Енергозбереження та нетрадиційні джерела енергії.

03.04.2017

Тема пошуків джерел енергії та енергозбереження не покидає список глобальних проблем людства вже протягом декількох десятиліть. Запас корисних копалин не безмежний, а тому нині актуальним є звернення до інших способів підтримки і розвитку цивілізації.

Сьогодні все більше уваги приділяється так званій щадною енергетиці, побудованої таким чином, щоб зберегти і без того вже сильно пошкоджену біосферу, а також розглядаються альтернативні джерела енергії, створені самою природою. Зупинимося лише на деяких варіантах використання альтернативних джерел енергії та енергозберігаючих технологій, пропонованих на вітчизняному ринку. Тут треба відразу зробити застереження: незважаючи на високу вартість систем із застосуванням альтернативних джерел енергії, економічні витрати на їх установку окупаються за рахунок енергозбереження і, що не менш важливо, компенсуються збереженням екології.

Енергія землі. Використання геотермальної енергії широко поширена в європейських країнах. У Фінляндії, Франції, Бельгії, Німеччині геотермальні води ‘обігрівають’ цілі міста і селища. В Україні цей напрямок поки що перебуває на початковому етапі розвитку, але представляється дуже перспективним. Так, у 90-х роках на нашому ринку з’явилися теплові насоси, джерелами енергії для яких є земля, вода і повітря. Такі системи об’єднують у собі можливості опалення та охолодження будівель. За певною схемою в землі, прокладаються канали для проходження повітря або труби, у які подається вода або інший теплоносій. Незалежно від того, що циркулює в системі, за рахунок теплообміну з землею тепловий насос може відбирати тепло від землі і подавати в приміщення в холодну пору року або перемішувати тепло з будинку в землю в спекотну пору. Температура теплоносія в ґрунтових зондах (свердловини глибиною до 100 м) може становити 8’12 оС, грунтових вод ‘ плюс 7’12 оС, у грунтових колекторах (система труб, які закладають на глибину 1,2’1,5 м) середньорічна температура складає від ‘2 +2 оС. Теплові насоси випускаються потужністю від 2 до 106 кВт, що дозволяє використовувати їх як в побутовому секторі, так і для виробничих потреб. Ці системи можуть бути хорошим варіантом або своєрідною страховкою для активно будуються сьогодні котеджних містечок. Розрахунковий термін їх служби ‘ понад 20 років. При цьому немає необхідності в додаткових поточних витратах на паливо, як в традиційних системах, оскільки використовується ‘вже готове до вживання’ природне тепло. Наприклад, щоб отримати 4 кВт теплової енергії, тепловий насос витрачає 1 кВт електроенергії, у той же час, щоб отримати ті ж 4 кВт, для електрообігрівача з ККД 90 %, умовно кажучи, знадобиться близько 4,5 кВт електроенергії.

Вартість теплового насоса розраховується з умови 300’400 у. е. за 1 квт теплової потужності.

Сонячна енергія. Одне тільки те, що всього за три дні Сонце посилає на Землю стільки енергії, скільки її міститься у всіх розвіданих запасах викопних палив, може бути передумовою до подальшого розвитку цього напрямку як альтернативи традиційній енергетиці.

Сонячну радіацію за допомогою геліоустановок перетворять в теплову або електричну енергію, зручну для практичного застосування. Перетворення сонячної енергії в теплову обумовлено здатністю речовин поглинати електромагнітні випромінювання, внаслідок чого їх температура підвищується.

Найпростішим і найдешевшим способом використання сонячної енергії є нагрівання побутової води з допомогою плоских сонячних колекторів, які дозволяють збирати як пряме, так і розсіяне випромінювання, а значить, можуть працювати і в сонячну, і в похмуру погоду. Це пристрій являє собою теплоізольований з тильного боку і боків короб, усередині якого поміщений абсорбер (поглинач тепла), що має спеціальне селективне покриття. Корпус зверху закритий листом з світлопрозорого матеріалу. В якості теплоносія в таких системах використовується суміш антифризу з водою. Теплоносій передає поглинене сонячне тепло в систему ГВП та/або теплопостачання. Вартість таких пристроїв ‘ 150’400 у. е./м2 площі колектора. Якісний колектор повинен зберігати свої властивості (ККД) під час усього розрахункового терміну служби (більш 20 років). Досягається це за рахунок застосування відповідних матеріалів, стійких до високих температур (до 200 оС) і до прямого УФ-випромінювання.

