое пофазное отключение обеспечивает суммарную экономию электроэнергии до 30% и симметричность загрузки трехфазных линий сетей НО при подключении к одному пункту включения нескольких линий наружного освещения. Однако в настоящее время этот способ не признается целесообразным и не рекомендуется для использования международным комитетом по освещению (МКО), в основном, ввиду негативного влияния на безопасность дорожного движения. В Москве и Санкт-Петербурге уже несколько лет такой ночной режим освещения не используется.

Анализ вариантов энергосбережения

Анализ традиционной схемы НО показывает, что возможными резервами по управлению энергосбережением могут быть:

1. стабилизация напряжения;

2. увеличение КПД ПРА;

3. диммирование.

Таблица 2. Резервы энергосбережения в НО

№ п/п

Резерв

Оценка экономии, %

1

Стабилизация напряжения

до 15

2

Увеличение КПД ПРА

до 10

3

Диммирование

до 25

 

Суммарный резерв

до 50

В первом случае экономия достигается стабилизацией режима работы каждой лампы групповым или индивидуальным способом, компенсируя нестабильность напряжения в сети, которая может доходить до ±15%.

Во втором случае достигнуть экономии возможно за счет использования более эффективных балластов, необходимых для питания НЛВД и МГЛ, а именно ЭПРА. Кроме того, более эффективное использование ламп высокого давления может достигаться за счет повышенной отдачи ламп при питании их от ЭПРА за счет отсутствия эффекта так называемого «перезажигания» в каждый полупериод питающего напряжения.

В третьем случае энергосбережение достигается за счет регулировки режима работы ламп (диммирования) в так называемом «ночном» режиме работы. При этом, целесообразным считается обеспечение глубины регулирования светового потока ламп до 50%, что может обеспечить экономию потребляемой мощности по сравнению с полным режимом освещения до 45% . Общее уменьшение энергопотребления за счет того, что ночной режим составляет около половины от всего времени работы ламп, может достигать 25%. МКО признает предпочтительным такой способ регулирования при снижении интенсивности дорожного движения в ночное время.

Суммарный резерв по снижению энергопотребления в сетях НО, таким образом, приближается к 50%.

Рассмотрим несколько методов управления линиями НО с точки зрения энергосбережения.

1. Традиционная схема трехфазной установки НО с обычными светильниками с ЭмПРА и возможностью уменьшения освещенности за счет отключения в ночное время 1/3 или 2/3 светильников, что не признается целесообразным и поэтому в нашем анализе не рассматривается.

2. Схема с двойным количеством светильников (по два на опору), половина из которых в ночном режиме отключается. Схема довольно проста, однако требует больших затрат при монтаже, а также в эксплуатации.

3. Схема со светильниками с двухрежимными ЭмПРА, обеспечивающая уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией энергопотребления до 30% за счет подключения в каждом светильнике в ночном режиме дополнительного балластного дросселя. Исторически это были первые на Европейском рынке энергоэкономичные устройства, обеспечивающие снижение энергопотребления без частичного отключения светильников. Необходимо учитывать, что такая схема существенно снижает надежность ЭмПРА и требует использования дополнительного компенсирующего конденсатора, а также линии управления.

4. Схема с симисторными регуляторами, обеспечивающими фазовое регулирование напряжения линии освещения с изменением формы питающего напряжения. Она обеспечивает уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией суммарного энергопотребления до 35%. При простоте реализации такая схема требует использования дополнительного общего регулируемого компенсатора коэффициента мощности и не нашла широкого применения в НО.

5. Схема со светильниками с ЭПРА, обеспечивающая уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией энергопотребления до 40%. Такая концепция впервые позволяла использовать все известные возможности по экономии энергопотребления. Однако, решая проблему управления светильниками, эта схема снижает их надежность и существенно увеличивает их стоимость.

6. Схема с регулятором напряжения в шкафу пункта включения НО, построенная на многообмоточном автотрансформаторе с переключаемыми с помощью симисторов обмотками. Она обеспечивает уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией энергопотребления до 35%. Схема нашла довольно широкое распространение в Европе, но требует использование дополнительного силового шкафа.

7. Схема с конверторами (или так называемыми «электронными трансформаторами») в шкафу пункта включения НО, обеспечивающая уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией энергопотребления до 35%. Реализации такой схемы нам не известны; вероятно, это связано с тем, что весьма затруднительно получить в ней требуемую надежность.

8. Перспективная схема установки НО со светильниками с ЭПРА на линиях постоянного напряжения, обеспечивающая уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией энергопотребления до 45%. Являясь модернизацией схемы по п. 5, эта схема имеет повышенную, по сравнению с ней, надежность и меньшую материалоемкость.

9. Установка НО со светодиодными светильниками.

По вариантам 3, 5, 8 и 9, в которых используются регулируемые (диммируемые) светильники, возможны следующие подварианты, связанные с различными способами управления светильниками

а) Управление светильниками по дополнительной командной линии с общепринятыми во внутреннем освещении интерфейсами DALI, DSI, 1-10V или другими проводными интерфейсами.

б) Управление светильниками путем коммутации напряжения (тока) в линии НО.

в) Управление светильниками с помощью PLC или FM-модема.

г) Автономное управление светильниками встроенными таймерами.

Все варианты от 3-го по 9-й представляют собой дополнительный уровень автоматизированной системы управления наружным освещением (АСУНО), а именно групповое и индивидуальное управление регуляторами и светильниками.

Было рассмотрено 20 вариантов и подвариантов управления энергосбережением в линиях НО. Многие из этих вариантов уже реализованы, другие вполне могут быть реализованы, а некоторые, скорее всего, не будут реализованы никогда.

Для обеспечения объективности оценки вариантов нам необходимо учесть все факторы, влияющие на экономическую эффективность внедрения каждой конкретной инновации.

Как уже отмечалось, аналогичная революция в области внутреннего освещения, продолжается уже более 20 лет. На начальной стадии этой революции самые примечательные сдвиги произошли в части широкого применения энергосберегающих светильников с ЛЛ и встроенными ЭПРА, дальнейший прогресс многие исследователи связывают с применением сверхярких светодиодов.

 

Оценка экономической эффективности

При исследовании возможных вариантов управления была разработана методика оценки эффективности внедрения энергосберегающей технологии в НО.

При проведении оценки эффективности учитывалась разница в показателях между конкретным вариантом и типовым вариантом линии НО. В расчете учитывалось:

– энергопотребление линии НО;

– стоимость силовых и управляющих кабелей;

– стоимость светильников;

– затраты на монтаж линии НО;

– затраты на ремонт и обслуживание линии НО;

– стоимость дополнительного оборудования и материалов.

В оценке были учтены прогнозы по росту тарифов на электроэнергию по РФ на весь расчетный период.

Объектом анализа в проводимом исследовании выступает типовой участок скоростной автодороги, за который принят магистральный отрезок трассы длиной 2 км по 4 полосы в двух направлениях, имеющий 328 светильников, 8,2 км линий освещения и обслуживаемый одной трансформаторной подстанцией и 2-мя шкафами управления НО.

Сравнение вариантов проведено по сроку окупаемости (СО). За период расчета принят промежуток в 6 лет.

Результаты оценки представлены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты оценки вариантов энергосберегающих технологий

№ вар.

Варианты технологий

Срок окупаемости, лет

% экономии

1

Типовая система

2

Двойное число светильников

>6

до 25

2-режимные ЭмПРА

>6

до 30

2-режимные ЭмПРА

4,9

до 30

2-режимные ЭмПРА

5,5

до 30

2-режимные ЭмПРА

>6

до 30

4

Фазорегурятор

4,3

до 35

Система с ЭПРА

5,9

до 40

Система с ЭПРА

3,9

до 40

Система с ЭПРА

4,3

до 40

Система с ЭПРА

3,7

до 40

6

Переключаемый автотрансформатор

4,2

до 35

7

Конвертор

5,9

до 35

Система с ЭПРА на линиях с постоянным напряжением

3,6

до 45

Система с ЭПРА на линиях с постоянным напряжением

2,9

до 45

Система с ЭПРА на линиях с постоянным напряжением

3,3

до 45

Система с ЭПРА на линиях с постоянным напряжением

3,4

до 45

Светодиоды

>6

до 35

Светодиоды

>6

до 35

Светодиоды

>6

до 35

Светодиоды

> 6

до 35

Лучшие сроки окупаемости вариантов 8б и 8в объясняются реализацией максимальной экономии электроэнергии при более высокой надежности ЭПРА в сравнении с другими вариантами.

Очевидно, что варианты 4 и 6 из-за меньшей экономии электроэнергии существенно проигрывают варианту 8 в далекой перспективе. Что касается варианта 5, то его недостаточно высокие показатели могут быть объяснены относительно большей ценой ЭПРА и сравнительно меньшей их надежностью. При отладке серийного изготовления высоконадежных ЭПРА при всех других равных условиях этот вариант, вероятно, сможет по эффективности конкурировать с вариантом 8. Система наружного освещения со светодиодными светильниками (вариант 9) имеет большие начальные затраты (высокая цена светильников) и меньшую экономию электроэнергии в сравнении с другими вариантами, СО такой системы превышает 6 лет. Очевидно, что при таких показателях наибольшее применение в НО светодиодные светильники найдут не в утилитарном освещении, а в архитектурно-художественной подсветке.

Особо следует отметить, что расчеты проводились для нового строительства линий НО, либо их капитальной реконструкции. Внедрение технологий энергосбережения на действующих линиях НО без капитальной реконструкции линий потребует уточняющих расчетов, при этом оценки отдельных вариантов могут претерпеть изменения. Впрочем, такие расчеты необходимы для любого конкретного проекта. 

 

Таким образом в области наружного освещения в настоящее время происходит революционное развитие технологий, связанное с расширением возможностей по экономии энергопотребления за счет рационального управления.

На конкретном примере разработки в области управления энергосбережением впервые проведена технико-экономическая оценка эффекта внедрения различных типов технологий на самом раннем этапе проектирования системы.

Анализ и предварительный расчет экономической эффективности вариантов внедрения энергосберегающих технологий показывает наибольшую перспективность систем освещения с ЭПРА на линиях с постоянным и переменным напряжением, обеспечивающих быструю окупаемость и экономию электроэнергии до 40—45%.

Future Home Tech: 8 энергосберегающих решений на горизонте

От отопления и охлаждения до электроники и бытовой техники — для обеспечения нашей повседневной жизни требуется много энергии. Сегодня наши дома потребляют на 37 процентов больше энергии, чем в 1980 году. Но без энергоэффективности — за счет технологических инноваций и федеральных стандартов энергосбережения — это число было бы намного выше. Фактически, даже несмотря на то, что наше общее потребление энергии выросло, потребление энергии на одно домашнее хозяйство снизилось примерно на 10 процентов, несмотря на то, что наши дома больше и содержат больше устройств.

Благодаря достижениям наших национальных лабораторий, промышленности и академических кругов, оборудование, которое мы используем в наших домах, стало более энергоэффективным, чем когда-либо прежде, что экономит деньги потребителей и снижает выбросы углекислого газа. Давайте взглянем на несколько технологий, которые мы можем ожидать увидеть на рынке в ближайшие несколько лет, которые сделают наши дома еще более экологичными.

1. Умные, более взаимосвязанные дома

Мы живем во все более взаимосвязанном мире — то же самое верно и для наших домов. Новые электронные устройства и устройства теперь могут быть подключены к Интернету для предоставления данных в реальном времени, что упрощает понимание и снижает потребление энергии.

Скоро эти технологии станут более рентабельными и интеллектуальными в результате проекта, поддерживаемого Управлением строительных технологий Министерства энергетики США. Новые беспроводные датчики, разработанные в Национальной лаборатории Ок-Ридж, повысят энергоэффективность дома за счет автоматизированных систем управления для нагревательных и охлаждающих устройств, освещения и других систем, которые получают доступ к таким данным, как температура наружного воздуха и помещения, влажность, уровень освещенности и заполняемость — все на долю от стоимость типичных беспроводных датчиков, которые вы видите сегодня на рынке.Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии и Национальная лаборатория Лоуренса Беркли также разрабатывают новые протоколы и стандарты, которые улучшат взаимодействие интеллектуальных устройств друг с другом и с электросетью.

2. Сверхэффективные тепловые насосы

Управление строительных технологий представляет новое поколение систем тепловых насосов, которые согревают и охлаждают ваш дом, перемещая тепло из одного помещения в другое. К ним относятся:

3.Сушилки для одежды с защитой от углерода

Та же концепция, что и технологии тепловых насосов, которые обеспечивают комфорт в вашем доме, также может быть использована для другого важного применения: сушки одежды. Национальная лаборатория Окриджа и General Electric разрабатывают сушилку нового типа, в которой используется цикл теплового насоса для выработки горячего воздуха, необходимого для сушки. Результат: более эффективная сушилка, которая может снизить потребление энергии на 60 процентов по сравнению с обычными сушилками, представленными сегодня на рынке.

4. Магнитные холодильники (правильно, магниты)

Национальная лаборатория Ок-Ридж и General Electric объединились, чтобы создать революционный новый тип холодильника, который использует магниты для создания холода, также известного как магнитокалорический эффект (понижение или повышение температуры). температура материала путем изменения магнитного поля). В течение последних 100 лет в холодильниках использовался процесс, называемый компрессией пара, при котором используются хладагенты, которые могут быть вредными для окружающей среды. Новый холодильник представляет собой революционную технологию, в которой используется охлаждающая жидкость на водной основе, что делает его более экологически чистым и более эффективным, что означает более низкие счета за электроэнергию и меньшее загрязнение углерода.

5. Расширенное управление окнами

Национальная лаборатория Лоуренса Беркли и компания Pella Windows работают над новыми окнами с высокой изоляцией, в которых используются датчики и микропроцессоры для автоматической регулировки затенения в зависимости от количества доступного солнечного света и времени суток, чтобы обеспечить надлежащее освещение и комфорт , экономия энергии и денег потребителей.

6. Изоляция Next-Gen

Изоляция — один из наиболее важных способов снижения затрат на отопление и охлаждение вашего дома. Industrial Science & Technology Network разрабатывает новую пенопластовую изоляцию, изготовленную из экологически чистых и современных композитных материалов, которые гарантируют, что тепло не уходит с чердака, стен и других частей дома в холодные зимние месяцы.

7. Светоотражающие кровельные материалы

Холодные крыши, покрытые материалами, содержащими специальные пигменты, отражают солнечный свет и поглощают меньше тепла, чем стандартные крыши. Ожидайте, что эти типы кровельных систем станут еще «прохладнее» благодаря новым флуоресцентным пигментам, разработанным Национальной лабораторией Лоуренса Беркли и PPG Industries, которые могут отражать почти в четыре раза больше солнечного света, чем стандартные пигменты.

8. Более яркое, лучшее освещение

Светодиоды (светоизлучающие диоды) прошли долгий путь: самые эффективные на сегодняшний день светильники потребляют на 85 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания.Программа твердотельного освещения Управления строительных технологий поддерживает исследования и разработки, направленные на снижение стоимости светодиодов, делая их еще более эффективными и долговечными. Фактически, ожидается, что эффективность светодиодов удвоится с нынешних 125–135 люмен на ватт до 230 люмен на ватт в следующие несколько лет в результате продолжающихся исследований и разработок.

Зайдите на building.energy.gov, чтобы узнать, как Министерство энергетики продвигает строительные технологии, повышающие энергоэффективность и комфорт американских домов и предприятий.Кроме того, ознакомьтесь с Energy Saver, чтобы узнать о других способах экономии энергии и денег дома.

4 Энергоэффективность | Энергетическое будущее Америки: технологии и трансформация

AISI. 2005. Экономия одного барреля нефти на тонну. Вашингтон, округ Колумбия: AISI. Октябрь.

Аламгир М. и А.М. Састры. 2008. Эффективные аккумуляторные батареи для транспортных средств. Документ SAE 2008-21-0017. SAE Convergence, Детройт, Мичиган, октябрь.

An, F., and J. DeCicco. 2007 г.Тенденции компромиссов в отношении технической эффективности для парка легковых автомобилей США. Серия технических статей № 2007-01-1325. Общество Автомобильных Инженеров. Апреля.

Apte, J., and D. Arasteh. 2006. Связанное с окнами потребление энергии в жилом и коммерческом строительстве в США. LBNL-60146. Беркли, Калифорния: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. Доступно по адресу http://gaia.lbl.gov/btech/papers/60146.pdf.

Бейли О. и Э. Уоррелл. 2005. Чистые энергетические технологии: предварительная инвентаризация потенциала производства электроэнергии.Отчет LBNL-57451. Беркли, Калифорния: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. Сентябрь.

Bandivadekar, A., K. Bodek, L. Cheah, C. Evans, T. Groode, J. Heywood, E. Kasseris, K. Kromer и M. Weiss. 2008. В пути в 2035 году: сокращение потребления нефти и выбросов парниковых газов на транспорте. Отчет Лаборатории энергетики и окружающей среды, Массачусетский технологический институт.

Battelle (Мемориальный институт Battelle). 2002. На пути к устойчивой цементной промышленности: изменение климата.Тема 8 независимого исследования, проведенного по заказу Всемирного совета предпринимателей по устойчивому развитию. Колумбус, Огайо: Мемориальный институт Battelle.

Берри, Линда и Мартин Швейцер. 2003. Метаоценка Национальной программы помощи при утеплении на основе государственных исследований, 1993–22002 гг. ORNL / CON-488. Ок-Ридж, штат Теннеси: Национальная лаборатория Ок-Ридж. Февраль.

Брукс, С., Б. Элсвик и Р. Нил Эллиотт. 2006a. Комбинированное производство тепла и электроэнергии: устранение разрыва между рынками и коммунальными услугами. Взаимосвязь и тарифная практика (Часть I).Американский совет по энергоэффективной экономике (ACEEE), технический отчет IE062. Вашингтон, округ Колумбия: ACEEE.

Брукс, С., М. Элдридж и Р. Нил Эллиотт. 2006b. Комбинированное производство тепла и электроэнергии: устранение разрыва между рынками и коммунальными услугами. Взаимосвязь и тарифная практика (Часть II). Американский совет по энергоэффективной экономике (ACEEE), технический отчет IE063. Вашингтон, округ Колумбия: ACEEE.

Браун, М.А. 2001. Сбои рынка и барьеры как основа для политики чистой энергии.Энергетическая политика 29: 1197-1207.

Браун, М.А., и С. Чендлер. 2008. Путаница в управлении: как законодательные акты, налоговая политика и нормативные акты препятствуют использованию экологически чистых энергетических технологий. Обзор законодательства и политики Стэнфордского университета, 19: 427-509.

Браун, М.А., Дж. Чендлер, М.В. Лапса, Б.К. Sovacool. 2007. Углеродная блокировка: препятствия на пути внедрения технологий смягчения последствий изменения климата. ORNL / TM-2007/124. Ок-Ридж, штат Теннеси: Национальная лаборатория Ок-Ридж.

Международная конференция по передовым технологиям энергосбережения (ICAEST017)

  1. Конференции
  2. Передовые технологии энергосбережения

Конференция по передовым технологиям энергосбережения призвана собрать вместе ведущих академических ученых, исследователей и ученых-исследователей, чтобы обменяться и поделиться своими опыт и результаты исследований по всем аспектам конференции «Передовые технологии энергосбережения».Он также предоставляет ведущую междисциплинарную платформу для исследователей, практиков и преподавателей, чтобы представить и обсудить самые последние инновации, тенденции и проблемы, а также практические проблемы и решения, принятые в рамках конференции по передовым технологиям энергосбережения.

Предстоящие конференции

Январь 2022 года в Париже
  • Код конференции: 22FR01ICAEST017
  • Подача аннотации / полнотекстовой статьи: 2 августа 2021 г.
  • Уведомление о принятии / отклонении: 16 августа 2021 г.
  • Заключительный доклад и ранняя регистрация: 24 декабря 2021 г.
  • Дата конференции: 25-26 января 2022 г.
Январь 2022 года в Сиднее
  • Код конференции: 22AU01ICAEST017
  • Подача аннотации / полнотекстовой статьи: 2 августа 2021 г.
  • Уведомление о принятии / отклонении: 16 августа 2021 г.
  • Заключительный доклад и ранняя регистрация: 14 декабря 2021 г.
  • Дата конференции: 28-29 января 2022 г.
Май 2022 года в Сиднее
  • Код конференции: 22AU05ICAEST017
  • Подача аннотации / полнотекстовой статьи: 2 августа 2021 г.
  • Уведомление о принятии / отклонении: 16 августа 2021 г.
  • Заключительный доклад и ранняя регистрация: 16 апреля 2022 г.
  • Дата конференции: 17-18 мая 2022 г.
Январь 2023 года в Париже
  • Код конференции: 23FR01ICAEST017
  • Подача аннотации / полнотекстовой статьи: 2 августа 2021 г.
  • Уведомление о принятии / отклонении: 16 августа 2021 г.
  • Заключительный доклад и ранняя регистрация: 24 декабря 2022 г.
  • Дата конференции: 25-26 января 2023 г.
Январь 2023 года в Сиднее
  • Код конференции: 23AU01ICAEST017
  • Подача аннотации / полнотекстовой статьи: 2 августа 2021 г.
  • Уведомление о принятии / отклонении: 16 августа 2021 г.
  • Заключительный доклад и ранняя регистрация: 14 декабря 2022 г.
  • Дата конференции: 28-29 января 2023 г.
Май 2023 года в Сиднее
  • Код конференции: 23AU05ICAEST017
  • Подача аннотации / полнотекстовой статьи: 2 августа 2021 г.
  • Уведомление о принятии / отклонении: 16 августа 2021 г.
  • Заключительный доклад и ранняя регистрация: 16 апреля 2023 г.
  • Дата конференции: 17-18 мая 2023 г.

