Энергосбережение и энергоэффективность

Энергосбережение и энергоэффективность –
теория и практика
Разумное и рачительное использование энергетических ресурсов является одной из самых
актуальных и насущных проблем современного
общества. Над решением задачи предотвращения
масштабного энергетического кризиса, способного
привести к катастрофе мирового масштаба, в
настоящее время работают ведущие научно-
исследовательские центры, крупные компании,
государственные корпорации. Наиболее
эффективным путем экономии ресурсов является
разработка и внедрение современных технологий
энергосбережения и повышение
энергоэффективности.
Энергосберегающими технологиями называют всевозможные промышленные и бытовые
процессы, призванные сократить потребление энергетических ресурсов и материалов на
единицу продукции или производство источника энергии. Реализацию процесса
энергосбережения возможно осуществить двумя путями – сокращение потребления
традиционных энергоносителей за счет их замены альтернативными источниками энергии
повышение эффективности их использования.
Нередко между понятиями энергосбережение и энергоэффективность ставится знак
равенства. Поэтому следует отметить, что под понятием энергетической эффективности
подразумевается комплекс характеристик,
отображающих соотношение эффективности
использования энергоресурсов к затратам на
получение этих ресурсов. К числу характеристик
энергосбережения относится класс
энергоэффективности, отражающий степень
полезности продукта с точки зрения экономии
энергоресурсов.
Разработка и внедрение прогрессивных технологий
энергосбережения и энергоэффективности как в
производственную, так и бытовую сферу, помимо прочего, является важнейшим шагом на
пути решения актуальных как никогда ранее экологических проблем, в числе которых
глобальное изменение климата, чрезмерное загрязнение атмосферы, истощение природных
ресурсов.
Основные пути экономии энергетических ресурсов
Далее рассмотрим базовые принципы экономии энергетических ресурсов, в числе
которых:
• замена традиционных энергоносителей альтернативными источниками энергии;
• применение вторичных энергоресурсов;
• внедрение энергоэффективных технологических процессов и замена оборудования;
• рационализация использования имеющихся энергоресурсов;
• оценка уровня целесообразности внедрения новых энергосберегающих технологий.
Вышеназванные принципы актуальны как для крупных промышленных предприятий, так и
для частных домовладений. При этом важно отметить, что энергосбережение основывается
не только на поисках дополнительных путей получения энергии, но и на рациональном
использовании и экономии имеющихся ресурсов.
Более подробно рассмотрим некоторые принципы повышения
энергоэффективности.
Альтернативные источники энергии
Сегодня как никогда ранее актуальна проблема
использования альтернативных источников энергии.
В большинстве случаев в качестве альтернативы
рассматриваются возобновляемые источники энергии,
такие как энергия солнца, воды, ветра, земной коры,
которыми можно, в определенной степени, заменить
традиционные энергоносители – нефть, газ, уголь и
древесину.
• Солнечная энергия. Энергию солнца сегодня используют посредством солнечных
батарей и коллекторов. Батареи представляют собой специальные фотоэлементы,
напрямую преобразующие энергию солнца в электричество. Коллекторы не
вырабатывают электрический ток, а нагревают теплоноситель, который может быть
использован для подогрева воды и прочих целей.
• Энергия ветра. Ветряные электростанции, вырабатывающие электроэнергию за счет
вращения лопастей, приводимых в движение ветром, в настоящее время достаточно
эффективно используются в раде стран Европы. Достаточно отметить, что треть
электроэнергии, потребляемой в Германии, вырабатывается на ветряных станциях.
• Энергия воды. В качестве альтернативного источника энергии вода рассматривается
не в плане выработки электроэнергии на гидроэлектростанциях. Специалистами
разработаны теплоносители, преобразующие тепло воды в озере или бассейне для
обогрева домов и их обеспечения горячей водой.
• Энергия земли. Аналогичные теплоносители способны накапливать тепло верхнего
слоя земной коры для использования в коммунальных целях. Подобные устройства
достаточно удобны в использовании, так как для их действия не требуется наличия
водных источников и громоздких ветряков - теплоносители могут располагаться на
небольшой глубине под газоном или в специальных скважинах.
Вторичные энергоресурсы
Повторное использование энергии является одним
из важнейших факторов энергосбережения. В
качестве примера использования вторичных
энергоресурсов можно привести модернизацию
систем вентиляции и кондиционирования воздуха
здания, позволяющую возвращать определенную
часть выходящего за пределы строения тепла. Этот
процесс называется рекуперацией.
Энергосбережение в данном аспекте выражается в
сохранении наличествующей в здании тепловой
энергии.
Принцип действия рекуператора достаточно прост – посредством пластин, обладающих
высокой теплопроводностью, теплый воздух, вытягиваемый из здания, нагревает
поступающие снаружи холодные воздушные потоки. Благодаря этому в здание поступает не
холодный, а слегка подогретый воздух, что снижает расходы энергии на отопление за счет
рационального использования имеющейся тепловой энергии.
Помимо пластинчатых рекуператоров, описанных выше, существуют и иные конструкции
устройств. В частности, достаточно распространены роторные рекуператоры с
вращающимися элементами и промежуточным теплоносителем.
Внедрение энергоэффективных технологических процессов и оборудования
Высокая значимость внедрения новых энергоэффективных технологий проявляется
наиболее зримо в промышленности, строительстве и быту.
Энергосбережение в промышленности
Промышленные предприятия чаще всего внедряют технологии, дающие значимый
энергосберегающий эффект. Представим наиболее эффективные меры энергосбережения в
промышленности.
• Базовые технологии для производств – использование теплообменников,
электродвигателей с переменной частотой вращения, сжатого воздуха, пара.
• Повышение эффективности производства энергии за счет модернизации котельных,
когенерации, тригенерации.
• Замена энергозатратного изношенного оборудования на современные эффективные
устройства. Следует отметить, что энергосберегающие режимы работы особо
актуальны для агрегатов, определенное время работающих с пониженной нагрузкой.
Существуют решения, позволяющие добиться снижения потерь энергии при работе
промышленного электрооборудования – внедрение частотно регулируемых приводов,
применение конденсаторных установок. Так, частотно регулируемые приводы с
интегрированными элементами оптимизации потребления электроэнергии,
позволяют изменять частоту вращения с учетом реальных нагрузок. Подобный режим
работы позволяет снизить энергопотребление на 30-50%. Важно отметить, что
применение частотно регулируемого привода зачастую не требует замены
имеющегося электродвигателя, что позволяет осуществить модернизацию
производства без значительных затрат. В настоящее время частотно регулируемые
приводы активно внедряются не только на промышленных производствах, но и в
сфере жилищно-коммунального хозяйства.
• Установка промышленных стабилизаторов напряжения. Проблема обеспечения
промышленных предприятий стабильным качественным напряжением остается по-
прежнему актуальной. Изношенные электросети и устаревшие трансформаторные
подстанции, снабжающие предприятия электроэнергией, в значительной мере
способствуют снижению энергоэффективности, частым простоям в результате
аварий, росту себестоимости выпускаемой продукции. Решить проблему
электроснабжения в рамках отдельно взятого предприятия возможно путем установки
промышленного стабилизатора необходимой мощности. При этом следует обратить
внимание на качество и надежность данного устройства, так как приобретение и
установка изделия от малоизвестного производителя не только не решит, но и
усугубит проблему. Лучшие в мире промышленные стабилизаторы
напряжения производит итальянская компания Ortea. Широкий ассортимент
устройств различной мощности позволяет обеспечивать качественным напряжением,
как небольшие производственные участки, так и крупные предприятия. Отметим, что
в модельном ряду изделий, производимых компанией, присутствует трехфазный
стабилизатор Sirius 6000 мощностью до 6000квА, не имеющий аналогов в мире.

26.09.2025