Энергосбережение и нетрадиционные источники энергии.

Даная статья входит в обзор Мини электростанция и стабилизаторы напряжения

Тема поисков источников энергии и энергосбережения не покидает список глобальных проблем человечества уже в течение нескольких десятилетий. Запас полезных ископаемых не безграничен, а потому ныне актуально обращение к другим способам поддержания и развития цивилизации.

Сегодня все больше внимания уделяется так называемой щадящей энергетике, построенной таким образом, чтобы сохранить и без того уже сильно поврежденную биосферу, а также рассматриваются альтернативные источники энергии, созданные самой природой. Остановимся лишь на некоторых вариантах использования альтернативных источников энергии и энергосберегающих технологий, предлагаемых на отечественном рынке. Здесь надо сразу сделать оговорку: несмотря на высокую стоимость систем с применением альтернативных источников энергии, экономические затраты на их установку окупаются за счет энергосбережения и, что не менее важно, компенсируются сохранностью экологии.

Энергия земли. Использование геотермальной энергии широко распространено в европейских странах. В Финляндии, Франции, Бельгии, Германии геотермальные воды 'обогревают' целые города и поселки. В Украине это направление пока находится на начальном этапе развития, но представляется очень перспективным. Так, в 90-х годах на нашем рынке появились тепловые насосы, источниками энергии для которых служат земля, вода и воздух. Такие системы объединяют в себе возможности отопления и охлаждения строений. По определенной схеме в земле прокладываются каналы для прохождения воздуха или трубы, в которые подается вода либо другой теплоноситель. Независимо от того, что циркулирует в системе, за счет теплообмена с землей тепловой насос может отбирать тепло от земли и подавать в помещения в холодную пору года или перемешивать тепло из дома в землю в жаркую пору. Температура теплоносителя в грунтовых зондах (скважины глубиной до 100 м) может составлять 8'12 оС, грунтовых вод ' плюс 7'12 оС, в грунтовых коллекторах (система труб, которые закладывают на глубину 1,2'1,5 м) среднегодовая температура составляет от '2 до +2 оС. Тепловые насосы выпускаются мощностью от 2 до 106 кВт, что позволяет использовать их как в бытовом секторе, так и для производственных нужд. Эти системы могут быть хорошим вариантом или своеобразной страховкой для активно строящихся сегодня коттеджных городков. Расчетный срок их службы ' свыше 20 лет. При этом нет необходимости в текущих дополнительных затратах на топливо, как в традиционных системах, поскольку используется 'уже готовое к употреблению' природное тепло. Например, чтобы получить 4 кВт тепловой энергии, тепловой насос расходует 1 кВт электроэнергии, в то же время, чтобы получить те же 4 кВт, для электрообогревателя с КПД 90 %, условно говоря, понадобится около 4,5 кВт электроэнергии.

Стоимость теплового насоса рассчитывается из условия 300'400 у. е. за 1кВт тепловой мощности.

Солнечная энергия. Одно только то, что всего за три дня Солнце посылает на Землю столько энергии, сколько ее содержится во всех разведанных запасах ископаемых топлив, может быть предпосылкой к дальнейшему развитию этого направления как альтернативы традиционной энергетике.

Солнечную радиацию при помощи гелиоустановок преобразуют в тепловую или электрическую энергию, удобную для практического применения. Преобразование солнечной энергии в тепловую обусловлено способностью веществ поглощать электромагнитные излучения, вследствие чего их температура повышается.

Простейшим и наиболее дешевым способом использования солнечной энергии является нагрев бытовой воды с помощью плоских солнечных коллекторов, которые позволяют собирать как прямое, так и рассеянное излучение, а значит, могут работать и в солнечную, и в пасмурную погоду. Это устройство представляет собой теплоизолированный с тыльной стороны и боков короб, внутри которого помещен абсорбер (поглотитель тепла), имеющий специальное селективное покрытие. Корпус сверху закрыт листом из светопрозрачного материала. В качестве теплоносителя в таких системах используется смесь антифриза с водой. Теплоноситель передает поглощенное солнечное тепло в систему ГВС и/или теплоснабжения. Стоимость таких устройств ' 150'400 у. е./м2 площади коллектора. Качественный коллектор должен сохранять свои свойства (КПД) во время всего расчетного срока службы (более 20 лет). Достигается это за счет применения соответствующих материалов, устойчивых к высоким температурам (до 200 оС) и к прямому УФ-излучению.

Биоэнергетика. Поскольку возрастают потребности в энергии, с одной стороны, и истощаются ресурсы ископаемого топлива, с другой, биомасса уже в скором времени может стать весомым источником сырья для производства энергии и химического производства. Общие годовые объемы восстанавливающих ресурсов биомассы в Украине составляют более 15 млн. т у. т.*, а это значит, что биомасса может обеспечить около 5'8 % общей потребности в энергии. Планируется увеличение использования биомассы, в том числе бытовых твердых отходов, отходов древесины и производства сельскохозяйственных культур (солома). К слову сказать, в Украине производятся соломосжигающие котлы тепловой мощностью от 150 до 600 кВт, а также прессподборщики, упаковывающие ее в удобные для транспортировки тюки весом от 150 до 500 килограммов. КПД котлов на соломе составляет 77'82 %. Для сравнения: теплогенерирующая установка на соломе мощностью около 0,5 МВт потребляет в среднем 450 т соломы за отопительный сезон и может заменить мазутный котел с КПД 80 % той же мощности, при этом являясь гораздо экологичнее последнего. А котел мощностью около 1 МВт, потребляя за отопительный сезон около тысячи тонн соломы, дает замещение приблизительно 380 тыс. м3 природного газа. Стоимость такого оборудования составляет от 35 до 65 у. е. за 1 кВт тепловой мощности, причем меньшее значение соответствует котлам большей мощности.



Энергосберегающие технологии. Это направление энергетики, условно говоря, предполагает рациональное расходование как самого традиционного топлива, так и собственно вырабатываемой энергии.

Примером первого варианта может быть усовершенствование конструкции котлов, в частности топок, и повышение таким образом коэффициента полезного действия. Современные котлы имеют КПД 80'90 %. Системы с водяным обогревом благодаря современным технологиям подготовки воды, а также коррозиеустойчивым материалам поддерживают КПД на оптимальном уровне в течение многих лет. Также существуют специальные средства для очистки таких систем или позволяющие воде не замерзать при отключении системы и т. д. Современные печи, работающие на твердом топливе, предполагают сжигание топлива в два этапа: в первой камере материал тлеет, во второй происходит окончательное сжигание горючих газов и таким образом тепловая энергия используется максимально. Даже камины, традиционно имеющие достаточно низкий КПД, подвергаются совершенствованию ' теплый воздух, проходящий по дымоходу, теперь может использоваться для подогрева воды. Диапазон цен на такое оборудование довольно широк ' от 300 у. е. (печи) и до нескольких тысяч (котлы).

Если сравнивать КПД различных обогревательных приборов, то наивысший КПД у тех из них, у которых вся энергия используется для обогрева помещения. Примерами таких приборов являются появившиеся на рынке Украины бытовые керосиновые обогреватели, у которых вся энергия от сгорания топлива идет на обогрев благодаря почти 100%-ному сгоранию топлива и возможности их применения без систем искусственной вентиляции.

Второй способ сбережения энергии ' подбор оптимальной системы отопления/горячего водоснабжения в результате расчета теплопотерь/расхода воды. Такие расчеты лучше предоставить сделать специалистам, они же подскажут, оборудование какой мощности необходимо установить на определенном объекте. Эта услуга может стоить до 100 у. е. Однако такие затраты могут дать экономию в несколько тысяч у. е. при выборе и установке системы. Образно говоря, воспользовавшись приблизительными расчетами, за систему теплоснабжения вам придется выложить 10 тыс. у. е., но заплатив за такую услугу специалистам 100 у. е., может оказаться, что необходимое вам оборудование стоит 7 тыс. у. е. Эконмия очевидна.

Важным может быть и распределение тепла в помещении, например этот фактор лег в основу создания систем 'теплый пол': необходимый уровень тепла концентрируется в оптимальной плоскости (22'24 оС ' возле пола, 18'20 оС ' на уровне головы человека). Стоимость таких систем ' от 10 до 150 у. е./м2.

Для простого обывателя мероприятиями по энергосбережению могут быть элементарное утепление балконов и окон, установка стеклопакетов, для владельцев домов ' применение современных систем утепления фасадов.

Валерия ИВАНЦОВА

* т у. т. ' тонна условного топлива

Дударева Оксана Алексеевна, руководитель отдела маркетинга Компания: журнал "Стройся!" Тел. для связи: (044) 239 09 66 Факс (044) 239 09 66 Адрес сайта www.bobr.kiev.ua e-mail для связи market@bobr.kiev

документ получен с сервера stroy.spb.ru