Международная конференция по передовым технологиям энергосбережения ICAEST017 в январе 2023 года в Сиднее

Цели и задачи Международной научной конференции

Международная научно-исследовательская конференция — это федеративная организация, цель которой — объединить значительное количество разнообразных научных мероприятий для презентации. в рамках программы конференции.Мероприятия будут проходить в течение определенного периода времени во время конференции в зависимости от количества и продолжительности презентаций. Благодаря своему высокому качеству, он представляет собой исключительную ценность для студентов, ученых и отраслевых исследователей.

Международная конференция по передовым технологиям энергосбережения стремится собрать вместе ведущих академических ученых, исследователей и ученых-исследователей для обмена и обмена своим опытом и результатами исследований по всем аспектам Передовые технологии энергосбережения.Он также предоставляет ведущую междисциплинарную платформу для исследователей, практиков и преподавателей, чтобы представить и обсудить самые последние инновации, тенденции и проблемы, а также встречающиеся практические проблемы и решения, принятые в области передовых технологий энергосбережения

Призыв к взносам

Будущим авторам предлагается внести свой вклад и помочь в формировании конференции путем представления своих научных резюме, статей и электронных постеров.Кроме того, высококачественные исследовательские материалы, описывающие оригинальные и неопубликованные результаты концептуальных, конструктивных, эмпирических, экспериментальных или Сердечно приглашаем для выступления на конференции теоретические работы по всем направлениям передовых технологий энергосбережения. Конференция приглашает участников в виде тезисов, докладов и электронных плакатов, посвященных темам и темам конференции, включая рисунки, таблицы и ссылки на новые исследовательские материалы.

Руководство для авторов

Убедитесь, что ваша работа соответствует строгим правилам конференции по приему научных работ.Загружаемые версии контрольного списка для Полнотекстовые статьи и Реферативные статьи.

Пожалуйста, обратитесь к Правила подачи статей, Правила подачи тезисов и Информация об авторе перед подачей статьи.

Материалы конференции

Все представленные на конференцию доклады будут подвергнуты слепому рецензированию тремя компетентными рецензентами. Рецензируемые материалы конференций индексируются в Open Science Index, Google Scholar, Семантический ученый, Зенедо, OpenAIRE, ОСНОВАНИЕ, WorldCAT, Шерпа / RoMEO, и другие индексные базы данных.Индикаторы импакт-фактора.

Специальные выпуски журнала

17. Международная конференция по передовым технологиям энергосбережения объединилась со специальным выпуском журнала о Передовые технологии энергосбережения. Ряд выбранных высокоэффективных полнотекстовых статей также будет рассмотрен для специальных выпусков журнала. Все представленные статьи будут рассмотрены в этом специальном выпуске журнала. Отбор докладов будет проводиться в процессе рецензирования, а также на этапе презентации на конференции.Представленные статьи не должны рассматриваться другими журналами или публикациями. Окончательное решение о выборе статьи будет принято на основании отчетов о коллегиальном обзоре, подготовленных приглашенными редакторами и главным редактором совместно. Избранные полнотекстовые статьи будут бесплатно опубликованы в Интернете.

Возможности для спонсоров и участников конференции

Конференция предлагает возможность стать спонсором конференции или экспонентом. Чтобы принять участие в качестве спонсора или экспонента, загрузите и заполните Форма заявки на спонсорство конференции.

Информация о месте проведения конференции будет опубликована в ближайшее время.

Энергосберегающие технологии
Последние достижения в области энергосберегающих технологий
Возобновляемые источники энергии и энергосберегающие технологии
Энергосберегающие технологии в строительстве
Энергосбережение в электрических системах
Энергосбережение в системах возобновляемой энергетики
Энергосбережение в зданиях и возможные преимущества
Совершенствование энергосберегающих технологий
Энергоменеджмент и аудит
Консервационные технологии для домашнего хозяйства
Технологии консервации для промышленного и коммерческого сектора
Технологии консервации коммерческих зданий
Механизм чистого развития
Экономия энергии

Срок подачи тезисов / полнотекстовых статей 2 августа 2021 г.
Уведомление о принятии / отклонении 16 августа 2021
Заключительный доклад (готовый к съемке) Срок подачи и ранней регистрации 14 декабря 2022 г.
Даты конференции 28-29 января 2023 г.
Тип участия Стоимость билетов за раннюю регистрацию Стоимость регистрационного билета
Регистрация докладчика / докладчика, не являющегося студентом, € 450 € 500
Студенческое выступление / регистрация докладчика € 350 € 400
Регистрация слушателя € 250 € 300
Дополнительная публикация статьи € 100

Все материалы и услуги конференции будут доставлены участникам в цифровом виде с помощью онлайн-системы управления конференциями.Регистрация на конференцию включает следующие цифровые материалы и услуги:

  • е-сертификаты [для авторов: свидетельство о посещении и представление; для слушателей: свидетельство о посещении; для кафедр: свидетельство о посещаемости и благодарность; для докладчиков: Сертификат на лучшую презентацию (в случае предоставления на основе оценки)]
  • электронная программа
  • электронная книга
  • Электронный значок
  • квитанция
  • электронная презентация

Типы презентаций:

  • Физическая презентация — это устная презентация для конференц-связи, сделанная с использованием цифровых технологий, включая встроенные цифровые элементы (тексты, таблицы, графики или видео) для совместного использования PowerPoint.
  • Цифровая презентация — это презентация цифровой конференц-связи, которая создается с использованием цифровых технологий, включая встроенные цифровые элементы (тексты, таблицы, графики или видео) для совместного использования PowerPoint.

Ранняя регистрация

Early Bird Регистрация действительна до 2022-12-14 23:59:59

Обработка кредитной карты онлайн

Автору доступна онлайн-оплата и слушатели-делегаты.
Участники конференции могут оплачивать регистрационные взносы кредитной картой онлайн.

Advanced Energy Center в Санта-Роза получил награду Top Real Estate Project Awards

Новый энергетический центр по адресу 741 Fourth St. в Санта-Роза находится в стадии строительства, дата открытия будет определена. По завершении строительства Sonoma Clean Power планирует превратить его в центр экологически чистой энергии, ориентированный на сообщества.Sonoma Clean Power будет использовать этот центр для демонстрации инновационных энергосберегающих технологий, а также предлагать классы экологически чистой энергии и соединять домовладельцев и предприятия с продуктами и подрядчиками, которые могут предоставить услуги по установке.

Стоимость строительства оценивается в 4,2 миллиона долларов.

Демонстрационная кухня станет тренировочной площадкой для тех, кто интересуется индукционными приборами и методами охлаждения, а клуб следующего поколения будет служить источником чистой энергии для молодежи на благо местной окружающей среды и изменения климата.

Домовладельцы, дизайнеры, архитекторы, строители и монтажники смогут воспользоваться преимуществами образовательных и сертификационных курсов в большом учебном зале с трубчатыми световыми люками, которые клиенты SCP могут выбрать для использования в жилых или коммерческих строительных проектах. Складную стеклянную стену можно открыть, чтобы расширить эту комнату и превратить ее в зону отдыха для крупных мероприятий.

Выставочный зал организован таким образом, чтобы упростить навигацию по выставленным технологиям по периметру.Экспонаты экологически чистой энергии, включая полностью электрические жилые помещения и дисплеи зарядных устройств для электромобилей, окружают комфортабельную зону с облачным потолком наверху. По мере того, как гости и клиенты продвигаются дальше в пространство, можно найти специализированные зоны группового обучения.

Генеральным подрядчиком этого центра была Agbayani Construction Corporation. Дизайн был разработан TLCD Architecture. Услуги по гражданскому строительству были предоставлены инженерами Brelje & Race Consulting. Инженеры ZFA оказали поддержку в проектировании конструкций, Guttman & Blaevoet предоставили услуги по проектированию механических, электрических и сантехнических сооружений, а TeeCom отвечала за аудиовизуальные системы.

Примечание редактора: Эта статья была изменена. Стоимость проекта, указанная в исходном посте, была неверной. По словам представителя агентства, эта сумма составит 4,2 миллиона долларов. Кроме того, проект не завершен, как было заявлено изначально. Он находится в стадии строительства, и дата открытия еще не определена. Также при открытии на объекте будет находиться зарядное устройство для электромобиля.

4 НОВЫЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ

За последние годы многие технологические инновации позволили процессам в пищевой промышленности стать более эффективными, менее громоздкими, безопасными, менее энергоемкими и более экологичными.

В этом разделе представлены несколько проверенных методов и процессов сепарации, термической обработки, борьбы с бактериями и рекуперации энергии. Поскольку цель этого руководства — указать читателю на решения, применимые в промышленном контексте, мы решили ограничиться методами, которые хорошо зарекомендовали себя и доступны на рынке. Эти технологии проиллюстрированы практическим применением, демонстрирующим их энергоэффективность в секторах переработки мяса, напитков и молочных продуктов.

Обратите внимание, что через несколько лет на рынке ожидается появление нескольких других технологий, которые все еще разрабатываются.

4.1 Мембранная фильтрация

Мембранная фильтрация используется для удаления из жидкостей частиц, слишком мелких для обычных методов фильтрации, таких как белки, бактерии, вирусы и растворенные соли. Его также можно использовать для концентрирования, фракционирования, очистки и регенерации жидкостей, частично или полностью заменяя традиционные методы разделения испарением и центрифугированием.

Рисунок 4-1 — Разделительная способность различных технологий мембранной фильтрации

Текстовая версия

Стрелка проходит горизонтально через центр изображения. Вдоль стрелки отображается «Размер пор мембраны в микронах» с приращениями следующим образом: 10, 1, 0,1, 0,001, 0,0001. Над стрелкой появляются желтые прямоугольники со следующими обозначениями: дрожжи (10), бактерии (1), коллоидные эмульсии (от 1 до 0,1), вирусы (0,1), органические накромолекулы (от 0,1 до 0,001), органические соединения (0.001), растворенные соли (0,0001). Под стрелкой появляются синие прямоугольники со следующими обозначениями: микрофильтрация (от 10 до 0,1), ультрафильтрация (от 0,1 до 0,001), нанофильтрация (от 0,001 до 0,0001) и обратный осмос (0,0001).

