Бытовое энергосбережение

 

Министерство  здравоохранения Республики Беларусь

 

 

 

Витебский государственный  ордена Дружбы народов медицинский  университет

Кафедра медицинской и  биологической физики

Основы энергосбережения

 

Реферат на тему:

«Бытовое энергосбережение»

 

 

         Подготовил:

Студент 1 курса 30 группы лечебного факультета

                                  Рябцев Антон Николаевич

 

     Проверил:

                                                                        Преподаватель кафедры медицинской и

                            Биологической физики

                 Лукьянович В.Н.

 

 

Витебск 2011

 

БЫТОВОЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

 

 

 

1) Введение

2) Энергосбережение при освещении зданий

3) Электробытовые приборы и их эффективное использование

4) Повышение эффективности систем отопления. Автономные энергоустановки

5) Системы воздушного отопления

6) Заключение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Сегодня самым актуальным является бытовое энергосбережение (энергосбережение в быту), и кроме  того энергосбережение в ЖКХ сфере. Сложность его реализации состоит  в сдерживании увеличения тарифов  для граждан на некоторые разновидности  ресурсов (электроэнергия, газ), недостаток материальной базы у предприятий  ЖКХ для претворения в жизнь  энергосберегающих программ, и еще  отсутствие массовой бытовой культуры сбережения энергии.

Другими словами, состав энергетического  баланса во многом влияет на возможности  энергосбережения по нескольким направлениям и сбалансированное применение энергосберегающих  мероприятий. Изучение этого состава  делает возможным принятие экономически взвешенных инженерных идей по понижению  энергопотребления и позволяет  достичь наибольшего энергосбережения при достаточно небольших материальных и эксплуатационных расходах.

Таким образом, были определены обновленные цели и задачи по энергосбережению в плане на несколько лет, изложенные в программе на 2010, потому как  очевидно, что энергосбережение - это  наиважнейшее направление развития организации, поскольку в обстоятельствах  реформирования электроэнергетики, повышения  стоимости энергоресурсов, разумное их использование определяет неплохой внутренний резерв, который делает возможным развитие собственного производства.

Как вариант – использование  в роли освещения энергосберегающих  ламп.

Энергосберегающие светильники, где применяются источники энергосбережения освещения, показывают самые высокие  показатели энергосбережения и неплохие параметры цветопередачи для  центрального освещения.

Не секрет, что руководство  страны уже в течение 10 лет старается  преобразовать жилищно-коммунальный сектор, но кроме увеличения цен  на жилищно-коммунальные услуги, достигнуть существенных результатов в этом направлении не вышло. Введение определенных инструментов социальных гарантов, выведение  разумных цен на ЖКУ, улучшение предоставления услуг, гарантий для низкообеспеченных уровней населения – главная цель реформирования ЖКХ. Эту цель можно достигнуть, только если будет разработана программа энергосбережения в ЖКХ.

Тем не менее, государство  обладает существенным потенциалом  энергосбережения. После проведения масштабной исследовательской работы по главным направлениям экономического развития с точки зрения энергоэффективности, выявлены колоссальные резервы энергосбережения. Задействование данных резервов допустимо только в условиях разработки и внедрения программы энергосбережения.

Одно из важнейших условий - создавать энергосбережение, как  выгодное дело, как для компаний, занимающихся энергосбережением на профессиональном уровне, так и для  финансистов. В то же время, энергосбережение должно быть преобразовано для потребителей энергии в разумный метод уменьшения расходов. В рыночной экономике производится то, за что готовы платить деньги, потому крайне важно организовать рынок  энергосбережения, через организацию  потребностей в энергосберегающих  товарах и услугах, а они не заставят себя ждать в условиях активного  спроса.

В свете всего вышеизложенного, чем дальше, тем сильнее наступает  новое время, когда будет просто необходимо вступить в СРО энергосбережение. Т.к. растворяются оставшиеся надежды  некоторых участников рынка на возвращение  в старое русло прежних порядков. