Материал из ВикиПро: Отраслевая энциклопедия. Окна, двери, мебеля
Энергоэффективность и энергосбережение — это бережное отношение к энергии в любой сфере и ее безвредное производство. Кто эффективно использует энергию, тот предотвращает злоупотребление ресурсами, сохраняя при этом окружающую среду.
Управление энергоэффективностью выражается в уменьшении потребления ресурсов при выполнении равного объема работ: освещения и/или обогрева заданной площади, производства какого-либо товара и т. Для жителей проект энергоэффективности будет означать уменьшение платежей за коммунальные услуги. Для государства- снижение тепловой годовой нагрузки на системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. В более глобальном плане – для любой страны применение энергоэффективных технологий и программ будет обеспечивать рост производства при экономии ресурсов, например, газа. Уменьшится выброс в атмосферу парниковых газов, что благоприятно скажется на экологии. В развитых странах уже не одно десятилетие ведется разработка проектов энергоэффективных технологий. И в этой области есть достигнуты определенные успехи. По факту на 2011г. энергоемкость российской экономики вдвое выше, чем мировой экономики в целом, и в три раза больше, чем в странах Евросоюза и Японии. Это происходит потому, что энергоэффективность и энергосбережение в России еще не развито на должном уровне. Приведем примеры программ по энергосбережению в других странах.
Дерево из солнечных панелей в Австрии
ВеликобританияВ марте 2011 года в Великобритании был представлен Билль об использовании энергии (UK Energy Bill), цель которого — стимулировать использование энергоэффективных технологий в строительстве жилья и коммерческих объектов. Законопроект одобрен обеими палатами Парламента и в октябре получил королевскую санкцию. Согласно этому закону, выполнять работы по улучшению энергоэффективности можно будет без предварительного финансирования. С апреля 2016 года частный арендодатель не сможет отказать съемщику, желающему произвести какие-либо изменения в доме, чтобы минимизировать потребление энергии. С апреля 2018 года сдавать недвижимость, не отвечающую основным требованиям энергоэффективности, будет нарушением закона. Остается открытым вопрос о применении Плана по сокращению выбросов углекислого газа (Carbon Plan), который содержит ряд инициатив, направленных на борьбу с изменением климата в ближайшие пять лет. Британское правительство также планирует пересмотреть положения об использовании сертификатов об энергоэффективности и внести изменения в нормы строительства. Франция Во Франции был опубликован ряд постановлений в рамках закона «Гренель II», который предусматривает различные меры, направленные на защиту окружающей среды. Согласно одному из постановлений, компании, численность работников которых превышает 500 человек, должны сделать отчеты об объеме выбросов углекислого газа, в том числе, если его источником являются электрические приборы и отопительные системы. Закон также применяется к общественным организациям с количеством сотрудников более 250 и муниципалитетам с населением более 50 000 человек. Отчет должен содержать комплект мер по борьбе с выбросами углекислого газа на ближайшие три года. Постановление о градостроительстве отменяет ограничения по использованию экологичных строительных материалов и оборудования, в частности фотогальванических установок на крышах зданий. Поправка к строительному кодексу обяжет владельцев жилых комплексов приобрести зарядные установки для электромобилей. Эти устройства должны покрывать 10 % вместимости парковки. Кроме того, должны быть оборудованы стоянки для велосипедов. Такие правила будут действовать с 2012 года для строящихся зданий и с 2015 — для уже существующих. С 2011 года перед продажей и сдачей в аренду жилья собственнику необходимо получить заключение об энергоэффективности.
Китай
Китайское правительство думает над тем, как установить лимит энергопотребления. Цель законопроектов — сократить выбросы диоксида углерода и потребление топлива. Строительные проекты, которые не будут отвечать критериям энергосбережения, не получат разрешение на реализацию. Однако к 2015 году допускается увеличение совокупного потребления энергии до 26 %. В восточных, более застроенных, регионах Китая возводится меньше зданий, чем раньше, однако количество новых проектов по-прежнему велико. Города на западе страны, где строительство идет ускоренными темпами, могут вскоре стать похожими на Шанхай или Пекин. Поскольку появляется все больше зданий, то спрос на энергию растет. Однако ситуация с ее поставкой остается напряженной, и вопрос об увеличении энергоэффективности для Китая особенно актуален. Что касается возобновляемых источников, то принимаются меры для того, чтобы расширить их использование. Например, введены специальные тарифы на солнечную энергию. Электричество, полученное таким способом, продается по цене от 0,15 долл. /кВт∙ч — это должно подстегнуть инвесторов.
Австралия
В Австралии стартовала программа по улучшению энергоэффективности крупных офисных площадей. С 1 ноября 2010 года требовалось лишь располагать оценкой по системе NABERS (National Australian Built Environment Rating System). С 1 ноября 2011 года на все помещения площадью от 2 000 м2 необходимо получить полные сертификаты об энергоэффективности (Building Energy Efficiency Certificate, BEEC), которые должны предоставляться владельцем при подписании договоров о продаже, аренде и субаренде.