В агроперерабатывающей промышленности мы, вероятно, встретим четыре типа мембранных технологий в зависимости от области применения: микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос (RO). Эти методы различаются по их разделительной способности, которая является функцией размера пор мембраны, и молекулярной массой частиц, которые мы хотим удалить.

Хотя эти технологии уже зарекомендовали себя в нескольких промышленных приложениях, есть еще большие возможности для роста.

Во многих случаях они могут частично или полностью заменить другие технологии и снизить потребление энергии.

Таблица 4.1 — Основные области применения мембранных технологий в пищевой промышленности и производстве напитков
В точке входа в процесс

Очистка подпиточной воды котла

Подготовка и бактериальный контроль технологической воды

Стандартизация молока

Напитки, пиво, молоко, мясо

Напитки, пиво, молоко, мясо

Молоко

В процессе

Осветляющие соки, напитки, пиво

Соки концентрированные

Удаление спирта

Стандартизация молока

Молоко предварительного концентрирования

Деминерализирующая сыворотка

Устранение микроорганизмов и бактерий

Белки регенерирующие

Напитки, пиво

Напитки

Пиво

Молоко

Молоко

Молоко

Молоко, пиво, напитки

Молоко мясное

На выходе из процесса

Регенерация и переработка моющих растворов (вода и реагенты)

Очистка сточных вод, оборотная вода и реагенты

Молоко, пиво, мясо

Напитки, пиво, молоко, мясо

Основными преимуществами мембранных технологий являются:

  • Заметное снижение энергопотребления по сравнению с традиционными тепловыми процессами
  • проверенное применение в нескольких промышленных секторах, особенно в молочной промышленности
  • Экологические выгоды, связанные с повышенным потенциалом переработки и сокращением или отказом от использования определенных химикатов

Примеры промышленного применения
Различные промышленные применения мембранной фильтрации проиллюстрированы следующими примерами.

Мембранная фильтрация — производство напитков

Вид деятельности: предприятие по переработке фруктов в США
Заявка: Производство концентратов фруктовых соков
Срок размещения: с 1990 по 1999 год, 14 участков
Экономические данные : нет данных

Результаты
— тепловая энергия, необходимая для испарения: 1,162 мегаджоулей (МДж) / килограмм (кг) испарившейся воды
— электрическая энергия, необходимая для мембранной фильтрации: 0.232 МДж / кг (0,065 кВтч / кг)
— снижение потребности в энергии на 80 процентов, что соответствует сокращению счета за электроэнергию на 37 процентов (4 доллара за гигаджоуль для природного газа, 0,06 доллара за киловатт-час для электроэнергии и 75-процентный КПД при производстве пара )

Методология
Предварительное концентрирование фруктовых соков с помощью модуля ультрафильтрации, за которым следует модуль обратного осмоса, в котором мембраны избирательно отделяют воду от других компонентов сока. Затем концентрирование продолжается в испарителе.

Проект выполнен
Концентрирование свежих фруктовых соков происходит в два этапа:
— От начальных 5 процентов до 10 процентов общего сухого вещества : Операция устраняет 50 л воды на 100 л свежего сока за счет использования мембранной процедуры объединения ультрафильтрация с обратным осмосом, в результате чего процесс менее энергоемкий, чем при испарении.
— От 10 процентов до конечной концентрации, которая составляет от 40 до 62 процентов общего сухого вещества, в зависимости от точной природы фруктового сока. : Затем сок концентрируется с помощью испарителя.

Мембранная фильтрация — Молочная промышленность

Тип бизнеса: предприятие по переработке молока в Канаде
Применение: концентрация сырной сыворотки
Дата внедрения: 1990
Затраты, связанные с мембранной фильтрацией: 400000 долларов США (для установки обратного осмоса) + 83000 долларов США в год (при эксплуатации) расходы)
Срок окупаемости: 3,6 года

Результаты
— Энергия, используемая для концентрирования сыворотки, снижена на 90 процентов (173 000 долларов в год).
— Потребление пара снижено более чем на 95 процентов.
— Годовое потребление электроэнергии увеличилось на 60 МВтч (примерно 2400 долларов в год) для оборудования обратного осмоса, а ежегодная стоимость замены мембраны составляет 64000 долларов.

Проект сдан
Для концентрирования 12500 л / час сыворотки с содержанием сухого вещества от 6 до 21 процента был заменен традиционный испаритель тройного действия, не оборудованный механической или тепловой рекомпрессией пара и питаемый паром, произведенным в бойлере блок обратного осмоса.Несмотря на то, что использование установки мембранной фильтрации привело к небольшому увеличению потребления электроэнергии, эта технология значительно снижает потребность в тепловой энергии, поскольку концентрирование происходит с разделением воды в ее жидком состоянии, которое не требует испарения.

Ограничения технологии
Полезность мембранной фильтрации в процессе концентрирования ограничена. Хотя детали меняются от одного производителя к другому, RO обычно используется для предварительного концентрирования сыворотки до 25 процентов общего сухого вещества.Для более высоких уровней концентрации требуются более традиционные методы выпаривания.

4.2 Тепловые насосы

В этом руководстве нас интересуют тепловые насосы с замкнутым контуром, в которых используется промежуточная жидкость, называемая хладагентом. Системы с разомкнутым контуром используются в технологиях механической рекомпрессии пара (MVR), которые рассматриваются в разделе 4.3.

Тепловые насосы — это холодильные аппараты компрессионного типа, предназначенные для передачи тепла для обогрева, а не для охлаждения.Они улавливают тепловую энергию при относительно низких температурах (источник холода), нагревают ее и передают в радиатор.

В испарителе низкотемпературный источник тепла передает энергию хладагенту, который затем испаряется. Температура и давление компрессора увеличиваются, а хладагент остается в парообразном состоянии. В конденсаторе хладагент передает накопленную энергию радиатору. На выходе из конденсатора расширительный клапан снижает давление хладагента. Затем жидкость под низким давлением возвращается в испаритель для перезапуска цикла.

Области применения : Мясная, молочная промышленность и производство напитков, требующие нагрева и охлаждения. Процессы испарения и концентрирования.
Потенциал : Тепловые насосы обычно используются для охлаждения и кондиционирования воздуха, но их привлекательность в секторе переработки сельскохозяйственной продукции заключается в том, что они также могут использоваться для повышения температуры жидкости, которая на несколько градусов ниже, чем ее можно использовать.
Ограничения : Недостаток знаний и срок окупаемости, который обычно превышает 2 года, являются основными препятствиями на пути промышленного использования тепловых насосов.

Пример промышленного применения
Промышленное применение теплового насоса в одном из секторов, рассматриваемых в данном руководстве, проиллюстрировано в следующем примере.

Тепловой насос Мясоперерабатывающая промышленность

Вид деятельности: птицеперерабатывающий завод в Канаде
Применение: темперирование перед нарезкой и нарезкой замороженных четвертин
Дата внедрения: 1987
Стоимость теплового насоса: 165 000 долларов (инвестиции) + 9500 долларов в год ( эксплуатационные расходы)
Срок окупаемости: 2.9 лет

Результаты
— Годовые затраты на электроэнергию уменьшены на 56 000 долларов (производство горячей воды за счет рекуперации тепла из испарительного конденсатора).

Методология
В этой процедуре тепловой насос нагревает воду до температуры, которая делает ее пригодной для использования в производственных процессах на предприятии, за счет рекуперации и использования тепла от конденсаторов, которые ранее выводились наружу.

Проект сдан
Первый этаж системы включает улавливание тепла от теплого хладагента (в данном случае аммиак [Nh4]) на выходах холодильных компрессоров и предварительный нагрев воды (с 12 ° C до 25 ° C, на средний) с теплообменниками, в которых в качестве промежуточного звена используется водно-гликолевый контур.
Второй, и основной, этаж рекуперации использует тепловой насос, подключенный к системе производства льда на основе аммиака, для нагрева воды, предварительно нагретой на первом этапе. Хладагент теплового насоса (R-12) улавливает тепло конденсации аммиака и передает его воде в конденсаторе теплового насоса.
Таким образом, система позволяет нагревать воду до температуры от 40 ° C до 63 ° C, что делает ее пригодной для непосредственного использования в производственных процессах.

4.3 Механическая и термическая рекомпрессия пара

MVR — это технология, принадлежащая к семейству тепловых насосных систем с открытым контуром, которые особенно хорошо подходят для процессов испарения.MVR позволяет рекуперировать скрытое тепло, содержащееся в паре, которое часто теряется в традиционных процессах. Пар, образующийся при испарении, рекуперируется компрессором, который увеличивает давление и температуру на несколько градусов выше точки кипения жидкости.

После того, как этот пар достигает высокой температуры и давления, он становится источником тепла для испарения, поскольку он выделяет скрытое тепло. Рекуперация энергии, содержащейся в паре, позволяет значительно сэкономить энергию. Фактически, для испарения 1 м 3 пара требуется всего 30 кВтч по сравнению с 800 кВтч при традиционном испарении.

Области применения : Концентрирование молока, пивоварение (котел для сусла), концентрирование стоков, дистилляция, разделение.

Потенциал : Помимо снижения энергопотребления, MVR также может значительно сократить потребности в охлаждении (вода, градирня) и, в некоторых случаях, устранение запахов.

Ограничения : Главное препятствие, которое должна преодолеть эта технология, заключается в том, что она малоизвестна в промышленных кругах.

Комментарий : Также можно увеличить давление и температуру пара, производимого испарением, с помощью парового эжектора. Это тепловая рекомпрессия пара (TVR), и при меньших вложениях, чем для типичной системы MVR, иногда можно снизить потребность в паре на 50 процентов.

Пример промышленного применения
Следующий пример иллюстрирует промышленное применение рекомпрессии пара (механического или термического) в некоторых секторах, охватываемых данным руководством.

Механическая рекомпрессия пара (MVR) — Молочная промышленность
Вид деятельности: предприятие по переработке молока в США
Применение: концентрация сырной сыворотки
Дата внедрения: 1988
Срок окупаемости: 4 года

Результаты
— Устранена потребность в паре, производимом котельной на объекте.
— Снижение энергопотребления с чистой годовой экономией в размере 165 000 долларов США (годовая экономия на паре составляет 211 000 долларов США минус 46 000 долларов США ежегодных эксплуатационных расходов при эксплуатации дополнительного компрессора).

