Применение энергосберегающих технологий в быту: Исследовательская работа «Применение энергосберегающих технологий в быту»

«Мы смонтировали там 120 производственных установок, в основе которых — наша собственная запатентованная технология EFG – Edge defined Film-fed Growth. Эта в высшей мере экологичная технология предусматривает выращивание и кристаллизацию полых восьмиугольных ячеек непосредственно из расплава кремния с очень низкими энергозатратами. Кроме того, нам удаётся избежать потерь, связанных с распиловкой, традиционно применяемой в других технологиях. Затем эти подложки нарезаются лучом лазера, на них наносится соответствующее покрытие. Из полученных таким образом солнечных элементов здесь же производится сборка готовых модулей».

Фирма «RWE SCHOTT Solar» использует и собственную технологию нанесения кремниевого покрытия на стеклянный субстрат, – продолжает Ларс Вальдман:

«В результате мы получаем очень гладкую гомогенную поверхность тёмно-коричневого цвета с лёгким красноватым оттенком. Эти модули могут быть и прозрачными, что делает их весьма привлекательными элементами архитектуры. Они позволяют реализовывать прозрачные стены или фасадов с регулируемым затемнением, а также прозрачных кровли. Эти модули впервые в мире получили сертификат, удостоверяющий, что они могут использоваться в качестве строительных конструкций».

Такие солнечные батареи, помимо того, что выполняют чисто техническую функцию энергоснабжения здания, открывают перед архитекторами и дизайнерами новые возможности как в оформлении фасадов, так и для интересных интерьерных решений внутри помещения.

«Один из проектов был осуществлён нами в Японии — здание мемориального центра с гелиотермическим фасадом из прозрачных модулей, вырабатывающих электроэнергию и одновременно пропускающих солнечный свет внутрь выставочного зала. Это здание можно представить себе в виде куба, верхняя треть которого – высотой примерно в 5 метров – опоясана по периметру этими модулями. Таким образом, в зал проникает слегка розоватый рассеянный солнечный свет, которого днём вполне достаточно для освещения».

Но главное преимущество этой технологии заключается всё-таки в её низкой энергоёмкости. Ведь до сих пор скептики, сомневающиеся в экологичности современных гелиотехнологий, указывали на то, что уже само производство солнечных батарей связано с очень высокими энергозатратами и выбросами углекислого газа, а это сводит на нет все выгоды от последующей эксплуатации возобновляемого энергоресурса. Касаясь так называемого баланса СО2, столь часто упоминаемого в дебатах об экологической чистоте солнечной энергетики, Ларс Вальдман говорит:

«Наша технология EFG (Edge defined Film-fed Growth) позволяет добиваться вполне приемлемых показателей эмиссии СО2. Модуль солнечной батареи состоит из листа стекла, нанесённого на него кремниевого покрытия и алюминиевой рамы. С точки зрения энергозатрат, именно рама и является наиболее энергоёмким элементом модуля. По нашим подсчётам, один год эксплуатации такого модуля позволяет компенсировать связанную с его производством эмиссию углекислого газа. Мы полагаем, что, совершенствуя нашу технологию, уже через 2-3 года сможем сократить срок выравнивания баланса СО2 до 6-ти месяцев. Это произойдёт за счёт снижения рабочей температуры в процессе производства и повышения его эффективности. У нас есть даже специальный научно-исследовательский отдел, который занимается именно этой проблематикой».

Понятно, что подобные научные изыскания могут позволить себе не все компании, производящие гелиоэнергетические системы. Так, фирма «BRAAS» из баварского города Оберурзель ограничивается производством и монтажом небольших солнечных коллекторов для жилых домов, рассчитанных на одну или две семьи. Энергия, вырабатываемая такими коллекторами, подаётся в общую систему энергоснабжения, так что их владелец оплачивает практически лишь разницу между объёмами электроэнергии, поставленной в сеть и полученной из сети. «Термоколлекторы – экологичная энергия с крыши» – так в переводе с немецкого звучит реклама этой фирмы. Один гелиоколлектор, установленный на крыше, производит до 60-ти процентов энергии, необходимой для обеспечения семьи горячей водой. Новизна технического решения, предлагаемого фирмой «BRAAS», заключается в том, что модуль солнечной батареи устанавливается не в виде изолированной панели, которую вполне мог снести сильный порыв ветра, а укладывается прямо на крышу вместо черепицы. То есть гелиоколлектор не только выполняет функцию поставщика энергии, но и является частью кровли. При установке такого термоколлектора необходимо строгое разделение труда, – говорит сотрудник фирмы «BRAAS» Эдуард Бергхаммер (Eduard Berghammer):

«Мы выступаем за тесное сотрудничество между кровельщиками и специалистами по отопительным системам. Кровельщик отвечает за установку коллектора на крыше, а слесарь-теплотехник работает внизу, подключает систему отопления как к солнечной батарее, так и к другим, традиционным источникам энергии».

В зимние месяцы, когда солнце выглядывает редко, система отопления функционирует по старинке. Зато в летние месяцы солнечной энергии вполне достаточно, чтобы обеспечить дом на одну семью горячей водой. В пересчёте на год экономия составляет не менее 10-ти процентов. Расходы на покупку и установку такого коллектора – а они не превышают 4-х – 5-ти тысяч евро, – быстро окупятся, тем более при нынешних заоблачных ценах на нефть, – убеждён Эдуард Бергхаммер:

«По некоторым прогнозам, цены на нефть могут со временем – пусть даже на короткий срок – подскочить до 100 долларов за баррель. Это, естественно, потянет за собой и цены на природный газ и на котельное топливо. Соответственно, подорожает и электроэнергия. Так что наша техника может в такой ситуации сослужить добрую службу. Она даёт пусть и не полную, но всё же некоторую независимость. Так, в летние месяцы можно полностью положиться на энергию солнца и запастись, скажем, котельным топливом на зиму, дождавшись более низких цен».

Бóльшую независимость, чем обычные системы отопления, предоставляют потребителю и модульные установки фирмы «Windhager» из южно-немецкого городка Майтинген. Эти системы рассчитаны на параллельное использование двух источников энергии. Причём самыми эффективными считаются сочетания котельного топлива или природного газа с экологичными альтернативными энергоносителями. Однако даже отопительные системы, работающие на котельном топливе, фирма «Windhager» усовершенствовала с таким расчётом, чтобы добиться максимальной экономии ресурсов и минимального выброса вредных веществ в атмосферу, – подчёркивает специалист фирмы Фолькер Гайслер (Volker Geisler):

«Обычная одноступенчатая горелка включается сразу на полную мощность, а затем полностью выключается, то есть напоминает автомобиль, который может только либо стоять, либо мчаться на максимальной скорости. Преимущество наших устройств в том, что они регулируют подачу топлива и воздуха в печь таким образом, чтобы котёл производил ровно столько тепла, сколько требуется. Тем самым сокращается число включений горелки с 15 тысяч в год, как у обычных устройств, до 2 тысяч в год. А это означает не только экономию топлива, но и сокращение вредных выбросов, объём которых достигает пиковых значений именно в моменты включения и выключения горелки».

Чтобы определить потребность помещения в тепле, печи фирмы «Windhager» оснащены специальными термодатчиками, контролирующими температуру воздуха. Единственный недостаток этих систем – в отличие от гелиоустановок – в том, что их покупка не субсидируется государством. Дело в том, что в Германии широкомасштабный эксперимент по разработке и внедрению технологий использования альтернативных источников энергии поддерживается дотациями из госбюджета.

Мир автомобиля

Эксперты немецкого журнала Auto Motor und Sport провели в Альпах тест, цель которого заключалась в том, чтобы сравнить тормоза десяти машин разных классов во время спуска по серпантину в горах. Причём, испытатели сознательно создавали ситуацию, вредную для тормозов, но часто наблюдаемую в жизни: так называемый, туристический спуск, т. е. высокая передача, постоянная скорость и непрерывное торможение. Машина при этом максимально загружена. Из-за того, что скорость невелика, тормозные диски практически не охлаждаются. Правильнее было бы спускаться на пониженной передаче, используя для подтормаживания мотор и только перед крутыми поворотами выжимать тормоз, говорит Отто Хофмайер, шеф отдела тестов холдинга Auto Motor und Sport.

«Мы взяли совершенно новые автомобили, причём отбирали их так, чтобы были представлены все типы от маленьких лимузинов до вэнов, внедорожников и спортивных машин».

Каждая машина была оснащена приборами, которые постоянно измеряют температуру тормозных дисков, скорость и реакцию колёс на действие тормозов.

«Мы используем инфракрасные датчики, которые дистанционно меряют температуру и наблюдают за «поведением» задней оси. Это явный прогресс по сравнению с прошлым годом, когда все показатели снимались с помощью датчиков, касающихся измеряемых поверхностей».

Температура тормозных дисков может достигать 500 градусов — трасса спуска составляет 12 км, перепад высот — тысяча метров. В конце трассы — в долине — водители разгоняли свои машины до сотни и затем резко тормозили. В этом году неприятных сюрпризов не зарегистрировано, хотя на Alfa 147 тормоза задымились, а на Audi A4 даже воспламенились. Однако когда всё проверили, стало ясно, что ни с одной машиной ничего страшного не произошло.

«Каждый год мы отмечаем определённое улчушение работы тормозных систем. За последние четыре года ни разу не было настоящего и полного отказа тормозов».

Все десять машин получили оценки не ниже удовлетворительно. На первом месте оказался Porsche GT2 c новыми керамическими тормозами. Ненамного хуже показал себя BMW 325 compakt, причём на прямолинейном участке его тормоза работали так же, как на Porsche. Не хуже показал себя Mercedes C230 спорт-купе. Затем идут: Ford Mondeo Tournier. Несколько хуже — сильнее грелись — тормоза Audi A4, JaguarXtype, Alfa 147, Lexus RX300, Chrysler Voyager, Opel Corsa. Но всё это в пределах нормы.

Французская компания Peugeot продемонстрировала небольшое концептуальное двухмоторное багги Hoggar. Свое название новинка получила от горной гряды в Алжире, а идея этого автомобиля позаимствована у настоящих спортивных каров этого класса, участвующих и участвовавших ранее в раллийных рейдах Париж-Даккар.

Необычное в Hoggar замечается уже при первом взгляде на него — высокий открытый кузов с огромным дорожным просветом, внутри кузова видны технические детали, такие как, например, амортизаторы. Свесы кузова практически отсутствуют. Агрессивные покрышки Michelin с мощным протектором надеты на громадные 21-дюймовые легкосплавные диски, а мощная подвеска оснащена длинноходными амортизаторами. Все это говорит о незаурядных внедорожных качествах Peugeot Hoggar.

Кузов автомобиля, дизайн которого, кстати, была позаимствован у двух других недавних концептов Peugeot RC, состоит из угле волокна.

Вся светотехника выполнена в основном на светодиодах, причем передние фонари состоят из нескольких составляющих. Так, к примеру, в верхней части фонаря расположены три прямоугольных оранжевых бруска, каждый из которых отвечает за свой участок дороги, к тому же эти бруски вращаются, следуя за движением колес.

В длину автомобиль получился менее 4 метров, в ширину два метра, а в высоту чуть менее полутора. Доступ внутрь осуществляется через двери, открывающиеся по принципу «крылья чайки». В салоне — кожаные сидения и алюминиевые вставки. Даже в пустыне не стоит себе отказывать в комфорте и уюте.

Peugeot Hoggar несет в себе целый рад интересных технических решений. Начать хотя бы с того, что у автомобиля всего по паре – два места, два двигателя, два бензобака (каждый по 80 литров) и даже две синхронизированные коробки передач с секвентальным механизмом и возможностью работы, как в механическом, так и в автоматическом режимах. Итак, багги оснащено двумя четырехцилиндровыми двигателями объемом по 2,2 литра, причем двигатели — самые обычные дизельные, а не гибридные установки. Один мотор расположен спереди, а второй сзади. Каждый приводит в движение передний и задний мосты и развивает мощность в 180 л.с., что в сумме дает целых 360! Специальная компьютеризированная электронная система контролирует синхронизацию работы двигателей и осуществляет распределение тяги между осями.

В салоне привлекает к себе внимание сенсорный дисплей, на котором можно увидеть практически всю интересующую во время движения информацию. На главную «страницу» дисплея, т.е по умолчанию, выводится картинка с навигационной системы, показания спидометра и компаса с картографией. Другая — отображает сигнал, полученный с бортовой камеры, направленной вперед и помогающей избежать небольшие препятствия на дороге. Еще одна «страница» посвящена выбору на борт музыки в форме цифровых файлов в формате MP3. И, наконец, последняя — отображает показания датчиков температуры двигателя, количества горючего и т.д. При возникновении каких-либо сбоев в работе автомобиля, сведения об этом сразу же выводится на экран в независимости от того, какая из страниц открыта.

Будущее Peugeot Hoggar весьма туманно. В основе концепткара лежит перспективная внедорожная платформа, однако, на вопрос о том, не является ли Hoggar прототипом будущего внедорожника Peugeot, представители французской компании ответили: «Нет. По крайней мере, не в ближайшие три года».

Есть также предположение, что появление Hoggar не случайно, и что руководство Peugeot подумывает о возвращении в гонки Париж-Даккар, куда совсем недавно со своими новыми разработками вернулись компании Mitsubishi и Volkswagen.

Энергосберегающие технологии: проектирование, монтаж, обслуживание

Одной из наиболее перспективных сфер внедрения современных энергосберегающих технологий являются климатические системы. Наша компания стремится по максимуму использовать возможности для установки современного энергосберегающего оборудования в системы вентиляции и кондиционирования воздуха, сводя к минимуму расходы на энергообеспечение. Отопительные устройства и другие виды оборудования, в процессе работы которых достигается высокий КПД, позволяют использовать энергоресурсы более рационально. Конечно, стоимость такого оборудования зачастую бывает выше, чем цена оборудования с более низким КПД. Но в процессе эксплуатации энергосберегающие технологиипозволяют снизить потребление энергии настолько, что довольно быстро окупаются.

Находится применение энергосберегающим технологиям и в промышленной сфере. Многие прогрессивные предприниматели уже оценили те преимущества, которые дает использование современных энергосберегающих решений на производственных объектах. Во многих странах Европы достижения альтернативной энергетики давно и с успехом применяются на малых и больших промышленных предприятиях.

Сложная экологическая ситуация, сложившаяся в нашей стране, не позволяет относиться к проблеме использования энергосберегающих технологий легкомысленно. Стоимость энергоресурсов с каждым днем возрастает, а современные технологии позволяют обеспечить каждого гражданина недорогой энергией, выработка которой не наносит окружающей среде никакого урона. Кроме того, климатические условия нашей страны идеально подходят для внедрения некоторых видов энергодобывающих установок – например, солнечных коллекторов и ветрогенераторов.

