Основы энергосбережения и нетрадиционные источники энергии

–тепловой энергии – для нагрева (пропарки, сушки) сырья и готовой энергии сжатого воздуха – для пневмопривода, пневмотранспорта, очистки, обдувки сырья или готового продукта;

–энергии хладагентов – для процессов охлаждения, замораживания сырьевых, промежуточных, готовых материалов и изделий;

–энергии потоков воды и других жидкостей – для обмыва, очистки технологических поверхностей, охлаждения, переноса рабочих веществ и т. п.

Вспомогательные производственные и хозяйственно-бытовые энергозатраты включают затраты энергии на обеспечение функционирования систем освещения, отопления, вентиляции, кондиционирования, водо- и газоснабжения, очистки и утилизации производственных отходов, приводов механизмов собственных нужд предприятия или фирмы, устройств выработки сжатого воздуха, тепловой, электрической энергии для технологических процессов, внутризаводской транспортировки, складирования сырья и готовой продукции и т. п.

Рассматривать проблему энергосбережения в промышленности необходимо комплексно, как одно из направлений сокращения издержек (рис. 4.52). При такой схеме процессы, связанные с энергосбережением и сокращением издержек на приобретение и использование энергии и энергоресурсов, можно условно разделить на две группы:

–организационные мероприятия;

–технические мероприятия.

Организационные мероприятия:

–внутренний финансовый аудит и определение доли энергозатрат в структуре себестоимости;

–энергетическое обследование предприятия;

–составление энергетического паспорта предприятия и его отдельных объектов;

–разработка мероприятий энергосбережения и повышения энергоэффективности применительно к технологическим условиям деятельности предприятия;

–разработка положения о материальном стимулировании получения эффекта от проведения мероприятий повышения энергоэффективности и снижения издержек на приобретение энергоресурсов;

301

–планирование и организация технологического учета потребления энергии и энергоресурсов;

–обучение персонала правилам энергосбережения и рационального использования энергоресурсов;

–информационное обеспечение энергосбережения (регламент совещаний, распространения организационной и технической информации);

–мониторинг исполнения внутренних регламентов энергопользования;

–мониторинг технического состояния приборов учета потребления энергии и энергоресурсов, системы коммерческих расчетов;

–организация финансового и бухгалтерского учета при реализации мероприятий энегосбережения и повышения энергоэффективности;

–материальное и моральное стимулирование участников энергосберегающих мероприятий.

Рис. 4.52. Задачи энергосбережения

302

Технические мероприятия:

–установка узлов учета тепла на предприятии и его объектах;

–установка узлов регулирования подачи теплоносителя в теплопунктах снижает расход тепла на 20–30 %;

–технологически оправданная замена систем объемного нагрева на локальные ИК-системы обогрева;

–замена традиционных схем обогрева на подогрев полов прокладкой пластиковых труб (рис. 4.53);

Рис. 4.53. Конструкция теплого пола

–установка блочных миникотельных на удаленных объектах;

–установка электротеплогенераторов (рис. 4.54);

Рис. 4.54. Общий вид теплогенераторов

303

–снижение температуры обратной сетевой воды и охлаждающей воды технологического оборудования (подогрев полов помещений, воздуха, поступающего в помещения и т. п.);

–использование других горючих и тепловых вторичных энергоресурсов (ВЭР).

–оптимизация нагрузки низковольтных трансформаторов (до 10 % снижения потерь;

–установка счетчиков воды на производственных участках, корпусах;

–внедрение систем оборотного водоснабжения;

–герметизация зданий (окна, двери, швы, подвалы, инженерные коммуникации и т. п.) (рис. 4.55);

Рис. 4.55. Внешнее утепление производственных зданий

–оптимизация технологических процессов, конструкций и режимов работы производственного оборудования по критерию энергозатрат;

–внедрение систем частотного регулирования в приводах электродвигателей в системах вентиляции, на насосных станциях и других объектах с переменной нагрузкой (дает экономию электроэнергии 40–70 %, на насосных станциях дополнительно по теплу 20 %,

по воде 15–20 %.);

304

– замена газовых систем нагрева в печах металлургического производства на нагрев токами высокой частоты (индукционный нагрев) (рис. 4.56).

Э, кВт ч/т

а

б

Рис. 4.56. Эффективность применения (а) и общий вид (б) установки для индукционного нагрева

305

4.6. Энергосбережение в зданиях и сооружениях. Энергосбережение в быту

4.6.1.Общие сведения об энергопотреблении и энергосбережении

взданиях и в быту

В Республике Беларусь около 60 % тепловой энергии расходуется в системе жилищно-коммунального хозяйства (рис. 4.57).

Рис. 4.57. Структура потребления тепловой энергии в экономике страны (2016 г.)

Как видно из рис. 4.58 в настоящее время жилой фонд республики Беларусь в основном составляют постройки до 1993 г., которые характеризуются высоким удельным расходом тепловой энергии

вгод на отопление и горячее водоснабжение (более 230 кВтч/м2),

вто время как современные энергоэффективные здания имеют удель-

ный расход энергии менее 70 кВт ч/м2 (рис. 4.59).

306

Рис. 4.58. Суммарные удельные (на 1 м2) годовые расходы тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение жилых зданий в Республике Беларусь

Рис. 4.59. Структура энергопотребления жилых зданий

вРеспублике Беларусь

Внастоящее время в Европе существует следующая классификация зданий в зависимости от их уровня энергопотребления:

307

–«старое здание» (здания, построенные до 1970-х годов) требуют для своего отопления около 300 кВт ч/м² в год;

–«новое здание» (которые строились с 1970-х до 2000 года) – не

более 150 кВт ч/м² в год;

– «дом низкого потребления энергии» (с 2002 года в Европе не разрешено строительство домов более низкого стандарта) – не бо-

лее 60 кВт ч/м² в год.

–«пассивный дом» – не более 15 кВт ч/м² в год;

–«дом нулевой энергии» (здание, архитектурно имеющее тот же стандарт, что и пассивный дом, но инженерно-оснащенное таким образом, чтобы потреблять исключительно только ту энергию, ко-

торую само и вырабатывает) – 0 кВт ч/м² в год;

– «дом плюс энергии» или «активный дом» (здание, которое с помощью установленного на нем инженерного оборудования: солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров, грунтовых теплообменников и т. п. вырабатывало бы больше энергии, чем само потребляло).

Снижение энергопотребления объектами жилищно-коммуналь- ного сектора требует решения целого ряда задач, в числе которых:

–создание проектов и строительство энергосберегающих зданий;

–разработка и внедрение энергоэффективных систем жизнеобеспечения (бытовые приборы с низким энергопотреблением, энергоэффективное освещение и др.);

–тепловая модернизация эксплуатируемых зданий и сооружений;

–использование нетрадиционных и возобновляемых источников энергии для энергообеспечения зданий;

–совершенствование нормативной и законодательно-правовой базы;

–информирование и обучение населения принципам энергосбережения при эксплуатации зданий и сооружений;

–создание системы стимулов для населения, обеспечивающих массовое внедрение энергосберегающих мероприятий.

Большое внимание в Государственной программе «Энергосбережение» уделяется информационной и воспитательной работе с населением, в частности на решение следующих задач (рис. 4.60):

–формирование психологической настроенности, желания населения экономно расходовать энергоресурсы;

308

–знание способов энергосбережения и умение их использовать

вповседневной жизни;

–рачительное отношение людей к пользованию энергетическим комфортом на подсознательном уровне, внутренняя дисциплина бережного энергопотребления.

Рис. 4.60. Примеры плакатов по тематике энергосбережения

Для решения вышеперечисленных задач Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 1 июня 2009 г. № 706 была принята Комплексная программа по проектированию, строительству и реконструкции энергоэффективных жилых домов в Республике Беларусь на 2009–2010 годы и на перспективу до 2020 года.

Под энергоэффективным жилым домом в Комплексной программе понимается жилой дом с удельным потреблением тепловой энергии на отопление не более 60 кВт ч/м2 в год и в перспективе до 2020 года – до 30–40 кВт ч/м2 в год (рис. 4.61).

309

Рис. 4.61. Классы энергоэффективности жилых зданий

Приняты технические нормативные правовые акты, предусматривающие повышение нормативного значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций при строительстве и реконструкции зданий (ТКП 45-2.04-43-2006), не менее:

–наружные стены из всех видов строительных материалов –

3,2 м2 °С/Вт;

–совмещенные покрытия, чердачные перекрытия – 6 м2 °С/Вт;

–окна, балконные двери – 1 м2 °С/Вт.

Основные принципы достижения низкого энергопотребления в жилых зданиях (рис. 4.62):

1)хорошие теплоизолирующие свойства ограждающих конструкций (стен, окон, крыши, пола, подвала);

2)пассивное использование солнечной энергии и ее аккумулирование, суточное или сезонное;

3)горячее водообеспечение за счет солнечной энергии (летнее время);

4)управляемый воздухообмен (рекуперация);

5)энергосберегающие системы освещения;

310