Проект сдан.
Одноэтапный испаритель, который первоначально питается паром, производимым в бойлере, концентрирует сырную сыворотку. Центробежный компрессор восстанавливает пар, образующийся при испарении, и доводит его в сжатом состоянии до температуры выше точки кипения жидкости. Сжатый таким образом пар используется в качестве источника тепла для испарителя: пар отводит скрытое тепло, когда касается более холодной жидкости, и, таким образом, обеспечивает тепло, необходимое для испарения.

Ограничения технологии
Несмотря на то, что MVR обещает значительную экономию энергии, обычно требуются значительные предварительные вложения, которые напрямую зависят от количества воды, которая должна быть испарена. Следовательно, в случае очень разбавленных жидкостей целесообразно предварительно сконцентрировать раствор перед выпариванием: часто лучше всего оказывается комбинация мембранная фильтрация + испарение MVR.

4.4 Когенерация — комбинированное производство тепла и электроэнергии

Традиционные системы для выработки электроэнергии имеют средний КПД от 35 до 40 процентов (до 55 процентов для систем с комбинированным циклом), выбрасывая в окружающую среду от 60 до 65 процентов энергии, содержащейся в их топливе.Когенерация восстанавливает эту потерю тепла и использует ее для нужд отопления или охлаждения. Отопление включает производство пара и горячей воды. Для охлаждения необходимо использовать абсорбционные охладители, преобразующие тепло в холод. Таким образом, за счет одновременной выработки электроэнергии и тепла когенерационные установки имеют более высокий общий КПД, который может достигать 90 процентов. Это означает экономию топлива до 40 процентов по сравнению с производством электроэнергии и тепла с использованием тепловых электростанций и паровых котлов.

Рисунок 4-2 — Производство тепла и электроэнергии с помощью когенерации

Источник: RETScreen ® International, анализ проектов чистой энергии — слайд

анализа проектов когенерации Текстовая версия

Эффективность рекуперации тепла (55/70) = 78.6%
Общий КПД ((30 + 55) / 100) = 85,0%
Топливо (100 единиц) -> Система питания (-> Тепло + выхлоп [70 единиц]
Приводит к:
-> HRSG [-> Выхлопные газы (15 единиц)] -> [Тепло (55 единиц)] Нагревательная нагрузка -> [назад к HRSG])
-> Генератор -> (Мощность [30 единиц]) Энергетическая нагрузка

Рисунок 4-3 — Распределение промышленных объектов когенерации в Канаде

Текстовая версия
Продукты питания и напитки 6%
Лесное хозяйство 35%
Химия 26%
Шахты 5%
Нефть и газ 10% 4
Нефтяные пески 18%

Источник: Когенерационные установки в Канаде, CIEEDAC, 2006

Поскольку электричество легче передавать на большие расстояния, чем тепло, промышленные когенерационные установки обычно располагаются близко к месту, где будет использоваться тепловая энергия.Эти объекты также масштабируются для удовлетворения требований к теплу конкретного процесса. Если количество произведенной электроэнергии ниже технологических требований, остаток необходимо покупать в местной сети. И наоборот, если генерируется избыток электроэнергии, ее можно продать в сеть. Однако это предполагает, что подключение к сети соответствует очень строгим стандартам и что существуют правила покупки и продажи электроэнергии. В связи с недавним дерегулированием рынка электроэнергии, завершенным в одних провинциях и продолжающимся в других, промышленность отныне может предусматривать строительство когенерационных станций и возможность продавать излишки электроэнергии в сеть.
В Канаде существующие когенерационные установки находятся в секторе лесной продукции (в котором задействовано много паровых турбин), в химической промышленности и в нефтеносных песках (где установлены самые мощные установки). Системы когенерации также имеются на 15 предприятиях сектора пищевых продуктов и напитков (переработка кукурузы, ликеро-водочные заводы, пивоваренные заводы, сахарные заводы, птицепереработка и т. Д.).

В 2005 году мощность когенерационных установок, обеспечивающих теплом предприятий пищевой промышленности и производства напитков, составила 351 мегаватт электроэнергии (МВт).Их средний КПД составлял 80 процентов, а их среднее отношение тепловой энергии к электрической мощности (HTPR) составляло 6,3. Это означает, что на каждый киловатт-час произведенной электроэнергии на этих объектах было произведено 6,3 кВтч полезного тепла.

Основные узлы и характеристики когенерационной установки

Когенерационная установка состоит из следующих четырех основных компонентов:

  1. первичный двигатель, обычно турбина или двигатель внутреннего сгорания
  2. Электрогенератор, приводимый в действие тягачом
  3. новый котел-утилизатор для производства пара из энергии, содержащейся в выхлопных газах турбины или двигателя внутреннего сгорания.Рекуперацию энергии можно максимизировать, установив стандартный экономайзер на выходе из котла-утилизатора ( температура дымовых газов, которая колеблется от 120 ° C до 150 ° C, в зависимости от топлива, также может быть снижена ). Если для процесса требуется значительный объем горячей воды, конденсационный экономайзер может следовать за экономайзером или заменять его ( температура дымовых газов может быть снижена до 50 ° C или 60 ° C ). Сноска 15
  4. система управления

Наиболее часто используемыми источниками энергии являются пар (паровая турбина) и природный газ (газовый двигатель и турбина), хотя в некоторых приложениях используется дизельное топливо и биогаз.

Если HTPR (отношение тепла к мощности) меняется в течение дня или по сезонам, любое изменение количества вырабатываемой электроэнергии или покупка электроэнергии может привести к значительной потере прибыли. Поэтому предпочтительнее адаптировать HTPR к потребностям объекта, используя дополнительную горелку на входе котла-утилизатора или дополнительный котел.

Оптимизация когенерационной системы (т.е. адаптация ее к потребностям в тепле) дает следующие основные преимущества:

  • Экономические и экологические преимущества:
    • Повышение общей эффективности преобразования топлива в тепло и электроэнергию
    • доступ к доходам от продажи избыточной электроэнергии в сеть
    • снижение затрат на очистку сточных вод и удаление отходов при использовании биогаза Сноска 16 , повышающая рентабельность системы
    • снижение выбросов в атмосферу, особенно диоксида углерода (CO 2 ) и оксидов азота
  • Повышенная надежность электроснабжения: когенерация снижает риск нарушения производства в случае отключения электроэнергии.
  • Децентрализованная выработка электроэнергии вблизи точки потребления ограничивает потери на линиях электропередачи.
  • Приложение было протестировано в большинстве промышленных секторов по всему миру, особенно в нескольких процессах в пищевой промышленности и производстве напитков, а также в сельском хозяйстве.

В целом когенерация требует больших инвестиций со сроком окупаемости от четырех до пяти лет. Стоимость приобретения оборудования и его подключения к технологическому процессу и электросети должны быть добавлены к стоимости строительства камеры или конструкции для снижения шума, производимого газовыми турбинами и двигателями.Таким образом, любое решение о строительстве когенерационной установки должно учитывать следующие элементы:

  • годовые потребности технологического процесса в тепловой и электрической энергии, их сезонные колебания и прогнозы будущего развития
  • потенциал для экономии энергии — Перед запуском любого проекта когенерации необходимо провести подробный энергоаудит, направленный на оптимизацию использования энергии на предприятии. На самом деле может случиться так, что после того, как будет создана когенерация, дальнейшее повышение энергоэффективности станет труднее.
  • вид используемого топлива и прогнозы динамики его цены и цены на электроэнергию
  • Стоимость вложения в оборудование и гражданскую инфраструктуру
  • действующие программы мотивации

Экономия на налогах в соответствии с классом 43.1 и 43.2 Положения о подоходном налоге

Когенерационные системы, вырабатывающие электроэнергию и тепло, которые выводятся из системы для полезных целей, имеют право на налоговую экономию в соответствии с Классом 43.1 или класс 43.2 Положения о подоходном налоге . Эти налоговые меры позволяют ускорить вычет капитальных затрат по цене:

.

— Тридцать процентов в год на основе снижения, если тепловая нагрузка не превышает 6000 БТЕ / кВтч (6330 килоджоулей [кДж] / кВтч) в случае класса 43.1 или.
— Пятьдесят процентов в год по убыванию, если расход тепла не превышает 4750 БТЕ / кВтч (5011 кДж / кВтч) и оборудование приобретается после 22 февраля 2005 г. и до 2020 г. в случае класса 43.2.

Для получения дополнительной информации об экономии на налогах на оборудование для производства чистой энергии и энергосбережения обратитесь к Техническому руководству класса 43.1 и Техническому руководству по расходам на возобновляемые источники и энергосбережение Канады (CRCE) или свяжитесь с Секретариатом классов 43.1 и 43.2.

* Для целей классов 43.1 и 43.2 тепловая мощность определяется как F / (E + H / 3413), где F — высшая теплотворная способность (HHV) приемлемого ископаемого топлива, потребляемого за год, E — валовое электрическая энергия, произведенная за год, и H — чистое тепло, отведенное из системы для полезных целей за год.

Оценка проектов когенерации

Программная модель когенерации RETScreen ® позволяет оценивать производство энергии, стоимость жизненного цикла, сокращение выбросов, финансовую жизнеспособность и риски, связанные с проектами производства электроэнергии, тепла и холода в одном или нескольких зданиях и в промышленных процессах. Модель позволяет проводить технико-экономические обоснования, которые учитывают широкий спектр возобновляемых и невозобновляемых видов топлива, и содержит базу данных данных о климате и продуктах (например,г. поршневые двигатели, газовые турбины, парогазовые турбины, паровые турбины, топливные элементы, микротурбины, котлы, компрессоры, тепловые насосы абсорбционного цикла и т. д.).

Эту модель когенерации можно бесплатно загрузить с международного веб-сайта RETScreen®: www.retscreen.net.
RETScreen ® International находится в ведении Технологического центра CanmetENERGY компании Natural Resources Canada в Вареннесе.

Таблица 4-2 — Типовые когенерационные системы
Технологии Топливо Типовая мощность (МВт) Электрический КПД Отношение тепла к мощности
(HTPR)
Общий КПД
Поршневые двигатели с искровым зажиганием Природный газ
Биогаз
Дизель
0.003–6 от 25 до 43% от 1: 1 до 3: 1 от 70 до 92%
Поршневые двигатели с воспламенением от сжатия Природный газ
Биогаз
Дизельное топливо
Мазут
0,2 до 20 от 35 до 45% от 0,5: 1 до 3: 1 * от 65 до 90%
Парогазовая турбина Природный газ
Биогаз
Дизельное топливо
Мазут
3 до 300 от 35 до 55% 1.От 1: 1 до 3: 1 * от 73 до 90%
Турбина открытого цикла Природный газ
Биогаз
Дизель
от 0,25 до 50+ от 25 до 42% 1,5: 1 до 5: 1 * от 65 до 87%
Паровая турбина с противодавлением Нет от 0,5 до 500 от 7 до 20% от 3: 1 до 10: 1+ до 80%
Отборная паровая турбина Нет от 1 до 100 от 10 до 20% от 3: 1 до 8: 1+ до 80%

Источник: COGEN Europe (Европейская ассоциация содействия когенерации)

* Для этих систем более высокое отношение тепла к мощности может быть получено путем добавления дополнительной горелки на выходе из двигателя или турбины.

