Енергозберігаючі технології та матеріали

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст

Введення. 2
1. Актуальність енергозбереження в РФ на сучасному етапі. 3
2. Енергозберігаючі технології. 4
Висновок. 14
Список використаної літератури .. 15

Введення

У останнє двадцятиріччя енергетика забезпечувала зростання добробуту у світі приблизно в рівних частках за рахунок збільшення виробництва енергоресурсів і поліпшення їх використання і в розвинених країнах заходи з енергозбереження давала 60-65% економічного зростання. У результаті енергоємність національного доходу зменшилася за цей період у світі на 18% і в розвинених країнах - на 21-27%. Не випадково корінне підвищення енергетичної ефективності економіки (системних заходів з енергозбереження) є центральним завданням Енергетичної стратегії Росії. Енергетична стратегія передбачає інтенсивну реалізацію організаційних та технологічних заходів економії палива і енергії, тобто проведення цілеспрямованої енергозберігаючої політики. Для цього Росія має в своєму розпорядженні великим потенціалом організаційного та технологічного енергозбереження. Реалізація освоєних у вітчизняній і світовій практиці організаційних та технологічних заходів щодо економії енергоресурсів здатна до 2020 року зменшити їх витрату в країні на 40-48% або на 360-430 млн. т. у. т. на рік. Близько третини потенціалу енергозбереження мають галузі ПЕК, інша третина зосереджена в інших галузях промисловості і в будівництві, понад чверть - в комунально-побутовому секторі, 6-7% - на транспорті і 3% - у сільському господарстві.

1. Актуальність енергозбереження в РФ на сучасному етапі

Енергоресурсозбереження є однією з найсерйозніших завдань XXI століття. Від результатів вирішення цієї проблеми залежить місце нашого суспільства в ряду розвинених в економічному відношенні країн і рівень життя громадян. Росія не тільки своєму розпорядженні всі необхідні природними ресурсами та інтелектуальним потенціалом для успішного вирішення своїх енергетичних проблем, а й об'єктивно є ресурсною базою для європейських і азіатських держав, експортуючи нафту, нафтопродукти і природний газ в обсягах, стратегічно значущих для країн-імпортерів. Однак надмірність паливно-енергетичних ресурсів у нашій країні зовсім не повинна передбачати енергорасточітельность, т.к тільки енергоефективне господарювання при відкритій ринковій економіці є найважливішим чинником конкурентоспроможності російських товарів і послуг. Перед суспільством поставлено дуже амбітне завдання - добитися подвоєння валового внутрішнього продукту (ВВП) за 10 років, але вирішити це завдання, не змінивши радикально ставлення до енергоресурсозбереження, не знизивши енергоємність виробництва, не вдасться.
Енергозбереження повинне бути віднесено до стратегічних завдань держави, будучи одночасно і основним методом забезпечення енергетичної безпеки, і єдиним реальним способом збереження високих доходів від експорту вуглеводневої сировини.
Необхідні для внутрішнього розвитку енергоресурси можна отримати не тільки за рахунок збільшення видобутку сировини в важкодоступних районах і будівництва нових енергооб'єктів але й, з меншими витратами, за рахунок енергозбереження безпосередньо в центрах споживання енергоресурсів - великих і малих поселеннях.
Стратегічна мета енергозбереження одна і випливає з його визначення - це підвищення енергоефективності у всіх галузях, у всіх поселеннях і в країні в цілому. І завдання - визначити, якими заходами і наскільки можна здійснити це підвищення.
Цілі енергозбереження збігаються і з іншими цілями муніципальних утворень, таких як поліпшення екологічної ситуації, підвищення економічності систем енергопостачання та ін
Зниження споживання дозволяє забезпечувати підключення нових споживачів при мінімальних капітальних витратах на розвиток інфраструктури і знімає проблеми виділення земельних ділянок під нове будівництво об'єктів генерації, відчуження санітарно-захисних зон і т.д., що в цілому позитивно позначається на містобудівній розвитку.
Рішення задач підвищення енергоефективності на сьогоднішньому етапі, коли існує великий резерв маловитратних заходів, також збігається з більшістю стратегічних цілей держави і господарюючих суб'єктів.

2. Енергозберігаючі технології

Одним із дієвих способів зменшити вплив людини на природу є збільшення ефективності використання енергії - енергозберігаючі технології. Справді, сучасна енергетика, заснована в першу чергу на використанні викопних видів палива (нафта, газ, вугілля), надає найбільш масивне вплив на навколишнє середовище. Починаючи від видобутку, переробки і транспортування енергоресурсів і закінчуючи їх спалюванням для отримання тепла та електроенергії - все це дуже згубно відбивається на екологічному балансі планети.
Основна роль у збільшенні ефективності використання енергії належить сучасним енергозберігаючим технологіям. Після енергетичної кризи 70-х років XX століття саме вони стали пріоритетними у розвитку економіки Західної Європи, а після початку ринкових реформ - і в нашій країні. При цьому їх впровадження, крім очевидних екологічних плюсів, несе цілком реальні вигоди - зменшення витрат, пов'язаних з енергетичними затратами.
Енергозбереження зараз стає одним із пріоритетів політики будь-якої компанії, що працює у сфері виробництва чи сервісу. І справа тут навіть не стільки в екологічних вимогах, скільки в цілком прагматичному економічному факторі.
За даними фахівців, частка енерговитрат у собівартості продукції в Росії сягає 30-40%, що значно вище, ніж, наприклад, у західноєвропейських країнах. Однією з основних причин такого стану є застарілі енергорасточітельние технології, обладнання та прилади. Очевидно, що зниження таких витрат і застосування енергозберігаючих технологій дозволяє підвищити конкурентоспроможність бізнесу.
У Росії до 75% всієї споживаної електроенергії на виробництвах використовується для приведення в дію всіляких електроприводів. Як правило, на більшості вітчизняних підприємств встановлені електродвигуни з великим запасом по потужності в розрахунку на максимальну продуктивність обладнання, незважаючи на те, що години пікового навантаження складають всього 15-20% загального часу його роботи. У результаті електродвигунів з постійною швидкістю обертання потрібно значно (до 60%) більше енергії, ніж це необхідно.
За даними європейських експертів, вартість електроенергії, споживаної щорічно середнім двигуном у промисловості, майже у 5 разів перевищує його власну вартість. У зв'язку з цим очевидна необхідність застосування енергозберігаючих технологій та оптимізації обладнання з використанням електроприводів.
Комплексно підійти до вирішення цієї проблеми пропонує, наприклад, японський концерн Omron, що спеціалізується на випуску продукції для автоматизації технологічних і виробничих процесів.
Зокрема, добре себе зарекомендували частотно-регульовані електроприводи з вбудованими функціями оптимізації енергоспоживання. Суть полягає в гнучкому зміні частоти їх обертання залежно від реального навантаження, що дозволяє заощадити до 30-50% споживаної електроенергії. При цьому найчастіше не потрібна заміна стандартного електродвигуна, що особливо актуально при модернізації виробництв.
Режим енергозбереження особливо актуальне для механізмів, які частину часу працюють зі зниженою навантаженням, - конвеєри, насоси, вентилятори і т.п. Окрім зниження витрати електроенергії, економічний ефект від застосування частотно-регульованих електроприводів досягається шляхом збільшення ресурсу роботи електротехнічного і механічного устаткування, що стає додатковим плюсом.
Такі енергозберігаючі електроприводи і засоби автоматизації можуть бути впроваджені на більшості промислових підприємств і в сфері ЖКГ: від ліфтів і вентиляційних установок до автоматизації підприємств, де нераціональна витрата електроенергії пов'язаний з наявністю морально і фізично застарілого обладнання. За різними джерелами, в європейських країнах до 80% запускаються в експлуатацію електроприводів вже є регульованими. У нашій країні поки їх частка значно нижча, а необхідність використання енергозберігаючих технологій все більш актуальна.
Існують і інші шляхи раціональніше використовувати електроенергію, причому не тільки на виробництві, а й у побуті. Так, вже давно відомі "розумні" системи освітлення, широко впроваджуються у країнах Західної Європи, США і особливо в Японії. Інтерес до них не дивний, враховуючи, що, в залежності від призначення приміщень, на освітлення може витрачатися до 60% загального електроспоживання житлових і офісних будівель. За розрахунками фахівців російської компанії "Светек", що розробляє такі рішення в нашій країні, енергозберігаючі системи освітлення дозволяють знизити витрати на освітлення до 8-10 разів!
Енергозберігаючий ефект заснований на тому, що світло включається автоматично, саме коли він потрібен. Вимикач має оптичний датчик і мікрофон. Вдень, при високому рівні освітленості, освітлення відключено. При настанні сутінків відбувається активація мікрофона. Якщо в радіусі до 5 м виникає шум (наприклад, кроки чи звук дверей), світло автоматично включається і горить, поки людина знаходиться в приміщенні.
Зрозуміло, такі системи освітлення були б не повними без використання енергозберігаючих ламп. Їх можна розділити на дві групи по сферах використання: потужні енергозберігаючі лампи великих розмірів, призначені для освітлення офісів, торгових майданчиків, кафе, і компактні лампи зі стандартними цоколями для використання в квартирах . Економія електроенергії із застосуванням таких ламп досягає 80%, не кажучи вже про те, що в порівнянні зі звичайними лампами їх час життя у багато разів більше.
