НОВЕЙШИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
Продолжаем знакомить вас с 40 технологиями. В предыдущих статьях мы познакомили вас с 30 из них. Сегодня представляем вам последние 10.
№31 ТЕПЛООБМЕННИКИ В СИСТЕМЕ ВЕНТИЛЯЦИИ (РЕКУПЕРАЦИЯ ТЕПЛА И ХОЛОДА)
КАК ЭТО РАБОТАЕТ:
Система вентиляции при удалении воздуха из здания зимой, забирает также и тепло.
Снижать скорость воздухообмена нельзя, ухудшаются параметры микроклимата.
Для снижения энергозатрат применяют теплообменники.
Теплообменники устанавливают в системе вентиляции.
Тепловая энергия от воздуха из вытяжного канала передаётся воздуху в канале притока.
Летом теплообменник работает в обратную сторону: охлажденный кондиционерами воздух из помещений охлаждает входящий поток.
Теплообменники в системах вентиляции бывают следующих видов:
- радиаторного типа (холодный и теплый воздух проходят по разным каналам, но у них общие стенки – так происходит теплообмен),
- теплообменники с дополнительным теплоносителем (в приточном и вытяжном канале устанавливают два радиатора, которые связаны между собой трубопроводами с газом или жидкостью),
- теплообменники, которые частично смешивают потоки «грязного» и свежего воздуха.
ПЛЮСЫ ЭТОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ:
- экономия энергозатрат на отопление и охлаждение помещений,
- уменьшение выброса тепла в атмосферу – забота об окружающей среде.
МИНУСЫ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
Теплообменники занимают много места, размер короба в два-три раза превышает размеры вентиляционных каналов.
Необходимо проектировать систему вентиляции с учетом блоков теплообмена сразу, дооборудовать потом сложно.
РЕКОМЕНДАЦИИ
Системы теплообмена устанавливают не только в жилых, служебных и административных помещениях.
Различное оборудование при работе выделяет тепло, которое можно использовать для обогрева других помещений.
Компьютеры и сетевое оборудование в серверных помещениях требуется охлаждать постоянно, в любое время года.
Выделяемое электросхемами тепло с помощью теплообмена в вентиляции можно использовать для отопления.
Такая же история и с промышленным оборудованием и с животноводческими фермами – тепло выделяемое животными тоже можно использовать для экономии на отоплении.
№32 ГЕЛИОАКТИВНЫЕ ЗДАНИЯ
Стены и крыша гелиоактивного здания покрыты панелями, которые поглощают энергию солнечного излучения и нагревают теплоноситель.
Экраны, которыми покрыто здание пропускают солнечные лучи.
За экранами циркулирует теплоноститель.
Теплоносителем может быть воздух, вода, газ.
За каналами с теплоносителем установлена светопоглащающая поверхность.
Поверхность нагревается и тоже излучает тепло.
Гелиоактивные системы –это одна из новейших технологий энергосбережения.
Здание проектируют с учетом гелиоактивных систем.
Гелиоактивные панели используются для отопления помещений, нагрева воды.
Для того, чтобы в темное время суток было достаточно тепла – используют аккумуляторы тепла.
ПЛЮСЫ ТЕХНОЛОГИИ:
- Гелиактивное здание может полностью отапливаться за счет энергии солнца.
- В солнечных регионах гелиоактивные панели обеспечивают больше половины потребности в горячей воде.
- Потоки воздуха, которые используются для отопления, также участвуют в организации воздухообмена.
МИНУСЫ ЭТОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
- Высокая стоимость гелиоактивных систем.
- Здание должно быть построено с учетом эффективного энергосбережения.
- Переоборудовать обычное здание в современный гелиоактивный комплекс сложно и дорого, нужно проектировать и строить с нуля.
РЕКОМЕНДАЦИИ
Применение гелиоактивных технологий оправдано в солнечных регионах страны.
В других регионах можно использовать гелиактивные панели в летний период времени.
№33 СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ
Для решения локальных задач отопления и нагрева воды – устанавливают отдельные солнечные коллекторы.
Солнечные коллекторы – отдельные панели, которые поглащают солнечное тепло и нагревают жидкий теплоноситель.
Коллекторы можно устанавливать на солнечную сторону или крышу здания.
В отличии от гелиоактивного здания, полностью обеспечить здание теплом несколько солнечных коллекторов не смогут, но снизят затраты на отопление и горячее водоснабжение.
Солнечные коллекторы – это новая технология энергосбережения, но уже есть в продаже готовые комплекты для нагрева воды и отопления помещений.
В состав таких комплектов входят панели солнечного коллектора, накопители тепла, трубопроводы.
Система 2-х контурная.
Вода циркулирует по каналам коллектора без дополнительных насосов, за счет нагревания.
Горячая вода аккумулируется в накопителе (большом баке с термоизоляцией) и расходуется потребителями уже из него.
№34 СВЕТОДИОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
Наружное и внутреннее освещение с помощью светодиодов постепенно входит в норму.
Несколько лет назад учёным удалось повысить яркость светодиодов.
По энергоэффективности в освещении светодиодам нет равных.
При том же уровне освещения, потребление электроэнергии снижается в несколько раз.
По сравнению с лампами накаливания в 8 раз, а по сравнению с энергосберегающими газоразрядными лампами в 3 раза.
КАК РАБОТАЕТ ЭТА ТЕХНОЛОГИЯ
На небольшую электронную плату крепят светодиоды.
Светодиоды – это полупроводники, которые светятся при пропускании через них электрического тока.
В зависимости от состава полупроводника изменяется спектр излучаемого света.
Светодиоды используют в бытовой технике, переносных осветительных приборах.
Благодаря низкому энергопотреблению значительно увеличен срок автономности перносных устройств (гаджетов, фонарей и т.д.)
ПЛЮСЫ СВЕТОДИОДОВ:
- впечатляющие результаты по энергосбережению, светодиоды – это одна из новых технологий энергосбережения, которая стала массовой;
- долговечность светодиодов;
- светодиодные лампы меньше нагреваются, можно использовать для колбы пластик, а не стекло;
- лампы выпускаются под все стандартные цоколи и разъёмы;
- светодиодные лампы не мерцают;
- в составе ламп нет вредных соединений, их не надо специально утилизировать.
МИНУСЫ
- относительно высокая стоимость светодиодных изделий;
- встречается экономия производителей на периферийных деталях, именно они выходят из строя в светодиодной лампе, сами светодиоды долговечны;
- ухудшение, со временем, светоотдачи светодиодных источников света.
РЕКОМЕНДАЦИИ:
Можно использовать светодиодные лампы для внутреннего и наружного освещения, световой индикации приборов.
Здесь вы можете узнать про сокращение затрат на освещение и обследование системы освещения.
№35 ЭНЕРГИЯ ВЕТРА – РОТОРНЫЕ ВЕТРОГЕНЕРАТОРЫ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ
Использовать обычные ветрогенераторы на большей территории нашей страны не выгодно.
Лопастные ветрогенераторы с горизонтальной осью можно использовать на морском побережье.
Новая технология энергосбережения – это роторные генераторы, карусельного типа.
Главная особенность этих устройств – они начинают работать при скорости ветра 3 м/с.
Изогнутые лопасти установлены на горизонтальный барабан.
Роторным ветрогенераторам не страшны турбулентные процессы в воздухе у поверхности земли.
Воздушный поток у поверхности земли не постоянен из-за препятствий, поэтому мощные лопастные ветрогенераторы поднимают на высоту 100 метров.
ПЛЮСЫ РОТОРНЫХ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ:
- низкая себестоимость производства, нет необходимости устанавливать несущую 100- метровую башню;
- возможность установить на любом здании;
- не высокая скорость вращения ротора – нет разрушающей вибрации, повышенного шума.
ЕСТЬ И МИНУСЫ ЭТОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ:
- не высокая мощность, для обеспечения здания нужно несколько таких генераторов;
- необходимо использовать устройство для преобразования тока от генератора в бытовое напряжение (220В, 50Гц) – это делает инвертор;
- при использовании ветрогенератора, как основного источника электроснабжения, необходимо устанавливать дорогие аккумуляторы (для безветренной погоды);
- необходимо использовать ограждение, для обеспечения безопасности людей и животных;
РЕКОМЕНДАЦИИ:
Использовать ветрогенераторы роторного типа можно на любом здании, для уменьшения нагрузки на электросеть.
Такие генераторы могут служить источником электроснабжения для небольших технологических объектов, где нет стационарной электросети (вышки сотовой связи, метеорологические станции, удаленные базы отдыха).
№36 ЭНЕРГИЯ ПРИЛИВОВ И ОТЛИВОВ – ПОДВОДНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Амплитуда океанских приливов и отливов достигает десятков метров.
Огромные массы воды, с большой скоростью двигаются в одну сторону во время прилива и в обратную при отливе.
Для преобразования этой энергии в электричество используют приливные электростанции.
Использование новой технологии энергосбережения – энергии приливов и отливов, встречается все чаще.
Они могут быть стационарными – на дно устанавливают стойку с большими лопастными генераторами.
Могут быть и передвижными – плавучая платформа в выбранном месте опускает на дно массивную раму с генераторами.
Поток воды вращает лопасти генераторов, а электроэнергия передаётся на берег по кабелю.
ПЛЮСЫ ТАКОЙ ТЕХНОЛОГИИ:
- в отличии от ветра, продолжительность и амплитуда прилива и отлива в каждой местности известна и постоянна, такая станция может быть постоянным источником энергии;
- энергия приливов – возобновляемый природный ресурс, нет доказанного отрицательного влияния на окружающую среду;
- приливная электростанция может стать основным источником электроснабжения для прибрежного города.
МИНУСЫ ТЕХНОЛОГИИ:
- высокая стоимость изготовления и установки станции, окупаемость за счет электроэнергии – десятки лет;
- возможность использовать только в местах с большой амплитудой прилива и отлива (как правило, это океанские побережья);
- затрудняет судоходство и рыбный промысел в месте установки.
№37 ОБОРОТНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Для снижения объёма потребления воды на предприятиях, жилых и офисных зданиях, можно использовать оборотные системы водоснабжения.
На промышленных предприятиях, где вода необходима для технологических процессов, используют системы очистки, охлаждения.
Вода фильтруется, очищается и попадает обратно в систему технического водоснабжения.
При охлаждении воды тоже можно использовать теплообменники, а не просто отводить тепло в атмосферу.
Сохраненное тепло можно использовать для отопления предприятия или соседних зданий.
Очистить сточные воды до состояния питьевой воды сложно и дорого.
В системах оборотной воды зданий предусматривают разделение трубопроводов.
Отдельно питьевой трубопровод и технический.
Технический трубопровод может использоваться для уборки помещений, слива сантехники, полива газонов, уборки территории.
Использование систем оборотной воды приводит к значительной экономии.
Для хранения запаса очищенной оборотной воды используют накопительные резервуары.
ПЛЮСЫ ТЕХНОЛОГИИ:
- снижение расходов на водоснабжение, а в некоторых случаях и на отопление;
- запас автономности предприятия за счет объёма технической воды.
МИНУСЫ ТЕХНОЛОГИИ:
- увеличение расходов при проектировании и строительстве зданий с системами оборотной воды (установка градирней охлаждения, дублирующего водопровода, резервуаров для технической воды);
- при низком расходе технической воды переполняются накопительные резервуары и излишки сливаются в систему водоотведения;
- дорогие установки очистки воды, они требуют регулярного обслуживания, замены химических реактивов.
РЕКОМЕНДАЦИИ:
Оборотные системы – это новая технология энергосбережения, но это затратная технология.
Использование систем оборотной воды целесообразно там, где нет источника централизованного водоснабжения, либо возможность потребления ограничена (дефицит воды).
В районах с низким качеством воды (высокое содержание примесей), такая вода требует подготовки и очистки до подачи потребителю – это более дорогая вода.
Узнать еще про экономию воды и обследование водоснабжения.
№38 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕПЛОАККУМУЛЯТОРЫ
Электрический теплоаккумулятор – это электрический конвектор, в котором установлены блоки накопления тепла.
Блоки делают из чугуна, камня (магнезит) и даже соли.
Блоки покрыты теплоизоляцией.
Электрический теплоаккумулятор потребляет максимальное количество электроэнергии в ночное время.
Он отапливает помещение и нагревает тепловые аккумуляторы, этим процессом руководит электронный блок.
В дневное время, когда стоимость электроэнергии выше, а также выше общая нагрузка на электросеть, теплоаккумулятор не потребляет электричество, он отдает накопленное блоками тепло.
После того, как блоки охладятся, прибор работает, как обычный конвектор.
Заряжать блоки он будет ночью.
ПЛЮСЫ НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ:
- экономия электроэнергии, в ночное время электричество дешевле;
- равномерный нагрев помещений за счет управления электроникой и показаний датчиков температуры;
- снижение пиковой нагрузки на электрическую сеть.
МИНУСЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕПЛОАККУМУЛЯТОРОВ:
- большая масса приборов;
- высокая стоимость.
Электрические теплоаккумуляторы используют при 2-х тарифной системе оплаты за электричество.
При частых перебоях в электроснабжении такие приборы увеличивают автономность.
№39 ПЛАВУЧИЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР
№40 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.
ПОДВОДЯ ИТОГ – ИННОВАЦИИ В ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИИ
Инновации в энергосбережении позволяют существенно сократить расход исчерпаемых природных ресурсов.
Помимо увеличения энергопотребления во всем мире не менее остро стоит целый ряд глобальных экологических проблем.
Их решение напрямую зависит от своевременного применения целого комплекса мероприятий, позволяющего снизить потребление основных энергоресурсов.
Таким образом, используя инновационных технологии в энергетике можно убить сразу двух зайцев:
Обеспечить рациональное потребление полезных ископаемых и сохранить природу в ее первозданной красе.
Безусловный лидер альтернативной энергетики дня сегодняшнего – это биотопливо.
Побочный продукт пищевой и перерабатывающей отрасли этанол успешно применяется в качестве основного вида топлива для промышленных потребностей и заправки автотранспорта.
Благодаря переориентации многих сельскохозяйственных регионов на выращивание рапса, в РФ в ближайшей перспективе биоэтанол на энергетическом рынке сможет потеснить солярку и бензин.
Неплохие результаты в южных регионах демонстрируют ветряные парки.
Однако в условиях климатических поясов России такие инновации в энергосбережении пока что не могут рассматриваться в качестве реальной альтернативы традиционной энергетике.
21.02.25