Пример промышленного применения
Промышленное применение когенерации в одном из секторов, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано в следующем примере.

Когенерация или комбинированное производство электроэнергии и тепла — Мясоперерабатывающая промышленность

Вид деятельности: бойня птицы и предприятие по переработке птицы в Канаде (мощность 300 000 цыплят в день)
Применение: одновременное производство электроэнергии, пара и горячей воды с использованием природного газа
Дата внедрения: 1999
Стоимость инвестиций: примерно $ 6 млн.
Срок окупаемости: 5.5 лет

Результаты
Установка газовой турбины мощностью 5 МВт (эл.) Позволила принять следующие меры:
— снизить затраты на электроэнергию с 0,065 доллара США / кВтч до 0,05 доллара США / кВтч (более чем на 20 процентов)
— повысить надежность электроснабжения предприятия на производство значительной доли потребляемой электроэнергии
— снизить потребление природного газа примерно на 4 процента для достижения общей эффективности (выработка электроэнергии и тепла) 86 процентов

Методика
Убой и переработка птицы требует строгих санитарных условий.В технологических процессах и для очистки оборудования используются большие объемы горячей воды и пара. До проекта когенерации горячая вода производилась с помощью нескольких единиц оборудования, таких как взаимосвязанная сеть котлов и тепловых насосов. Также потребовалось много электроэнергии для охлаждения упаковочных цехов и для замораживания. Ежедневно предприятие потребляет 2270 м 3 3 (500 000 британских галлонов, или 1 892 706 л) горячей воды, а летом до 9,5 МВт электроэнергии.С помощью когенерации можно рационализировать производство тепловой энергии, одновременно производя электричество для питания холодильной системы предприятия.

Проект реализован
Реализованный подход позволяет генерировать электроэнергию, пар и горячую воду с помощью когенерационной установки. Поставляемая система включает элементы, перечисленные ниже:
— газовая турбина 5,2 МВт (эл.),
— на выходе из газовой турбины, дополнительная горелка и система рекуперации тепла для производства пара для предприятия (29 484 кг / ч, 125 фунтов — сила на квадратный дюйм манометра)
— на выходе из парогенератора, экономайзер с прямым контактом, способный нагревать 1360 л (300 британских галлонов) воды до 49ºC (120ºF) каждую минуту
— отдельное здание для когенерационной установки, Таким образом, вы избежите значительных затрат на ремонт и звукоизоляцию в заведении

4.5 Анаэробная обработка сточных вод и отходов

Анаэробный процесс — один из самых многообещающих способов очистки промышленных сточных вод и отходов со значительным содержанием органических веществ. В отсутствие воздуха и кислорода некоторые бактерии превращают органические остатки из растительных, животных и химических источников в биогаз (состоящий из метана и CO 2 ), который можно использовать в качестве топлива для замены природного газа и мазута. В зависимости от специфики процесс называется анаэробной обработкой, перевариванием или ферментацией.Эти обозначения эквивалентны, и в этом руководстве мы выбрали термин анаэробная обработка (AT).

Анаэробно можно обрабатывать широкий спектр органических соединений: углеводы (крахмал, сахар, целлюлозные материалы), жиры и масла, а также белки. AT хорошо известен в Европе и Азии, где, по оценкам, действуют сотни таких промышленных систем, но в Северной Америке этот процесс по-прежнему представлен плохо — всего 12 процентов мировых предприятий.

Рисунок 4-4 — Распределение промышленных анаэробных очистных сооружений в Европе

Источник: Международное энергетическое агентство, 2001 г.

Текстовая версия
Продукты питания 40%
Пивоварни / безалкогольные напитки 25%
Винокурни 12%
Целлюлоза и бумага 9%
Химия 7%
Прочие 7%

Источник: Международное энергетическое агентство, 2001 г.

В Европе около 75 процентов промышленных автоматических трансмиссий приходится на пищевую промышленность и производство напитков, 9 процентов — на целлюлозно-бумажную промышленность и 7 процентов — на химическую промышленность.В Канаде существующие объекты в основном используются для регенерации навоза в сельскохозяйственном секторе. AT также используется на нескольких предприятиях пищевой промышленности и находит более широкое применение при утилизации остатков на целлюлозно-бумажных комбинатах.

Анаэробная обработка — принципы и характеристики

В секторе продуктов питания и напитков эта технология была разработана для предварительной обработки воды с высоким содержанием органических веществ. В процессе переработки около 90 процентов органических веществ превращается в биогаз, а в качестве побочного продукта производятся удобрения.Основные этапы процесса следующие:

  1. перед анаэробной обработкой иногда требуется физическая (измельчение), химическая (гидролиз) или термическая (пастеризация) предварительная обработка.
  2. Органическое вещество (растворенное или взвешенное в воде) подается в реактор, Footnote 17 , где в отсутствие кислорода анаэробные бактерии превращают его в биогаз и остатки (твердые или жидкие), которые можно использовать в качестве удобрения
  3. Разделение продуктов (биогаза и твердых или жидких остатков) может происходить в самом реакторе или в отдельной части оборудования после него
  4. Сырой биогаз, содержащий от 50 до 80 процентов метана (основной элемент природного газа) и от 20 до 50 процентов CO 2 , имеет значительную теплотворную способность

    Биогаз также содержит следовые количества сероводорода (H 2 S).Если он слишком распространен, H 2 S иногда необходимо удалять из биогаза, прежде чем биогаз будет использоваться в качестве топлива.

Твердый остаток можно использовать как влажное удобрение, можно обезвоживать и использовать как сухое удобрение, а также компостировать, закапывать или сжигать.

В некоторых случаях после AT остается органический остаток. Этот остаток можно обработать обычным АТ. Конечные сточные воды затем могут быть сброшены в окружающую среду или в муниципальную канализационную систему по цене, которая значительно ниже, чем это было бы без AT.

Таблица 4-3 — Основные области применения анаробовой обработки в пищевой промышленности и производстве напитков
Продукты питания Жидкое молоко
Молочные продукты (сыр, масло, сливки, йогурт, мороженое, сыворотка)
Продукты бойни и мясопереработки
Овощи (консервированные или замороженные)
Рыба, морепродукты и субпродукты
Продукты из кукурузы, зерна, картофель и масличные (масла, крахмал, маргарин)
Напитки Пиво
Безалкогольные напитки
Спиртные напитки
Фруктовые соки и продукты
Вино

Основные преимущества AT демонстрируются в следующих примерах.

  • Экономические и экологические преимущества:
    • уменьшение количества сточных вод, сбрасываемых в окружающую среду или в городскую канализацию, и уменьшение запаха органических отходов
    • производство биогаза, источника энергии, который может использоваться в качестве топлива Сноска 18 в котлах или в когенерационной системе предприятия в качестве замены ископаемого топлива (природного газа или мазута)
  • Производство твердых остатков, которые можно использовать в качестве удобрений.
  • Приложение, зарекомендовавшее себя во всем мире в нескольких процессах производства продуктов питания и напитков, таких как пивоварни, ликеро-водочные заводы, молочные заводы и бойни.

4.6 Новые режимы теплопередачи

Традиционные режимы нагрева и приготовления пищи в термовоздушных шкафах или путем контакта с нагретыми поверхностями теперь дополнены новыми высокоэффективными режимами, основанными на электротехнологиях. Эти методы включают инфракрасное, высокочастотное и микроволновое излучение, а также омический и индукционный нагрев.

Принципы, лежащие в основе этих различных режимов теплопередачи, значительно различаются от одного к другому, но все они разработаны для быстрого и эффективного нагрева продукта, при этом соблюдая критерии вкуса и питательности.

Основные преимущества этих технологий демонстрируются на следующих примерах:

  • высокий выход энергии (до 95 процентов)
  • прямой нагрев без промежуточной жидкости
  • быстрое время отклика при запуске, остановке и настройке
  • точная регулировка температуры
  • процессы приготовления без масла
  • минимальная потеря массы продукта

4.6.1 Инфракрасное излучение обогрева

Технология нагрева инфракрасным излучением (IR) использует электрические резисторы и / или керамические элементы из природного газа, которые нагреваются до необходимой температуры (несколько сотен градусов по Цельсию), чтобы они испускали желаемый тип излучения, будь то короткое, среднее или длинноволновый ИК. Основная характеристика ИК-излучения заключается в том, что он обычно поглощается поверхностью продукта, вызывая быстрое повышение температуры.

Области применения : Приготовление и жарка мяса.Эта технология представляет собой интересную альтернативу традиционным методам, в которых используются печи с горячим воздухом или грили на масляной основе.
Ограничения : IR идеально подходит для обработки поверхностей и нагреваемых продуктов, расположенных тонкими слоями. Он не может нагревать толстые изделия равномерно и даже может вызвать термическое разложение.

Пример промышленного применения
Промышленное применение обработки инфракрасным излучением в нескольких секторах, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано в следующем примере.

Инфракрасное излучение (ИК) Мясоперерабатывающая промышленность

Вид деятельности: птицеперерабатывающий завод в Германии и мясоперерабатывающий завод в Нидерландах
Применение: приготовление куриного филе и свиных ребрышек
Дата размещения: 1998
Экономические данные: нет в наличии

Результаты
Приготовление куриного филе : Счет за электроэнергию был снижен на 78 процентов (годовая выгода в размере 68 200 долларов США), а производственная мощность увеличилась вдвое (500 кг / час вместо 250 кг / час).
Приготовление свиных ребрышек : Счет за электроэнергию был снижен на 67 процентов (годовая выгода в размере 137 400 долларов США), а производственные мощности увеличились на 35 процентов (950 кг / час по сравнению с 700 кг / час).

Технологические преимущества: При использовании инфракрасного излучения энергия передается непосредственно продукту, что исключает необходимость в промежуточной жидкости, как в обычном бройлере. Операция выполняется быстрее и ее легче контролировать. Кроме того, приготовление с использованием инфракрасного излучения не требует масла, которое необходимо регулярно заменять в традиционных процессах, что еще больше снижает затраты.