До числа найбільш "ненажерливого" устаткування, використовуваного в житлових і офісних приміщеннях, відноситься практично вся кліматична техніка, насамперед, кондиціонери. Зрозуміло, боротьба за енергоефективність не могла пройти повз цієї категорії побутових пристроїв.
Визнаними авторитетами в області зниження енергоємності систем вентиляції та кондиціонування є компанії Hoval (Ліхтенштейн) і Dantherm (Данія). У своїй продукції застосовують новітні технології і конструкторські розробки, що дозволяють зменшити енерговитрати при збереженні високої продуктивності.
Наприклад, відмітною особливістю агрегатів виробництва Hoval є використання патентованого повітророзподільника, що забезпечує формування припливної струменя з далекобійністю від 3,5 до 18 м за рахунок автоматично регульованого положення лопаток, закручуються повітряний потік. Основною перевагою такої конструкції є висока енергетична ефективність завдяки поліпшеним показниками організації повітрообміну, рециркуляції повітря і рекуперації тепла.
За оцінками фахівців, у Росії більше третини всіх енергоресурсів країни витрачається на опалення житлових, офісних і виробничих будівель. Тому всі перераховані вище технології та методи енергозбереження будуть малоефективні без боротьби з непродуктивними втратами тепла.
Якими ж шляхами можна підвищити енергоефективність у комунальній сфері? На думку фахівців компанії ROCKWOOL, світового лідера в області виробництва негорючої теплоізоляції, слід виділити три основні напрямки енергозбереження.
По-перше, це зниження втрат на етапі вироблення і транспортування тепла - то є підвищення ефективності роботи ТЕС, модернізація ЦТП з заміною неекономічного обладнання, застосування довговічних теплоізоляційних матеріалів при прокладанні та модернізації теплових мереж.
По-друге, підвищення енергоефективності будівель за рахунок комплексного застосування теплоізоляційних рішень для зовнішніх огороджувальних конструкцій (в першу чергу, фасадів і покрівель). Зокрема, штукатурні системи утеплення фасадів ROCKFACADE дозволяють скоротити тепловтрати через зовнішні стіни не менш ніж у два рази.
І, по-третє, використання радіаторів опалення з автоматичним регулюванням і систем вентиляції з функції рекуперації тепла.
Якими ж шляхами можна підвищити енергоефективність у комунальній сфері? На думку фахівців компанії ROCKWOOL, світового лідера в області виробництва негорючої теплоізоляції, слід виділити три основні напрямки енергозбереження. По-перше, це зниження втрат на етапі вироблення і транспортування тепла - то є підвищення ефективності роботи ТЕС, модернізація ЦТП з заміною неекономічного обладнання, застосування довговічних теплоізоляційних матеріалів при прокладанні та модернізації теплових мереж. По-друге, підвищення енергоефективності будівель за рахунок комплексного застосування теплоізоляційних рішень для зовнішніх огороджувальних конструкцій (в першу чергу, фасадів і покрівель). Зокрема, штукатурні системи утеплення фасадів ROCKFACADE дозволяють скоротити тепловтрати через зовнішні стіни не менш ніж у два рази. І, по-третє, використання радіаторів опалення з автоматичним регулюванням і систем вентиляції з функції рекуперації тепла.
В останні роки все енергоефективні технології об'єднуються в концепцію так званого пасивного будинку, тобто житла, максимально дружнього навколишньому середовищу. У Західній Європі зараз будуються пасивні будинки з енергоспоживанням не більше 15 Квт, ч/м3 рік, що більш ніж у 10 разів економічніше типової вітчизняної "хрущовки". Можна сказати, що такі будівлі - це майбутнє світового будівництва, адже вони фактично опалюються за рахунок тепла, що виділяється людьми і електроприладами.
За словами Ігоря Юсуфова, голови Міненерго Росії, потенціал енергозбереження становить не менше 400 мільйонів тонн умовного палива на рік або 30-40% усього енергоспоживання країни. В екологічному вимірі це сотні мільйонів тонн вуглекислого газу, які не потраплять в атмосферу.
Таким чином, енергозберігаючі технології дозволяють вирішити відразу кілька завдань: зекономити значну частину енергоресурсів, вирішити проблеми вітчизняного ЖКГ, підвищити ефективність виробництва і зменшити навантаження на навколишнє середовище.
Енергозберігаючі матеріали
Сьогодні в Росії, та й в усьому світі, спостерігається попит на енергозберігаючі матеріали, обумовлений зростанням цін на енергоносії. Використовуються різні матеріали для утеплення стін, покрівлі та перекриття. Розглянемо основні з них.
Мінераловатні матеріали - це теплоізоляційні матеріали, які виготовлені з каменю і шлаків. Дані матеріали є вату, сировиною для якої слугують базальтові породи, вапняк, доломіт та інші. Шлаковату виробляють з відпрацювання виробів кольорової та чорної металургії. Дані матеріали мають ряд незаперечних якостей - висока тепло і звукоізоляція, стійкість до впливу вологи, тепла, рідин. Вони негорючі, легкі, екологічні. Монтаж таких матеріалів досить простий, так як вони легко піддаються зміні форм і розмірів. Матеріали на основі мінеральної вати використовуються в протипожежних системах.
Дані вироби часто використовуються при створенні фасадних систем утеплення як звичайна мокра штукатурка, а так само можуть служити як навісного теплоізоляційного шару у фасадах і стінах. Застосовуються мінеральноватние матеріали при утепленні як внутрішніх, так і зовнішніх стін.
Матеріали для теплоізоляції з скловати мають схожі властивості з мінералованнимі виробами, але є і ряд відмінностей. Через те, що волокна скла більш довгі і товсті, скловата більш пружна і міцна, вона легко піддається деформації та приймає більш відчутні форми. Даний вид ізоляції так само володіє високими звукоізоляційними властивостями. Вироби з скловолокна не схильні до впливу агресивних середовищ, хімічних речовин і мікроорганізмів, тому термін їх служби практично необмежений. Скловата так само негорюча. Скловата добре підійде для внутрішнього утеплення будь-яких конструкцій.
Скловолокно це більш пружний і еластичний матеріал, ніж скловата. Він так само володіє всіма позитивними якостями скловати. На основі скловолокна був створений утеплювальний матеріал Izover KT11, який може бути використаний для широкого застосування в різних типах будинків. Даним матеріалом можна утеплювати як цегляні і дерев'яні, так і бетонні стіни. Упаковка даного матеріалу дозволяє його транспортування і зберігання без особливих проблем.
Ще одним сучасним теплоізоляційним матеріалом є пінополістирол екструдований. Плити з пінополістиролу мають низьку теплопровідність, причому досить високою щільністю. Даний факт дозволяє застосовувати цей матеріал не тільки як утеплювач, але і як конструктивний матеріал, з якого може бути складено частину стіни або стелі. Так само пінополістирол володіє низькою гігроскопічністю, тобто не вбирає вологу.
Пінополістирол, який випускається під торговою маркою URSA, важкозаймисті і володіє хорошими звукоізоляційними якостями.
Спінений поліетилен використовується для тепло-, гідро - і звукоізоляції будівельних і промислових об'єктів. Продукція випускається у вигляді рулонів, матів, джгутів і порожнистих труб стандартних товщин і діаметрів. Наприклад, ізоляція для труб Стенофлекс-400 (Росія) і Тубекс (Чехія) представляє собою оболонки з подовжнім розрізом, які одягаються поверх труб і склеюються спеціальним скотчем, клеєм або з'єднуються скобами. Ці матеріали легко ріжуться, тому за допомогою спеціальних шаблонів можна, навіть не маючи спеціальних навичок, без особливих зусиль зробити ізоляцію на коліна, вентилі, відгалуження. Пенополіетілени мають хороші показники теплопровідності - 0,04 Вт / (м * К), при температурі + 25 ° С. По групі горючості вони відносяться до групи Г2, тобто умеренногорючій по Снипу 21-01-97 *. Опір дифузії пари (або паропроникність) - 4600, лінійна температурна усадка - не більше 1,5%. Завдяки закритій структурі осередків, матеріал не боїться води: водопоглинення - менше 0,8% після 7 діб перебування у воді. Спінений поліетилен володіє хімічною стійкістю до масел, будівельних матеріалів, біологічно не розкладається. Робочі температури цієї ізоляції - 50 ° С + 90 ° С, термін служби досягає 25 років.
Така ізоляція називається "відбиває". Фольговані матеріали не тільки дозволяють одягнутися інженерні комунікації в "естетичну упаковку", але й запобігти теплові втрати, збільшити термін служби устаткування.
Основна відмінність ізоляції зі спіненого каучуку - це розширений температурний діапазон (-200 ° С + 175 ° С), більш високі показники опору дифузії пари (7000, а для деяких модифікацій - вище 10000) і чітке розділення типів ізоляції для конкретно виконуваних завдань: від кріогенних установок до захисту паропроводів з температурою до + 175 ° С. Показник теплопровідності синтетичного каучуку - 0,036 Вт / м * К при 0 ° С. Важливо, що даний тип ізоляції має сертифікат горючості Г1. Товщина стінок трубної ізоляції зі спіненого каучуку представлена ​​ширшою лінійкою тіпоразмеров. Крім того, ізоляція труб з наднизькими температурами носія можлива тільки за допомогою цього матеріалу, т.к він характеризується високим показником опору проникності пари і спеціальними добавками, що дозволяють окремим маркам витримувати температуру до - 200 ° С.
Використання матеріалів на спіненої основі дає комплексний захист інженерних мереж. Виходячи з параметрів ізоляційних матеріалів, можна оцінити економічну доцільність використання того чи іншого типу ізоляції в різних видах інженерних систем.
У системах гарячого водопостачання з температурою носія до 90 ° С добре зарекомендувала себе ізоляція на основі спіненого поліетилену. Товщину стінок можна розрахувати за допомогою комп'ютерних програм, які надаються виробниками ізоляції.
При температурі носія понад 90 ° С необхідно використовувати ізоляцію на основі спіненого каучуку, оскільки поліетилен не здатний довго витримувати такі температурні режими без втрати властивостей.
У системах холодного водопостачання основною проблемою стає захист труб від конденсату. З цим добре справляється каучукова ізоляція, але з економічної точки зору зручніше використовувати ізоляцію з пінополіетилену з фольгированним шаром. Фольга служить відмінним паробарьером.
Для ізоляції трубопроводів і повітроводів систем кондиціонування застосовується спінений каучук або відображає ізоляція. Установка цих матеріалів дозволяє підвищити ефективність системи, збільшити її довговічність і понизити рівень шуму відповідно до вимог СНіП 23-03-2003.
У системах холодопостачання і особливо в криогенних системах необхідне застосування виключно спеціалізованих марок вспененного каучуку, здатних витримувати низькі і наднизькі температури. Це зумовлено їх високим опором дифузії водяної пари.

