Енергнозберігаючі технології здатні звести до мінімуму непотрібні втрати енергії, що сьогодні є одним з пріоритетних напрямків не тільки на державному рівні, а й на рівні кожної окремо взятої родини. Це пов’язано з дефіцитом основних енергоресурсів, зростаючої вартістю їх видобутку, а також з глобальними екологічними проблемами.
Впровадження енергозберігаючих технологій в господарську діяльність як підприємств, так і приватних осіб на побутовому рівні, є одним з важливих кроків у вирішенні багатьох екологічних проблем – зміни клімату, забруднення атмосфери, виснаження копалин ресурсів та інші, інформує proektozbereshennya.io.ua
Економія енергії – це ефективне використання енергоресурсів за рахунок застосування інноваційних рішень, які осуществіми технічно, обгрунтовані економічно, прийнятні з екологічної та соціальної точок зору, і не змінюють звичного способу життя.
Умовно, сучасні енергозберігаючі технології можна поділити на кілька видів, залежно від сфер вживання:
– Енергозберігаючі технології на виробництві;
– Енергозберігаючі технології на транспорті;
– Енергозберігаючі технології індивідуального споживання;
– Енергозберігаючі технології загального споживання.
Основні напрями і способи енергозбереження:
– Економія електричної енергії (освітлення, електропривод, електрообігрів та електроплити, холодильні установки та кондиціонери, споживання побутових і промислових пристроїв, зниження втрат в електромережі);
– Економія тепла (зниження тепловтрат, підвищення ефективності систем теплопостачання);
– Економія води (водозабір, споживання у побуті та на виробництві, зниження втрат і підвищення ефективності систем водопостачання);
– Економія газу (споживання в побуті та на виробництві, зниження втрат і підвищення ефективності систем газопостачання);
– Економія палива (зниження споживання в двигунах внутрішнього згоряння, альтернативні види та гібридні системи, зниження втрат і підвищення ефективності виробництва електричної та теплової енергії).
Енергозбереження – дуже важливе завдання по збереженню природних ресурсів.
Економія електроенергії
- максимальне використання денного світла (збільшення кількості, площі та прозорості вікон);
- збільшення відбиваючої здатності (світлі стіни та стелі);
- оптимальне розміщення джерел штучного світла (місцеве, направлене освітлення);
- використання освітлювальних приладів лише за необхідністю;
- підвищення світловіддачі наявних джерел світла (заміна люстр, відбивачів тощо);
- використання приладів управління освітленістю (датчики руху, акустичні датчики, датчики освітленості, таймери, дистанційне керування, дімери);
- запровадження автоматичної системи диспетчерського управління зовнішнім освітленням (АСДУ НО);
- установка інтелектуальних розподілених систем управління освітленн
- ям.
Економія тепла
Заходи по зниженню втрат тепла та підвищенню ефективності систем теплопостачання:
джерело теплопостачання
- зменшення витрат енергії та тепла на власні потреби;
- використання сучасного обладнання з вищим ККД теплогенерації, напр. конденсаційні котли;
- використання вузлів обліку теплової енергії;
- використання ко- і три- генерації.
теплові мережі
- ізоляція мереж для зниження втрат тепла у довкілля;
- скорочення шляху теплоносія від виробника до споживача теплової енергії (напр., міні-котельня у будинку)
- оптимізація гідравлічних режимів тепломереж;
- зменшення протікань.
споживачі
- належна ізоляція опалюваних приміщень;
- використання систем місцевого регулювання опалювальних приладів;
- переведення будинків в режим нульового споживання тепла для опалення (температура всередині підтримується за рахунок внутрішнього тепловиділення та гарної ізоляції);
- використання вузлів обліку теплової енергії.