4.6.2 СВЧ и высокочастотное излучение

Эти электротехнологии позволяют нагревать, напрямую и быстро, без посредников, такие плохо проводящие вещества, как продукты переработки сельскохозяйственной продукции. Хотя на практике они дают очень разные результаты, обе технологии основаны на одном и том же принципе: переменное электрическое поле стимулирует движение молекул (особенно воды и жиров), которое вызывает тепло. Технологии существуют в виде непрерывных приложений в форме туннелей и в виде периодических (или периодических) приложений в виде закрытых камер, и их можно приобрести у нескольких поставщиков оборудования.

Характеристики обработки, включая равномерность нагрева, зависят от природы, формы и толщины продукта. Предварительные испытания на пилотном предприятии необходимы для определения оптимальных условий эксплуатации. Среди современных технологических решений мы обнаруживаем, что прерывистое микроволновое (MW) или высокочастотное воздействие предотвращает перегрев продукта, а перемещение продукта в камере способствует равномерности обработки.
— Области применения : темперирование и приготовление пищевых продуктов, бактериальный контроль в замороженных продуктах (мясо, рыба), пастеризация фасованных продуктов (полуфабрикаты).

Примеры промышленного применения
Промышленное применение СВЧ-радиационной обработки в нескольких секторах, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано следующими примерами.

Обработка микроволновым излучением (MW) — Мясоперерабатывающая промышленность (первый пример)

Тип деятельности: предприятие по переработке индейки в США
Заявка: темперирование замороженных индюков перед переработкой
Дата размещения: нет данных
Экономические данные: нет данных

Результаты
Традиционные методы темперирования мякоти снижают массу: при использовании горячего воздуха уменьшение составляет примерно от 1 до 3 процентов, а при процессах на основе горячей воды — до 5 процентов.Эта потеря веса незначительна, когда мясо закаляется с помощью радиационной обработки МВ.

Технологические преимущества
Во время лечения микроволновым излучением вся энергия поглощается мясом. Нет потерь энергии из-за необходимости нагревать промежуточную жидкость, как в традиционных методах на основе горячего воздуха и масла, а продолжительность обработки значительно сокращается.

Обработка микроволновым излучением (MW) — мясоперерабатывающая промышленность

Вид деятельности: мясоперерабатывающий завод в США
Применение : темперирование замороженных четвертинок перед нарезкой и их нарезка
Дата внедрения : нет данных
Экономические данные : нет данных

Результаты
— Используя традиционные методы (камера закалки), потребовалось от 2 до 5 дней, чтобы поднять температуру до -2 ° C.Благодаря технологии MW время сократилось до нескольких минут, что повысило гибкость управления производством.
— Потери продукта во время операций нарезки и резки были уменьшены на 20 процентов благодаря лучшему контролю температуры и более равномерной температуре продукта.

Технологические преимущества
То же, что и в предыдущем примере.

4.6.3 Омический нагрев

Омический нагрев, также известный как джоулев или резистивный нагрев, заключается в пропускании электрического тока непосредственно через нагреваемый предмет.Его можно применять к жидкостям (при условии, что они обладают достаточной проводимостью), которые обычно трудно обрабатывать (термочувствительные, очень вязкие, грязные и т. Д.), И позволяет быстро нагревать большие объемы с большим контролем.

Недавний успех в разработке омической обработки жидкостей привел к появлению на рынке оборудования первого поколения и положил начало работам по омической варке мясных продуктов.

Области применения : Нагревание и стерилизация молока, фруктовых соков, пива и мясных соусов.

Ограничения : В настоящее время кажется, что эту технологию очень сложно применить к твердым веществам, таким как куски мяса. Однако недавно были получены очень многообещающие результаты при испытаниях эмульсий ветчины: повышение качества продукта при одновременном сокращении времени приготовления на целых 75 процентов.

4.6.4 Индукционный нагрев

При нагревании за счет электромагнитной индукции изделие помещается в колеблющееся магнитное поле. Это создает в материале токи Фуко (вихревые), которые вызывают нагрев Джоуля.С технической точки зрения тепло может быть приложено непосредственно к продукту, который нагревает его изнутри, или косвенно к окружающей крышке из металла или другого материала, нагревая его за счет индукции. Низкая инерция системы позволяет точно контролировать температуру.

Области применения : Нагревание и стерилизация жидкостей (молоко, фруктовые соки), теста и паст.

Пример промышленного применения
Промышленное применение индукционного нагрева в одном из секторов, рассматриваемых в данном руководстве, проиллюстрировано в следующем примере.

Индукционный нагрев — Молочная промышленность

Тип бизнеса: молочный завод в Канаде
Применение: высокотемпературная пастеризация (сверхвысокотемпературный [UHT] процесс)
Дата внедрения: 1996
Стоимость инвестиций: 855 000 долларов США (пастеризатор UHT)
Срок окупаемости период: 3,3 года

Результаты
Снижение энергопотребления, в результате чего чистая годовая экономия составляет 259 000 долларов США.

Технологические преимущества
По сравнению с традиционными методами пастеризации, использующими тепловую энергию парового котла, индукционный процесс на 17 процентов эффективнее.

4.7 Холодная пастеризация и бактериальный контроль

Пастеризация пищевого продукта — это процесс уничтожения или дезактивации микроорганизмов, которые могут повлиять на качество. В зависимости от продукта и используемой технологии классический процесс заключается в нагревании продукта до температуры от 60 ° C для пива до 72 ° C для молока или даже выше, до или после кондиционирования продукта в пластинчатом охладителе или туннельный пастеризатор.Однако пастеризация в горячем процессе имеет недостаток, заключающийся в том, что она является основным потребителем энергии, и она может влиять на органолептические свойства (в основном вкус) и пищевую ценность продукта.

Чтобы избежать этих проблем, все новые методы обработки холодом, разработанные в последние годы, имеют общую черту быстрого сокращения микробного сообщества при умеренной температуре. Эти методы находят широкое применение в агроперерабатывающей промышленности, от пастеризации продуктов до дезинфекции.Ожидается, что со временем их развертывание получит широкое признание в Канаде.

Более совершенные методы, такие как высокое давление, ультрафиолетовое излучение, микрофильтрация и ультрафильтрация, уже используются, а в ближайшие несколько лет использование других технологий, таких как электронные пучки, магнитные и электрические поля, будет расширяться.

Основные преимущества холодного процесса пастеризации заключаются в следующем:

  • снижение потребления воды и энергии
  • Значительное продление сроков хранения обработанных продуктов
  • отсутствие разложения продукта под действием тепла (вкус остается очень близким или даже идентичным вкусу необработанного продукта, сохранение и стабилизация содержания витаминов и т. Д.))

4.7.1 Микрофильтрация и ультрафильтрация

Микрофильтрация и ультрафильтрация — это методы мембранной фильтрации, позволяющие выборочно отделять бактерии и другие материалы. Продаваемые в Канаде, они уже использовались в молочных продуктах и ​​напитках (пиво и фруктовые соки) отраслях промышленности как для пастеризации, так и для осветления жидкостей. Согласовав размер пор мембраны с обрабатываемым продуктом, эти две операции могут даже выполняться одновременно, что приводит к значительной экономии энергии, поскольку устраняется один из этапов процесса.

Области применения : пастеризация продуктов и борьба с водными бактериями

4.7.2 Лечение под высоким давлением (гипербарическое)

Обработка под высоким давлением или гипербарией заключается в воздействии на продукт, независимо от того, упакован он или нет, под высоким гидростатическим давлением для уничтожения патогенов и микроорганизмов. В настоящее время эта технология может применяться для жидкостей (фруктовые соки) и некоторых твердых веществ (пюре, желе, мясных деликатесов). Он нашел широкое распространение только в Японии.

Применение : В секторе переработки фруктов этот метод сохраняет все качества свежих фруктов в течение примерно одного месяца.

Показывает некоторый потенциал для переработки жидкого молока и сыра. Тем не менее, продолжается работа по контролю его воздействия на натуральные ферменты в молоке и текстуру конечного продукта.

Возможности : Использование высокого давления позволяет создавать продукты с интересными характеристиками текстуры, внешнего вида и вкуса.Это также улучшает производительность некоторых процессов, например, за счет введения растворенных веществ в продукты, а также замораживания и оттаивания продуктов с минимальным потоотделением.

Пример промышленного применения
Промышленное применение гипербарической обработки в одном из секторов, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано в следующем примере.

Обработка под высоким давлением (гипербарическая) — Мясоперерабатывающая промышленность

Вид деятельности: мясоперерабатывающий завод в Испании (21 час / день)
Применение: пастеризация вареной и упакованной в вакуумной упаковке ветчины (625 кг / час)
Дата внедрения: 1998 г. (новая производственная линия)
Стоимость инвестиций: $ 1.4 миллиона за барокамеру

Результаты
Годовой счет за электроэнергию был снижен примерно на 10 500 долларов США (годовое потребление электроэнергии 26 кВт — 6300 часов по цене 0,064 доллара США / кВтч).

Технологические преимущества
При выборе заказчик руководствовался тремя критериями: сохранение органолептической целостности продукта; обеспечение срока хранения не менее одного месяца; низкая стоимость эксплуатации.

В некоторых случаях пастеризация методом холодного процесса может заменить пастеризацию в процессе нагрева, но не в этом случае.Производитель мог бы получить желаемый срок хранения путем нагревания продукта, но его органолептические качества были бы серьезно нарушены.

4.7.3 Ультрафиолетовая обработка

В Соединенных Штатах Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) недавно одобрило обработку ультрафиолетом (УФ) в качестве альтернативы пастеризации соков тепловым процессом. Эта обработка представляет большой интерес для производителей яблочного сока, у которых нет инфраструктуры для термической обработки небольших объемов продукции.Технология также одобрена для других соков, как свежих, так и концентрированных.

Области применения : пастеризация сока и сыворотки (УФ-излучение высокой плотности) и борьба с водными бактериями

Ограничения : УФ-технология может использоваться для относительно прозрачных жидкостей. Его нельзя использовать с молоком, потому что это может повлиять на его вкус. УФ-обработка сыворотки требует высокой интенсивности УФ-излучения, в то время как низкая интенсивность подходит для дезинфекции воды.

4.7.4 Обработка электрическим или магнитным полем

Последние достижения в области электрических и магнитных полей (как правило, импульсов) показали, что эти методы могут дезактивировать микроорганизмы и микробиоту, что указывает на реальный потенциал перерабатывающей промышленности.

Области применения : пастеризация многих продуктов, как жидких, так и твердых (мясные продукты, сыры, торты, фрукты и овощи, продукты на основе яиц, пюре, соусы, молоко, соки, сиропы), обработка продуктов в непрозрачной упаковке.

Ограничения : Несмотря на то, что они быстро развиваются и демонстрируют большой потенциал, эти процессы находятся на начальной стадии разработки (стадии разработки и точной настройки).

4.7.5 Электронно-лучевая обработка

В Соединенных Штатах FDA недавно одобрило использование гамма-лучей (от источников кобальта-60 или цезия-137), рентгеновских лучей ниже пяти мегаэлектронвольт (МэВ) и электронных пучков ниже 10 МэВ.

Электронно-лучевая технология, используется более 40 лет для стерилизации медицинского оборудования.В последние годы компания добилась значительных успехов, расширив свой потенциал для стерилизации и пастеризации широкого спектра продуктов в агроперерабатывающей промышленности. Также считается наиболее перспективной из технологий пастеризации на основе ионизирующего излучения.

Области применения : переработка мяса, молочных продуктов и фасованных пищевых продуктов.

Ограничения : Основное препятствие, которое должна преодолеть эта технология, — это общественное мнение об облученных пищевых продуктах.

4.8 Высокоэффективные клапаны гомогенизации

Гомогенизация заключается в разделении глобул, взвешенных в жидкости, на более мелкие частицы для создания более однородной и стабильной смеси. Работа происходит в гомогенизаторе, в котором жидкость проталкивается через отверстия или клапаны под давлением.

В молочной промышленности целью гомогенизации является разбиение шариков молочного жира на более мелкие частицы для их равномерного распределения по всему молоку.Этот процесс стабилизирует продукт и, в частности, не дает жирным веществам подниматься на поверхность в виде сливок. Он также придает физические и органолептические свойства, которые делают продукт привлекательным на рынке жидкого и промышленного молока.

В последние годы производители разработали новые поколения высокоэффективных клапанов, которые работают при более низком давлении, снижая потребление электроэнергии оборудованием на 15–30 процентов при сохранении того же качества гомогенизации.

— Приложение : Гомогенизация молока.

Потенциал : Использование высокоэффективных клапанов гомогенизации позволяет либо снизить потребление энергии за счет снижения давления до 1100 фунтов на квадратный дюйм, например, или повысить качество гомогенизации, продолжая работать при традиционном более высоком давлении 1350 фунтов на квадратный дюйм, тем самым увеличивая срок хранения гомогенизированного молока.

Пример промышленного применения
Промышленное применение высокоэффективных клапанов гомогенизации в одном из секторов, рассматриваемых в данном руководстве, показано в следующем примере.

Высокоэффективные клапаны гомогенизации Молочная промышленность

Тип бизнеса: молочное предприятие в Канаде (12 часов в день)
Применение: гомогенизация 20000 л / час 3,25-процентного молока
Дата внедрения: 2001
Стоимость инвестиций: 12 900 долларов США
Срок окупаемости: 2,5 года

Результаты
Для того же качества гомогенизации снижение рабочего давления (со 170 бар до 114 бар) и электрической мощности (со 111 кВт до 75 кВт) привело к ежегодному снижению потребления электроэнергии на 132 500 МВтч (5300 долларов США). ).

Методология
Проект заключается в замене оригинальных клапанов на высокоэффективные клапаны на существующей машине. Это, вероятно, наиболее распространенная ситуация, поскольку оборудование для гомогенизации имеет очень долгий срок службы.

Технологические преимущества
Высокоэффективные клапаны работают при более низком давлении, снижая потребление электроэнергии оборудованием. Помимо прямого снижения потребления электроэнергии, использование более эффективных клапанов также способствует ограничению пикового энергопотребления объекта.

Сноски

Сноска 15

Использование конденсационных экономайзеров ограничено системами, в которых используется топливо, не содержащее серы, такое как природный газ, во избежание опасности кислотной коррозии.

Вернуться к сноске 15 реферер

Сноска 16

Биогаз может быть получен в результате анаэробной обработки сточных вод предприятий или поступать с близлежащей свалки.

Вернуться к сноске 16 реферер

Сноска 17

Различные типы анаэробных реакторов различаются по рабочей температуре, типу и потоку обрабатываемых отходов.Высокотемпературные реакторы (выше 30 o C) занимают меньше времени (менее трех суток). Системы с высокой пропускной способностью (т. Е. Обработка более 10 м 3 на кубический метр объема реактора в день) обычно обрабатывают жидкие отходы, в то время как установки с более ограниченной производительностью обрабатывают твердые или целлюлозные отходы и требуют более длительных периодов времени.

Вернуться к сноске 17 реферер

Сноска 18

Сжигание биогаза не считается источником выбросов парниковых газов.

Вернуться к сноске 18 реферер

Содержание

RenewableEnergyStocks.com объявляет о новой избранной компании:

Пойнт Робертс, Вашингтон, 8 декабря 2005 г. (PRIMEZONE) — www.RenewableEnergyStocks.com (RES), портал для инвесторов и отраслевых новостей сектора возобновляемых источников энергии, объявляет о SmartCool Systems, Inc. (Другие внебиржевые: SSCFF) ( TSX-V: SSC), продавец передовых энергосберегающих технологий, в качестве новой компании. SmartCool позволяет предприятиям снизить потребление энергии как минимум на 15% в системах охлаждения и кондиционирования воздуха, тем самым снижая затраты, увеличивая прибыль и помогая защитить окружающую среду за счет сокращения выбросов парниковых газов, согласно компании.

Снижение энергопотребления является ключевым направлением законопроекта об энергетике президента Джорджа Буша, который он описывает как «беспрецедентную приверженность энергосбережению и эффективности». С ростом спроса на энергию и сохранением приоритета обеспечения энергетической независимости и безопасности важную роль играют технологии, обеспечивающие эффективность и экономию затрат.

«На крупные корпорации растет давление с целью разработки стратегий борьбы с изменением климата», — говорит Джордж Бернс, президент SmartCool.«Корпорации все чаще осознают, что Co2 и другие парниковые газы не только представляют опасность для окружающей среды, но в конечном итоге представляют собой значительные экономические издержки, и поэтому необходимо приложить все усилия для сокращения выбросов. Существует политическое давление, чтобы перейти к обязательным ограничениям на выбросы. , и многие крупные корпорации уже поставили перед собой цель решить эту проблему. SmartCool предлагает уникальный продукт, который может улучшить производительность предприятия, снизить потребление энергии и увеличить прибыль. Мы получили одобрение от независимых испытательных центров, коммунальных служб и компаний из списка Fortune 500. мир, установивший нашу технологию.Уникальная особенность технологии заключается в том, что она предназначена не для замены существующих элементов управления, а для их дополнения за счет использования нашего патентованного программного обеспечения для анализа производительности и внесения необходимых корректировок для повышения эффективности, что позволяет снизить потребление энергии ».

SmartCool имеет эксклюзивные права на распространение модуля энергосбережения Abbotly System 4000 Energy Savings Module (r) (ESM), системы модулей цифровой оптимизации микрокомпьютеров, по всей Канаде и двенадцати штатам США. Ключевой особенностью системы ESM является ее способность интегрироваться с существующими системами, что обеспечивает плавный переход без прерывания процесса.Любой бизнес, который занимается системами кондиционирования воздуха и / или охлаждения, может получить выгоду от экономии в результате внедрения ESM, включая коммерческие здания, супермаркеты, склады холодного хранения, больницы, магазины повседневного спроса, рестораны и многие другие.

RES не дает рекомендаций, но предлагает уникальный бесплатный информационный портал для поиска новостей, статей, интервью и растущего списка участвующих публичных компаний в отрасли возобновляемых источников энергии.

Рекомендуемая компания: ВИЭ получает компенсацию, как указано в отказе от ответственности ниже.

SmartCool Systems, Inc. (Другие OTC: SSCFF) (TSX-V: SSC), поставщик передовых энергосберегающих технологий, которые снижают потребление электроэнергии (кВт · ч) и максимальный спрос (кВт / кВт) на компрессоры холодильного оборудования и кондиционирования воздуха. В качестве дистрибьютора Abbotly System 4000 Energy Savings Module (r) (ESM), системы микрокомпьютерных цифровых модулей оптимизации, которые работают с существующим компрессорным оборудованием и средствами управления, SmartCool позволяет предприятиям снизить потребление электроэнергии компрессорами холодильного оборудования и кондиционирования воздуха. от 10% до 20% при сохранении температурных характеристик.С 1986 года во всем мире было установлено более 25 000 ESM, и в 2003 году они снизили потребление электроэнергии на 213 000 МВт и выбросы парниковых газов на 250 000 тонн, в результате чего удалось сэкономить 20 000 000 долларов. Компания обладает исключительными правами на распространение ESM в Канаде и американских штатах Нью-Йорк, Аризона, Невада, Колорадо, Нью-Гэмпшир, Род-Айленд, Массачусетс, Коннектикут, Нью-Мексико, Вермонт, Мэн и Нью-Джерси.

Для получения дополнительной информации о SmartCool щелкните здесь: http: // www.Renewableenergystocks.com/CO/SSC/Default.asp

www.RenewableEnergyStocks.com, портал в рамках информационного зонтика Investordeas.com, предлагает инвесторам исследования, новости, блоги, RSS-каналы, конференции и ссылки на публичные компании в секторе возобновляемых источников энергии.

Наш текущий список запасов возобновляемой энергии: http://www.renewableenergystocks.com/Companies/RenewableEnergy/Stock_List.asp

Блог RenewableEnergyStocks.com

Читайте последние новости и обзоры по возобновляемой энергетике и запасам возобновляемой энергии: http: // RenewableEnergyStocks.blogspot.com/

Информационный бюллетень Investor Incite

Бесплатный информационный бюллетень InvestorIdeas.com «Investor Incite» состоит из обновлений компании и отрасли, инвестиционных исследований и развивающихся тенденций в таких ключевых областях, как внутренняя безопасность, возобновляемые источники энергии, поиск в Интернете и т. Д.

ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ щелкните здесь: www.InvestorIdeas.com/Resources/Newsletter.asp

Заявление об ограничении ответственности Investorideas.com: www.InvestorIdeas.com/About/Disclaimer.asp

Наши сайты не дают рекомендаций, но предлагают информационные порталы для поиска новостей, статей, списков акций и последних исследований.Ничто на наших сайтах не должно толковаться как предложение или побуждение купить или продать продукты или ценные бумаги. Мы стараемся провести тщательное исследование, но не даем никаких гарантий относительно точности представленной информации. Вся информация, относящаяся к представленным компаниям, получена из общедоступных документов и / или компании и не является мнением наших веб-сайтов. Эти сайты в настоящее время получают компенсацию от ее «избранных компаний», SmartCool Systems, Inc. (Другой внебиржевой рынок: SSCFF) (TSX-V: SSC), три тысячи долларов в месяц плюс 100 000 опционов на акции.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            .   	

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *