Современные технологии энергосбережения – Энергосберегающие технологии в России и за рубежом — Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

Повышение энергосбережения. Современный подход к технологиям.

О повышение энергосбережения, внедрении в промышленность и быт энергосберегающих технологий, и эффективном снижении потребления природных энергетических ресурсов в наши дни говорится и пишется очень много.

Конечно, сейчас речь не идёт о полном истощении нефтяных, газовых и угольных запасов, но люди, заботящиеся о благополучии будущих поколений, уже сегодня заявляют о высоком риске возникновения глобальной энергетической катастрофы.

Чтобы избежать энергетического коллапса, учёные всего мира сосредоточены на поиске оптимальных способов решения проблемы. Что-то уже изобретено и воплощено в жизнь, другие технологии только проходят начальное тестирование. Есть и только зарождающиеся революционные идеи, требующие самого пристального изучения.

Но главное в современном энергосбережении – не оставаться на месте, а уверенно двигаться вперёд к намеченным целям энергоэффективности вашего бизнеса.

Промышленность и энергосбережение

Причины экономии энергоресурсов в промышленных масштабах имеют вполне прагматичную мотивацию.

Владельцев предприятий беспокоят всего два фактора — возможное лимитирование доступа к энергетическим запасам и финансы. Ведь успешное и выгодное в экономическом плане производство — это, прежде всего, строгая и продуманная экономия во всём. А сокращение издержек на получение энергии, это оптимальный путь к сокращению издержек.

Основные цели сбережения энергии и любых соответствующих мероприятий или технических инноваций на предприятиях, это снижение расходов на приобретение ресурсов и получение прибыли.

   Сокращение расходов в бизнесе

Достижение этих целей включает в себя следующие шаги:

• вычисление доли затрат на получение энергии в себестоимости производства
• тщательное исследование предприятия и анализ энергопотребления
• повышение эффективности технологии производства (прежде всего, с точки зрения сокращения потребления энергетических ресурсов)
• ужесточение учёта потребления
• реализация бюджетных вариантов экономии (без внедрения дорогих инноваций)
• обучение персонала принципам экономии (сюда входит информационная поддержка и распространение тематических инструкций)
• внедрение технологий с окупаемостью больше одного года
• регулярный мониторинг технического состояния приборов учёта и исполнения персоналом внедрённого регламента, направленного на сбережение энергии
• дополнительно применяется моральное и финансовое стимулирование всех участников мероприятий по сбережению ресурсов

Основная задача для стран СНГ — перейти от государственного финансирования энергетической модернизации к использованию банковских капиталов и инвестиционных средств. А это определённая ломка стереотипов в сфере энергетического сервиса, требующая времени и усилий со стороны владельцев всех предприятий.

Обзор современных технологий энергосбережения

Для повышения энергетической эффективности на предприятиях необходимо проводить специальные технические мероприятия, снижающие потребление ресурсов и позволяющие сэкономить бюджет. У каждой из таких технологий имеется срок окупаемости и начальная цена внедрения в производство, а также процент эффективности такого внедрения.

Мы кратко опишем данные технологии и приведем вам их особенности и характеристики для лучшего понимания и выбора.

Установка тепловых насосов

Прекрасное дополнение или полная замена устаревшего газового отопления. Такой прибор способен дать тепло, используя альтернативную энергию. Например, тепло окружающего воздуха или геотермальных источников. Мощность прибора от 300 кВт до нескольких мегаВатт.

   Установка тепловых насосов

У воздушного теплового насоса имеется такой  параметр как коэффициент преобразования энергии (COP). В случае применения данной техники он составляет от 2.0 до 5.0.

Это означает, что потребляя 1 кВт электроэнергии он отдает от 2 до 5 кВт тепловой энергии. Такого высокого параметра не способна добиться никакая иная современная технология.

Может работать не только на отопление, но и охлаждать рабочие помещения. Его эффективность достигает минимум 25-30%. Срок окупаемости достаточно продолжительный – до 5 и больше лет, в зависимости от интенсивности использования.

Гелиоактивные здания

Новое слово в энергосбережении. Такие строения могут сберегать тепло в пассивном режиме либо преобразовывать энергию солнца (активные системы). Чаще всего используются фотоэлементы, преобразующие солнечное тепло в электричество. Также используется преобразование в энергию воздушного потока (термовоздушные электростанции), установка аэростатов (генерация водяного пара в баллонах).

Эффективность метода 15% (электричество) и 30% (снабжение горячей водой). Срок окупаемости около одного года. В этом методе важно учесть архитектуру зданий (наличие уклона территории и крыши для максимального получения солнечного освещения).

Повышение энергосбережения с помощью утепления

Самый простой в реализации метод сохранения тепла в помещениях, при этом очень эффективный. Заключается в герметизации и устранении теплопотерь через окна, двери, вентиляционные коммуникации и других инженерных коммуникаций. Благодаря применению данного метода, вы достигаете значительного уменьшения энергетических(а значит и финансовых) затрат на достижение необходимой температуры в помещении.

Эффективен на 30-70%, окупается за два-четыре месяца. В расходы входит приобретение теплоизолирующих материалов.

Пассивное отопление

Повышение энергосбережения используя методы сохранения тепла внутри помещения за счёт захвата воздуха вентиляционной системой. Такое тепло выделяется, например, работающим персоналом. Попадая через теплообменник в систему отопления, воздух нагревает воду. Эффективность составляет 10-15%. Затраты окупаются через три-четыре месяца.

Альтернативные источники энергии

Альтернативные источники энергии, это использование силы энергии солнечного тепла, силы ветра, тепла земных недр, биологического топлива (растительных остатков), достаточно перспективна для промышленности. В зависимости от источника энергии эффективность составляет от 15 до 30 и больше процентов. Окупаемость до четырёх-пяти лет. О порядке цен можно судить по стоимости котла для отопления, работающего на биологическом топливе.

Повышение энергосбережения используя светодиодное освещение

Установка светильников светодиодного типа и светодиодных лент (для подсветки, например, лестничных площадок, подвалов, глухих помещений небольших размеров), приводит к снижению потребления электричества в пять раз. Срок окупаемости 9-15 месяцев. Стоимость модернизации зависит от типа выбранных осветительных приборов.

Оборотное водоснабжение

Подразумевает замкнутый цикл при использовании этого ресурса в любом технологическом процессе. Это позволяет значительно сократить расход воды вашим предприятием. Метод эффективен на 95%, так как чистую воду используют только для пополнения запасов в замкнутой системе водоснабжения. Окупаемость происходит за один год.

 

Вторичные энергоресурсы

Один из лучших способов экономии. Могут быть использованы любые материалы, до этого подлежащие выбросу — опилки, щепки. Такие материалы сжигаются в газогенераторных установках. Полученная энергия в четыре раза ниже по себестоимости от поставляемых ресурсов. Эффективность метода 30%, срок окупаемости составляет 1,5-2 года.

Рекуперация энергии

Метод сбережения тепла с помощью специальных пластин, устанавливаемых в кондиционеры и вентиляционные системы. Тепло забирается из отработанного воздуха и передаётся свежему потоку кислорода, что исключает охлаждение помещения в зимний период. Эффективность напрямую зависит от типа рекуперационного устройства: у пластинчатых моделей это показатель в 50%, у роторного типа от 70 до 90%. Срок окупаемости один-два года.

Повышение энергосбережения с помощью переработки отходов

Хорошо известный и достаточно часто применяющийся метод сбережения ресурсов. Он включает в себя сбор и переработку отходов производства. Следует отметить, что к отходам относят любые продукты или вещества, образующиеся в результате производственного процесса. При этом вторичным сырьём считается только тот продукт, который подходит для переработки в готовую продукцию (не опасен для человека и окружающей среды).

   Сокращение расходов за счет переработки отходов

Для переработки подходит:

• битое стекло
• пластиковая и металлическая тара
• макулатура
• текстильные
• резиновые
• полимерные отходы

Чтобы организовать переработку предприятию необходимо оборудовать специализированное строение и приобрести оборудование. Эффективность метода достигает 40%. Окупаемость зависит от вида перерабатываемых отходов (но не меньше трёх-пяти лет). О порядке цен можно судить по стоимости линии для переработки.

Внедрение энергосберегающих технологий — процесс интеллектуальный. Владельцу предприятия необходимо не только проанализировать ситуацию, но и выбрать лучший способ решения стоящей перед ним задачи. Причём повышение эффективности на 30-40% — далеко не предел. Для иностранных предприятий снижение энергозатрат в три или даже четыре раза явление обыденное. И это хороший факт, доказывающий, что не все возможности по модернизации производства в нашей стране исчерпаны.

 

Смотрите также по теме:

   Тепловой насос для отопления дома. Принцип работы и стоимость всей системы.

   Тепловой насос Френетта. Как сделать своими руками?

   Солнечная энергия. Преобразование солнечной энергии в электроэнергию.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[mailpoet_form id=»1″]

Инновационные технологии в энергосбережении

Сбережение энергии всех видов – эта задача все в большем объеме предстает перед человечеством. Дефицита энергии пока на планете нет, но вот последствия от процесса ее преобразования в электричество и тепло заставляют задуматься. Смог, озоновые дыры, превышение в атмосфере вредных металлов, зараженные осадки, загрязнение почвы и многое другое, — все это отражается в первую очередь на человеке, на его здоровье, на качестве и продолжительности жизни. Осознав это, люди начали использовать альтернативные ресурсы и энергосберегающие технологии, которые все шире начинают применяться в быту и в производственном процессе различных сфер экономики.

Энергосберегающие технологии признаны приоритетной задачей на уровне государственной внутренней политики во многих государствах и в России в частности. И это не простая дань моде, ведь с каждым годом дефицит ресурсов ощущается все больше. Добыча полезных ископаемых оттягивает огромное количество ресурсов – денег, времени, рабочих сил. И все вместе это крайне отрицательно сказывается на экологии.

Именно поэтому энергию рационально получать из возобновляемых источников и полученные ресурсы расходовать экономно. Энергосберегающие технологии разрабатываются на основе инновационных решений, они на данный момент являются выполнимыми технически и приносят экономическую выгоду. Эти технологии также должны быть экологически безопасны и не менять хода жизни общества в целом и привычного склада дел каждого человека в отдельности. Именно так определила понятие экономии энергии ООН.

Особенно большие энергопотери происходят при потреблении энергии, причем 10% теряется при доставке ее потребителю. Поэтому, если возникла цель экономии энергии, то надо искать моменты ее сбережения именно на объектах потребления – на предприятиях, в цехах, в офисах, в многоэтажных и частных домах и пр. Средство для достижения такой цели – использование энергосберегающих технологий. Они работают по двум направлениям: совершенствование технологий энергодобычи и методы ресурсосбережения.

Способы экономии энергии на предприятиях

Крупные предприятия тратят очень большое количество ресурсов, в том числе и энергетических. Они становятся значительной частью расходов, минимизируя общую прибыль. В связи с этим многие нанимают специалистов, которые разрабатывают и внедряют следующие технологические меры экономии:

•   применение в производстве общих технологий энерго и ресурсосбережения, это установка двигателей переменной частоты, использование теплообменников, сжатого воздуха, энергосберегающих ламп освещения, энергии пара и многие другие.
•   производство энергии с применением эффективных технологий, к примеру, строительство и ввод современных индивидуальных котельных с оборудованием конденсационного типа, совмещающих энергию сгорания газа и энергию водяного пара. Так же эффективны технологии, основанные на тригенерации, которые используют энергию тепла, холода и электричества.
•   использование альтернативных источников энергии (солнца, воды, ветра, пр.)

Давно доказано, что основные потери происходят в работе оборудования, которое работает большую часть времени с пониженной нагрузкой. К ним относят насосы, вентиляторы охладительные и тепловые, конвейеры различного типа. Для таких производств разработаны специальные приводы с частотной регулировкой. Они позволяют существенно экономить энергию за счет отключения мощности во время низкой нагрузки. Счета за электричество при их применении снижаются почти на 50%! Кроме того, подключение приводов к общей линии не требует ее перемонтажа или замены двигателя. Особенно актуальны частотные приводы на предприятиях ЖКХ.

Также огромную экономию при возникновении проблемы работы приборов с пониженной нагрузкой приносят конденсаторные устройства, кроме экономии они еще и приносят значительное количество дополнительной энергии.

Ресурсо- и энергосберегающие технологии активно применяются в строительстве. Реализуются они комплексно, это монтаж энергосберегающей кровли, использование энергосберегающих красок, утепление стен, современные стеклопакеты, высокотехнологичное и экономное отопление и охлаждение.

Отдельным эффективнейшим направлением в энергосберегающих технологиях стала разработка и установка современных котельных, которые обеспечивают высокую экономию потребления топлива, снижают затраты на их обслуживание. Главный показатель энергосбережения – это КПД работы котла. В конденсационных установках, подключенных в каскад, он реально составляет 110%. Кроме этого потребители получают ряд бытовых удобств, к примеру, вода от 10 до 60 градусов нагревается в такой установке за 15 секунд. Работают установки на недорогом газовом топливе.

Еще одна экономичная технология – оборудование индивидуальных котельных для многоэтажек, вместо давно морально устаревших центральных тепловых пунктов. Современные котельные работают без вибрации, шума, они компактны.

Вентиляция также стала предметом научных разработок, которые уже широко внедряются в практику. При создании вентиляционных систем применяют эффект рекуперации тепла. Это повторное использование отработанного воздуха и экономия на снижении мощности во время низкой потребности в тепле, в зависимости от количества работающих в помещении. При внедрении такой системы начинает эффективно использоваться тепло, вырабатываемое самими людьми, оборудованием и станками, осветительными приборами. При такой организации существенно снижается потребность в прямом тепле, вырабатываемом теплосетями или частной котельной.

В частном строительстве применяются ресурсо и энергосберегающие технологии «жилища нулевой энергии», «пассивных домов». Все эти виды домов относятся к классу энергоэффективных домов, которые обеспечивают зимой тепло, а летом прохладу без систем кондиционирования и отопления. Но не многие рискуют строить дома без коммуникаций, но с успехом используют технологии экономии энергии:

•   трубы отопления и ГВС должны иметь энергоэффективную изоляцию
•   установка индивидуальной котельной
•   установка тепловых насосов, использующие кроме прямых источников энергию тепла земли, теплого воздуха из вытяжки и теплой воды из стока
•   установка солнечных коллекторов для ГВС и для системы охлаждения
•   установка в многоквартирных домах индивидуальных счетчиков тепла с возможностью регулирования мощности отопления
•   установка механической вытяжки с возможностью регулировки вентиляции и вторичного использования тепла вытяжного воздуха
•   установка контроллеров на каждую квартиру в целях регулировки мощности отопления и вентиляции
•   монтаж ограждающих здания теплозащитных конструкций с высокими показателями устойчивости тепла
•   установка устройств, повышающих освещенность помещений, работающих на рассеянной солнечной радиации
•   использование теплой отработанной воды в других контурах – для теплого пола, для отопления ванных комнат и пр.
•   разработка и внедрение систем энергосбережения, которые создают особый микроклимат помещений, с помощью математической модели единой энергоэффективной системы.

Инновационные технологии в энергосбережении представлены «умными» осветительными систем, которые автоматически включаются только тогда, когда в комнате находится человек, за счет датчиков на движение и на голос. Причем активируются датчики только с наступлением сумерек, дальность их действия – 5 метров. В системах используются энергосберегающие лампы, процент экономии у которых достигает 80-ти. Причем, лампы энергосбережения и системы ограниченного включения можно устанавливать не только в квартире, но и на улице: в приусадебном парке, на парковках и стоянках, подземных переходах и пр.

Прогрессивные технологии разрабатываются и в автомобильной сфере. Инженеры США уже создают преобразователь энергии выхлопных газов в электрическую энергию. Прибор будет устанавливаться на выхлопную трубу, и вырабатывать энергию для работы кондиционера, музыкальной аппаратуры и пр. А немецкие ученые работают над созданием гибридного двигателя, который способен работать на нефтепродуктах на автостраде, а в городе – на электричестве.

Методы экономии энергии населением

Если у вас обычная квартира и вы не можете реализовать кардинальные проекты по экономии энергии, то придерживайтесь простых правил, которые нам с детства внушали мамы, но слушать их никто не хотел, утверждая, что на этой земле всего хватит на всех.

Итак, ставьте на маленькую конфорку маленькую кастрюлю, а на большую – с широким дном, и энергия газа будет расходоваться эффективно. Замените лампочки в квартире на энергосберегающие, ведь одинаковый свет дает обычная 100 Вт-ная лампа и энергосберегающая 12 Вт-ная. Есть разница? Посмотрели телевизор – выдерните вилку из розетки! Это относится ко всем приборам, и дает экономию от 3 до 10%!!! Загружайте в стиральную машину столько белья, сколько максимально указано в инструкции и подбирайте точно режим стирки, это еще 3% экономит. Если вы регулярно удаляете накипь из чайника и содержите его в чистоте, вы реально экономите еще 3% энергии. Глажка непересушенного белья прибавляет от 3 до 5%, не перегруженный мешок в пылесосе столько же.

Если вы установили холодильник в прохладном месте, то к экономии добавляет очередные 3%. Чистые окна, светлые шторы и обои на стенах, отсутствие огромного количества предметов на подоконниках – гарантирует экономию 5-7% на освещении. А если не закрывать батареи шторами, то они отдадут на 3% тепла больше. Посчитайте, сколько всего набежало экономии? Правильно, более 20%! Сколько это в денежном выражении в месяц, вы можете узнать самостоятельно, а если цифру умножить на 12… В год получается неплохая сумма, и делать для этого специально ничего не надо, просто соблюдать эти правила!

Для того, чтобы добиться экономии на освещении разработаны даже рекомендации для населения Министерством энергетики. Ученые мужи ведомства рекомендуют содержать чистыми светильники и плафоны, это экономит до 20% электричества! Если применять для освещения бра, настольные лампы, торшеры и не включать общее освещение, то можно оставить невредимыми от 30 до 50 % денег, которые вы отдаете на оплату за электричество. Разделите свою квартиру на зоны, где вам может понадобиться яркое освещение, менее яркое и приглушенное, установите в зонах именно такой мощности лампы, подведите к источникам света отдельную проводку с включателем. Эта даст экономию от 20 до 50%.

Как экономить малому бизнесу

Для индивидуальных предпринимателей также есть рекомендации, которые позволят существенно экономить на ресурсах. Энергосберегающие технологии на предприятии очень похожи на те, которые применяются в жилых домах. Очень выгодно делить производство на небольшие зоны и включать свет, тепло, вентиляцию только на тех участках, где на данный момент идет работа. Это даст экономию до 18%.

Все ресурсы должны учитываться с помощью счетчиков, а не по средним тарифам. Все лампы необходимо установить энергосберегающие, продается несколько видов таковых, экономия – от 20 до 80% от всей потребленной энергии! Установить пускорегулирующие аппараты, и светотехнические отражатели, это еще плюс 15%. Установка автоматических датчиков движения на освещении даст экономию от 30 до 80% энергии.

Если же вы занимаетесь строительством собственного здания для бизнеса, то дайте задание проектировщикам максимально увеличить площадь окон. Но не забудьте потом оборудовать их современными энергосберегающими стеклопакетами. Организовывая работы по монтажу отопительной системы, выберите высокоэффективный котел, установите солнечные коллекторы, подсоедините к контурам теплый пол. Не забывайте, что сейчас можно выбрать экономичные электроплиты, холодильники.

Инновационные технологии в энергосбережении применяются и в условиях уже существующей системы центрального отопления, это автоматический отпуск тепла в здание, пофасадное регулирование отопления, это установка термоотражающих экранов за радиаторами отопления, усиление теплоизоляции труб отопления и ГВС.

И в заключении хочется добавить, что тот, кто ищет, тот всегда находит. Если ваше внимание привлекли эффективные технологии ресурсосбережения, то вы обязательно найдете компании, которые осуществляют консультирование по энергосбережению, поставляют экономичную технику и производят ее монтаж и установку. Главное в этом деле – ваше желание сделать свою жизнь чище, правильнее, начать экономить и получать большее количество благ! Всем, кто пошел на этот интереснейший шаг – удачи!

Е.Щугорева

Пример применения энергосберегающих технологий в быту: энергосберегающий дом:

2. Энергосберегающие технологии

Одним из действенных способов уменьшить влияние человека на природу является увеличение эффективности использования энергии — энергосберегающие технологии. В самом деле, современная энергетика, основанная в первую очередь на использовании ископаемых видов топлива (нефть, газ, уголь), оказывает наиболее массивное воздействие на окружающую среду. Начиная от добычи, переработки и транспортировки энергоресурсов и заканчивая их сжиганием для получения тепла и электроэнергии — все это весьма пагубно отражается на экологическом балансе планеты.

Основная роль в увеличении эффективности использования энергии принадлежит современным энергосберегающим технологиям. После энергетического кризиса 70-х годов XX века именно они стали приоритетными в развитии экономики Западной Европы, а после начала рыночных реформ — и в нашей стране. При этом их внедрение, помимо очевидных экологических плюсов, несет вполне реальные выгоды — уменьшение расходов, связанных с энергетическими затратами.

Энергосбережение сейчас становится одним из приоритетов политики любой компании, работающей в сфере производства или сервиса. И дело здесь даже не столько в экологических требованиях, сколько во вполне прагматическом экономическом факторе.

По данным специалистов, доля энергозатрат в себестоимости продукции в России достигает 30-40%, что значительно выше, чем, например, в западноевропейских странах. Одной из основных причин такого положения являются устаревшие энергорасточительные технологии, оборудование и приборы. Очевидно, что снижение таких издержек и применение энергосберегающих технологий позволяет повысить конкурентоспособность бизнеса.

В России до 75% всей потребляемой электроэнергии на производствах используется для приведения в действие всевозможных электроприводов. Как правило, на большинстве отечественных предприятий установлены электродвигатели с большим запасом по мощности в расчете на максимальную производительность оборудования, несмотря на то, что часы пиковой нагрузки составляют всего 15-20% общего времени его работы. В результате электродвигателям с постоянной скоростью вращения требуется значительно (до 60%) больше энергии, чем это необходимо.

По данным европейских экспертов, стоимость электроэнергии, потребляемой ежегодно средним двигателем в промышленности, почти в 5 раз превосходит его собственную стоимость. В связи с этим очевидна необходимость применения энергосберегающих технологий и оптимизации оборудования с использованием электроприводов.

Комплексно подойти к решению этой проблемы предлагает, например, японский концерн Omron, специализирующийся на выпуске продукции для автоматизации технологических и производственных процессов.

В частности, хорошо себя зарекомендовали частотно-регулируемые электроприводы со встроенными функциями оптимизации энергопотребления. Суть заключается в гибком изменении частоты их вращения в зависимости от реальной нагрузки, что позволяет сэкономить до 30-50% потребляемой электроэнергии. При этом зачастую не требуется замена стандартного электродвигателя, что особенно актуально при модернизации производств.

Режим энергосбережения особенно актуален для механизмов, которые часть времени работают с пониженной нагрузкой, — конвейеры, насосы, вентиляторы и т.п. Кроме снижения расхода электроэнергии, экономический эффект от применения частотно-регулируемых электроприводов достигается путем увеличения ресурса работы электротехнического и механического оборудования, что становится дополнительным плюсом.

Такие энергосберегающие электроприводы и средства автоматизации могут быть внедрены на большинстве промышленных предприятий и в сфере ЖКХ: от лифтов и вентиляционных установок до автоматизации предприятий, где нерациональный расход электроэнергии связан с наличием морально и физически устаревшего оборудования. По различным источникам, в европейских странах до 80% запускаемых в эксплуатацию электроприводов уже являются регулируемыми. В нашей стране пока их доля гораздо ниже, а необходимость использования энергосберегающих технологий все более актуальна.

Существуют и другие пути рациональнее использовать электроэнергию, причем не только на производстве, но и в быту. Так, уже давно известны «умные» системы освещения, широко внедряемые в странах Западной Европы, США и особенно в Японии. Интерес к ним не удивителен, учитывая, что, в зависимости от назначения помещений, на освещение может расходоваться до 60% общего электропотребления жилых и офисных зданий. По расчетам специалистов российской компании «Светэк», разрабатывающей такие решения в нашей стране, энергосберегающие системы освещения позволяют снизить затраты на освещение до 8-10 раз!

Энергосберегающий эффект основан на том, что свет включается автоматически, именно когда он нужен. Выключатель имеет оптический датчик и микрофон. Днем, при высоком уровне освещенности, освещение отключено. При наступлении сумерек происходит активация микрофона. Если в радиусе до 5 м возникает шум (например, шаги или звук открываемой двери), свет автоматически включается и горит, пока человек находится в помещении.

Разумеется, такие системы освещения были бы не полными без использования энергосберегающих ламп. Их можно разделить на две группы по сферам использования: мощные энергосберегающие лампы больших размеров, предназначенные для освещения офисов, торговых площадок, кафе, и компактные лампы со стандартными цоколями для использования в квартирах. Экономия электроэнергии с применением таких ламп достигает 80%, не говоря уже о том, что по сравнению с обычными лампами их время жизни во много раз больше.

К числу наиболее «прожорливого» оборудования, используемого в жилых и офисных помещениях, относится практически вся климатическая техника, прежде всего, кондиционеры. Разумеется, борьба за энергоэффективность не могла пройти мимо этой категории бытовых устройств.

Признанными авторитетами в области снижения энергоёмкости систем вентиляциии кондиционирования являются компании Hoval (Лихтенштейн) и Dantherm (Дания). В своей продукции применяют новейшие технологии и конструкторские разработки, позволяющие уменьшить энергозатраты при сохранении высокой производительности.

Например, отличительной особенностью агрегатов производства Hoval является использование патентованного воздухораспределителя, обеспечивающего формирование приточной струи с дальнобойностью от 3,5 до 18 м за счёт автоматически регулируемого положения лопаток, закручивающих воздушный поток. Основным преимуществом такой конструкции является высокая энергетическая эффективность благодаря улучшенным показателям организации воздухообмена, рециркуляции воздуха и рекуперации тепла.

По оценкам специалистов, в России более трети всех энергоресурсов страны расходуется на отопление жилых, офисных и производственных зданий. Поэтому все вышеперечисленные технологии и методы энергосбережения будут малоэффективны без борьбы с непродуктивными потерями тепла.

Какими же путями можно повысить энергоэффективность в коммунальной сфере? По мнению специалистов компании ROCKWOOL, мирового лидера в области производства негорючей теплоизоляции, следует выделить три основных направления энергосбережения.

Во-первых, это снижение потерь на этапе выработки и транспортировки тепла — то есть повышение эффективностиработы ТЭС, модернизация ЦТП с заменой неэкономичного оборудования, применение долговечных теплоизоляционных материалов при прокладке и модернизации тепловых сетей.

Во-вторых, повышение энергоэффективности зданий за счет комплексного применения теплоизоляционных решений для наружных ограждающих конструкций (в первую очередь, фасадов и кровель). В частности, штукатурные системы утепления фасадов ROCKFACADE позволяют сократить теплопотери через внешние стены не менее чем в два раза.

И, в-третьих, использование радиаторов отопленияс автоматической регуляцией и систем вентиляции с функции рекуперации тепла.

Какими же путями можно повысить энергоэффективность в коммунальной сфере? По мнению специалистов компании ROCKWOOL, мирового лидера в области производства негорючей теплоизоляции, следует выделить три основных направления энергосбережения. Во-первых, это снижение потерь на этапе выработки и транспортировки тепла — то есть повышение эффективности работы ТЭС, модернизация ЦТП с заменой неэкономичного оборудования, применение долговечных теплоизоляционных материалов при прокладке и модернизации тепловых сетей. Во-вторых, повышение энергоэффективности зданий за счет комплексного применения теплоизоляционных решений для наружных ограждающих конструкций (в первую очередь, фасадов и кровель). В частности, штукатурные системы утепления фасадов ROCKFACADE позволяют сократить теплопотери через внешние стены не менее чем в два раза. И, в-третьих, использование радиаторов отопления с автоматической регуляцией и систем вентиляции с функции рекуперации тепла.

В последние годы все энергоэффективные технологии объединяются в концепцию так называемого пассивного дома, то есть жилища, максимально дружелюбного окружающей среде. В Западной Европе сейчас строятся пассивные дома с энергопотреблением не более 15 Квт, ч/м3 год, что более чем в 10 раз экономичнее типовой отечественной «хрущевки». Можно сказать, что такие здания — это будущее мирового строительства, ведь они фактически отапливаются за счет тепла, выделяемого людьми и электроприборами.

По словам Игоря Юсуфова, главы Минэнерго России, потенциал энергосбережения составляет не менее 400 миллионов тонн условного топлива в год или 30-40% всего энергопотребления страны. В экологическом исчислении это сотни миллионов тонн углекислого газа, которые не попадут в атмосферу.

Таким образом, энергосберегающие технологии позволяют решить сразу несколько задач: сэкономить существенную часть энергоресурсов, решить проблемы отечественного ЖКХ, повысить эффективность производства и уменьшить нагрузку на окружающую среду.

Энергосберегающие материалы

Сегодня в России, да и во всем мире, наблюдается спрос на энергосберегающие материалы, обусловленный ростом цен на энергоносители. Используются различные материалы для утепления стен, кровли и перекрытий. Рассмотрим основные из них.

Минераловатные материалы – это теплоизоляционные материалы, которые изготовлены из камня и шлаков. Данные материалы представляют собой вату, сырьем для которой служат базальтовые породы, известняк, доломит и прочие. Шлаковату производят из отработки изделий цветной и черной металлургии. Данные материалы обладают рядом неоспоримых качеств – высокая тепло и звукоизоляция, устойчивость к воздействию влаги, тепла, жидкостей. Они негорючие, легки, экологичны. Монтаж таких материалов довольно прост, так как они легко поддаются изменению форм и размеров. Материалы на основе минеральной ваты используются в противопожарных системах.

Данные изделия часто используются при создании фасадных систем утепления как обычная мокрая штукатурка, а так же могут служить в качестве навесного теплоизоляционного слоя в фасадах и стенах. Применяются минеральноватные материалы при утеплении как внутренних, так и внешних стен.

Материалы для теплоизоляции из стекловаты имеют схожие свойства с минералованными изделиями, но имеется и ряд различий. Из-за того, что волокна стекла более длинные и толстые, стекловата более упругая и прочная, она легко поддается деформации и принимает более ощутимые формы. Данный вид изоляции так же обладает высокими звукоизоляционными свойствами. Изделия из стекловолокна не подвержены влиянию агрессивных сред, химических веществ и микроорганизмов, поэтому срок их службы практически неограничен. Стекловата так же негорюча. Стекловата хорошо подойдет для внутреннего утепления любых конструкций.

Стекловолокно это более упругий и эластичный материал, чем стекловата. Он так же обладает всеми положительными качествами стекловаты. На основе стекловолокна был создан утеплительный материал Izover KT11, который может быть использован для широкого применения в различных типах зданий. Данным материалом можно утеплять как кирпичные и деревянные, так и бетонные стены. Упаковка данного материала позволяет его транспортировку и хранения без особых проблем.

Еще одним современным теплоизоляционным материалом является пенополистирол экструдированный. Плиты из пенополистирола обладают низкой теплопроводностью, причем довольно высокой плотностью. Данный факт позволяет применять этот материал не только в качестве утеплителя, но и как конструктивный материал, из которого может быть составлены часть стены или потолка. Так же пенополистирол обладает низкой гигроскопичностью, то есть не впитывает влагу.

Пенополистирол, который выпускается под торговой маркой URSA, трудновоспламеняем и обладает хорошими звукоизоляционными качествами.

Вспененный полиэтилен используется для тепло-, гидро — и звукоизоляции строительных и промышленных объектов. Продукция выпускается в виде рулонов, матов, жгутов и полых труб стандартных толщин и диаметров. Например, изоляция для труб Стенофлекс-400 (Россия) и Тубекс (Чехия) представляет собой оболочки с продольным разрезом, которые одеваются поверх труб и склеиваются специальным скотчем, клеем или соединяются скобами. Эти материалы легко режутся, поэтому с помощью специальных шаблонов можно, даже не имея специальных навыков, без особого труда сделать изоляцию на колена, вентили, ответвления. Пенополиэтилены имеют хорошие показатели теплопроводности – 0,04 Вт/(м*К), при температуре + 25°С. По группе горючести они относятся к группе Г2, т.е. умеренногорючий по СНиПу 21-01-97*. Сопротивление диффузии пара (или паропроницаемость) – 4600, линейная температурная усадка — не более 1,5%. Благодаря закрытой структуре ячеек, материал не боится воды: водопоглощение — менее 0,8% после 7 суток нахождения в воде. Вспененный полиэтилен обладает химической стойкостью к маслам, строительным материалам, биологически не разлагается. Рабочие температуры этой изоляции – 50°С + 90°С, срок службы достигает 25 лет.

Такая изоляцияназывается «отражающей». Фольгированные материалы не только позволяют облачить инженерные коммуникации в «эстетичную упаковку», но и предотвратить тепловые потери, увеличить срок службы оборудования.

Основное отличие изоляциииз вспененного каучука — это расширенный температурный диапазон (-200°С + 175°С), более высокие показатели сопротивления диффузии пара (7000, а для некоторых модификаций — выше 10000) и четкое разделение типовизоляциидля конкретно выполняемых задач: от криогенных установок до защиты паропроводов с температурой до + 175°С. Показатель теплопроводности синтетического каучука — 0,036 Вт/м*К при 0°С. Немаловажно, что данный тип изоляции имеет сертификат горючести Г1. Толщина стенок трубнойизоляциииз вспененного каучука представлена более широкой линейкой типоразмеров. Кроме того,изоляциятруб со сверхнизкими температурами носителя возможна только при помощи этого материала, т.к он характеризуется высоким показателем сопротивления проницаемости пара и специальными добавками, позволяющими отдельным маркам выдерживать температуру до – 200 °С.

Использование материалов на вспененной основе дает комплексную защиту инженерных сетей. Исходя из параметров изоляционных материалов, можно оценить экономическую целесообразность использования того или иного типа изоляциив различных видах инженерных систем.

В системах горячего водоснабжения с температурой носителя до 90°С хорошо зарекомендовала себя изоляция на основе вспененного полиэтилена. Толщину стенок можно рассчитать при помощи компьютерных программ, предоставляемых производителями изоляции.

При температуре носителя свыше 90°С необходимо использовать изоляцию на основе вспененного каучука, поскольку полиэтилен не способен долго выдерживать такие температурные режимы без потери свойств.

В системах холодного водоснабжения основной проблемой становится защита труб от конденсата. С этим хорошо справляется каучуковая изоляция, но с экономической точки зрения удобнее использовать изоляцию из пенополиэтилена с фольгированным слоем. Фольга служит отличным паробарьером.

Для изоляциитрубопроводов и воздуховодов систем кондиционирования применяется вспененный каучук или отражающая изоляция. Установка этих материалов позволяет повысить эффективность системы, увеличить ее долговечность и снизить уровень шума в соответствии с требованиями СНиП 23-03-2003.

В системах холодоснабжения и особенно в криогенных системах необходимо применение исключительно специализированных марок вспененного каучука, способных выдерживать низкие и сверхнизкие температуры. Это обусловлено их высоким сопротивлением диффузии водяного пара.

Новейшие технологии в энергосбережении

Новыми энергоэффективными и энергосберегающими технологиями в данное время интересуются не только учёные и энергетики, но и обычные люди. Это вызвано постоянным ростом цен на энергоносители, что ощущают на себе не только промышленные объекты, но и рядовые граждане.

Поиски новых решений в энергетике и энергосбережении очень активно ведётся учёными по всему миру, и в данной сфере наметились явные перспективы: новости постоянно предлагают усовершенствованные разработки, которые могут снизить энергетические затраты практически до минимума. Эра бездумного и нерационального потребления природных ресурсов постепенно уходит в прошлое, уступая место более разумным и экологичным способам.

Наноантенны в солнечных стёклах

Давно установлено, что в холодное время года пятую часть тепловой энергии отапливаемые помещения теряют через оконные поверхности. Чем больше размеры окон, тем больший процент составляют данные потери. Особенно актуально это для огромных помещений офисного типа, торговых центров, выставочных залов и т. д.

Последние разработки сделали возможным найти метод, ограничивающий расход тепла через окна даже во время больших морозов и трансформировать оконные стёкла в часть системы отопления. Это воплотилось в жизнь благодаря плазменным наноантеннам, которые наложены поверх стекла.

Такие антенны являются тонкими слоями никель-алюминиевого оксида, он активно поглощает солнечные лучи и преобразовывает их в тепло. Несмотря на опасения скептиков, наличие данных антенн нисколько не препятствует попаданию света внутрь помещений и не изменяет световой спектр, поскольку стекло остаётся совершенно прозрачным.

Команда, разработавшая этот проект, считает, что применение наноантенн не должно ограничиваться окнами, их успешно можно наносить на любые поверхности зданий, что позволит использовать плазмоны не как дополнительное отопление, а как основную систему.

Плавучий электролизер

Альтернативой нефтегазовым ресурсам давно считают водородное топливо. Но при его использовании всегда была одна существенная проблема: во время химического процесса выделялось огромное количество углекислого газа, который является главным врагом экологии и провоцирующим фактором глобального потепления.

Открытие американских учёных трансформировало весь процесс, сделав возможным получение энергии из водорода без выделения углекислоты при помощи электролиза воды. Во время прохождения электрического тока через жидкость вода раскладывается на водород и кислород, не выделяя при этом в окружающую среду опасный загрязнитель.

Плавучие электролизеры будут дрейфовать по поверхности морей и океанов, работая совершенно автономно в солёной воде. По внешнему виду эти большие конструкции будут напоминать плавучие нефтяные вышки.

Данным методом можно получать водород очень высокого качества с чистотой до 99%, чем не могут похвастаться другие способы. При помощи плавающих в солёной воде электролизеров можно будет обеспечить достаточное количество энергии в промышленных масштабах, не занимая значительные территории на суше. Для передачи водорода необходимо будет сконструировать и построить систему трубопроводов, которая позволит передавать газ прямо к объектам.

Этот проект планируют окончательно протестировать и запустить в ближайшие годы, что позволит многим промышленным предприятиям стать экономически независимыми. Такой подход сделает возможным снижение затрат на производство многих групп продукции и уменьшение за счёт этого их стоимости.

Биобатарея

Новая разработка в области энергосберегающих технологий продвинулась так далеко, что напоминает сюжеты фантастических фильмов. Новую биобатарею можно будет вживлять прямо в тело человека. Механизм разработан по типу действия электрического угря.

Такой метод идеально подходит для тех, кто пользуется кардиостимуляторами, контактными линзами дополненной реальности и протезами. Для эксплуатации этих приборов необходимы элементы электропитания, приносящих ряд неудобств. Биобатарея представляет собой образец биосовместимого с организмом источника энергии, который может работать круглосуточно без перебоев и токсичных выделений.

Специалисты-разработчики обратили своё внимание на то, как вырабатывает электроэнергию угорь. Напряжение в его теле проходит через тонкие скопления леток – электролиты, которые создают электричество за счёт разнонаправленного движения ионов натрия и калия.

Механизм, дающий возможность применить эту энергосберегающую технологию, использует разность потенциалов внутри физиологических жидкостей человека и построен на принципе электродиализа. Людям пока не удалось вырабатывать такие мощные импульсы, которые производит угорь, но для обеспечения внутренних электроприборов их вполне достаточно. Однако учёные продолжают исследования в этой области и не исключают, что в ближайшем будущем научатся использовать полный потенциал человеческого тела, при помощи чего можно будет наладить электроснабжение не только внутренних, но и наружных бытовых приборов, окружающих людей дома.

Электромобили нового типа

Транспортная отрасль активно внедряет энергосберегающие технологии и эти нововведения активно поддерживают автолюбители. Последним революционным скачком стало внедрение электромобилей, что позволило удешевить затраты на пользование автотранспортом и повысить стандарты экологичности транспорта. Но исследования на этом не приостановились, поэтому за последний год было презентовано ещё несколько проектов.

Американцы предложили использовать специальные насадки, которые будут улавливать отходящие газы после использования топлива и преобразовывать их тепло в электричество. Такой генератор сможет снизить использование бензина не только на обеспечение системы кондиционирования салона, музыкальной аппаратуры, но и на движение машины.

Ещё одно предложение на автотранспортном рынке, заинтересовавшее крупные автомобильные концерны – энергосберегающие гибридные системы, с помощью которых авто в городских условиях может работать от электродвигателя, а на скоростных трассах — на бензиновом топливе.

Электростанции с использованием человеческого ресурса

Прекрасный образец творческого мышления в сфере энергосберегающих технологий продемонстрировали учёные-энергетики из Дании. Их предложение очень простое и одновременно эффективное: провести подключение крупных тренажёрных залов к генераторам энергии. Несмотря на простоту идеи она позволила не только полностью убрать затраты на отопление, подогрев воды и освещение двух крупных спортивных центров, но и обеспечить электроэнергией жилые дома, в которых расположены тренажёрные комплексы.

Для жителей домов посещение этих тренажёров бесплатно, поэтому новаторский подход в полной мере проявил себя уже в первый год использования: люди с большим удовольствием приходили на бесплатные тренировки, осознавая, что улучшая своё здоровье могут ещё и сэкономить средства на оплату коммунальных услуг.

На данный момент этот опыт попал во внимание сразу нескольких стран Европы, где открытие подобных центров готово финансировать государство. Эксперты предвидят быстрое развитие такой спортивно-энергетической отрасли по всему миру.

«Пассивные дома»

Ещё одна энергосберегающая технология, которая очень интересна для рядовых потребителей, называется «пассивный дом». Главный принцип такой разработки сводится к тому, что энергозатраты на отопление практически отсутствуют. Это происходит за счёт тепла, которое выделяют различные бытовые приборы, люди, альтернативные источники тепла.

Такая энергия выделяется в любом доме, но в «пассивных домах» наряду с этим внедрена система многослойной изоляции от теплопотерь на всех уровнях: стены, пол и потолок снабжены изоляционными прослойками из современных материалов, на окнах присутствует тепловой барьер или аргоновое заполнение стеклопакетов, энергия солнца и ветра используется для отопления и подогрева воды. Такие помещения представляют собой практический термос, способный удерживать температуру внутри комнат на протяжении максимального времени.

В таких помещениях продумано расположение окон: они должны быть направлены на юг, чтобы впускать солнечный свет и тепло в комнаты, а не терять их. Кроме того, температура в комнатах «пассивных домов» чётко регулируется в зависимости от того, находятся ли в них люди. В ночное время в помещении тоже становится прохладнее на несколько градусов, что не только позволяет сэкономить на отоплении, но и позитивно влияет на здоровье жильцов, так как ночное снижение температуры является нормальным ритмом в живой природе.

Развитие данной энергосберегающей технологии самыми активными темпами происходит в Германии, поэтому в этой стране по принципу энергоэффективности построено более 4 тыс. жилых домов.

Несмотря на то, что строительство таких домов обойдётся дороже приблизительно на 10% от общей стоимости жилья, экономия начнётся с первого же дня эксплуатации. Для местности с суровым климатом и сильными морозами может появиться необходимость в добавочном отоплении, что важно учитывать на момент постройки.

Но если принять во внимание постоянный рост цен на энергоресурсы, то такие вложения являются очень разумными и целесообразными не только с точки зрения экономии, но и с точки зрения осознанной экологической позиции.

Основные направления для разработок энергосберегающих технологий – снижение затрат на фоне поиска новых путей получения энергии. Учёные предлагают всё новые разработки, на данный момент рассматривается даже вариант получения электричества от взаимодействия колёс с дорожным покрытием, что позволило бы решить энергетические проблемы многих стран. Возможно, через несколько лет такие предложения будут внедрены в жизнь по всему миру, что разрешит человечеству войти в эру полной независимости от внешних источников электроэнергии.

 

Технологии энергосбережения и их роль в современной жизни

Под энергосберегающими технологиями понимают различные производственные и бытовые процессы, направленные на уменьшение потребления материалов и энергоресурсов в расчёте на единицу выпускаемой продукции, либо на единицу затрачиваемой энергии – тепловой или электрической. Принципиально возможны два пути энергосбережения — либо затрачивать меньше невозобновляемых энергоносителей (газа, угля, нефти) либо более эффективно их использовать.

Рассмотрим наиболее масштабные отрасли хозяйственной деятельности, где внедрение энергосберегающих технологий особенно важно. Это промышленность, строительство и домашнее хозяйство.

Практика  применения энергосберегающих технологий на производстве

Традиционно более всего потребляют материальных и энергетических ресурсов металлургия, химическая промышленность и машиностроение (По теме: Энергосберегающие технологии на промышленных предприятиях России). Критерием эффективности любого технологического процесса считается показатель его КПД. Основными потерями считаются:

1. Потери на трение, которые возникают при работе любых механических систем превращения энергии.
2. Тепловые потери, при которых избыточные ресурсы расходуются на непроизводительный нагрев окружающей среды.
3. Электрические потери мощности, сопутствующие процессам передачи значительной мощности на большие расстояния.
4. Магнитные потери в устройствах, предназначенных для трансформации одного вида энергии в другой.

При этом с увеличением мощности единичного агрегата растёт и уровень его потерь. Поскольку для функционирования металлургических производств чаще используют традиционные энергоресурсы, то увеличенное энергопотребление часто сопровождается и ухудшением экологической обстановки. Не зря наиболее загрязнёнными российскими городами (наряду с ожидаемыми  Москвой или Санкт-Петербургом)  считаются Магнитогорск, Новокузнецк, Череповец, Липецк.

С целью снижения удельного энергопотребления в металлургии применяют:

• Расширенное использование вторичного сырья и отходов производства;
• Оптимизацию управления металлургическими объектами при помощи компьютерной техники;
• Устройства, отличающиеся повышенным КПД при своей эксплуатации.

Подобными путями идёт внедрение ресурсосберегающих технологий в химической промышленности. А в металлообработке преимущественное применение получают безотходные технологии: так, механической обработке (при которой образуется значительное количество стружки) всё чаще предпочитают процессы пластического деформирования, причём в холодном состоянии, когда количество отходов минимально.

Особенно интенсивно развиваются энергосберегающие технологии в отраслях с массовым характером производства. Пример – производство автомобилей или двигателей. Современные энергосберегающие технологии сопровождают всю цепочку рождения нового транспортного средства – от его проекта, при разработке которого в полной мере учитываются факторы сопротивления движению автомобиля, и до сборочных операций, выполняемых с наибольшей производительностью и качеством.

При выпуске энергоэффективных двигателей учитывают моторную нагрузку, минимум отработанного тепла и выхлопных газов, максимальный КПД, а для двигателей внутреннего сгорания – ещё и наилучший химический состав топлива.

Новые энергосберегающие технологии в строительстве

При проектировании и возведении жилых и общественных зданий в полной мере следует учитывать расходы на непроизводительные потери. Среди них:

1. Потери при отоплении помещений.
2. Теплопотери через кровлю зданий.
3. Слабоконтролируемые процессы теплообмена внешней поверхности здания с окружающей средой, особенно в холодную пору года.
4. Неэффективное кондиционирование.

Наиболее перспективной строительной энергосберегающей технологией в России является установка конденсационных модулей покрытия. Эти устройства обеспечивают более высокую эффективность сгорания топлива — от 89% до 97% и считаются самым эффективным способом отопления и вентиляции, при котором используется газовое топливо. Конденсационные блоки устанавливаются на крышах, обеспечивая также и эффективную вентиляцию. Эти устройства содержат вторичный теплообменник. Выхлопные газы, проходя через этот теплообменник, понижают свою температуру до точки, в которой конденсируются пары воды. Это позволяет устройствам восстанавливать скрытую теплоту, которая в противном случае была бы потеряна для отработанного воздуха.

Своё последовательное развитие современные энергосберегающие технологии получили и при выборе отопительного оборудования. Например, инфракрасная система отопления по энергосберегающей технологии позволяет снизить удельный расход энергии на 70…75 %, при этом системы автоматики поддерживают в помещениях наилучшие показатели относительной влажности воздуха. Пока такие энергосберегающие технологии отопления используются преимущественно в малоэтажных зданиях.

Космические технологии на страже тепла и экономии — инновационный теплоизоляционный материал

Гораздо большими масштабами внедрения энергосберегающих технологий в строительстве отличаются проектирование и монтаж систем освещения зданий, улиц, других объектов. Явное преимущество здесь получают светодиодные лампы: они обладают световым потоком, который на 85% превышает значение, которое дают лампы накаливания той же мощности. В ближайшие несколько лет удельная мощность светодиодов, как ожидают, удвоится: с теперешних 125…135 люмен на ватт до 230 люмен на ватт.

Ещё более перспективным с точки зрения современных энергосберегающих технологий является использование индукционного освещения. По сравнению с лампами накаливания индукционные лампы примерно в четыре раза эффективнее, а их долговечность  увеличивается более чем в 40 раз.

Основные направления и программы энергосбережения в поселении

Ресурсы и энергосберегающие технологии особенно актуальны для частных домов, когда экономия материальных затрат обеспечивается только за счёт рационального их применения. Основными направлениями внедрения энергосберегающих технологий для частного дома являются:

1. Эффективное утепление стен и использование при строительстве материалов с повышенной теплоёмкостью.
2. Снижение энергозатрат при прокладке систем кондиционирования.
3. Использование тепловых насосов для индивидуального водоснабжения, имеющих повышенный КПД.
4. Использование, где это возможно, энергоустановок, использующих возобновляемые энергоносители: ветер, солнечное освещение, геотермальные воды и т.д.

Пример рационального расходования ресурсов и энергосберегающих технологий – процессы охлаждения теплоносителя в системах кондиционирования. Современные чиллеры характеризуются увеличенным объёмом конденсаторов и испарителей, а компрессоры позволяют варьировать скорость привода и управлять мощностью кондиционеров.

Перспективность развития и применения альтернативных источников энергии

Велика роль процессов энергоэффективности и энергосберегающих технологий в бытовой сантехнике. В частности, туалеты с двойным смывом и безводные гравитационные писсуары позволяют экономить до 30 % воды. Важно, что двойной промывочный механизм является частью промывочного клапана, и может быть легко установлен на существующих сантехнических устройствах. Безводные писсуары функционируют без промывочного механизма. Вместо традиционного слива используется сменный картридж, содержащий уникальную жидкость, которая служит герметиком. Герметизирующая жидкость действует как воздухонепроницаемый барьер, предотвращая смягчение запахов в помещении. Она остается в картридже, поэтому очистка безводного писсуара производится примерно 3-4 раза в год, что обеспечивает существенную экономию энергоресурсов.

Планы по широкому внедрению энергосберегающих технологий составляются с учётом их значимости. Так, до 31 % потерь материальных и энергетических ресурсов в развитых странах приходится на промышленность, 28 % — на логистику, 22 % — на бытовой сектор, и 19 % — на строительство. Соответственно этому в России действует Национальная энергетическая стратегия, которая рассчитана на период до 2035 года. Документ предусматривает:

• Последовательное ограничение использования энергозатратных технологических решений;
• Льготное налогообложение для предприятий, внедряющих материало- и энергосберегающие технологии;
• Постоянный контроль применения нормативных актов и требований, относящихся к данной области;
• Учёт требований энергосбережения при проектировании и модернизации новой техники.

Важно, что действующий в России закон о энергосбережении носит комплексный характер, поскольку с учётом его положений впоследствии было разработано немало межотраслевых нормативных актов.

Интересные факты

1. Дания занимает первое место в мире по уровню использования энергосберегающих технологий на душу населения. Так, до трети всей электроэнергии в стране вырабатывается ветровыми электростанциями.
2. 35 % всех энергозатрат в мировой промышленности идет на чёрную и цветную металлургию.
3. Компаниями Oak Ridge и General Electric создан новый тип бытового холодильника, который использует для создания холода специальные магниты. Такой холодильник, использует  магнитокалорический эффект, согласно которому снижение или повышение температуры материала достигается путем изменения магнитного поля. Удельное энергопотребление при этом снижается на 37…40 %.

Энергосбережение на предприятии. Эффективная экономия ресурсов.

Энергосбережение на предприятии является одной из самых актуальных проблем, с которой сталкивается промышленность. Это связано с постоянным ростом стоимости на электроэнергию и прочие энергоносители.

Производства затрачивают свои финансы на сырьё и материалы, топливо, на эксплуатационные работы, но самым дорогим является оплата за энергетическую составляющую.

Энергосберегающие мероприятия, которые вы проведете на вашем предприятии позволят вам значительно сократить затраты на энергоносители и тем самым положительно влиять на техническо-экономические показатели работы предприятия или производства. Это сразу наблюдается в увеличении рентабельности и улучшении конкурентоспособности выпускаемой продукции за счет снижения себестоимости выпускаемой продукции или услуг.

Энергосбережение на предприятии ведётся по следующим направлениям:

• увеличение эффективности производственного процесса
• экономия энергоресурсов

На сегодняшний день используется ряд эффективных способов для экономии электроэнергии. Основные из них:

• модернизация оборудования
• применение энергосберегающих технологий
• уменьшение потерь электроэнергии в электроприемниках и системах электроснабжения
• регулирование режимов работы оборудования
• улучшение качества электроэнергии

В промышленности можно применить очень много способов энергосбережения. Энергия и деньги — это две важные мотивации на пути к энергосбережению. Если доступ к энергии имеет лимит, то это дополнительная мотивация к экономии (например, лимитирование на использование газа).

Места с наибольшими энергозатратами

Большая часть технологических процессов на предприятиях происходят с использованием энергоносителей различного вида и назначения.

Во время организации своей деятельности предприятия используют энергоресурсы различных параметров, видов и назначения.

В качестве энергоресурсов чаще всего на предприятии используются:

• вода
• тепло
• электроэнергия
• воздух

На обеспечение производственного процесса и содержание зданий затрачивается до 30% закупаемых энергетических ресурсов и воды. Эти затраты складываются из затрат на отопление и освещение зданий, хозяйственно-питьевое водоснабжение и других точек обеспечения.

   Мероприятия по экономии электричества на предприятии

Освещение и обеспечение работы оборудования — самые энергозатратные направление. Отопление, водоснабжение и кондиционирование идут сразу после обеспечения освещения.

Поэтому, рекомендуем вам начать именно с уменьшения потребления электричества лампами освещения. Это достигается путем правильного подбора специализированных промышленных светильников и оптимизацией рабочего процесса вашего производственного оборудования. Принятие мер в этих направлениях — даст эффект экономии энергоресурсов.

Наибольший эффект дает правильная комплексная экономия, которая коснулась всех точек потребления — отопления, освещения, водоснабжения!

Нельзя экономить на отоплении и при этом злоупотреблять освещением. Такие полумеры значительно снизят эффект экономии, а то и вовсе не дадут нужного вам оптимизационного эффекта. Действовать надо комплексно.

Большинство зданий и помещений не отвечают современным требованиям по энергосбережению. Поэтому требуется дополнительные энергосберегающие стеклопакеты, утеплители, установка эффективной вентиляции и так далее.

Способы экономии электроэнергии

Мероприятия по экономии электроэнергии должны носить комплексный характер. Эффективность принятых мер зависит от качества проведенного вами энергоаудита предприятия и скрупулезного выполнения предписаний энергоаудиторов по вопросам экономии электрической энергии на производстве.

Со своей стороны мы предлагаем вам применить следующие меры. Они разделены для вашего удобства на три категории:

Простые способы

   Энергосбережение на предприятии с помощью экономии электричества

• покраска стен помещений в светлые тона. Это послужит увеличению уровня освещенности помещения. Экономия — 5-15% электроэнергии
• использование окон с увеличенной площадью стеклопакета, с рациональным расположением относительно хода Солнца. Экономия — до 20%
• не допускать отсечения и рассеивания поступающего света из окон шторами или иными предметами. Экономия — 1-5%
• очень важно поддержание чистоты источников света: окна, осветительные приборы должны обязательно быть чистыми и хорошо пропускать свет. Экономия от 3%
• замена устаревших и энергозатратных ламп накаливания в светильниках на энергосберегающие лампы, наиболее экономичны лампы со светодиодами. Экономия в сегменте потребления электричества на освещение — от 50 %
• контроль режима работы освещения. Включать источник света только по надобности, в вечернее время и избегать их работы в нерабочее время. Экономия — от 5%

Продвинутые способы

• назначение сотрудника, который будет нести ответственность за потребление электричества вашим производственным оборудованием и компьютерной техникой
• обучение сотрудников предприятия правильному обращению с оборудованием и компьютерной техникой. Постоянно включать и выключать персональный компьютер не надо (он потребляет не более 400 Вт в час). Как правило, современная компьютерная техника оснащена современным импульсным блоком питания, у которого потребление электричества в режиме простоя очень мало. Режим сна — наилучшее решение для компьютера во время кратковременного отсутствия сотрудника. Что касается принтеров, сканеров и прочей техники — необходимо просто их отключать тогда, когда не работаете с ними
• планомерная замена всего старого электрооборудования, аудио-видеоаппаратуры, силовых частей оборудования на современную и экономичную электротехнику. Разовые высокие расходы на приобретение вскоре будут компенсированы значительным снижением энергопотребления и своей повышенной эффективностью работы по сравнению с более старыми моделями. Простой пример, светильник с двадцатилетним стажем имеет КПД 65%, а современный новый светильник — КПД 95%. Экономия — от 20 до 80%
• оптимизация системы отопления и отключение непредусмотренных электронагревательных приборов отопления, которые были дополнительно использованы для обогрева помещения.

Высокотехнологические способы

   Энергосбережение на предприятии, высокотехнологические способы

• установка приборов учета электроэнергии с классом точности 1,0
• для потребителей с присоединенной мощность равной 150 кВт⋅ч — установка устройств компенсации активной и реактивной энергии
• высокую эффективность доказала установка всевозможных датчиков: присутствия, движение, реле времени. Позволяет экономить от 30% затрат на электроэнергию за счет сокращения «холостой» работы ламп освещения
• снижение электропотребления за счет оптимизации работы производственного оборудования путем установки частотно-регулируемых приводов для управления электродвигателей. Данная мера также эффективна в настройке параметров работы и регулирования режима работы оборудования, оптимизации рабочего процесса. Эффективность — от 20% затрат электроэнергии на работу электродвигателей
• установка качественных устройств плавного пуска оборудования. Необходимо для снижения вероятности перегрева и поломки электродвигателей

Системы отопления

Чтобы добиться стабильной экономии ресурсов при использовании системы отопления на любом предприятии, необходимо выполнить несколько основных условий. Считается, что руководство предприятия само знает, на чём и как ему сэкономить. Однако практика показывает, что без консультации специалистов узкого профиля на предприятиях упускаются важные моменты энергосбережения:

  Энергосбережение на предприятии с помощью оптимизации систем отопления

• экономия ресурсов начинается с анализа энергоносителя. Для большинства отечественных предприятий характерно использование тех природных ресурсов, которые легче приобрести или добыть. Например, если рядом расположен угольный разрез, проще топить именно углём. Но это вовсе не значит, что нужно отдавать предпочтение только традиционным энергоносителям
• вторым этапом модернизации отопительной системы будет повышение коэффициента полезного действия. Специалисты настоятельно рекомендуют максимально автоматизировать производственный процесс. Ручное управление никогда не сравнится с умными приборами почти мгновенно реагирующими на любые отклонения в работе системы
• и третья составляющая успеха — обеспечение качества используемого топлива. Чем оно выше, тем устойчивее и экономнее функционирует отопление. Экономия на качестве в расчете на уменьшение финансовых затрат в этом вопросе — самообман.

К основным способам экономии относят:

Простые методы

• обеспечение надёжной теплоизоляции, достигающееся в первую очередь защитой от холода наружных коммуникаций (теплотрасс) и помещений в целом — экономия от 15 до 20%
• использование отходов производства в качестве источника тепла (например, сжигание опилок или древесных отходов) — приносит до 20% и больше экономии

Продвинутые методы

• установка учётных приборов — настоящая классика энергосбережения, обеспечивающая экономию до 30%
• монтаж полов с подогревом обеспечивает экономию топлива в 40-50%, особенно осенью или в весенний период, когда отопление не включается на полную мощность, а температура окружающей среды не достигает максимально низких температурных показателей
• использование современных котельных приносит экономию в 20-25%

Высокотехнологические методы

• применение для отопления солнечных коллекторов. В ясные дни эти современные системы способны обеспечить 50% экономию основного топлива, использующегося в системе отопления.
• тепловые насосы. Высокую эффективность вам обеспечат как воздушные так и на основе грунтового коллектора. Эффект от внедрения данных систем — очень высок

Системы водоснабжения

Следует отметить, что потребление водных ресурсов в промышленности достигает всего 22-25%. Для сельского хозяйства эта цифра больше примерно в три раза. Но это не значит, что к водопроводной системе на предприятиях можно относиться халатно.

   Энергосбережение на предприятии с помощью экономии воды

Экономия воды, прежде всего, включает не только снижение объёмов потребления, но и обеспечение безопасности предприятия для окружающей среды. Все хорошо знают, насколько часто промышленные отходы попадают в грунтовые воды, а оттуда проникают в городские водопроводы, колодцы и скважины с питьевой водой. Изношенность сетей водоснабжения — настоящая катастрофа для окружающей среды.

На эту проблему и нужно ориентироваться в первую очередь при внедрении энергосберегающих технологий.

Простые методы

• своевременный ремонт и реконструкция трубопроводов — 20-30% экономии водных ресурсов
• установка современного сантехнического оборудования (кранов, смесителей, замен устаревших труб) в подсобных помещениях — от 20% экономии

Продвинутые методы

• установка приборов учёта — счётчики сокращают потребление до 40%
• специальные смесители с инфракрасными датчиками. Доказали свою незаменимость во всем мире. Экономия от 30-45%
• внедрение систем оборотного водоснабжения, в которых вода используется для охлаждения оборудования повторно — до 30-40%

Высокотехнологические методы

• использование безводных или маловодных технологий, которые требуют немалых капиталовложений в модернизацию производства, но при этом отличаются максимальной экономией — в некоторых случаях до 60-70%

Газоснабжение

Экономия газа — актуальная проблема для всех предприятий, нуждающихся в этом энергетическом ресурсе.

   Энергосбережение на предприятии с помощью экономии газа

Общеизвестно, что самый крупный потребитель указанного ресурса — промышленность (до 40% добычи). А больше всего нуждается в голубом топливе металлургическая отрасль.

Если газ не используется в технологических процессах, проблема его сбережения отпадает сама по себе, заменой газового оборудования на электрическое. Но в случае регулярной закупки газа всё время повышающаяся цена этого вида топлива и неэкономное использование способно привести к финансовой нерентабельности предприятия.

Цена газа всегда отображается в себестоимости выпускаемой продукции и, соответственно, снижает конкурентоспособность на рынке. Исключить подобные проблемы помогут различные методы экономии.

Простые методы

• установка счётчиков — давно известный и хорошо зарекомендовавший себя способ, приносящий экономию от 20 до 30%
• утепление помещений — метод актуален при использовании голубого топлива в качестве источника тепла на предприятии (экономия до 30-35%)

Продвинутые методы

• установка датчиков и регуляторов, позволяющих исключить ручное управление оборудованием
• терморегуляторы в печах для плавки стекла приносят экономию потребления в 12%. Показатель этот невелик, но за счёт стабильного сокращения потребления ресурса заметно снижается себестоимость выпускаемой продукции

Высокотехнологические методы

• снижение потребления за счёт использования органического топлива. Актуально для ТЭЦ и котельных (приносит стабильную экономию от 10%). Метод ценится за невысокие капиталовложения и быструю окупаемость. При применении этого решения — необходима замена оборудования

Результаты внедрения энергосберегающих решений

Использование вышеописанных методов и способов, особенно целенаправленная работа по энергосбережению — значительно снижает расходную часть бюджета предприятия касающуюся оплаты потребленных ресурсов.

Кроме того, во время оптимизации энергопотребления вы замените ваше устаревшее оборудование более новым и экономным.

Эффективность работы современного оборудования очень высокая — это повышает общую производительность вашего предприятия, понижает себестоимость продукции и улучшает ее качество.

Такой кумулятивный эффект крайне положительно сказывается на общей рентабельности бизнеса. Это доказано повсеместным внедрением политики энергосбережения в производствах Западной Европы и США, странах Юго-Восточной Азии. Предприятия которые будут игнорировать данные меры — обречены на технологическое отставание и последующий финансовый крах.

 

Смотрите также по теме:

   Повышение энергосбережения в бизнесе. Современный подход к технологиям.

   Оборотное водоснабжение на предприятие. Как сберечь водные ресурсы?

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[mailpoet_form id=»1″]

Применение энергосберегающих технологий

Для современной цивилизации одной из главных проблем ее успешного существования является ограниченность запасов природных невозобновляемых энергоресурсов (нефть, уголь, природный газ, торф).

Поэтому энергосбережение сегодня является приоритетным направлением развития всего современного мирового энергетического комплекса во всех странах нашей планеты.

Государственная политика Российской Федерации в области экономии энергии берет свое начало с принятием постановления Правительства РФ № 371 от 1.06.1992 г. «О неотложных мерах по энергосбережению в области добычи, производства, транспортировки и использования нефти, газа и нефтепродуктов». В том же 1992 г. была также одобрена основная концепция российской энергетической политики, а через четыре года был принят соответствующий закон 328-Ф3 «Об энергосбережении».

Само определение «энергосбережение» дается в ГОСТе Р51387-99 и предусматривает комплекс мероприятий правового, организационного, научного, технического, производственного характера, главной задачей которых является рациональное и эффективное использование энергоресурсов во всех отраслях народного хозяйства, а также повсеместная реализация возобновляемых источников энергии.

Это особенно актуально для России с ее традиционно энергоемкой экономикой, и первостепенной задачей сегодня является внедрение во всех отраслях промышленности современных энергосберегающих технологий и оборудования, глубокая модернизация ЖКХ, привлечение инвестиций, проведение разъяснительной работы среди населения и эффективная борьба с бесхозяйственностью.

Также приоритетным направлением развития энергетики признано широкое использование возобновляемых видов энергии: солнечной, геотермальной, ветра, гидро, приливов и отливов, биомассы и промышленных отходов. Кроме экономического эффекта немаловажную роль здесь играет и его экологическая составляющая.

Все эти мероприятия позволят существенно уменьшить нагрузки как на государственный, так и федеральные бюджеты, а также удержать резкий рост тарифов и существенно повысить конкурентоспособность всей экономики страны.

Современное энергосбережение предполагает проведение комплексных работ, прежде всего, по трем основным направлениям:

— рекуперация (повторное использование) энергопотерь;

— модернизация оборудования;

— интенсивное энергосбережение.

Одним из главных условий эффективного решения этих задач является так называемый энергоаудит, который предусматривает сбор и анализ информации практически по каждому объекту, потребляющему энергетические ресурсы.

Такое энергетическое обследование позволяет с максимальной эффективностью внедрять уже хорошо себя зарекомендовавшие конструктивные решения, позволяющие получить максимальный эффект в каждом конкретном случае.

Не менее важным в решении задачи снижения энергопотребления является и ее такая стратегическая составляющая, как правильно организованный учет, который предусматривает обязательное оснащение всех объектов приборами учета потребления энергии.

Создана в РФ и соответствующая законодательная база, где озвучены приоритетные энергосберегающие направления и доведенные показатели:

— постоянное снижение энергопотребления (в сопоставимых климатических условиях) не менее 3-х % в течение пятилетки;

— разработка новых правил государственных госзакупок, которые предусматривают замену стандартных ламп освещения на энергосберегающие, с возможностью предъявления требований по минимизации энергопотребления;

— обязательная маркировка продукции как отечественных производителей, так и зарубежных поставщиков, в которой должна быть представлена информация об энергоэффективности;

— внедрение более гибкой политики тарифного регулирования;

— включение в обязательном порядке при разработке инвестиционных программ развития сектора ЖКХ и мероприятий по снижению энергозатрат.

Современные энергосберегающие технологии

Это, как правило, целый комплекс мер, позволяющих существенно снизить бесполезные потери. Так, в соответствие с данными специалистов, в России доля энергозатрат в себестоимости выпускаемой продукции в отдельных отраслях промышленности составляет от 30 до 40 %.

Главная причина – морально и физически устаревшее оборудование, которое используется на крупных производствах, в сфере ЖКХ, других областях отечественной экономики.

Как частный пример, можно привести неэффективное использование электродвигателей, большинство из которых обладает избыточной мощностью.

Эту проблему во многих случаях решает внедрение частотно-регулируемого управления, позволяющее существенно снизить затраты на модернизацию, и при этом добиться экономии электроэнергии до 30-50 %.

Несомненно, еще одним перспективным направлением является так называемое «интеллектуальное освещение», позволяющее снизить потребление электроэнергии практически на порядок.

Такой эффект достигается за счет применения звуковых и оптических датчиков, включающих освещение только в необходимый период времени. При этом современные технологии позволяют автоматически поддерживать необходимую яркость с учетом внешней освещенности.

Также важной составляющей энергосбережения является качественная теплоизоляция зданий и сооружений, включающая соответствующее обустройство стен, кровли, применение современных стеклопакетов, энергосберегающих красок и т. д.

Хорошим эффектом в этом плане обладают и последние разработки современных котельных с повышенным КПД и возможностью использования различных видов дешевого и экологичного топлива.

Как уже отмечалось выше, очень перспективным является также освоение возобновляемых источников энергии (или так называемых альтернативных).

Здесь, прежде всего, предусматривается использование солнечной энергии с помощью специальных батарей и коллекторов, возведение гидроэлектростанций, использование энергии ветра (и т. д.), а также применение биотоплива, создаваемого из древесных, бытовых и производственных отходов.

По прогнозам специалистов, в ближайшем будущем самыми востребованными станут технологии, позволяющие уже сегодня создавать энергосберегающие дома, комфортные климатические условия в которых возможно поддерживать без применения традиционных систем отопления и кондиционирования.

Российское законодательство, регламентирующее сферу энергосбережения

Первоначально законодательные акты, уже перечисленные выше, носили скорее декларативный характер. Но со временем соответствующие дополнения сделали их жизнеспособными. Так, вызвавшая бурные реакции депутатов, но в итоге утвержденная новая редакция закона «Об энергосбережении…» (№261-ФЗ) была разработана с учетом последних тенденций в этой области. Это позволило вывести решение проблем энергоэффективности на качественно новый уровень.

С целью решения возможных спорных вопросов, и для регламентирования мероприятий по энергосбережению во всех сферах промышленности и ЖКХ, разрабатываются и соответствующие региональные законодательные акты.

Осуществление обратной связи от регионов в центр, по мнению специалистов, позволит в перспективе добиться общего снижения энергоемкости российской экономики до 40 %.