18 Март 2011

Основы энергосбережения — курс лекций




Технические усовершен-ствования флюоресцентных ламп и замена накаливания компакт-ными флюоресцентными светильниками обеспечивают в пер-спективе снижение затрат электроэнергии на освещение до 40%. Основными источниками в флюоресцентных светильниках явля-ются твердотельные высокочастотные балансные сопротивления, которые в усовершенствованных вариантах выделяют меньше тепла и позволяют регулировать яркость лампы в широком диа-пазоне. Такие светильники используют с автоматическими сис-темами управления, которые гибко регулируют мощность искус-ственных источников света с учетом естественной освещенности, а также наличия людей на рабочих местах. Эти усовершенствования обеспечивают экономию энергии на освещение в размере от 25 до 70%, а дополнительные удельные затраты не превышают 0,02 дол. за 1 кВт/ч.

В США в летний период максимальные нагрузки в электро-сетях часто в 2–3 раза превышают нагрузки в ночное время и достигают 500 кВт. При этом треть этих нагрузок связана с рабо-той системы кондиционирования воздуха. Поэтому в дневное время в часы пик тарифы на электроэнергию повышены, а в ос-тальное время – льготные. Сложившаяся система тарифов вклю-чает дифференцированные тарифы, размеры которых возрастают при увеличении электропотребления; сниженные тарифы уста-навливают для жильцов зданий, выполняющих определенные ме-роприятия по энергосбережению; более высокие тарифы взима-ются по более высокой ставке на весь период повышенного спро-са; прерывные тарифы взимаются, когда предусматривается воз-можность резкого снижения предложения электроэнергии. Неко-торые коммунальные предприятия устанавливают для покупателей специальные энергосберегающие тарифы в тех случаях, когда они приобретают новые дома с хорошей теплоизоляцией и эф-фективными системами энергоотопления. В этом случае ставка тарифа снижается на 12–14%. Практикуется система, при которой клиенты обязуются поддерживать потребление электроэнергии на более низких условиях в обмен на сниженные тарифы. При этом достигается экономия пикового спроса в среднем 1,3 кВт на клиента в доме.

До недавнего времени электросчетчики, фиксирующие рас-ход энергии с учетом времени суток, имели сравнительно высокую цену. Поэтому дифференцированный тариф на израсходованную электроэнергию распространялся лишь на крупных потребителей энергии (мощностью свыше 500 кВт), хотя на небольших потребителей (жилые дома и малые коммерческие предприятия) приходится 2/3 пиковых нагрузок в сетях. В настоящее время разработаны и в ближайшие 10 лет получат распространение недорогие счетчики электроэнергии с микропроцессорами, которые позволят распространить дифференцированный тариф на всех потребителей электроэнергии.

Около 30% теплопотерь связано с окнами. Если у окна с двойным стеклом одну из внутренних поверхностей покрыть тонкой прозрачной пенкой из материалов с низкой излучающей способностью, например, оксида олова, которая отражает инфра-красное излучение обратно в здание, то эффективное удельное термическое сопротивление такого окна возрастает еще в 1,5 раза. Дальнейшее повышение удельного термического сопротивления окна в 2 раза возможно при заполнении промежутка между двумя стеклами ксеноном или аргоном вместо воздуха. При ва-куумировании пространства между стеклами или заполнении его ксеноном такое окно имеет термическое сопротивления обычной стены с теплоизоляцией.

Одним из перспективных направлений является оборудова-ние зданий тепловыми аккумуляторами. Так, в Стенфордском университете вместо установки требующихся дополнительных кондиционеров стоимостью 1,5 млн. долларов был построен теп-ловой аккумулятор в виде бака с холодной водой для имеющейся системы кондиционирования воздуха. Охлаждение воды в баке производится в ночные часы. Эта система позволила уменьшить пиковые нагрузки в сетях на 3,5 МВт и обеспечила экономию

200 тыс. долларов в год.

Прогнозируемое совершенствование систем освещения, ав-томатизированного контроля и экономии тепла, как ожидается, позволит достичь нового стандарта в ежегодном потреблении энергии на 1 м2 площади здания – 262,7 тыс. ккал в год.

ЯПОНСКИЙ ОПЫТ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

В Японии после первого нефтяного кризиса были приняты меры по энергосбережению, которые привели к снижению на 35% энергоемкости валового национального продукта. Однако в последние семь лет энергопотребление увеличивалось в среднем на 3,1% в год, поэтому японское правительство в 1993 г. пере-смотрело «Закон об энергосбережении», основные принципы ко-торого излагаются ниже.

В соответствии с новой редакцией закона, Министерство международной торговли и промышленности Японии (ММТП) должно устанавливать и объявлять основные принципы политики, направленной на всестороннее стимулирование рационального энергоиспользования, а основные энергопользователи должны предпринимать усилия по рационализации энергопользования в соответствии с этой политикой.

А.