Наша компания занимается поставками товаров, призванных снизить уровень потребления энергии в быту и на производстве. Благодаря использованию энергосберегающих технологий каждый человек может на себе ощутить ту пользу, которую приносит бережное отношение к природным богатствам. Энергосберегающее оборудование, предназначенное для использования в жилых домах и на промышленных объектах, позволяет сократить расходы на оплату услуг ЖКХ и свести к минимуму неблагоприятное воздействие на окружающую среду без ущерба для вас и ваших потребностей. Наши специалисты подготовят для вас проект установки оборудования, а также возьмут на себя поставку, монтаж и последующее обслуживание энергосберегающих систем. Мы гарантируем высокое качество продукции, купленной у нас, и с удовольствием проконсультируем вас по всем вопросам, связанным с внедрением и эксплуатацией энергосберегающего оборудования.  

Энергосберегающие технологии — Реферат

Оглавление

Введение………………………………………………….………………………..3

Энергосберегающие технологии………………………………………………………………………….4

Рекомендации по энергосбережению в быту………………………………………………..………………………………..5

Исследование………………………………………………………….…………..7

Заключение…………………………………………………………………………9

Список литературы…………………….…………………………….…………….10

Введение

В современном мире, как никогда остро стоят вопросы энергосбережения и экономии электроэнергии. В настоящее время используется множество полезных бытовых приборов. Мы не можем представить нашу жизнь без компьютеров, телевизоров, электрических чайников, мобильных телефонов и прочих электрических приборов. А ведь все они потребляют большое количество электроэнергии.

Источники энергии, которые используются – уголь, нефть и газ – обильно загрязняют окружающую среду. Используя меньше энергии, мы уменьшаем загрязнение природы, так как потребляем больше возобновляемых источников. Энергосбережение считается самой важной мерой по спасению окружающей среды.

Актуальность моей темы в том, что в современном мире затраты на энергоресурсы слишком велики и поэтому стоить задуматься об их экономии.

Цель:

Выяснить какие существуют энергосберегающие технологии и как они влияют на экономию электричества.

Задачи:

1. Выяснить какие существуют энергосберегающие технологии

2. Узнать, что следует учитывать при энергосбережении в быту

3. Провести исследование энергосбережения в двухкомнатной квартире.

Объект исследования: Энергосберегающие технологии

Предмет исследования: Применение энергосберегающих технологий в быту 

Энергосберегающие технологии

Для начала нам стоит разобраться, что же такое энергосбережение.

Энергосбережение – это реализация правовых, научных, организационных, экономических, производственных и технических мер, которые в свою очередь направлены на эффективное использование топливно-энергетических ресурсов и вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

В последние годы одним из ключевых вопросов в международной политике является энергосбережение.

Энергосберегающие технологии представляют собой комплекс мер и решений, направленных на уменьшение бесполезных потерь энергии.

Масштабные энергосберегающие технологии в основном применяются на производствах. Обычно предприятия внедряют следующие типы технологий, которые дают значительный энергосберегающий эффект:

1. Общие технологии для многих предприятий, связанные с использованием энергии (двигатели с переменной частотой вращения, теплообменники, сжатый воздух, освещение, пар, охлаждение, сушка и пр.).

2. Наиболее эффективное производство энергии, включая современные котельные, когенерацию, а также тригенерацию; замена старого промышленного оборудования на новое, более эффективное.

3. Альтернативные источники энергии.

В мировой экономике, как самое надежное средство решения глобальных энергетических проблем показывает себя энергосбережение. Опыт большинства развитых стран показывает, что вложение средств в энергосберегающие технологии стало полноценной альтернативой постройке энергетических объектов, а в некоторых случаях даже более целесообразным.

Возможно применять энергосберегающие технологии не только в производстве, но и в быту. Есть множество способов, благодаря которым можно снизить расход энергии и не повредить качеству жизни. Каждый

Урок 11. ресурсосбережение как образ жизни современного человека — Экология — 11 класс

Экология, 11 класс

Урок 11. «Ресурсосбережение как образ жизни современного человека»

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

Цель урока: сформировать представление о необходимости ресурсосбережения и рациональных подходах использования ресурсов в быту и в других сферах жизнедеятельности человека.

Задачи урока:

• содействовать формированию собственной позиции к ресурсосбережению в быту и в других сферах жизнедеятельности человека;
• создать условия для понимания необходимости рационального ресурсопотребления для улучшения состояния окружающей среды;
• способствовать формированию подходов к рациональному использованию ресурсов в быту и в других сферах жизнедеятельности человека;
• способствовать осознанию учащимися необходимости бережного отношения к природе, а также к природным ресурсам.

Глоссарий по теме:

Природные ресурсы – совокупность объектов и систем живой и неживой природы, компоненты окружающей человека естественной среды, используемые в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества.

Заменимые природные ресурсы – природные ресурсы, которые могут быть заменены другими видами ресурсов. Например, уголь, нефть, газ и другие энергоносители можно заменить солнечной энергией; железо — цветными металлами; дерево — пластмассой и т. Д

Незаменимые природные ресурсы – природные ресурсы, которые невозможно заменить другими ресурсами ни в настоящее время, ни в обозримом будущем. К таким ресурсам относятся вода, атмосферный воздух, растения, животные и т. п.

Нетрадиционные природные ресурсы – природные ресурсы, возможность применения которых возникла в результате внедрения в производство передовых достижений науки и техники.

Закон ограниченности (исчерпаемости) природных ресурсов – все природные ресурсы и естественные условия Земли конечны.

Ресурсосбережение – система мер по обеспечению рационального использования ресурсов, удовлетворению прироста потребности народного хозяйства в них, главным образом за счёт экономии.

Ресурсосберегающие технологии – технологии, обеспечивающие производство продукции с минимально возможным потреблением топлива и других источников энергии, а также сырья, материалов, воздуха, воды и прочих ресурсов для технологических целей.

Экономический механизм внедрения ресурсосберегающих технологий – система форм и методов воздействия на поведение товаропроизводителей в сфере экономии ресурсов в зерновом производстве.

Энергосбережение – комплекс мер по реализации правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

Основная и дополнительная литература (точные библиографические данные с указанием страниц):

Основная.

1. Экология. 10–11 классы: учеб. пособие для общеобразоват. организаций: базовый уровень / М. В. Аргунова, Д. В. Моргун, Т. А. Плюснина. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 2018. – 143 с.

Дополнительная.

1. Экология. 10–11 классы: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / Н. М., Чернова, В. М. Галушин, В. М.: Константинов; под род. Н. М. Черновой. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2018. – 302 с.
2. Ларина О.В. Удивительная экология / О. В. Ларина. – Москва: ЭНАС-КНИГА, 2014. – 256 с. – (О чём умолчали учебники).
3. Экологический словарь в 2-х томах / Данилов-Данильян В. И. – М.: Энциклопедия, 2018.

Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии):

1. Федеральная служба государственной статистики РФ. Сайт: http://www.gks.ru/
2. Министерство природных ресурсов и экологии России. Сайт: http://www.mnr.gov.ru/theme/ekologiya/
3. Министерство энергетики. Энергоэффективность. Сайт: https://minenergo.gov.ru/node/5195
4. Государственная информационная система в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. Энергосбережение для школьников. Сайт: https://gisee.ru/upload/iblock/e5f/e5f37023a015c170e437277552670577.pdf

Теоретический материал для самостоятельного изучения:

Благополучие человечества во многом зависит от того, насколько эффективно используются природные ресурсы сегодня, поэтому важнейшей составляющей энергосбережения является общая культура ресурсопотребления. Энерго- и ресурсосбережение является одним из важнейших факторов, обеспечивающих эффективность функционирования отраслей и экономики в целом. Оно достигается посредством использования ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий; своевременным переходом к новым техническим решениям, технологическим процессам и оптимизационным формам управления; повышением качества продукции и другими мерами. Внедрение энергосберегающих технологий способствует повышению устойчивости топливно-энергетического комплекса и улучшению экологической ситуации.

В рамках энергосбережения проводятся мероприятия, обеспечивающие эффективное энергоиспользование и рациональное использование топливно-энергетических ресурсов: научно-технические; организационные и экономические; нормативные и технические; информационные; правовые.

Главными стратегическими ориентирами долгосрочной государственной энергетической политики в России являются: энергетическая безопасность; энергетическая эффективность экономики; бюджетная эффективность энергетики; экологическая безопасность энергетики.

Одной из важных задач является ресурсосбережение в жилищно-коммунальном хозяйстве, так как сегодня оно является крупнейшим потребителем энергии в стране. Для того, чтобы экономить энергию, воду, тепло и другие ресурсы в быту, необходимо, чтобы каждый из нас соблюдал нехитрые правила. Благодаря эффективному использованию ресурсов, мы сможем сократить их потребление, сохранить окружающую среду и сэкономить деньги.

Это интересно. Энергосбережение

Российская Федерация располагает одним из самых больших в мире технических потенциалов повышения энергоэффективности, который составляет более 40% от уровня потребления энергии. Энергоемкость экономики России в 1,5 – 2 раза выше, чем в развитых странах мира. Энергетической стратегией России до 2035 года предусмотрено снижение энергоемкости ВВП в 1,3—1,5 раза, что соответствует экономии 315—580 млн т. у. т. в год.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий):

1. Текст задания: Заполните пропуски в тексте.

Энерго- и ресурсосбережение является одним из важнейших факторов, обеспечивающих ___________________________ отраслей и экономики в целом. Оно достигается посредством использования ________________________________________; своевременным переходом к новым техническим решениям, технологическим процессам и оптимизационным формам управления; повышением качества продукции и другими мерами. Внедрение ___________________________ способствует повышению устойчивости ________________________ и улучшению _________________________.

Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные):

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

Энерго- и ресурсосбережение является одним из важнейших факторов, обеспечивающих эффективность функционирования отраслей и экономики в целом. Оно достигается посредством использования ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий; своевременным переходом к новым техническим решениям, технологическим процессам и оптимизационным формам управления; повышением качества продукции и другими мерами. Внедрение энергосберегающих технологий способствует повышению устойчивости топливно-энергетического комплекса и улучшению экологической ситуации.

Подсказка: повторно посмотрите объясняющее видео

2. Текст задания: Выберите несколько правильных ответов.

Традиционные виды топлива, например, уголь, газ, мазут относятся к:

1. заменимым природным ресурсам

2. незаменимым природным ресурсам

Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные):

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

1. заменимым природным ресурсам

3. исчерпаемым природным ресурсам

Неправильный вариант/варианты (или комбинации):

2. незаменимым природным ресурсам

4. неисчерпаемым природным ресурсам

Подсказка: просмотрите повторно объясняющий модуль

Future Home Tech: 8 энергосберегающих решений на горизонте

От отопления и охлаждения до электроники и бытовой техники — для обеспечения нашей повседневной жизни требуется много энергии. Сегодня наши дома потребляют на 37 процентов больше энергии, чем в 1980 году. Но без энергоэффективности — за счет технологических инноваций и федеральных стандартов энергосбережения — это число было бы намного выше. Фактически, даже несмотря на то, что наше общее потребление энергии выросло, потребление энергии на одно домашнее хозяйство снизилось примерно на 10 процентов, несмотря на то, что наши дома больше и содержат больше устройств.

Благодаря достижениям наших национальных лабораторий, промышленности и научных кругов, оборудование, которое мы используем в наших домах, стало более энергоэффективным, чем когда-либо прежде, что экономит деньги потребителей и снижает выбросы углерода. Давайте взглянем на несколько технологий, которые мы можем ожидать увидеть на рынке в ближайшие несколько лет, которые сделают наши дома еще более экологичными.

1. Умные дома с большим количеством подключений

Мы живем во все более взаимосвязанном мире — то же самое верно и для наших домов. Новые электронные устройства и устройства теперь могут быть подключены к Интернету для предоставления данных в реальном времени, что упрощает понимание и снижает потребление энергии.

Вскоре эти технологии станут более рентабельными и интеллектуальными в результате проекта, поддерживаемого Управлением строительных технологий Министерства энергетики США. Новые беспроводные датчики, разработанные в Национальной лаборатории Ок-Ридж, повысят энергоэффективность дома за счет автоматизированных систем управления для нагревательных и охлаждающих устройств, освещения и других систем, которые получают доступ к таким данным, как температура наружного воздуха и помещения, влажность, уровень освещенности и заполняемость — все на долю стоимость типичных беспроводных датчиков, которые вы видите сегодня на рынке.Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии и Национальная лаборатория Лоуренса Беркли также разрабатывают новые протоколы и стандарты, которые улучшат взаимодействие интеллектуальных устройств друг с другом и с электросетью.

2. Сверхэффективные тепловые насосы

Building Technologies Office представляет новое поколение систем тепловых насосов, которые согревают и охлаждают ваш дом, перемещая тепло из одного помещения в другое. К ним относятся:

3.Сушилки для одежды с противоуглеродным покрытием

Та же концепция, что и технология тепловых насосов, обеспечивающая комфорт в вашем доме, может быть использована и для другого важного применения: сушки одежды. Национальная лаборатория Окриджа и General Electric разрабатывают сушилку нового типа, в которой используется цикл теплового насоса для выработки горячего воздуха, необходимого для сушки. Результат: более эффективная сушилка, которая может снизить потребление энергии на 60 процентов по сравнению с обычными сушилками, представленными сегодня на рынке.

4. Магнитные холодильники (правильно, магниты)

Oak Ridge National Laboratory и General Electric объединились для создания революционного нового типа холодильника, в котором для создания холода используются магниты, также известный как магнитокалорический эффект (понижение или повышение температуры материала путем изменения магнитного поля). В течение последних 100 лет в холодильниках использовался процесс, называемый компрессией пара, при котором используются хладагенты, которые могут быть вредными для окружающей среды. Новый холодильник представляет собой революционную технологию, в которой используется охлаждающая жидкость на водной основе, что делает его более экологически чистым и более эффективным, что означает более низкие счета за электроэнергию и меньшее загрязнение углерода.

5. Расширенное управление окнами

Национальная лаборатория Лоуренса Беркли и компания Pella Windows работают над новыми окнами с высокой изоляцией, в которых используются датчики и микропроцессоры для автоматической регулировки затенения в зависимости от количества доступного солнечного света и времени суток, чтобы обеспечить надлежащее освещение и комфорт, экономя энергию и деньги потребителей.