Економія води
- встановлення приладів обліку використання води;
- використання води лише коли дійсно необхідно;
- встановлення установка зливних бачків, які мають функцію вибору інтенсивності зливу;
- встановлення автоматичних регуляторів витрат води, аераторів, сенсорних датчиків
Економія газу
- підбір оптимальної потужності котла та насосу (наприклад, якщо є пікове, але нечасте, навантаження, можливо краще замість одного придбати два котла меншої потужності, один з яких працюватиме постійно, а другий включатиметься за потреби);
- належна ізоляція опалюваних приміщень, ефективні радіатори;
- використання на газових плитах посуду з широким пласким дном, підігрів лише необхідної кількості їжі та води;
- за можливості перехід на альтернативне опалення (напр., котли на біомасі, сонячні колектори, теплові насоси).
Енергозберігаючі технології
Кластер
“Пасивний дім” рятує гроші
Заборгував – відключили. Такий принцип взяли за озброєння постачальники енергії Уманщини. Причина – ситуація в країні: “Нафтогаз” витискає з облгазів усі борги та накладає штрафи. А місцеві енергомережі змушені справно передавати кошти енергогенеруючим підприємствам. Жителям тепер діватись нікуди: або плати, або живи без газу чи електрики. Від держави допомоги не чекай. Третій вихід – навчитися не витрачати зайвого. Як у Європі. Деякі люди вже не чекають – у нашій області уже з᾿являються будинки, де за опалення власники платять копійки…
У 15 разів – така різниця по тепловтратам між звичайним українським будинком та європейським. Більше того, за кордоном уже працюють
будинки, які вміють гріти себе самі. Їх називають “пасивними”. Або “енергоефективними”. Такий будинок є в Києві. Ще один зводять під Каневом. І перші проекти починають продумуватись в Умані. Експерт з систем опалення та утеплення, Юрій Довганич, стверджує – у нас можна економити. Бо найголовніше в європейських будинках сховане під штукатуркою, підлогою та стінами. Тому тим, у кого є будинок, можна не будувати нове. А лише вдосконалити старе. Щоб навіть в жорстокому світі “покращення”, платити за газ і світло копійки. Бо німці порахували – кожна вкладена в утеплення гривня за 5 років зекономить вам 7 гривень. Тому що утеплення працює цілодобово, круглий рік, без сну та відпочинку: взимку зберігає тепло, влітку – прохолоду. Звичайно, якщо до цього питання підійти “з головою”.
Секрет перший: вентиляція
У нас про це не чули. Перше, що відрізняє енергоефективний будинок від українсько-радянського типу – це система вентиляції.
– Європейський будинок – герметичний термос. – розповідає Юрій Довганич. – Наш – печера, з джерелом тепла, і протягами. Коли ви провітрюєте кімнату – втрачаєте цінне тепло. Не провітрюєте – задихаєтесь, хворієте вірусними захворюваннями. У пасивних будинках інакше – повітря повністю замінюється за одну-три години. Але… залишається теплим.
Цінуємо тепло: Повітря, яке виходить з будинку, у такому рекуператорі віддає тепло свіжому повітрю, що заходить в оселю
Це забезпечує спеціальна система вентиляції. Вона забирає повітря з-під підлоги або знизу та виводить назовні через спеціальний пристрій – рекуператор. Повітря ззовні потрапляє до будинку через забірну трубу і входить до “рекуператора”. Де взимку підігрівається повітрям, яке покидає будинок. А влітку… охолоджується. Потім через воздуховоди підігріте повітря потрапляє в кімнати. Таким чином можна зменшити тепловтрати на 30-70%. Адже повітря, що надійшло в оселю через “рекуператор”, потрібно буде нагріти на кілька градусів, а не на десятки. Така система економить гроші не лише взимку, а й влітку. Бо охолоджує повітря, яке входить в оселю. Зменшуючи витрати на кондиціонування.
Секрет другий: утеплення
Улюблений метод утеплення в Умані – це пінопласт “п᾿ятірка”. Все просто та дешево. Обклав ззовні будинок пінопластом товщиною 5 сантиметрів, заштукатурив – і тепло.
– Насправді, якщо дивитись на наші будинки, то здебільшого товщина 5 сантиметрів для пінопласту – це мало. – стверджує Юрій Довганич. – мінімально потрібно 8-10 сантиметрів. З запасом – 15-сантиметровий пінопласт. Але цей утеплювач не рекомендую. Бо пінопласт – це найгірше, що можна взяти для утеплення. Згодом він “розсипається” під дією спеки. І через 7-10 років доведеться усе “здирати” та робити заново. Крім того, він “не дихає”, не виводить пар. А горить так, що за лічені хвилини будинок може спалити.