Висновок

Організація енергозбереження в масштабах країни - завдання надзвичайно складне. У Росії немає досвіду здійснення таких значних проектів за відсутності жорсткої владної вертикалі. У той же час енергозбереження з популярного гасла поступово перетворюється на нагальну необхідність. Недолік електричних потужностей та природного газу в періоди сильних похолодань, глобальна боротьба з викидами парникових газів диктують необхідність кардинальної зміни ставлення до енергозбереження.
У цей процес має бути залучене більшість органів влади, всі організації та громадяни. Настільки масштабна проблема може ефективно вирішуватися в кожному муніципальному освіті, регіоні та в цілому по Росії тільки програмними методами з чітким виділенням завдань для кожного рівня. Статус Програм енергозбереження має стати навіть вище, ніж у Програм розвитку комунальної інфраструктури, т.к розвиток комунальних систем може здійснюватись одночасно і шляхом енергозбереження, і створенням нових потужностей. Зниження споживання енергоресурсів та збільшення потужності систем енергопостачання - це взаємопов'язані процеси і повинні розглядатися при енергетичному плануванні спільно.

Список використаної літератури

1. Кравченя Е.М., Козел Р.Н., Свирид І.П. Охорона праці та енергозбереження. - М.: ТетраСистемс, 2008. - 245 с.
2. Свідерська О.В. Основи енергозбереження. Відповіді на екзаменаційні питання. - М.: ТетраСистемс, 2008. - 341 с.
3. Федоров С.М. Пріоритетні напрямки для підвищення енергоефективності будинків / / Енергозбереження, 2008. - № 5. -С.23-25.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Контрольна робота
46.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Енергозберігаючі технології
Матеріали
Провідникові матеріали
Матеріали в будівництві
Лакофарбові матеріали 2
Поліграфічні матеріали
Деревні матеріали
Напівпровідникові матеріали
Композиційні матеріали
© Усі права захищені
написати до нас