6. Изоляция нового поколения

Изоляция — один из наиболее важных способов снизить расходы на отопление и охлаждение вашего дома. Сеть Industrial Science & Technology Network разрабатывает новую пенопластовую изоляцию, изготовленную из экологически чистых и современных композитных материалов, которые гарантируют, что тепло не уходит с чердака, стен и других частей дома в холодные зимние месяцы.

7. Светоотражающие кровельные материалы

Холодные крыши, покрытые материалами, содержащими специальные пигменты, отражают солнечный свет и поглощают меньше тепла, чем стандартные крыши. Ожидайте, что эти типы кровельных систем станут еще «прохладнее» благодаря новым флуоресцентным пигментам, разработанным Национальной лабораторией Лоуренса Беркли и PPG Industries, которые могут отражать почти в четыре раза больше солнечного света, чем стандартные пигменты.

8. Ярче, лучше освещение

(светоизлучающие диоды) прошли долгий путь: самые эффективные на сегодняшний день светильники потребляют на 85 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания. Программа твердотельного освещения Управления строительных технологий поддерживает исследования и разработки, направленные на снижение стоимости светодиодов, делая их еще более эффективными и долговечными. Фактически, ожидается, что эффективность светодиодов удвоится с нынешних 125–135 люмен на ватт до 230 люмен на ватт в следующие несколько лет в результате продолжающихся исследований и разработок.

Зайдите на Building.energy.gov, чтобы узнать, как Министерство энергетики продвигает строительные технологии, повышающие энергоэффективность и комфорт американских домов и предприятий. Кроме того, ознакомьтесь с Energy Saver, чтобы узнать о других способах экономии энергии и денег дома.

4 НОВЫЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ

В последние годы многие технологические инновации позволили процессам в пищевой промышленности стать более эффективными, менее громоздкими, безопасными, менее энергоемкими и более экологичными.

В этом разделе представлены несколько проверенных методов и процессов сепарации, термической обработки, борьбы с бактериями и рекуперации энергии. Поскольку цель этого руководства — указать читателю на решения, применимые в промышленном контексте, мы решили ограничиться методами, которые хорошо зарекомендовали себя и доступны на рынке. Эти технологии проиллюстрированы практическим применением, демонстрирующим их энергоэффективность в секторах переработки мяса, напитков и молочных продуктов.

Обратите внимание, что через несколько лет на рынке ожидается появление нескольких других технологий, которые все еще разрабатываются.

4.1 Мембранная фильтрация

Мембранная фильтрация используется для удаления из жидкостей частиц, слишком мелких для обычных методов фильтрации, таких как белки, бактерии, вирусы и растворенные соли. Его также можно использовать для концентрирования, фракционирования, очистки и регенерации жидкостей, частично или полностью заменяя традиционные методы разделения испарением и центрифугированием.

Рисунок 4-1 — Разделительная способность различных технологий мембранной фильтрации

Стрелка проходит горизонтально через центр изображения. Вдоль стрелки отображается «Размер пор мембраны в микронах» с приращениями следующим образом: 10, 1, 0,1, 0,001, 0,0001. Над стрелкой появляются желтые прямоугольники со следующими обозначениями: дрожжи (10), бактерии (1), коллоидные эмульсии (от 1 до 0,1), вирусы (0,1), органические накромолекулы (от 0,1 до 0,001), органические соединения (0.001), растворенные соли (0,0001). Под стрелкой появляются синие прямоугольники со следующими обозначениями: микрофильтрация (от 10 до 0,1), ультрафильтрация (от 0,1 до 0,001), нанофильтрация (от 0,001 до 0,0001) и обратный осмос (0,0001).

В сфере переработки сельскохозяйственной продукции мы, вероятно, встретим четыре типа мембранных технологий в зависимости от области применения: микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос (RO). Эти методы различаются по их разделительной способности, которая является функцией размера пор мембраны, и молекулярной массой частиц, которые мы хотим удалить.

Несмотря на то, что эти технологии уже доказали свою эффективность в нескольких промышленных приложениях, остается достаточно возможностей для роста.

Во многих случаях они могут частично или полностью заменить другие технологии и снизить потребление энергии.

Основными преимуществами мембранных технологий являются:

• Заметное снижение энергопотребления по сравнению с традиционными тепловыми процессами

• проверенное применение в нескольких промышленных секторах, особенно в молочной

• экологические выгоды, возникающие в результате увеличения потенциала переработки и сокращения или отказа от использования определенных химикатов

Примеры промышленного применения
Различные промышленные применения мембранной фильтрации проиллюстрированы следующими примерами.

Мембранная фильтрация — Производство напитков

Тип бизнеса: предприятие по переработке фруктов в США
Заявка: производство концентратов фруктовых соков
Срок размещения: с 1990 по 1999 год, 14 участков
Экономические данные : нет данных

Результаты
— тепловая энергия, необходимая для испарения: 1,162 мегаджоулей (МДж) / килограмм (кг) испарившейся воды
— электрическая энергия, необходимая для мембранной фильтрации: 0.232 МДж / кг (0,065 кВтч / кг)
— снижение потребности в энергии на 80 процентов, что соответствует сокращению счета за электроэнергию на 37 процентов (4 доллара США за гигаджоуль для природного газа, 0,06 доллара США за киловатт-час для электроэнергии и 75-процентный КПД при производстве пара. )

Методология
Предварительное концентрирование фруктовых соков с помощью модуля ультрафильтрации, за которым следует модуль обратного осмоса, в котором мембраны выборочно отделяют воду от других компонентов сока. Затем концентрацию продолжают в испарителе.

Проект выполнен
Концентрирование свежих фруктовых соков происходит в два этапа:
— От начальных 5 процентов до 10 процентов общего сухого вещества : Операция устраняет 50 л воды на 100 л свежего сока за счет использования мембранной процедуры комбинирования ультрафильтрация с обратным осмосом, в результате чего процесс менее энергоемкий, чем при испарении.
— От 10 процентов до конечной концентрации, которая составляет от 40 до 62 процентов общего сухого вещества, в зависимости от точной природы фруктового сока. : Затем сок концентрируется с помощью испарителя.

Мембранная фильтрация — Молочная промышленность

Тип деятельности: предприятие по переработке молока в Канаде
Применение: концентрация сырной сыворотки
Дата внедрения: 1990
Затраты, связанные с мембранной фильтрацией: 400000 долларов США (для установки обратного осмоса) + 83000 долларов США в год (при эксплуатации) расходы)
Срок окупаемости: 3,6 года

Результаты
— Энергия, используемая для концентрирования сыворотки, снижена на 90 процентов (173 000 долларов США в год).
— Потребление пара снижено более чем на 95 процентов.
— Годовое потребление электроэнергии увеличилось на 60 МВтч (примерно 2400 долларов в год) для оборудования обратного осмоса, а ежегодная стоимость замены мембраны составляет 64000 долларов.

Проект выполнен
Для концентрирования 12500 л / час сыворотки с содержанием сухого вещества от 6 до 21 процента, традиционный испаритель тройного действия, не оборудованный механической или термической рекомпрессией пара и питаемый паром, произведенным в бойлере, был заменен на блок обратного осмоса.Несмотря на то, что использование установки мембранной фильтрации привело к небольшому увеличению потребления электроэнергии, эта технология значительно снижает потребность в тепловой энергии, поскольку концентрирование происходит с разделением воды в ее жидком состоянии, которое не требует испарения.

Ограничения технологии
Есть пределы полезности мембранной фильтрации в процессе концентрирования. Хотя детали меняются от одного производителя к другому, RO обычно используется для предварительного концентрирования сыворотки до 25 процентов общего содержания сухого вещества.Для более высоких уровней концентрации требуются более традиционные методы выпаривания.

4.2 Тепловые насосы

В этом руководстве нас интересуют тепловые насосы с замкнутым контуром, в которых используется промежуточная жидкость, называемая хладагентом. Системы с разомкнутым контуром используются в технологиях механической рекомпрессии пара (MVR), которые рассматриваются в разделе 4.3.

Тепловые насосы — это холодильные аппараты компрессионного типа, предназначенные для передачи тепла для обогрева, а не для охлаждения.Они улавливают тепловую энергию при относительно низких температурах (источник холода), нагревают ее и передают в радиатор.

В испарителе низкотемпературный источник тепла передает энергию хладагенту, который затем испаряется. Температура и давление компрессора увеличиваются, а хладагент остается в парообразном состоянии. В конденсаторе хладагент передает накопленную энергию радиатору. На выходе из конденсатора расширительный клапан снижает давление хладагента. Затем жидкость под низким давлением возвращается в испаритель для перезапуска цикла.

— Области применения : Мясная, молочная промышленность и производство напитков, требующие нагрева и охлаждения. Процессы испарения и концентрирования.
— Потенциал : Тепловые насосы обычно используются для охлаждения и кондиционирования воздуха, но их привлекательность в секторе переработки сельскохозяйственной продукции заключается в том, что они также могут использоваться для повышения температуры жидкости, которая на несколько градусов ниже, чем ее можно использовать.
— Ограничения : Недостаток знаний и срок окупаемости, который обычно превышает 2 года, являются основными препятствиями на пути промышленного использования тепловых насосов.

Пример промышленного применения
Промышленное применение теплового насоса в одном из секторов, рассматриваемых в данном руководстве, проиллюстрировано в следующем примере.

Тепловой насос — Мясоперерабатывающая промышленность

Тип деятельности: птицеперерабатывающий завод в Канаде
Применение: темперирование перед нарезкой и нарезкой замороженных четвертинок
Дата внедрения: 1987
Стоимость теплового насоса: 165 000 долларов США (инвестиции) + 9 500 долларов США в год ( эксплуатационные расходы)
Срок окупаемости: 2.9 лет

Результаты
— Годовые затраты на электроэнергию уменьшены на 56 000 долларов (производство горячей воды за счет рекуперации тепла из испарительного конденсатора).

Методология
В этой процедуре тепловой насос нагревает воду до температуры, которая делает ее пригодной для использования в производственных процессах на предприятии, за счет рекуперации и использования тепла конденсаторов, которые ранее были выведены наружу.

Проект сдан
Первый этаж системы включает улавливание тепла от теплого хладагента (в данном случае аммиак [Nh4]) на выходах холодильных компрессоров и предварительный нагрев воды (с 12 ° C до 25 ° C, на средний) с теплообменниками, использующими водно-гликолевый контур в качестве промежуточного звена.
Второй, и основной, этаж рекуперации использует тепловой насос, подключенный к системе производства льда на основе аммиака, для нагрева воды, предварительно нагретой на первом этапе. Хладагент теплового насоса (R-12) улавливает тепло конденсации аммиака и передает его воде в конденсаторе теплового насоса.
Таким образом, система позволяет нагревать воду до температуры от 40 ° C до 63 ° C, что делает ее пригодной для непосредственного использования в производственных процессах.

4.3 Механическая и термическая рекомпрессия пара

MVR — это технология, относящаяся к семейству тепловых насосов с открытым контуром, которые особенно хорошо подходят для процессов испарения.MVR позволяет рекуперировать скрытое тепло, содержащееся в паре, которое часто теряется в традиционных процессах. Пар, образующийся при испарении, рекуперируется компрессором, который увеличивает давление и температуру на несколько градусов выше точки кипения жидкости.

После того, как этот пар достигает высокой температуры и давления, он становится источником тепла для испарения, поскольку он выделяет скрытое тепло. Рекуперация энергии, содержащейся в паре, позволяет значительно сэкономить энергию. Фактически, для испарения 1 м ³ пара требуется всего 30 кВтч по сравнению с 800 кВтч при традиционном испарении.

— Области применения : Концентрирование молока, пивоварение (котел для сусла), концентрирование стоков, дистилляция, разделение.

— Потенциал : Помимо снижения энергопотребления, MVR также может значительно сократить потребности в охлаждении (вода, градирня) и, в некоторых случаях, устранение запахов.

– Ограничения : Главное препятствие, которое должна преодолеть эта технология, заключается в том, что она малоизвестна в промышленных кругах.

— Комментарий : Также можно увеличить давление и температуру пара, производимого испарением, с помощью парового эжектора. Это тепловая рекомпрессия пара (TVR), и при меньших вложениях, чем для типичной системы MVR, иногда можно снизить потребность в паре на 50 процентов.

Пример промышленного применения
Следующий пример иллюстрирует промышленное применение рекомпрессии пара (механического или термического) в некоторых секторах, охватываемых данным руководством.

Механическая рекомпрессия пара (MVR) — Молочная промышленность
Тип деятельности: предприятие по переработке молока в США
Применение: концентрация сырной сыворотки
Дата внедрения: 1988
Срок окупаемости: 4 года

Результаты
— Устранена потребность в паре, производимом котельной на объекте.
— Снижение энергопотребления с чистой годовой экономией в размере 165 000 долларов США (годовая экономия на паре составляет 211 000 долларов США минус 46 000 долларов США ежегодных эксплуатационных расходов при эксплуатации дополнительного компрессора).

Проект сдан.
Испаритель с одинарным воздействием, который первоначально питается паром, производимым в бойлере, концентрирует сырную сыворотку. Центробежный компрессор восстанавливает пар, образующийся при испарении, и доводит его в сжатом состоянии до температуры выше точки кипения жидкости. Сжатый таким образом пар используется в качестве источника тепла для испарителя: пар отводит скрытое тепло, когда касается более холодной жидкости, и, таким образом, обеспечивает тепло, необходимое для испарения.

Ограничения технологии
Несмотря на то, что MVR обещает значительную экономию энергии, обычно требуются значительные предварительные вложения, которые напрямую зависят от количества воды, которая должна быть испарена. Следовательно, в случае очень разбавленных жидкостей целесообразно предварительно сконцентрировать раствор перед выпариванием: часто лучше всего оказывается комбинация мембранная фильтрация + выпаривание MVR.

4.4 Когенерация — комбинированное производство тепла и электроэнергии

Традиционные системы для выработки электроэнергии имеют средний КПД от 35 до 40 процентов (до 55 процентов для систем с комбинированным циклом), выбрасывая в окружающую среду от 60 до 65 процентов энергии, содержащейся в их топливе.Когенерация восстанавливает эту потерю тепла и использует ее для нужд отопления или охлаждения. Отопление включает производство пара и горячей воды. Для охлаждения необходимо использовать абсорбционные охладители, преобразующие тепло в холод. Таким образом, за счет одновременной выработки электроэнергии и тепла когенерационные установки имеют более высокий общий КПД, который может достигать 90 процентов. Это означает экономию топлива до 40 процентов по сравнению с производством электроэнергии и тепла с использованием тепловых электростанций и паровых котлов.

Рисунок 4-2 — Производство тепла и электроэнергии с помощью когенерации

Источник: RETScreen ^® International, анализ проектов чистой энергии — слайд

Эффективность рекуперации тепла (55/70) = 78.6%
Общий КПД ((30 + 55) / 100) = 85,0%
Топливо (100 единиц) -> Система питания (-> Тепло + Выхлоп [70 единиц]
Приводит к:
-> HRSG [-> Выхлопные газы (15 единиц)] -> [Тепло (55 единиц)] Нагревательная нагрузка -> [назад к HRSG])
-> Генератор -> (Мощность [30 единиц]) Энергетическая нагрузка

Рисунок 4-3 — Распределение промышленных когенерационных установок в Канаде

Источник: Когенерационные установки в Канаде, CIEEDAC, 2006 г.

Поскольку электричество легче передавать на большие расстояния, чем тепло, промышленные когенерационные установки обычно располагаются близко к месту, где будет использоваться тепловая энергия.Эти объекты также масштабируются для удовлетворения требований к теплу конкретного процесса. Если количество произведенной электроэнергии ниже технологических требований, остаток необходимо покупать в местной сети. И наоборот, если генерируется избыток электроэнергии, ее можно продать в сеть. Однако это предполагает, что подключение к сети соответствует очень строгим стандартам и что существуют правила покупки и продажи электроэнергии. В связи с недавним дерегулированием рынка электроэнергии, завершенным в некоторых провинциях и продолжающимся в других, промышленность отныне может предусматривать строительство когенерационных станций и возможность продавать излишки электроэнергии в сеть.
В Канаде существующие когенерационные установки находятся в секторе лесной продукции (в котором задействовано много паровых турбин), в химической промышленности и в нефтеносных песках (где установлены самые мощные установки). Системы когенерации также имеются на 15 предприятиях сектора пищевых продуктов и напитков (переработка кукурузы, ликеро-водочные заводы, пивоваренные заводы, сахарные заводы, птицеводство и т. Д.).

В 2005 году мощность когенерационных установок, обеспечивающих теплом предприятий пищевой промышленности и производства напитков, составила 351 мегаватт электроэнергии (МВт).Их средний КПД составлял 80 процентов, а их среднее отношение тепловой энергии к электрической мощности (HTPR) составляло 6,3. Это означает, что на каждый киловатт-час произведенной электроэнергии на этих объектах было произведено 6,3 кВтч полезного тепла.

Основные узлы и характеристики когенерационной установки

Когенерационная установка состоит из следующих четырех основных компонентов:

1. первичный двигатель, обычно турбина или двигатель внутреннего сгорания
2. Электрогенератор, приводимый в действие тягачом
3. новый котел-утилизатор для производства пара из энергии, содержащейся в выхлопных газах турбины или двигателя внутреннего сгорания.Рекуперацию энергии можно максимизировать, установив стандартный экономайзер на выходе из котла-утилизатора ( температура дымовых газов, которая колеблется от 120 ° C до 150 ° C, в зависимости от топлива, также может быть снижена ). Если для процесса требуется значительный объем горячей воды, конденсационный экономайзер может следовать за экономайзером или заменять его ( температура дымовых газов может быть снижена до 50 ° C или 60 ° C, ). ^{Сноска 15}
4. система управления

Наиболее часто используемыми источниками энергии являются пар (паровая турбина) и природный газ (газовый двигатель и турбина), хотя в некоторых приложениях используется дизельное топливо и биогаз.

Если HTPR (отношение тепла к мощности) меняется в течение дня или по сезонам, любое изменение количества вырабатываемой электроэнергии или покупка электроэнергии может привести к значительной потере прибыли. Поэтому предпочтительнее адаптировать HTPR к потребностям объекта, используя дополнительную горелку на входе котла-утилизатора или дополнительный котел.

Оптимизация когенерационной системы (т.е. адаптация ее к потребностям в тепле) дает следующие основные преимущества:

• Экономические и экологические преимущества:
  • Повышение общей эффективности преобразования топлива в тепло и электричество
  • доступ к доходам от продажи избыточной электроэнергии в сеть
  • снижение затрат на очистку сточных вод и удаление отходов при использовании биогаза ^{Сноска 16} , повышающая рентабельность системы
  • снижение выбросов в атмосферу, особенно диоксида углерода (CO ₂ ) и оксидов азота
• Повышение надежности электроснабжения: когенерация снижает риск нарушения производства в случае отключения электроэнергии.
• Децентрализованная выработка электроэнергии вблизи точки потребления ограничивает потери на линиях электропередачи.
• Приложение было протестировано в большинстве промышленных секторов по всему миру, особенно в нескольких процессах в пищевой промышленности и производстве напитков, а также в сельском хозяйстве.

В целом когенерация требует больших инвестиций со сроком окупаемости от четырех до пяти лет. Стоимость приобретения оборудования и его подключения к технологическому процессу и электросети необходимо добавить к стоимости строительства камеры или конструкции для снижения шума, производимого газовыми турбинами и двигателями.Таким образом, любое решение о строительстве когенерационной установки должно учитывать следующие элементы:

• годовые потребности технологического процесса в тепловой и электрической энергии, их сезонные колебания и прогнозы будущего развития
• потенциал для экономии энергии — Подробный энергоаудит, направленный на оптимизацию использования энергии на предприятии, должен быть проведен перед запуском любого проекта когенерации. На самом деле может случиться так, что после того, как будет создана когенерация, дальнейшее повышение энергоэффективности станет труднее.
• вид используемого топлива и прогнозы динамики его цены и цены на электроэнергию
• Стоимость инвестиций в оборудование и гражданскую инфраструктуру
• действующих программ мотивации

Экономия на налогах в соответствии с классом 43.1 и классом 43.2 Положения о подоходном налоге

Когенерационные системы, вырабатывающие электроэнергию и тепло, которое экспортируется из системы для полезных целей, имеют право на налоговую экономию в соответствии с Классом 43.1 или класс 43.2 Положения по подоходному налогу . Эти налоговые меры позволяют ускорить вычет капитальных затрат по цене:

— Тридцать процентов в год на основе снижения, если тепловая мощность не превышает 6000 БТЕ / кВтч (6330 килоджоулей [кДж] / кВтч) в случае класса 43.1 или.
— Пятьдесят процентов в год по убыванию, если расход тепла не превышает 4750 БТЕ / кВтч (5011 кДж / кВтч) и оборудование приобретается после 22 февраля 2005 г. и до 2020 г. в случае класса 43.2.

Для получения дополнительной информации об экономии на налогах на оборудование для производства чистой энергии и энергосбережения, обратитесь к Техническому руководству класса 43.1 и Техническому руководству по расходам на возобновляемые источники и энергосбережение Канады (CRCE) или свяжитесь с Секретариатом классов 43.1 и 43.2.

* Для целей классов 43.1 и 43.2 тепловая мощность определяется как F / (E + H / 3413), где F — высшая теплотворная способность (HHV) приемлемого ископаемого топлива, потребляемого за год, E — валовое электрическая энергия, произведенная за год, и H — чистое тепло, отведенное из системы для полезных целей за год.

Оценка проектов когенерации

Программная модель когенерации RETScreen ^® позволяет оценить производство энергии, стоимость жизненного цикла, сокращение выбросов, финансовую жизнеспособность и риски, связанные с проектами производства электроэнергии, тепла и холода в одном или нескольких зданиях и в промышленных процессах. Модель позволяет проводить технико-экономические обоснования, которые учитывают широкий спектр возобновляемых и невозобновляемых видов топлива, и содержит базу данных данных о климате и продуктах (например,грамм. поршневые двигатели, газовые турбины, газовые турбины с комбинированным циклом, паровые турбины, топливные элементы, микротурбины, котлы, компрессоры, тепловые насосы с абсорбционным циклом и т. д.).

Эту модель когенерации можно бесплатно загрузить с международного веб-сайта RETScreen®: www.retscreen.net.
RETScreen ^® International находится в ведении Технологического центра CanmetENERGY компании Natural Resources Canada в Вареннесе.

Источник: COGEN Europe (Европейская ассоциация содействия когенерации)

* Для этих систем более высокое отношение тепла к мощности может быть получено путем добавления дополнительной горелки на выходе из двигателя или турбины.

Пример промышленного применения
Промышленное применение когенерации в одном из секторов, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано в следующем примере.

Когенерация или комбинированное производство электроэнергии и тепла — Мясоперерабатывающая промышленность

Тип деятельности: птицефабрика и предприятие по переработке птицы в Канаде (мощность 300 000 цыплят в день)
Применение: одновременное производство электроэнергии, пара и горячей воды с использованием природного газа
Дата развертывания: 1999
Стоимость инвестиций: примерно $ 6 млн.
Срок окупаемости: 5.5 лет

Результаты
Установка газовой турбины мощностью 5 МВт (эл.) Позволила принять следующие меры:
— снизить затраты на электроэнергию с 0,065 доллара США / кВтч до 0,05 доллара США / кВтч (более чем на 20 процентов)
— повысить надежность электроснабжения предприятия на производство значительной части потребляемой электроэнергии
— снизить потребление природного газа примерно на 4 процента для достижения общего коэффициента эффективности (выработка электроэнергии и тепла) 86 процентов

Методология
Убой и переработка птицы требует строгих санитарных условий.В технологических процессах и для очистки оборудования используются большие объемы горячей воды и пара. До проекта когенерации горячая вода производилась с помощью нескольких единиц оборудования, таких как взаимосвязанная сеть котлов и тепловых насосов. Также потребовалось много электроэнергии для охлаждения упаковочных цехов и для замораживания. Ежедневно предприятие потребляет 2270 м3 ³ (500 000 британских галлонов, или 1 892 706 л) горячей воды, а летом до 9,5 МВт электроэнергии.С помощью когенерации можно рационализировать производство тепловой энергии, одновременно производя электричество для питания холодильной системы предприятия.

Проект реализован
Реализованный подход позволяет генерировать электроэнергию, пар и техническую горячую воду с помощью когенерационной установки. Поставляемая система включает следующие элементы:
— газовая турбина 5,2 МВт (эл.),
— на выходе из газовой турбины, дополнительная горелка и система рекуперации тепла для производства пара для предприятия (29 484 кг / ч, 125 фунтов -сила на квадратный дюйм манометра)
— на выходе из парогенератора, экономайзер с прямым контактом, способный нагревать 1360 л (300 британских галлонов) воды до 49ºC (120ºF) каждую минуту
— отдельное здание для когенерационной установки, Таким образом, вы избежите значительных затрат на ремонт и звукоизоляцию в заведении

4.5 Анаэробная обработка сточных вод и отходов

Анаэробный процесс — один из самых многообещающих способов очистки промышленных сточных вод и отходов со значительным содержанием органических веществ. В отсутствие воздуха и кислорода некоторые бактерии превращают органические остатки из растительных, животных и химических источников в биогаз (состоящий из метана и CO ₂ ), который можно использовать в качестве топлива для замены природного газа и мазута. В зависимости от специфики процесс называется анаэробной обработкой, перевариванием или ферментацией.Эти обозначения эквивалентны, и в этом руководстве мы выбрали термин анаэробная обработка (AT).

Анаэробно можно обрабатывать широкий спектр органических соединений: углеводы (крахмал, сахар, целлюлозные материалы), жиры и масла, а также белки. AT хорошо известен в Европе и Азии, где, по оценкам, действуют сотни таких промышленных систем, но в Северной Америке этот процесс по-прежнему представлен плохо — всего 12 процентов мировых предприятий.

Рисунок 4-4 — Распределение промышленных установок по анаэробной очистке в Европе

Источник: Международное энергетическое агентство, 2001 г.

Источник: Международное энергетическое агентство, 2001 г.

В Европе около 75 процентов промышленных автоматических трансмиссий приходится на пищевую промышленность и производство напитков, 9 процентов — на целлюлозно-бумажную промышленность и 7 процентов — на химическую промышленность.В Канаде существующие объекты в основном используются для регенерации навоза в сельскохозяйственном секторе. AT также используется на нескольких предприятиях пищевой промышленности и находит более широкое применение при утилизации остатков на целлюлозно-бумажных комбинатах.

Анаэробная обработка — принципы и характеристики

В секторе продуктов питания и напитков эта технология была разработана для предварительной обработки воды с высоким содержанием органических веществ. В процессе переработки около 90 процентов органических веществ превращается в биогаз, а в качестве побочного продукта производятся удобрения.Основные этапы процесса следующие:

1. перед анаэробной обработкой иногда требуется физическая (измельчение), химическая (гидролиз) или термическая (пастеризация) предварительная обработка
2. органическое вещество (растворенное или взвешенное в воде) подается в реактор, ^{Footnote 17} , где в отсутствие кислорода анаэробные бактерии превращают его в биогаз и остатки (твердые или жидкие), которые можно использовать в качестве удобрения
3. разделение продуктов (биогаза и твердых или жидких остатков) может происходить в самом реакторе или в отдельной части оборудования ниже по потоку
4. неочищенный биогаз, который содержит от 50 до 80 процентов метана (основной элемент природного газа) и от 20 до 50 процентов CO ₂ , имеет значительную теплотворную способность

   Биогаз также содержит следовые количества сероводорода (H ₂ S).Если он слишком распространен, H ₂ S иногда необходимо удалять из биогаза, прежде чем биогаз будет использоваться в качестве топлива.

Твердый остаток можно использовать как влажное удобрение, можно обезвоживать и использовать как сухое удобрение, а также можно компостировать, закапывать или сжигать.

В некоторых случаях после AT остается органический остаток. Этот остаток можно обработать обычным АТ. Конечные сточные воды затем могут быть сброшены в окружающую среду или в муниципальную канализационную систему по цене, которая значительно ниже, чем это было бы без AT.

Основные преимущества AT демонстрируются в следующих примерах.

• Экономические и экологические преимущества:
  • уменьшение количества сточных вод, сбрасываемых в окружающую среду или в городскую канализацию, и уменьшение запаха органических отходов
  • производство биогаза, источника энергии, который может использоваться в качестве топлива ^{Сноска 18} в котлах или в когенерационной системе предприятия в качестве замены ископаемого топлива (природного газа или мазута)
• Производство твердых остатков, которые можно использовать в качестве удобрений.
• Приложение, зарекомендовавшее себя во всем мире в нескольких процессах производства продуктов питания и напитков, таких как пивоварни, ликеро-водочные заводы, молочные заводы и бойни.

4,6 Новые режимы теплопередачи

Традиционные режимы нагрева и приготовления пищи в термовоздушных шкафах или путем контакта с нагретыми поверхностями теперь дополнены новыми высокоэффективными режимами на основе электротехнологий. Эти методы включают инфракрасное, высокочастотное и микроволновое излучение, а также омический и индукционный нагрев.

Принципы, лежащие в основе этих различных режимов теплопередачи, значительно различаются от одного к другому, но все они разработаны для быстрого и эффективного нагрева продукта, при этом соблюдая критерии вкуса и питательности.

Основные преимущества этих технологий демонстрируются на следующих примерах:

• высокий выход энергии (до 95 процентов)
• прямой нагрев без промежуточной жидкости
• быстрое время отклика при запуске, остановке и настройке
• точная регулировка температуры
• процессы приготовления без масла
• минимальная потеря массы продукта

4.6.1 Инфракрасное излучение

Технология нагрева инфракрасным излучением (IR) использует электрические резисторы и / или керамические элементы из природного газа, которые нагреваются до необходимой температуры (несколько сотен градусов Цельсия), чтобы они испускали желаемый тип излучения, будь то короткое, среднее или длинноволновый ИК. Основная характеристика ИК-излучения заключается в том, что он обычно поглощается поверхностью продукта, вызывая быстрое повышение температуры.

— Приложения : Приготовление и жарка мяса.Эта технология представляет собой интересную альтернативу традиционным методам, в которых используются печи с горячим воздухом или грили на масляной основе.
— Ограничения : IR идеально подходит для обработки поверхностей и нагреваемых продуктов, расположенных тонкими слоями. Он не может нагревать толстые изделия равномерно и даже может вызвать термическое разложение.

Пример промышленного применения
Промышленное применение обработки инфракрасным излучением в нескольких секторах, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано в следующем примере.

Инфракрасное излучение (ИК) — Мясоперерабатывающая промышленность

Вид деятельности: птицеперерабатывающий завод в Германии и мясоперерабатывающий завод в Нидерландах
Заявка: приготовление куриного филе и свиных ребер
Дата размещения: 1998
Экономические данные: нет данных

Результаты
— Приготовление куриного филе : Счет за электроэнергию был снижен на 78 процентов (годовая выгода в размере 68 200 долларов США), а производственная мощность увеличилась вдвое (500 кг / час вместо 250 кг / час).
— Приготовление свиных ребрышек : Счет за электроэнергию был снижен на 67 процентов (годовая выгода в размере 137 400 долларов США), а производственные мощности увеличились на 35 процентов (950 кг / час по сравнению с 700 кг / час).

Технологические преимущества: При использовании инфракрасного излучения энергия передается непосредственно продукту, что исключает необходимость в промежуточной жидкости, как в обычном бройлере. Операция выполняется быстрее и ее легче контролировать. Кроме того, приготовление с использованием инфракрасного излучения не требует масла, которое необходимо регулярно заменять в традиционных процессах, что еще больше снижает затраты.

4.6.2 СВЧ и высокочастотное излучение

Эти электротехнологии позволяют нагревать, напрямую и быстро, без посредников, такие плохо проводящие вещества, как продукты переработки сельскохозяйственной продукции. Хотя на практике они дают очень разные результаты, обе технологии основаны на одном и том же принципе: переменное электрическое поле стимулирует движение молекул (особенно воды и жиров), которое вызывает тепло. Технологии существуют в виде непрерывных приложений в форме туннелей и в виде периодических (или периодических) приложений в виде закрытых камер, и их можно приобрести у нескольких поставщиков оборудования.

Характеристики обработки, включая равномерность нагрева, зависят от природы, формы и толщины продукта. Предварительные испытания на пилотном предприятии необходимы для определения оптимальных условий эксплуатации. Среди современных технологических решений мы обнаруживаем, что прерывистое микроволновое (MW) или высокочастотное воздействие предотвращает перегрев продукта, а перемещение продукта в камере способствует равномерности обработки.
— Области применения : темперирование и приготовление пищевых продуктов, бактериальный контроль в замороженных продуктах (мясо, рыба), пастеризация фасованных продуктов (полуфабрикаты).

Примеры промышленного применения
Промышленное применение СВЧ-радиационной обработки в нескольких секторах, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано следующими примерами.

Обработка микроволновым излучением (MW) — Мясоперерабатывающая промышленность (первый пример)

Тип деятельности: предприятие по переработке индейки в США
Заявка: темперирование замороженных индюков перед переработкой
Дата размещения: нет данных
Экономические данные: нет данных

Результаты
Традиционные методы темперирования мякоти снижают массу: при использовании горячего воздуха уменьшение составляет примерно от 1 до 3 процентов, а при процессах на основе горячей воды — до 5 процентов.Эта потеря веса незначительна, когда мясо закаляется с помощью радиационной обработки МВ.

Технологические преимущества
Во время лечения микроволновым излучением вся энергия поглощается мясом. Нет потерь энергии из-за необходимости нагревать промежуточную жидкость, как в традиционных методах на основе горячего воздуха и масла, а продолжительность обработки значительно сокращается.

Обработка микроволновым излучением (MW) — мясоперерабатывающая промышленность

Тип деятельности: мясоперерабатывающий завод в США
Заявка : темперирование замороженных четвертинок перед нарезкой и их нарезка
Дата размещения : нет данных
Экономические данные : нет данных

Результаты
— При использовании традиционных методов (камера закалки) для повышения температуры до -2 ° C потребовалось от 2 до 5 дней.Благодаря технологии MW время сократилось до нескольких минут, что повысило гибкость управления производством.
— Потери продукта во время операций нарезки и резки сократились на 20 процентов благодаря лучшему контролю температуры и более равномерной температуре продукта.

Технологические преимущества
То же, что и в предыдущем примере.

4.6.3 Омический нагрев

Омический нагрев, также известный как джоулев или резистивный нагрев, заключается в пропускании электрического тока непосредственно через нагреваемый предмет.Его можно применять к жидкостям (при условии, что они обладают достаточной проводимостью), которые обычно трудно обрабатывать (термочувствительные, очень вязкие, грязные и т. Д.), И позволяет быстро нагревать большие объемы с большим контролем.

Недавний успех в разработке омической обработки жидкостей привел к появлению на рынке оборудования первого поколения и положил начало работам по омической варке мясных продуктов.

— Области применения : Нагревание и стерилизация молока, фруктовых соков, пива и мясных соусов.

— Ограничения : В настоящее время кажется, что эту технологию очень сложно применить к твердым веществам, таким как куски мяса. Однако недавно были получены очень многообещающие результаты при тестировании эмульсий ветчины: повышение качества продукта при одновременном сокращении времени приготовления на целых 75 процентов.

4.6.4 Индукционный нагрев

При нагревании за счет электромагнитной индукции изделие помещается в колеблющееся магнитное поле. Это создает в материале токи Фуко (вихревые), которые вызывают нагрев Джоуля.С технической точки зрения тепло может быть приложено непосредственно к продукту, который нагревает его изнутри, или косвенно к окружающей крышке из металла или другого материала, нагревая его за счет индукции. Низкая инерция системы позволяет точно контролировать температуру.

— Области применения : Нагревание и стерилизация жидкостей (молоко, фруктовые соки), теста и паст.

Пример промышленного применения
Промышленное применение индукционного нагрева в одном из секторов, рассматриваемых в данном руководстве, проиллюстрировано в следующем примере.

Индукционный нагрев — Молочная промышленность

Тип бизнеса: молочный завод в Канаде
Применение: высокотемпературная пастеризация (сверхвысокотемпературный [UHT] процесс)
Дата внедрения: 1996
Стоимость инвестиций: 855 000 долларов США (пастеризатор UHT)
Окупаемость период: 3,3 года

Результаты
Снижение энергопотребления, в результате чего чистая годовая экономия составляет 259 000 долларов США.

Технологические преимущества
По сравнению с традиционными методами пастеризации, использующими тепловую энергию парового котла, индукционный процесс на 17 процентов эффективнее.

4.7 Холодная пастеризация и бактериальный контроль

Пастеризация пищевого продукта — это процесс уничтожения или дезактивации микроорганизмов, которые могут повлиять на качество. В зависимости от продукта и используемой техники классический процесс заключается в нагревании продукта до температуры от 60 ° C для пива до 72 ° C для молока или даже выше, до или после кондиционирования продукта в пластинчатом охладителе или туннельный пастеризатор.Однако пастеризация в горячем состоянии имеет недостаток, заключающийся в том, что она является основным потребителем энергии, и она может влиять на органолептические свойства (в основном вкус) и пищевую ценность продукта.

Чтобы избежать этих проблем, все новые методы обработки холодом, разработанные в последние годы, имеют общую черту быстрого сокращения микробного сообщества при умеренной температуре. Эти методы находят широкое применение в агроперерабатывающей промышленности, от пастеризации продуктов до дезинфекции.Ожидается, что со временем их развертывание получит широкое признание в Канаде.

Более совершенные методы, такие как высокое давление, ультрафиолетовое излучение, микрофильтрация и ультрафильтрация, уже используются, а в ближайшие несколько лет использование других технологий, таких как электронные пучки, магнитные и электрические поля, будет расширяться.

Основные преимущества методов холодной пастеризации заключаются в следующем:

• снижение потребления воды и энергии
• значительное продление сроков хранения обработанных продуктов
• отсутствие разложения продукта под действием тепла (вкус остается очень близким или даже идентичным вкусу необработанного продукта, сохранение и стабилизация содержания витаминов и т. Д.)

4.7.1 Микрофильтрация и ультрафильтрация

Микрофильтрация и ультрафильтрация — это методы мембранной фильтрации, позволяющие выборочно отделять бактерии и другие материалы. Продаваемые в Канаде, они уже использовались в молочных продуктах и ​​напитках (пиво и фруктовые соки) отраслях как для пастеризации, так и для осветления жидкостей. Согласовав размер пор мембраны с обрабатываемым продуктом, эти две операции могут даже выполняться одновременно, что приводит к значительной экономии энергии, поскольку устраняется один из этапов процесса.

— Области применения : пастеризация продуктов и борьба с бактериями, передающимися через воду

4.7.2 Лечение под высоким давлением (гипербарическое)

Обработка под высоким давлением или гипербарией заключается в воздействии на продукт, независимо от того, упакован он или нет, под высоким гидростатическим давлением для уничтожения патогенов и микроорганизмов. В настоящее время эту технологию можно применять для жидкостей (фруктовые соки) и некоторых твердых веществ (пюре, желе, мясных деликатесов). Широкое распространение он получил только в Японии.

— Применение : В секторе переработки фруктов этот метод сохраняет все качества свежих фруктов в течение примерно одного месяца.

Показывает некоторый потенциал для переработки жидкого молока и сыра. Тем не менее, продолжается работа по контролю его воздействия на натуральные ферменты в молоке и текстуру конечного продукта.

— Возможности : Использование высокого давления позволяет создавать продукты с интересными характеристиками текстуры, внешнего вида и вкуса.Это также улучшает производительность некоторых процессов, например, за счет введения растворенных веществ в продукты, а также замораживания и оттаивания продуктов с минимальным потоотделением.

Пример промышленного применения
Промышленное применение гипербарической обработки в одном из секторов, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано в следующем примере.

Обработка под высоким давлением (гипербарическая) — Мясоперерабатывающая промышленность

Тип деятельности: мясоперерабатывающий завод в Испании (21 час / день)
Применение: пастеризация вареной и упакованной в вакуумной упаковке ветчины (625 кг / час)
Дата размещения: 1998 (новая производственная линия)
Стоимость вложений: 1 $.4 миллиона за барокамеру

Результаты
Годовой счет за электроэнергию был снижен примерно на 10 500 долларов (годовое потребление электроэнергии 26 кВт — 6300 часов по цене 0,064 доллара / кВтч).

Технологические преимущества
Выбор клиента основывался на трех критериях: сохранение органолептической целостности продукта; обеспечение срока хранения не менее одного месяца; низкая стоимость эксплуатации.

4.7.3 Ультрафиолетовая обработка

В Соединенных Штатах Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) недавно одобрило обработку ультрафиолетом (УФ) в качестве альтернативы пастеризации соков тепловым процессом. Эта обработка представляет большой интерес для производителей яблочного сока, у которых нет инфраструктуры для термической обработки небольших объемов продукции.Технология также одобрена для других соков, как свежих, так и концентрированных.

— Области применения : Пастеризация соков и сыворотки (УФ-излучение высокой плотности) и борьба с бактериями, передающимися через воду

— Ограничения : УФ-технология может использоваться для относительно прозрачных жидкостей. Его нельзя использовать с молоком, потому что это может повлиять на его вкус. УФ-обработка сыворотки требует высокой интенсивности УФ-излучения, в то время как низкая интенсивность подходит для дезинфекции воды.

4.7.4 Лечение электрическими или магнитными полями

Недавние достижения в области электрических и магнитных полей (как правило, импульсов) показали, что эти методы могут дезактивировать микроорганизмы и микробиоту, что свидетельствует о реальном потенциале перерабатывающей промышленности.

— Области применения : пастеризация многих продуктов, как жидких, так и твердых (мясные продукты, сыры, торты, фрукты и овощи, продукты на основе яиц, пюре, соусы, молоко, соки, сиропы), обработка продуктов в непрозрачной упаковке.

— Ограничения : Несмотря на то, что они быстро развиваются и демонстрируют большой потенциал, эти процессы находятся на начальной стадии разработки (стадии разработки и точной настройки).

4.7.5 Электронно-лучевая обработка

В Соединенных Штатах FDA недавно одобрило использование гамма-лучей (от источников кобальта-60 или цезия-137), рентгеновских лучей ниже пяти мегаэлектронвольт (МэВ) и электронных пучков ниже 10 МэВ.

Электронно-лучевая технология, используется более 40 лет для стерилизации медицинского оборудования.В последние годы компания добилась значительных успехов, расширив свой потенциал для стерилизации и пастеризации широкого спектра продуктов в агроперерабатывающей промышленности. Также считается наиболее перспективной из технологий пастеризации на основе ионизирующего излучения.

— Области применения : переработка мяса, молочных продуктов и упакованных пищевых продуктов.

— Ограничения : Основное препятствие, которое должна преодолеть эта технология, — это общественное мнение об облученных пищевых продуктах.

4.8 Высокоэффективные клапаны гомогенизации

Гомогенизация заключается в разделении глобул, взвешенных в жидкости, на более мелкие частицы для создания более однородной и стабильной смеси. Работа происходит в гомогенизаторе, в котором жидкость проталкивается через отверстия или клапаны под давлением.

В молочной промышленности целью гомогенизации является разбиение шариков молочного жира на более мелкие частицы для их равномерного распределения по всему молоку.Этот процесс стабилизирует продукт и, в частности, не дает жирным веществам подниматься на поверхность в виде сливок. Он также придает физические и органолептические свойства, которые делают продукт привлекательным на рынке жидкого и промышленного молока.

В последние годы производители разработали новые поколения высокоэффективных клапанов, которые работают при более низком давлении, снижая потребление электроэнергии оборудованием на 15–30 процентов при сохранении того же качества гомогенизации.

— Приложение : Гомогенизация молока.

— Потенциал : Использование высокоэффективных клапанов гомогенизации позволяет либо снизить потребление энергии за счет снижения давления до 1100 фунтов на квадратный дюйм, например, либо повысить качество гомогенизации, продолжая работать при традиционном более высоком давлении 1350 фунтов на квадратный дюйм, тем самым увеличивая срок хранения гомогенизированного молока.

Пример промышленного применения
Промышленное применение высокоэффективных клапанов гомогенизации в одном из секторов, рассматриваемых в данном руководстве, проиллюстрировано в следующем примере.

Высокоэффективные клапаны гомогенизации — Молочная промышленность

Тип бизнеса: молочное предприятие в Канаде (12 часов в день)
Применение: гомогенизация 20000 л / час 3,25-процентного молока
Дата внедрения: 2001
Стоимость инвестиций: 12 900 долларов США
Срок окупаемости: 2,5 года

Результаты
Для того же качества гомогенизации снижение рабочего давления (со 170 бар до 114 бар) и электрической мощности (со 111 кВт до 75 кВт) привело к ежегодному снижению потребления электроэнергии на 132 500 МВтч (5300 долларов США). ).

Методология
Проект заключается в замене оригинальных клапанов на высокоэффективные клапаны на существующей машине. Это, вероятно, наиболее распространенная ситуация, поскольку оборудование для гомогенизации имеет очень долгий срок службы.

Технологические преимущества
Высокоэффективные клапаны работают при более низком давлении, снижая потребление электроэнергии оборудованием. Помимо прямого снижения потребления электроэнергии, использование более эффективных клапанов также способствует ограничению пикового энергопотребления объекта.

Сноски

Сноска 15

Использование конденсационных экономайзеров ограничено системами, в которых используется топливо, не содержащее серы, такое как природный газ, во избежание опасности кислотной коррозии.

Вернуться к сноске 15 реферер

Сноска 16

Биогаз может быть получен в результате анаэробной обработки сточных вод предприятий или поступать с близлежащей свалки.

Вернуться к сноске 16 реферер

Сноска 17

Различные типы анаэробных реакторов различаются по рабочей температуре, типу и потоку обрабатываемых отходов.Высокотемпературные реакторы (выше 30 90 321 o 90 322 C) занимают меньше времени (менее трех суток). Системы с высокой пропускной способностью (т.е. обработка более 10 м ³ на кубический метр объема реактора в сутки) обычно обрабатывают жидкие отходящие потоки, в то время как установки с более ограниченной производительностью обрабатывают твердые или целлюлозные отходы и требуют более длительных периодов времени.

Вернуться к сноске 17 реферер

Сноска 18

Сжигание биогаза не считается источником выбросов парниковых газов.

Вернуться к сноске 18 реферер

Содержание

4 Энергоэффективность | Энергетическое будущее Америки: технологии и трансформация

AISI. 2005. Экономия одного барреля нефти на тонну. Вашингтон, округ Колумбия: AISI. Октябрь.

Аламгир М. и А.М. Састры. 2008. Эффективные аккумуляторные батареи для транспортных средств. Документ SAE 2008-21-0017. SAE Convergence, Детройт, Мичиган, октябрь.

Ан, Ф., и Дж. ДеЧикко. 2007. Тенденции в компромиссах с технической эффективностью для парка легковых автомобилей США. Серия технических статей № 2007-01-1325. Общество Автомобильных Инженеров. Апреля.

Apte, J., and D. Arasteh. 2006. Связанное с окнами потребление энергии в жилом и коммерческом строительстве в США. LBNL-60146. Беркли, Калифорния: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. Доступно на http://gaia.lbl.gov/btech/papers/60146.pdf.

Бейли О. и Э. Уоррелл. 2005. Чистые энергетические технологии: предварительная инвентаризация потенциала производства электроэнергии.Отчет LBNL-57451. Беркли, Калифорния: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. Сентябрь.

Bandivadekar, A., K. Bodek, L. Cheah, C. Evans, T. Groode, J. Heywood, E. Kasseris, K. Kromer и M. Weiss. 2008. На пути к 2035 году: сокращение потребления нефти и выбросов парниковых газов на транспорте. Отчет Лаборатории энергетики и окружающей среды, Массачусетский технологический институт.

Battelle (Мемориальный институт Battelle). 2002. На пути к устойчивой цементной промышленности: изменение климата.Тема 8 независимого исследования, проведенного по заказу Всемирного совета предпринимателей по устойчивому развитию. Колумбус, Огайо: Мемориальный институт Battelle.

Берри, Линда и Мартин Швейцер. 2003. Метаоценка Национальной программы помощи при утеплении на основе государственных исследований, 1993–22002 гг. ORNL / CON-488. Ок-Ридж, штат Теннеси: Национальная лаборатория Ок-Ридж. Февраль.

Брукс, С., Б. Элсвик и Р. Нил Эллиотт. 2006a. Комбинированное производство тепла и электроэнергии: устранение разрыва между рынками и коммунальными услугами. Взаимосвязь и тарифная практика (Часть I).Американский совет по энергоэффективной экономике (ACEEE), технический отчет IE062. Вашингтон, округ Колумбия: ACEEE.

Брукс, С., М. Элдридж и Р. Нил Эллиотт. 2006b. Комбинированное производство тепла и электроэнергии: устранение разрыва между рынками и коммунальными услугами. Взаимосвязь и тарифная практика (Часть II). Американский совет по энергоэффективной экономике (ACEEE), технический отчет IE063. Вашингтон, округ Колумбия: ACEEE.

Браун, М.А. 2001. Сбои рынка и барьеры как основа для политики чистой энергии.Энергетическая политика 29: 1197-1207.

Браун, М.А., и С. Чендлер. 2008. Путаница в управлении: как законодательные акты, налоговая политика и нормативные акты препятствуют использованию экологически чистых энергетических технологий. Обзор законодательства и политики Стэнфордского университета, 19: 427-509.

Браун, М.А., Дж. Чендлер, М.В. Лапса, Б.К. Sovacool. 2007. Углеродная блокировка: препятствия на пути внедрения технологий смягчения последствий изменения климата. ORNL / TM-2007/124. Ок-Ридж, штат Теннеси: Национальная лаборатория Ок-Ридж.

Энергоэффективность: чистые факты

Перейти к разделу

Действительно ли внести свой вклад в борьбу с изменением климата так же просто, как заменить лампочку? Конечно, остановить волну глобального потепления и повышения уровня моря, очевидно, сложнее, чем заменить энергосберегающие светодиодные лампы.Но энергоэффективность действительно является важным — но часто недооцениваемым — инструментом сокращения загрязнения и отходов.

Благодаря мерам по повышению эффективности потребление энергии в США сейчас примерно такое же, как и в 2000 году, несмотря на экономический рост примерно на 30 процентов. Фактически, за последние четыре десятилетия энергоэффективность сделала больше для удовлетворения энергетических потребностей Америки, чем нефть, газ и ядерная энергия.

Что такое энергоэффективность?

Энергоэффективность и энергосбережение — это не одно и то же, но у них схожая цель: сократить потребление энергии.Вот в чем разница. Энергосбережение полагается на то, что люди сокращают виды деятельности, которые потребляют энергию, — выключают свет, меньше садятся за руль или реже используют бытовую технику. Energy fficiency использует технологию, которая помогает избежать или сократить потери энергии, чтобы вы по-прежнему могли включать свет, водить машину или стирать одежду, но при этом потребляете меньше энергии. На самом деле все сводится к более разумному использованию энергии.

Почему так важно использовать меньше энергии?

Использование меньшего количества энергии за счет мер по повышению эффективности полезно для экономики и вашего кошелька.Благодаря сокращению количества энергии, необходимой для выполнения определенных задач, энергоэффективность также полезна для планеты. Это может помочь уменьшить загрязнение воздуха и воды, вызванное определенными типами выработки энергии, и избежать негативного воздействия на критически важные экосистемы, например препятствий, которые новая гидроэлектростанция может создать для мигрирующего лосося. Это также может снизить нагрузку на электросеть.

Сокращение выбросов углекислого газа

Повышение энергоэффективности зданий, транспортных средств, бытовых приборов и оборудования — это недорогой и малоэффективный способ сокращения загрязнения климата в больших масштабах.Один чрезвычайно эффективный способ сократить выбросы углекислого газа (CO ₂ ) — это сделать дом более эффективным. Широкое использование эффективных бытовых приборов, электроники, оборудования и освещения, наряду с улучшенной изоляцией и другой атмосферостойкостью, может сократить к 2050 году 550 миллионов метрических тонн углеродного загрязнения в год, что равно выбросам электроэнергии, производимой в Техасе, Нью-Йорке, Флориде, Иллинойсе. , Вирджиния и Калифорния в 2016 году.

Создание рабочих мест

Более 2,2 миллиона американцев имеют рабочие места в сфере энергоэффективности или экологически чистого производства энергии.Это более чем в пять раз превышает количество рабочих мест в отраслях «грязной» энергетики, включая уголь, газ и нефть. Фактически, каждое шестое рабочее место в строительстве в стране связано с энергоэффективностью.

Снижение счетов

Энергоэффективные приборы могут сэкономить семье в США до 500 долларов в год на счетах за коммунальные услуги. У людей, живущих в пяти наименее эффективных штатах (Вайоминг, Северная Дакота, Алабама, Южная Дакота и Миссисипи), счета за электроэнергию выросли вдвое больше, чем у жителей пяти самых эффективных штатов (Калифорния, Орегон, Коннектикут). , Вермонт и Нью-Йорк) согласно рейтингу 2016 года.Городские домохозяйства с низкими доходами несут энергетическое бремя — доля доходов, расходуемая на энергию, — в три раза выше, чем у домохозяйств с более высокими доходами, частично из-за отсутствия утепления. Точно так же энергетическая нагрузка на сельские семьи с низким доходом почти в три раза выше, чем на другие сельские домохозяйства.

Улучшение жизни

Энергоэффективность также может помочь людям жить более здоровой и долгой жизнью. Сокращение общенационального потребления энергии на 15 процентов в течение одного года с помощью мер по повышению эффективности могло бы помочь спасти шесть жизней американцев в день и избежать проблем, связанных со здоровьем, на сумму до 20 миллиардов долларов.Когда электростанции сжигают уголь, нефть и природный газ, они выделяют крошечные частицы в воздух, которым мы дышим; эти частицы связаны с астмой, сердечными приступами и раком легких. Внутри дома неэффективная вентиляция и утепление также могут способствовать респираторным заболеваниям. Энергоэффективность может даже улучшить комфорт повседневной жизни, что не может быть учтено в статистике льгот.

Укрепление независимости

В более широком масштабе энергоэффективность может повысить энергетическую безопасность, создавая более устойчивую энергосистему и делая страну менее зависимой от иностранных источников ископаемого топлива.

Примеры энергоэффективности

Готовы присоединиться к революции энергоэффективности? Вот несколько способов, больших и малых, принять участие.

Разумнее об энергопотреблении

Начните с малого: выключите электронику, настройте параметры телевизора, настройте параметры температуры и установите таймеры. Выследите «энергетических вампиров», потребляющих электричество даже в простое.

Купить эффективную бытовую технику

Поиск моделей с маркировкой Energy Star — добровольная программа, управляемая Соединенным Королевством.S. Агентство по охране окружающей среды и Министерство энергетики с более чем 18 000 партнеров — могут сэкономить вам 4,50 доллара на каждый доллар, потраченный на электроэнергию. Знак Energy Star можно найти на более чем 75 типах товаров, включая основные приборы, освещение и бытовую электронику.

Замена старых приборов энергосберегающими моделями может сэкономить среднему домохозяйству более 500 долларов в год благодаря национальным стандартам энергоэффективности, а к 2030 году эта экономия может вырасти до 840 долларов.Потребители получают двойную премию, потому что техника также становится более доступной; Сегодня новый холодильник потребляет на 75 процентов меньше энергии и с поправкой на инфляцию стоит вдвое меньше, чем в 1970-х годах. Между тем, стиральные машины Energy Star потребляют на четверть меньше энергии и на треть меньше воды, чем стандартные модели, что еще раз снижает расходы на коммунальные услуги.

На протяжении почти 30 лет сине-белая этикетка Energy Star была золотым стандартом для идентификации более энергоэффективных приборов, зданий и оборудования.По оценкам экспертов, программа сэкономила 430 миллиардов долларов на счетах за электроэнергию и снизила углеродное загрязнение на 2,7 миллиарда метрических тонн, что эквивалентно выбросам примерно 670 угольных электростанций в год.

Эффективное обогревание и охлаждение

Если бы только 1 из 10 домохозяйств приобрела оборудование для обогрева и охлаждения с маркировкой Energy Star, мы бы избежали выброса в окружающую среду 13 миллиардов фунтов парниковых газов ежегодно, что эквивалентно годовым выбросам из выхлопных труб 1,2 миллион машин. Кондиционеры, центральные кондиционеры и тепловые насосы с маркировкой Energy Star также могут сократить ваш счет за электроэнергию более чем на 160 долларов.

Современные потолочные вентиляторы со световыми приборами, отмеченные знаком Energy Star, на 60 процентов эффективнее обычных вентиляторов. Потолочные вентиляторы могут сделать комнату на 10 процентов прохладнее, при этом потребляя всего 10 процентов энергии центрального кондиционера.

Сверхэффективные электрические тепловые насосы — более чистый и доступный вариант для отопления и охлаждения домов и предприятий, особенно там, где мазутные и пропановые печи являются нормой. Тепловые насосы перемещают тепло из прохладного помещения (например, холодного на открытом воздухе) в теплое (внутри здания), делая прохладное пространство более прохладным, а теплое — более теплым — примерно в два-три раза эффективнее генерирования тепла за счет сжигания ископаемого топлива. .

Наконец, чтобы сохранять прохладу летом и тепло зимой, требуется гораздо меньше энергии, если ваш дом хорошо защищен от непогоды. Проконсультируйтесь со специалистом по утеплению, чтобы найти сквозняки, обратитесь за помощью к местному коммунальному предприятию или правительству или сделайте сам. Затем добавьте изоляцию там, где она вам нужна.

Перейти на светодиодные лампы

Осветление помещений с помощью эффективных светодиодных ламп может сэкономить домохозяйствам около 100 долларов в год, добавив к национальной экономии около 12,5 миллиардов долларов (если бы светодиоды были приняты повсеместно) при одновременном сокращении выбросов углерода, генерируемых производством электроэнергии.

На рынке представлено более 150 разновидностей светодиодных ламп — наиболее эффективных вариантов освещения. Они потребляют до 90 процентов меньше энергии, чем старые лампы накаливания, что позволяет вам сэкономить до 100 долларов на счетах за электроэнергию в течение срока службы лампы.

Рабочий распыляет выдувную стекловолоконную изоляцию между фермами чердака

Энергоэффективность: сегодня и завтра

Чтобы помочь потребителям, NRDC долгое время работал над созданием и отстаиванием государственных и федеральных стандартов энергоэффективности для зданий и бытовой техники, сотрудничал с городами для сокращения потерь энергии в больших зданиях, поощрял коммунальные предприятия к повышению эффективности, и добиваться повышения эффективности строительных норм.Однако многие политики и стандарты энергоэффективности подвергаются критике; Администрация Трампа предложила урезать бюджеты для ряда связанных инициатив, от помощи по утеплению до правительственных исследований в области энергетики. Администрация также предложила «реформы» популярных программ, таких как Energy Star, которые могут подорвать ее успех, одновременно отодвигая сроки внедрения стандартов энергоэффективности. Выступая против этих откатов и изменяя наши повседневные привычки, мы все можем сыграть роль в создании энергоэффективного будущего, которое улучшит здоровье людей и планеты.

Будущее энергосбережения: предстоящие улучшения в технологиях

Энергия отвечает за многое из того, что питает нашу повседневную жизнь. Это также ресурс, которым мы постоянно пытаемся управлять более эффективно и результативно, чтобы не только сохранить эти ресурсы, чтобы быть хорошими распорядителями, но и сэкономить деньги.

Частный сектор вместе с правительством США привержены разработке новых технологий, которые потребляют меньше электроэнергии, чтобы уменьшить экологические проблемы, снизить затраты и стимулировать экономику в целом.Чем меньше денег компания тратит на счета за электричество, тем больше они могут потратить на найм сотрудников и расширение своего бизнеса.

Это хорошо для бизнеса — и это хорошо для Америки.

Когда вы думаете о «новых энергетических технологиях», вы можете думать просто о зеленой энергии — солнечной энергии, ветряных электростанциях и т. Д. — но этот пост больше сфокусирован на предметах и ​​продуктах, с которыми вы могли бы взаимодействовать ежедневно. Как мы можем мыть одежду и посуду более эффективно? А как насчет изоляции, которую используют наши дома и предприятия, а также термостатов, которые мы используем для их охлаждения?

Давайте подробнее рассмотрим 12 продуктов, которые могут оказать наибольшее влияние на устойчивость использования энергии в наших домах и на предприятиях в течение следующих нескольких лет:

Исследования и разработки новых технологий охлаждения помогли увеличить экономию энергии в жилищах. По оценкам, холодильники, продаваемые в США, сегодня потребляют примерно на 60% меньше энергии, чем двадцать лет назад. Хотя стоимость энергоэффективного холодильника может быть выше, в долгосрочной перспективе затраты на его поддержание в рабочем состоянии намного более рентабельны, чем у менее эффективной модели.

Чтобы компании могли продавать холодильники, которые имеют право на экономию энергии, они должны соответствовать определенным требованиям программы Energy Star.Агентство по охране окружающей среды США (EPA) устанавливает критерии для этой программы.

В рамках программы финансирования Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Национальная лаборатория Ок-Ридж и General Electric объединились для реализации проекта исследований и разработок в области магентокалорийного охлаждения. Их цель — построить домашний холодильник, который потребляет на 25% меньше энергии, чем нынешние конкуренты. Вместо сжатия пара команда использует технологию, известную как магнитокалорический эффект (MCE).Это процесс, в котором температура регулируется изменяющимся магнитным полем. Такой подход исключает использование хладагентов, что, в свою очередь, снижает выбросы парниковых газов.

Покупка энергоэффективной посудомоечной машины может снизить счет за электроэнергию для семьи (при условии, что цена посудомоечной машины не более чем на 20 долларов превышает цену менее эффективного продукта). Как и в случае с энергоэффективными холодильниками, правительство требует, чтобы технология соответствовала требованиям программы Energy Star.Это важно, потому что многие коммунальные предприятия также предоставляют скидки при покупке посуды, соответствующей требованиям Energy Star.

Для улучшения энергопотребления посудомоечных машин было разработано множество новых технологий. К ним относятся датчики почвы, которые контролируют и регулируют в зависимости от степени загрязнения посуды, а также улучшенные форсунки, обеспечивающие меньшее потребление энергии.

Новейшая техника для мытья посуды разработана немецкой компанией Bosch, занимающейся проектированием и электроникой. Их команда придумала способ использовать минерал под названием цеолит для быстрой и эффективной сушки посуды, используя только 0.83 кВтч электроэнергии! На данный момент минусы могут перевесить плюсы, поскольку посудомоечная машина еще не доступна в США, а текущая цена, безусловно, не из дешевых. Однако очевидно, что новые технологии повлияют на будущую энергоэффективность этого устройства.

Офис строительных технологий США занимается разработкой новых технологий для систем тепловых насосов. Несколько недавних научно-исследовательских проектов включают:

Многофункциональный топливный тепловой насос: разработанный под руководством Национальной лаборатории Окриджа, разработанный продукт предлагает HVAC и водонагреватель для домов с 50-55% общей экономии энергии.Этот новый продукт представляет собой тепловой насос с приводом от газового двигателя. Он генерирует тепло, охлаждение, горячую воду и аварийную электроэнергию.

Тепловой насос Vuilleumer (VHP):? Этот тепловой насос использует природный газ для охлаждения и обогрева любого помещения, а также для производства горячей воды. Чтобы повысить эффективность цикла, насос был разработан с горелкой сгорания со сверхнизким выбросом вредных веществ и теплообменниками. В этом продукте, разработанном Thermolift и несколькими партнерами, не используются хладагенты, что снижает затраты на электроэнергию, выделяет меньше парниковых газов и облегчает работу энергосистемы.

Тепловые насосы подпадают под Федеральную программу управления энергопотреблением (FEMP), которая требует от компаний соблюдения определенных стандартов, чтобы иметь право на участие в программе Energy Star. Тепловые насосы также классифицируются Управлением по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии как новая, недостаточно используемая технология. Это оказывает значительное влияние на общие цели исследований и разработок компаний, разрабатывающих продукты такого типа. Это хороший показатель того, что даже более инновационные технологии тепловых насосов в конечном итоге достигнут и улучшат рынок.

Что касается стиральных машин, продукты программы Energy Star включают несколько передовых технологий, позволяющих снизить потребление энергии и воды на треть. Например, устройства с фронтальной загрузкой потребляют меньше воды, потому что они не заполняют всю ванну. Это приводит к снижению затрат на электроэнергию, потому что меньше воды означает меньше энергии, используемой для отопления. Эти энергоэффективные машины также используют более высокую скорость отжима для удаления воды с одежды, что помогает сократить время, которое одежда должна проводить в сушилке.

В настоящее время значительное количество брендов сушилок для одежды в США используют электрические резистивные нагреватели. Этот тип технологии не очень экономичен или энергоэффективен, поскольку он потребляет около 71 ТВт-ч в год.

Национальная лаборатория Ок-Ридж (и партнеры) работают над созданием сушилки для одежды с тепловым насосом. Эта новая технология будет включать цикл теплового насоса, в котором для сушки одежды используется тепловая энергия. Он потребляет примерно на 60% меньше энергии и устраняет проблемы с удалением влаги.

постепенно меняют то, как жители США освещают свои дома и предприятия. В настоящее время лучшие светодиодные лампы, доступные на рынке, потребляют на 85% меньше энергии, что обеспечивает значительную экономию, более низкие затраты и минимальное обслуживание.

В настоящее время Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии США отвечает за более десятка проектов по исследованиям и разработкам светодиодов. К ним относятся:

• Повышение теплопроводности
• Экономичные, высокоэффективные светильники нового поколения
• Сверхкомпактные светодиоды теплого белого цвета
• Полная интеграция с системами независимо от типа или материала держателя схемы
• Инновационные системы освещения офисов и учебных аудиторий

На рынке представлено несколько термостатов, которые меняют способ обогрева и охлаждения домов и предприятий. Хотя сам по себе технология не нова, многие компании прилагают все усилия, чтобы разработать термостаты, которые интегрируются с энергией потребитель? Ы образом жизни (и другими устройствами), чтобы помочь снизить затраты и потребление энергии.

Новейшие интеллектуальные термостаты включают Wi-Fi, интеллектуальный климат-контроль и элегантный дизайн. Они могут определить, когда кто-то находится дома или в офисе, узнать о предпочтениях в области отопления и охлаждения и позволить пользователям контролировать устройство и управлять им через смартфон.

Это, вероятно, окажет большое влияние в будущем, поскольку владельцы новых домов и предприятий ищут способы уменьшить свой углеродный след. Кроме того, конкуренция начинает усиливаться, поскольку эта технология привлекает внимание других энергетических компаний, которые разрабатывают собственные продукты.

Использование наших духовок и плит способствует использованию энергии в периоды пиковой энергии. Для тех, кто использует дровяную печь, время, энергия и затраты, необходимые для сбора материала, необходимого для разжигания огня, не облегчают повседневную задачу приготовления пищи.

GoSun Stove, вошедший в десятку самых крутых гаджетов на выставке CES 2016 по версии TechCrunch, представляет собой новый продукт, который может готовить еду с использованием энергии солнца. Пища готовится внутри солнечной трубки, которая поглощает солнечный свет и преобразует эту энергию в тепло. Грили могут нагреться до 550 градусов за 10-20 минут.

На рынке представлено множество различных типов изоляции. При этом многие из них оказывают негативное воздействие на окружающую среду, работают неэффективно и в конечном итоге приводят к увеличению общей суммы счета за электроэнергию.

Сеть промышленной науки и технологий недавно разработала новый тип пенопласта. Этот материал безвреден для окружающей среды, поскольку для продувания изоляции в нем используется углекислый газ вместо фторуглеводорода. Это экономичное решение, которое превосходит своих предшественников. Изоляция может использоваться в различных областях, таких как фундамент и стены зданий, а также вокруг систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Недавно разработанная оконная технология поможет пользователям автоматически обогревать и охлаждать свои дома.

После установки эти специальные окна используют датчики и микропроцессоры для изменения оттенка стекла в зависимости от нескольких элементов. Эти элементы включают солнечный свет и время суток, которые основываются на алгоритмах, разработанных с учетом потребностей и уровней комфорта потребителя.

Новые инициативы, выдвинутые Управлением по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии США, вероятно, изменят повседневное использование энергии в коммерческих зданиях.Используя сочетание возобновляемой и эффективной энергии, здание может генерировать ресурсы, необходимые для питания и самообслуживания. Цель состоит в том, чтобы попытаться достичь нулевого потребления энергии, чтобы здание не оказывало влияния на окружающую среду и экономичное потребление энергии.

Первым шагом в этом амбициозном проекте является строительство зданий с использованием технологий, позволяющих создавать эффективные системы, устройства, операции, техническое обслуживание и изменения в поведении пользователей. В качестве альтернативы можно провести анализ существующего здания, чтобы определить области, в которых можно внести изменения.Любые выдающиеся факторы устраняются путем внедрения технологий производства возобновляемой энергии на месте.

Потолочные вентиляторы — это полезная хозяйственная вещь. Проблема в том, что они практически не изменились за более чем сто лет. Они предназначены для обдува воздуха вниз и могут иметь одну из трех скоростей.

Подобно интеллектуальному термостату, новые технологии позволяют пользователю управлять своим потолочным вентилятором из приложения на своем смартфоне.Он также включает датчики, которые определяют движение и факторы окружающей среды, которые влияют на необходимость охлаждения помещения. Некоторые потолочные вентиляторы могут даже интегрироваться с другими продуктами, чтобы сэкономить время пользователей и еще больше снизить потребление энергии.

Программа Energy Star также применима к потолочным вентиляторам, прежде всего потому, что они включают в себя осветительный элемент. Их сертифицированная продукция на 60% эффективнее и позволяет ежегодно сокращать расходы на электроэнергию на 15 долларов.

Холодные крыши — это новый способ лучше контролировать температуру в жилых или коммерческих зданиях.Эти типы крыш используют технологию отражения солнечного света для более низких температур. Установка такой крыши может снизить местную температуру воздуха и пиковую потребность в электроэнергии, а также сократить выбросы двуокиси углерода, двуокиси серы, оксидов азота и ртути.

Недавние исследования и разработка флуоресцентных пигментов Национальной лабораторией Лоуренса Беркли позволили еще больше усовершенствовать эту технологию. Эти пигменты темного цвета, но очень эффективны с точки зрения эффективного солнечного отражения.

также наблюдается сдвиг в технологиях. Недавние исследовательские и опытно-конструкторские работы показали потенциал создания панелей из перовскита вместо других материалов, таких как кремний. Это приведет к более дешевому продукту, что в конечном итоге может повлиять на доступность этого продукта.

10 энергосберегающих технологий для дома, на которые стоит обратить внимание

Так много способов экономии энергии. Автор: Мать, блогер и владелец блога Security Design Hub .Если вы похожи на обычных маму или папу, одна вещь, которую вы боитесь получать каждый месяц, — это счет за электричество. Вы знаете, что как только вы его прочтете, это отнимет у вас огромный кусок от вашего бюджета. Однако хорошая новость заключается в том, что высокие расходы на электроэнергию могут остаться в прошлом. Ключ? Сделайте ваш дом технологичным.

Определенные технологии могут помочь снизить потребление энергии и, как следствие, снизить воздействие на окружающую среду. Ниже приведен список энергосберегающих технологий, которые вы можете добавить в свой дом:

1.Солнечные панели

Как они экономят энергию: солнечные панели преобразуют солнечный свет в энергию, избегая необходимости в традиционных источниках электроэнергии.

Энергия большинства умных домов работает на солнечной энергии. Для этого есть два варианта: тепловые системы и фотоэлектрические. Первые улавливают солнечную энергию в виде тепла через почерневшие металлические пластины. Энергия либо накапливается, либо используется напрямую. Последний, с другой стороны, улавливает солнечный свет через фотоэлектрические элементы.Он напрямую преобразует солнечную энергию в электричество.

Солнечная энергия золотой берег, подумайте, насколько зеленый этот вариант. Солнечная энергия возобновима, устойчива и неисчерпаема. Он чистый и не производит вредных для планеты парниковых газов — еще одна веская причина включить его в список энергосберегающих технологий.

2. Ветряные турбины

Как они экономят энергию: они преобразуют энергию ветра в электричество.