Співмірне по ціні утеплення, але екологічне – це мати з базальтової вати. “Дихають”, не горять. Монтуються таким же методом, як пінопласт. А найкращий утеплювач – піноскло. Легке, тепле, не є перепоною для пару. Щоправда, таке утеплення відчутно дорожче. Але можете бути впевненими – будинок буде залишатися таким же енергоефективним при ваших дітях та правнуках.
Слід ще звернути увагу, що не лише стіни потрібно утеплювати. Є ще стеля, фундамент. Якщо мета – звести нанівець енергетичну кризу та змусити Росію видобувати менше газу, значить потрібно утеплюватись “на повну”.
Секрет третій: вікна
Енергоефективний будинок – це “термос”. Вікна – другі по кількості тепловтрат, після вентиляції. Тому до їх вибору потрібно підійти уважно та виважено. Дешеві вікна=висока оплата за тепло.
– Має бути якісний профіль та фурнітура. Довговічні, надійні вікна. – впевнений Юрій Довганич. – проте не варто гнатися за супердорогими “енергозберігаючими” вікнами. Символічне зменшення тепловтрат не співмірне ціні. Досить поставити… два вікна. Наприклад, зовнішнє двокамерне. І внутрішнє – однокамерне. По ціні це вийде відчутно дешевше за “енергозберігаючі вікна”, з трьома камерами, спеціальними плівками й склопакети з газом. На практиці від парного встановлення вікон ви отримуєте чотири шари повітря та 5-скла.
Піролізний камін: він за одну закладку дров гріє будинок протягом 12 годин та уміє через повітряні канали розносити тепло по оселі
Секрет четвертий: опалення
Повністю “пасивні” будинки мають своє опалення – це або компактні електричні панелі, або “теплові насоси”. Постачання енергії відбувається за рахунок сонячних батарей на даху. Також гріють будинок і побутові прилади. Лише в “скрутні морози” доводиться брати електроенергію з мережі. Але ці технології ще надзвичайно дорогі. Для наших реалій ближче газове опалення, піч або електрообігрів. Але не прості…
– Розраховуйте, щоб у вас було два незалежних джерела тепла. – радить Юрій Довганич. – першим джерелом може бути сучасний газовий котел або електричне опалення. Це дозволить варіювати температуру в залежності від кімнат. Якщо усе утеплено, зроблена вентиляція і вікна, а тепловтрати доведені до європейських стандартів, то навіть з драконівськими тарифами ви будете сплачувати мінімув втричі менше за сусідів. Друге джерело – піролізний камін або піролізна піч. Обов᾿язково – з забором повітря знадвору. Бо працюючий камін споживає багато повітря. Такі каміни працюють з ефектом подвійного горіння та на одній закладці дров здатні працювати 8-12 годин. Вони в залежності від моделі можуть мати водяну рубашку та підключатися до системи опалення. Або роздавати тепло по кімнатам через спеціальні повітряні канали. Не раджу булеряни. В умовах вологої зими вони не завжди добре працюють та забезпечують нормальну тягу.
В умовах, коли українсько-російські стосунки зіпсовані газом, надіятися що тепло буде дешевим, уже приходиться. Вихід один – йти шляхом Європи. І замовляючи утеплення свого будинку чи квартири, самому знати, що мають зробити працівники. Бо в світі сучасних технологій покласти п᾿ятисантиметровий пінопласт на стіну – це далеко не все… І вкладаючи сьогодні гроші в утеплення, вікна, вентиляцію, ми будемо отримувати економію усе життя…
Основні технології відновлюваної енергетики
Вітроенергетика
Вітер утворюється в результаті нерівномірного нагрівання поверхні Землі Сонцем. Потоки повітря можуть бути використані для приведення в рухвітрових турбін. Принцип дії всіх вітроустановок один: під напором вітру обертається вітроколесо з лопатями, яке передає крутний момент через систему передач валу генератора, що виробляє електроенергію. Реальний ККДкращих вітрових коліс досягає 45% у разі стійкої роботи при оптимальній швидкості вітру. Існують дві принципово різні конструкції вітроенергетичних установок: з горизонтальною і вертикальною віссю обертання[3].
Сучасні вітрові турбіни мають номінальну потужність від, приблизно, 600 кВт до 5 МВт. Найпоширенішими в комерційному застосуванні, наразі, є повітряні турбіни з номінальною потужністю в діапазоні 1,5—3 МВт. Потужність вітрового потоку пропорційна до площі його перерізу і має кубічну залежність від швидкості вітру, тобто його потужність зростає ще швидше, ніж швидкість вітру[4]. Найкращими для розташуваннявітрових електростанцій є місцевості з потужними та сталими вітрами, такі як прибережні смуги та вершини гір.
Гідроенергетика
Гідроелектростанція в Нью-Мексико (США)
Гідроенергетика — область господарсько-економічної діяльності людини а також сукупність природних і штучних підсистем (гідроелектростанцій), що служать для перетворення енергії водного потоку в електричну енергію. На цих електростанціях, як джерело енергії використовується потенціальна енергія водного потоку, першоджерелом якої є Сонце, що випаровує воду, котра згодом випадає на височинах у вигляді атмосферних опадів і стікає вниз, формуючи ріки.
Гідроелектростанції зазвичай будують на ріках, споруджуючи греблі та водосховища. Також можливе використання кінетичної енергії водного потоку на так званих вільнопотокових (дериваційних) ГЕС.
Оскільки густина води приблизно в 800 разів більша за густину повітря[5][6], навіть повільний потік води, або слабка океанська течія може виробляти істотну кількість енергії.
Станом на 2006 рік гідроенергетика забезпечує виробництво до 88% відновлюваної і до 20% всієї електроенергії у світі, встановлена гідроенергетична потужність досягла 777 ГВт.
В останні десятиріччя проводяться широкомасштабні дослідження практичного використання значного потенціалу течій в морях і океанах, які підрозділяють на неперіодичні, мусонні (пасатні) й припливновідпливні. З них в першу чергу розглядається можливість використання енергії головних неперіодичних течій (Гольфстрім, Куросіо та ін.), сумарний енергетичний потенціал яких за різними методиками оцінюється від 5 до 300 млрд кВт[7].
Сонячна енергетика
Колектор теплової енергії сонячного світла
При термодинамічному методі електричну енергію за рахунок використання сонячної енергії можна отримати використанням традиційних схем в теплових установках, в яких теплота від згоряння палива замінюється потоком концентрованого сонячного випромінювання.
Існують сонячні теплоелектростанції трьох типів:
- баштового типу з центральним приймачем-парогенератором, на поверхні якого концентрується сонячне випромінювання від плоских дзеркал-геліостатів;
- параболічного (лоткового) типу, де в фокусі параболоциліндричних концентраторів розміщуються вакуумні приймачі-труби з теплоносієм;
- тарілкового типу, коли в фокусі параболічного тарілкового дзеркала розташовується приймач сонячної енергії з робочою рідиною.
Сонячна фотоенергетика являє собою пряме перетворення сонячної радіації в електричну енергію. Принцип дії фотоелектричного перетворювача базується на використанні внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках і ефекту ділення фотогенерованих носіїв зарядів (електронів і дірок) електронно-дірковим переходом або потенційним бар’єром типу метал-діелектрик-напівпровідник.
В цьому контексті, «сонячна енергія» може позначати енергію, отриману від сонячного випромінення. Існують різні шляхи застосування енергії сонячного випромінення, включно із:
- Генерування електричної енергії із використанням сонячних елементів.
- Генерування електричної енергії із використанням концентраторів сонячного випромінення.
- Генерування електричної енергії шляхом нагрівання стисненого повітря для обертання турбін.
- Генерування електричної енергії на геосинхронній орбіті із використанням штучних супутників — орбітальної енергетичної системи.