Лекция 14. Энергосбережение. Экономия электрической энергии
Цель лекции: изучить основные способы экономии электроэнергии.
Содержание лекции: энергосбережение и способы экономии электроэнергии и тепловой энергии
Энергосбережение – реализация 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. Энергосбережение – важная задача по сохранению природных ресурсов [6,9].
В настоящее время наиболее насущным является бытовое энергосбережение (энергосбережение в быту), а также энергосбережение в сфере ЖКХ. Препятствием к его осуществлению является сдерживание роста тарифов для населения на отдельные виды ресурсов (электроэнергия, газ), отсутствие средств у предприятий ЖКХ на реализацию энергосберегающих программ, низкая доля расчетов по индивидуальным приборам учёта и применение нормативов, а также отсутствие массовой бытовой культуры энергосбережения.
Экономия электрической энергии.
Наиболее распространенный способ экономии электроэнергии – оптимизация потребления электроэнергии на освещение. Ключевыми мероприятиями оптимизации потребления электроэнергии на освещение являются:
- максимальное использование дневного света (повышение прозрачности и увеличение площади окон, дополнительные окна);
- повышение отражающей способности (белые стены и потолок);
- оптимальное размещение световых источников (местное освещение, направленное освещение);
- использование осветительных приборов только по необходимости;
- повышение светоотдачи существующих источников (замена люстр, плафонов, удаление грязи с плафонов, применение более эффективных отражателей);
- замена ламп накаливания на энергосберегающие (люминесцентные, компактные люминесцентные, светодиодные);
- применение устройств управления освещением (датчики движения и акустические датчики, датчики освещенности, таймеры, системы дистанционного управления);
- внедрение автоматизированной системы диспетчерского управления наружным освещением (АСДУ НО);
- установка интеллектуальных распределённых систем управления освещением (минимизирующих затраты на электроэнергию для данного объекта).
Электропривод.
Основными мероприятиями являются:
- оптимальный подбор мощности электродвигателя;
- использование частотно-регулируемого привода (ЧРП).
Электрообогрев и электроплиты.
Основные мероприятия:
- подбор оптимальной мощности электрообогревательных устройств;
- оптимальное размещение устройств электрообогрева для снижения времени и требуемой мощности их использования;
- повышение теплообмена, в том числе очистка от грязи поверхностей устройств электрообогрева и конфорок электроплит;
- местный (локальный) обогрев, в том числе переносными масляными обогревателями, направленный обогрев рефлекторами;
- использование масляных обогревателей с вентилятором для ускорения теплообмена в квартире;
- использование устройств регулировки температуры, в том числе устройств автоматического включения и отключения, снижения мощности в зависимости от температуры, временных таймеров;
- использование тепловых аккумуляторов;
- замена электрообогрева на обогрев с использованием тепловых насосов;
- замена электрообогрева на обогрев газом или подключение к централизованному отоплению, в случаях, когда такая замена выгодна с учётом требуемых инвестиций;
- использование посуды с широким плоским дном.
Для холодильных установок и бытовых холодильников основными способами снижения потребления электроэнергии являются:
- оптимальный подбор мощности холодильной установки;
- качественная изоляция корпуса (стенок), двери холодильной установки, холодильника, прозрачная крышка в холодильнике для продуктов, с качественной изоляцией;
- приобретение современных энергосберегающих холодильников;
- не допускать образования наледи, инея в холодильнике, вовремя размораживать;
- не рекомендуется помещать в холодильную установку (холодильник) материалы и продукты, имеющие температуру выше температуры окружающей среды, - их необходимо максимально охладить на воздухе;
- проанализировать возможность отказа от холодильника;
- качественный отвод тепла - не рекомендуется ставить бытовой холодильник к батарее или рядом с газовой плитой.
Для кондиционеров:
- необходимо корректно подбирать мощность и место установки кондиционера, исходя из объема помещения, количества и расположения человек, присутствующих в помещении и др. характеристик;
- при кондиционировании окна и двери должны быть закрыты - иначе кондиционер будет охлаждать улицу или коридор;
- чистить фильтр, не допускать его сильного загрязнения;
- необходимо настроить режим автоматического поддержания оптимальной температуры, не охлаждая, по возможности, комнату ниже 20-22 градусов;
- обдумать степень необходимости установки и использования кондиционеров, в том числе и с архитектурной точки зрения (кондиционеры висящие на фасадах домов);
- необходимо следить за тем, чтобы отключать кондиционер на ночь.
Потребление бытовых и прочих устройств:
- при выборе новой аудио-, видео-, компьютерной- и др. техники отдавайте предпочтение, при прочих равных характеристиках, устройству с меньшим энергопотреблением как в рабочем режиме, так и в дежурном режиме (большинство современных бытовых устройств потребляют электроэнергию даже в выключенном состоянии, т.к. не выключаются полностью, а переводятся в «спящий» режим);
- пользуйтесь энергосберегающим «спящим» режимом, если он есть в приборе или устройстве;
- замените, по возможности, приборы, имеющие в своем составе трансформаторные блоки питания, на аналогичные с импульсными блоками питания;
- не наливайте полный чайник, если вам нужен кипяток всего для одной чашки напитка;
- не оставляйте без необходимости включенными в сеть зарядное устройства для мобильных приборов (очень актуально из-за возрастающего объема таких приборов);
- старайтесь избегать использования удлинителей, а если это необходимо, то пользуйтесь качественными удлинителями с проводом большого сечения (при малом сечении провод начинает греться и электроэнергия уходит не на полезную работу электроприбора, а на нагрев провода удлинителя).
Для снижения потерь в сети необходимо:
- использование энергосберегающих устройств;
- увеличение значений номиналов проводников - проводов и кабелей;
- использование только проводов и кабелей с медной жилой;
- отслеживание несанкционированных подключений.
Экономия тепловой энергии
Для снижения теплопотерь необходимо:
- использование теплосберегающих материалов при строительстве и модернизации зданий;
- установка теплосберегающих оконных конструкций и дверей.
Повышение эффективности систем теплоснабжения.
Мероприятия по повышению эффективности систем теплоснабжения предусматривают следующие направления оптимизации:
1) Со стороны источника:
- повышение эффективности источников теплоты за счет снижения затрат на собственные нужды;
- использование современного теплогенерирующего оборудования, такого, как конденсационные котлы и тепловые насосы;
- использование узлов учёта тепловой энергии;
- использование ко- и три- генерации.
2) Со стороны тепловых сетей:
- снижение тепловых потерь в окружающую среду;
- оптимизация гидравлических режимов тепловых сетей;
- использование современных теплоизоляционных материалов;
- использование антивандальных покрытий при наружной прокладке тепловых сетей;
- снижение утечек и несанкционированных сливов теплоносителя из трубопроводов.
3) Со стороны потребителей:
- снижение тепловых потерь через наружные ограждающие конструкции;
- использование вторичных энергоресурсов;
- использование систем местного регулирования отопительных приборов для исключения перетопа;
- перевод зданий в режим нулевого потребления теплоты на отопление. При этом поддержание параметров воздуха в здании должно происходить за счет внутренних выделений теплоты и высоких параметров тепловой изоляции;
- использование узлов учёта тепловой энергии.
В целом же меню «технических решений» по модернизации систем теплоснабжения очень обширно и далеко не ограничивается вышеизложенным списком. Ниже приведен пример перечня мер из «Программы модернизации систем теплоснабжения» комплексной программы развития и модернизации жилищно-коммунального комплекса целого региона, включающего 22 муниципальных образования; 126 городских и сельских поселений; более чем 200 отдельных систем теплоснабжения.
Основные мероприятия программы разбиты на шесть укрупненных групп:
- проведение предпроектных обследований объектов теплоснабжения;
- строительство новых котельных;
- модернизация и реконструкция котельных и ЦТП;
- модернизация и строительство тепловых сетей;
- внедрение ресурсосберегающих технологий.
Для максимизации эффекта программы ее реализуют в комплексе с модернизацией системы теплозащиты жилых и общественных зданий, совершенствованием их инженерных систем, мерами по утеплению квартир, оснащению их приборами учёта и эффективной водоразборной арматурой.
Экономия воды:
- установка приборов учёта потребления воды;
- использование воды, только когда это действительно необходимо;
- установка сливных унитазных бачков, имеющих выбор интенсивности слива воды;
- установка автоматических регуляторов расхода воды, аэраторов с регуляторами 6 л\мин для крана и регуляторов 10 л\мин для душа.
Экономия газа:
- подбор оптимальной мощности газового котла и насоса;
- утепление помещений, оптимальный подбор эффективных радиаторов отопления в помещениях, где используется обогрев газовым котлом;
- использование на газовых плитах посуды с широким плоским дном, закрывающейся крышкой, желательно прозрачной, подогрев в чайнике только необходимого количества воды;
- переход, по возможности, на максимально широкое использование иных источников тепла.