Это еще одна альтернативная энергия; так что это снижает расходы на электроэнергию.Как и солнечная энергия, энергия ветра является возобновляемой и чистой. Однако, прежде чем выбрать этот вариант, посмотрите, может ли ваше местоположение генерировать достаточно энергии ветра. Обратитесь к картам ветровых ресурсов, чтобы проверить типичные скорости ветра на определенных высотах. Затем вы можете решить, подходит ли ветряк для вашего дома и какая высота идеальна. Как только вы это сделаете, попросите специалиста помочь вам установить турбину и сделать этот дом энергоэффективным.

3. Холодные крыши

Как они экономят энергию: они предотвращают нагрев крыш, уменьшая потребность в охлаждении вашего дома.

. Эти инновационные функции обладают более высокими коэффициентами отражения солнечного излучения и теплового излучения, чем традиционные продукты, представленные на рынке. Проще говоря, они могут отводить свет и тепло от вашего дома, а не поглощать его. Это повышает комфорт в помещении, а также позволяет экономить энергию и деньги за счет меньшего использования кондиционера даже летом.

Холодные крыши изготавливаются из хорошо отражающей краски, черепицы, черепицы или листового покрытия.Понижая температуру, эти материалы помогают продлить срок службы крыши, что является еще одним важным шагом для вашей экономии.

4. Светодиодные фонари

Как они экономят энергию: они практически не выделяют тепла при генерации света, в отличие от традиционного освещения.

Чтобы лучше понять энергоэффективность светодиодных ламп, вы должны знать, что они не работают как лампы накаливания. В последнем случае большая часть электроэнергии тратится впустую в виде тепловой энергии, что означает снижение эффективности производства света.В первом случае они практически не выделяют тепла; чтобы они могли максимально использовать доступную энергию.

Светодиодные фонари не только являются одной из лучших энергосберегающих технологий, но и имеют более длительный срок службы. Это означает большую экономию для вас и меньшее воздействие на окружающую среду, хороший шаг к поддержанию устойчивости в вашем доме.

5. Двухкамерные окна

Как они экономят энергию: они предотвращают утечку воздуха — проблему, которая может увеличить потребление электроэнергии.

Фотография любезно предоставлена ​​Вальдемаром Брандтом через Pexels

Однослойные окна плохо удерживают горячий или холодный воздух в доме.Они убегают через щели. Когда это происходит, вы включаете свою систему отопления и охлаждения, чтобы управлять изменениями температуры внутри дома. Вы уже знаете, что это значит для следующего счета.

В случае окон с двойным остеклением два слоя стекла разделены вакуумом или заполненным газом пространством, которое помогает снизить теплопередачу. Таким образом, это может предотвратить более широкое использование систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Однако, помимо экономии энергии в доме, вы можете рассчитывать на лучшую изоляцию от этого приспособления.Это поможет уменьшить внешний шум, позволяя вам наслаждаться тишиной и покоем дома, даже в центре оживленного района.

6. Моторизованные шторы

Как они экономят энергию: они позволяют или предотвращают нагревание в доме, в зависимости от ваших потребностей.

Эти оконные рамы не только стильны, но и очень энергоэффективны, так как открываются и закрываются в зависимости от показаний температуры внутри и снаружи дома.Они автоматически закрываются в самое жаркое время дня, уменьшая использование кондиционера. Между тем, в холодное время года они открываются, когда солнце светит, пропуская естественный свет и нагревая комнату.

Кроме того, вы можете управлять ими одним касанием мобильного устройства. Даже если вас нет дома или вы уже улеглись в постели, вы все равно можете закрыть или открыть эти шторы.

7. Интеллектуальные удлинители

Как они экономят энергию: они отключают питание, когда подключенные устройства переходят в режим ожидания.

). Обычные розетки делают отличную работу, делая розетки более доступными в домашних условиях. Но их удобство также заставляет домовладельцев немного расслабляться при подключении устройств. Они почти всегда оставляют телефоны или ноутбуки подключенными к сети. К сожалению, даже если ваша батарея уже полностью заряжена, они все равно будут потреблять электроэнергию.

В интеллектуальных разветвителях питания отключается электричество на полностью заряженных или неиспользуемых устройствах.Поэтому, даже если вы забыли отключить смартфон, можете быть уверены, что ваш электросчетчик не работает.

8. Программируемый термостат

Как это экономит энергию: помогает сократить использование нагревательных и охлаждающих устройств, когда они вам не нужны, например, когда вы уезжаете или спите.

Опять же, не секрет, что поддержание комфортной температуры в помещении — довольно дорогое удовольствие. Вот почему, помимо энергоэффективных окон и обработки, вам понадобится программируемый термостат для лучшей стратегии экономии денег.Это устройство регулирует температуру в помещении в разное время дня в зависимости от установленных вами настроек. Например, когда вы на работе или в постели, устройство отключает нагрев, тем самым сокращая потребление энергии.

Большинство людей подключают свой термостат к домашней системе безопасности; чтобы технология знала, когда они находятся в доме или выходят из него. Если вы также хотите больше сэкономить на обеспечении безопасности своего дома, выбирайте системы сигнализации с функциями энергосбережения.

9.Приборы Energy-Star

Как они экономят энергию: они спроектированы таким образом, чтобы использовать наименьшее количество энергии для работы и выполнения задач.

с логотипом Energy Star прошли процедуры тестирования и были признаны более энергоэффективными, чем минимальные государственные стандарты. Тогда вы можете быть уверены, что, используя их, вы значительно сэкономите на энергопотреблении. При покупке ознакомьтесь с желто-черной этикеткой, чтобы узнать расчетное годовое потребление энергии устройством.

Обратите также внимание на то, что для этих экологически чистых вариантов существуют программы стимулирования покупки. Вы можете искать другие способы сэкономить деньги еще до того, как начнете использовать эти энергосберегающие технологии.

10. Устройство контроля энергии

Как экономит энергию: нет, в прямом смысле этого слова; но он помогает вам в этом, показывая, сколько электроэнергии вы потребляете дома.

. Это устройство оснащено датчиком, который собирает данные с глюкометра.Передатчик отправляет эту информацию на портативное устройство по беспроводной сети. То, что вы видите на экране, будет конвертированной стоимостью, основанной на вашем потреблении электроэнергии. Некоторые мониторы энергопотребления позволяют выполнять проверку на мобильных телефонах или ноутбуках; так что это очень удобно.

С помощью этого устройства ходите по дому и включайте и выключайте приборы; Итак, вы можете увидеть, сколько энергии каждый из них использует. Оттуда внесите необходимые изменения.

Вы в последнее время сталкивались с высокими счетами за электроэнергию? Возможно, пришло время «усовершенствовать» свой дом, перейдя на одну из этих инновационных технологий.Помните, что энергоэффективный дом — это дом, позволяющий сэкономить деньги!

5 методов энергосбережения, которые сократят ваше энергопотребление

Для экономии энергии достаточно просто изменить свои повседневные привычки, например открыть шторы вместо включения света, или использовать меньше горячей воды. Какой бы ни была ваша мотивация к экономии энергии, будь то экономия денег или помощь окружающей среде, это может показаться еще одной сложной задачей для вашего списка дел.

Но не волнуйтесь, быть немного экологичнее, чем вы думаете! В этом блоге мы расскажем о лучших методах энергосбережения, которые помогут сократить выбросы углекислого газа и счета за электричество.

Для экономии энергии достаточно просто положиться на солнечный свет, чтобы украсить ваш дом. Источник изображения: Kingspan

Но сначала мы расскажем вам о разнице между энергосбережением и энергоэффективностью.

В чем разница между энергосбережением и энергоэффективностью?

Важно понимать, что энергосбережение и энергоэффективность — это разные инструменты для достижения одной и той же цели — экономии энергии!

Энергосбережение происходит, когда вы выполняете действия, которые приводят к меньшему потреблению энергии.Эти действия включают отключение электронных устройств, когда они не используются, или выключение света, когда вы выходите из комнаты.

Энергоэффективность предполагает использование технологии, которая требует меньше энергии для выполнения задачи. Например, электромобили (электромобили) потребляют меньше газа и выбросов углерода за счет энергии аккумуляторов. Если вы можете позволить себе перейти на энергоэффективные приборы, это еще один отличный способ сэкономить на расходах на электроэнергию.

Один из способов сравнить энергосбережение и энергоэффективность — это подумать о разнице между светодиодными лампами и более старыми лампами накаливания.Допустим, в вашем доме есть лампы накаливания, и вы хотите практиковать энергосбережение. Для этого вы можете как можно реже включать свет, полагаясь на солнечный свет в течение дня.

Одна светодиодная лампочка равна восьми лампам накаливания. Они потребляют меньше энергии для работы, что экономит ваши деньги.

Если в вашем доме установлены более энергоэффективные светодиодные лампы, вы можете сэкономить электроэнергию по сравнению с лампами накаливания — без изменения ваших привычек.

Как светодиодные лампы могут работать в тандеме с солнечными батареями, чтобы максимизировать вашу экономию? Узнайте с помощью нашего солнечного калькулятора!

5 лучших методов энергосбережения

При всей потенциальной пользе, которую он может принести, ключевым моментом является простота и легкость отслеживания энергосбережения.Вот пять основных способов экономии энергии:

1. Наслаждайтесь солнцем и естественным освещением

В солнечные дни открывание шторы снижает потребность в искусственном освещении. Меньшее включение света — один из самых простых способов сберечь энергию, а пропускание большего количества естественного света также улучшает ваше настроение!

С помощью этой простой техники вы сэкономите деньги и почувствуете себя немного лучше в процессе — просто следуя световому графику природы.

2. Отключайте электроприборы, когда они не используются

«Сила вампира», явление, при котором подключенные к розетке приборы все еще потребляют энергию, даже когда они выключены и не используются, может составлять 23% вашего энергопотребления каждый месяц.Зарядное устройство для телефона, которое всегда подключено к розетке? Да, это экономия энергии, даже когда ваш телефон не подключен.

Хотя непрактично постоянно отключать определенные электроприборы в вашем доме, например холодильник и духовку, более внимательное отношение к отключению настольных ламп, зарядных устройств и случайного использования фена будет иметь большое значение с точки зрения энергосбережения и спасения вас. деньги на счет за электричество.

3. Установите умный термостат

дают вам возможность автоматически регулировать настройки для ваших систем отопления и кондиционирования воздуха, устанавливать график использования энергии и выключать свет, когда вас нет дома.

Интеллектуальный термостат Nest позволяет экономить энергию каждый день. Источник изображения: Nest

Один из самых простых способов снизить потребление энергии — убедиться, что ваш дом не потребляет лишнюю электроэнергию, когда вы на работе или в отпуске. В конце концов, в доме не обязательно должна быть идеальная температура, когда никого нет, чтобы наслаждаться ею.

4. Используйте меньше горячей воды

Постирайте одежду в холодной воде и, да, выключите подачу тепла в душе! Быстрый способ избавиться от этой привычки — снизить максимальную температуру на водонагревателе.Нагревание воды для посуды, стирки и душа — большой похититель энергии.

Хотя в некоторых случаях необходима горячая вода, часто белье и посуда даже не заметят разницы благодаря новым моющим средствам, которые предназначены для использования с холодной водой. А еще лучше установить солнечный водонагреватель, чтобы очистить горячую воду от загрязнения.

5. Практикуйте энергоэффективность!

Переключитесь на энергоэффективные приборы и изолируйте сквозняки в доме после проведения энергоаудита.Вот несколько простых и легко реализуемых способов энергоэффективности.

Хотя это две разные концепции, энергоэффективность помогает достичь энергосбережения. Энергоэффективные продукты помогают сделать ваш дом в целом более экологичным, поскольку они потребляют меньше энергии для выполнения тех же задач, что и их неэнергосберегающие аналоги.

Преимущества энергосбережения

Никогда не поздно начать экономить энергию, выгоды от этого складываются! Некоторые из преимуществ экономии энергии включают:

Экономия денег за счет меньшего потребления энергии

Если вы измените свои привычки и уменьшите потребление энергии в повседневной жизни, вы сможете сэкономить на счетах за электроэнергию.Снижение энергопотребления приводит к тому, что для питания вашего дома необходимо вырабатывать меньше энергии, что в конечном итоге экономит ваши деньги.

Например, по оценкам Министерства энергетики, средний американский дом тратит 2000 долларов в год на коммунальные услуги, которые можно уменьшить на 25%, приняв меры по энергосбережению.

Право на льготы, которые сэкономят вам еще больше

Существует множество денежных стимулов на федеральном уровне, уровне штата и на уровне коммунальных предприятий — ознакомьтесь с этими ссылками, чтобы узнать больше о том, как можно сэкономить деньги там, где вы живете!

Во многих штатах жителей поощряют снижать потребление энергии, чтобы помочь штатам достичь экологических целей, таких как сокращение выбросов CO2 и загрязнения окружающей среды.Например, если большинство жителей штата возьмут на себя обязательство быть более экономным, загрязнение будет уменьшено, что означает более чистый воздух для всех.

Федеральное правительство и штаты предлагают различные стимулы, чтобы сделать выбор в области энергосбережения менее дорогостоящим для потребителей и предприятий. Для тех, кто не в финансовом положении, может оказаться невозможным модернизировать свои дома и бизнес; эти стимулы служат для облегчения этого бремени.

Рассчитайте срок окупаемости солнечной энергии для вашего дома

Использование меньшего количества энергии лучше для окружающей среды

Если вы еще не перешли на использование солнечной энергии, энергосбережение поможет вам снизить уровень загрязнения, которое выделяется для питания вашего дома традиционными источниками энергии, такими как угольные или газовые электростанции.С меньшим количеством CO2 в воздухе вы помогаете ограничить количество улавливающих тепло газов в атмосфере.

Не только сокращаются выбросы CO2, вы также помогаете уменьшить загрязнение воздуха, вызывающее респираторные заболевания и туманное небо — в частности, вы сокращаете выбросы твердых частиц. Когда в ваш дом поступает меньше загрязняющих веществ, воздух становится легче дышать!

Максимально эффективное энергосбережение с солнечной батареей

Если вы сделаете переход на солнечную энергию, вы поможете ускорить переход на возобновляемые источники энергии в США.И, как дополнительный бонус, переход на возобновляемые источники энергии заразителен; вы, вероятно, также будете поощрять своих соседей вести более экологичный образ жизни.

Энергосбережение и солнечная энергия — идеальная пара

Если вы намерены сберечь как можно больше энергии, солнечные панели могут помочь вам достичь этой цели быстрее, эффективно сэкономив вам больше денег и внося свой вклад в более чистую окружающую среду!

Перейти к образу жизни с повышенным энергопотреблением просто, и нет лучшего времени для этого, чем сегодня.