Во всех странах EC установлены собственные требования к теплозащитным характеристикам ограждающих конструкций, которые с течением времени изменяются (табл. Иногда предусматриваются различные значения для жилых и общественных зданий либо для зданий разной формы. Помимо этого, установлены минимальные значения теплозащитных характеристик (табл. В Италии, Дании, Словении и Германии (для жилых зданий) передача теплоты через ограждающие конструкции здания ограничивается использованием среднего значения теплозащитных характеристик, а в Венгрии – потребностью в энергии для отопления. В некоторых странах (Италия, Испания, Франция) значения теплозащитных характеристик варьируются по районам в зависимости от климатических условий, которые определяются местоположением, включая расстояние от моря и высоту над уровнем моря. Финляндия и Норвегия применяют менее жесткие требования к теплозащите для деревянных сооружений для защиты традиций строительства из дерева. В Швеции установлено более высокое значение для домов с электрическим отоплением. Таблица 1
Требуемые значения коэффициента сопротивления теплопередаче для типовых зданий в некоторых европейских странах
Показатель
Франция
Бельгия
Нидерланды
Германия
Великобритания
Италия
Венгрия
Румыния
Дания
Норвегия
Швеция
Финляндия
Год принятия требований
2005
2008
2011
2009
2010
2010
2006
2006
2006
2007
2008
2010
Тип здания
жилое
жилое
жилое
жилое
общественное
общественное
–
–
–
–
–
–
–
Коэффициент сопротивления теплопередаче, м2•°С/Вт
стены
2,78
2,0
3,45
3,57
3,57/2,861
5,55
3,03 (1,61)2
2,22
1,41
5,00
5,56
5,56
5,88
кровли
5,00
3,33
3,45
5,00
5,0/2,861
6,67
3,45 (2,63)2
4,00
3,03
5,56
7,69
7,69
11,11
окна
0,56
0,47 (0,67)3
0,45
0,77
0,77/0,531
0,67
0,5 (0,23)2
0,62
0,40
0,67
0,83
0,76
1,0
пола
3,70
1,11
3,45
2,86
2,86/2,861
4,76
3,12 (1,54)2
4,00
3,03
6,67 (8,33)4
6,67
6,67
5,88
1 Для температуры внутреннего воздуха соответственно > 19 °С / < 19 °С. 2 Пороговое значение для самых теплых климатических зон Италии. 3 Только для стекла. 4 При использовании теплых полов. Таблица 2
Минимальные значения коэффициента сопротивления теплопередаче для некоторых европейских стран
Показатель
Франция
Германия
Словения
Венгрия
Румыния
Дания
Норвегия
Финляндия
Год принятия требований
2005
2009
2008/2010
2006
2006
2006
2007
2010
Тип здания
–
жилое
общественное
–
–
–
–
–
–
Коэффициент сопротивления теплопередаче, м2•°С/Вт
стены
2,22
2,50–1,54
2,86/ 2,001
3,57
2,22
1,49
2,5
4,55
1,66
кровли
3,57 (2,94)2
2,86/ 2,001
5,00
4,00
3,45
4,00
5,56
1,66
окна
0,38
0,53/ 0,341
0,77
0,62
0,56
0,50
0,63
0,56
пола
2,78 (2,5)3
2,86/ 2,001
3,33
4,00
4,55
3,33
5,56
1,66
1 Для температуры внутреннего воздуха соответственно > 19 °С / < 19 °С. 2 Для металлических крыш. 3 Для полов над подвальным помещением.
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.
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.
Детальная информация и технические характеристики стабилизаторов Ortea промышленного и бытового назначения представлена на сайте orteamoscow
Не секрет, что наиболее энергозатратными отраслями промышленности являются металлургия, машиностроение и химическая промышленность. Технологические процессы в данных отраслях сопровождаются значительными потерями энергии, возникающими за счет:
- трения при работе механических систем;
- избыточных тепловых потерь, расходуемых на непроизводительный обогрев окружающей среды;
- потерь электроэнергии в процессе передачи мощности на значительные расстояния;
- магнитных потерь в процессе трансформации одного вида энергии в другой.
С целью повышения энергоэффективности производств осуществляется:
- увеличение потребления вторсырья и производственных отходов;
- оптимизация технологических процессов посредством автоматизации и компьютеризации производств;
- внедрение современного оборудования с высоким коэффициентом полезного действия в процессе эксплуатации;
- разработка и внедрение безотходных технологий производства.
Особое внимание внедрению энергосберегающих технологий уделяется в сегментах массового производства, таких как автомобильная промышленность. Энергосбережение здесь сопровождает весь процесс создания транспортных средств – от их разработки до сборочного конвейера.
Если вас заинтересовала данная статья, рекомендуем к прочтению: Энергосбережение в строительстве