Біоенергетика. Оскільки зростають потреби в енергії, з одного боку, і виснажуються ресурси викопного палива, з іншого, біомаса вже незабаром може стати вагомим джерелом сировини для виробництва енергії та хімічного виробництва. Загальні річні обсяги відновлюваних ресурсів біомаси в Україні становлять понад 15 млн. т у. т.*, а це значить, що біомаса може забезпечити близько 5’8 % загальної потреби в енергії. Планується збільшення використання біомаси, в тому числі твердих побутових відходів, відходів деревини та виробництва сільськогосподарських культур (солома). До речі, в Україні виробляються соломосжигающие котли тепловою потужністю від 150 до 600 кВт, а також прессподборщики, упаковують її в зручні для транспортування тюки вагою від 150 до 500 кілограмів. ККД котлів на соломі становить 77’82 %. Для порівняння: теплогенеруюча установка на соломі потужністю близько 0,5 МВт споживає в середньому 450 т соломи за опалювальний сезон і може замінити мазутний котел з ККД 80 % тієї ж потужності, при цьому будучи набагато екологічніше останнього. А котел потужністю близько 1 МВт, споживаючи за опалювальний сезон близько тисячі тонн соломи, дає заміщення приблизно 380 тис. м3 природного газу. Вартість такого обладнання складає від 35 до 65 у. тобто за 1 кВт теплової потужності, причому менше значення відповідає котлів більшої потужності.

Енергозберігаючі технології. Це напрямок енергетики, умовно кажучи, передбачає раціональне витрачання як самого традиційного палива, так і власне виробленої енергії.

Прикладом першого варіанту може бути удосконалення конструкції котлів, зокрема топок і підвищення таким чином коефіцієнта корисної дії. Сучасні котли мають ККД 80’90 %. Системи з водяним обігрівом завдяки сучасним технологіям підготовки води, а також коррозиеустойчивым матеріалів підтримують ККД на оптимальному рівні протягом багатьох років. Також існують спеціальні засоби для очищення таких систем або дають воді не замерзати при відключенні системи і т. д. Сучасні печі, що працюють на твердому паливі, припускають спалювання палива в два етапи: в першій камері матеріал тліє, в другій відбувається остаточне спалювання горючих газів і таким чином теплова енергія використовується максимально. Навіть каміни, традиційно мають досить низький ККД, піддаються вдосконаленню ‘ тепле повітря, що проходить по димоходу, тепер може використовуватися для підігріву води. Діапазон цін на таке обладнання досить широкий ‘ від 300 у. е. (печі) і до кількох тисяч (котли).

Якщо порівнювати ККД різноманітних обігрівальних приладів, то найвищий ККД у тих з них, у яких вся енергія використовується для обігріву приміщення. Прикладами таких приладів є з’явилися на ринку України побутові гасові обігрівачі, у яких вся енергія від згоряння палива йде на обігрів завдяки майже 100%-ному згорянню палива та можливості їх застосування без систем штучної вентиляції.

Другий спосіб заощадження енергії ‘ підбір оптимальної системи опалення/гарячого водопостачання в результаті розрахунку тепловтрат/витрати води. Такі розрахунки краще зробити надати фахівцям, вони підкажуть, обладнання якої потужності необхідно встановити на визначеному об’єкті. Ця послуга може коштувати до 100 в. е. Однак такі витрати можуть дати економію в кілька тисяч. тобто при виборі і установці системи. Образно кажучи, скориставшись приблизними розрахунками, за систему теплопостачання вам доведеться викласти 10 тис. у. є. але заплативши за таку послугу фахівцям 100 у. е. може виявитися, що необхідне вам обладнання коштує 7 тис. у. е. Эконмия очевидна.

Важливим може бути і розподіл тепла в приміщенні, наприклад, цей фактор ліг в основу створення систем ‘теплий пол’: необхідний рівень тепла концентрується в оптимальній площині (22’24 оС ‘ біля підлоги, 18’20 оС ‘ на рівні голови людини). Вартість таких систем ‘ від 10 до 150. е./м2.

Для простого обивателя заходами з енергозбереження можуть бути елементарне утеплення балконів і вікон, встановлення склопакетів, для власників будинків ‘ застосування сучасних систем утеплення фасадів.

Валерія ІВАНЦОВА

* т у. т. ‘ тонна умовного палива

Дударєва Оксана Олексіївна, керівник відділу маркетингу Компанія: журнал «Стройся!» Тел. для зв’язку: (044) 239 09 66 Факс (044) 239 09 66 Адреса сайту www.bobr.kiev.ua e-mail для зв’язку market@bobr.kiev

Короткий опис статті: нетрадиційні джерела енергії це будівництво, нерухомість, ремонт, шпалери, вікна, ламінат, закони, п’ятиповерхівки, коментарі

Джерело: Енергозбереження та нетрадиційні джерела енергії. — Електрообладнання будівельного порталу i-Stroy

Також ви можете прочитати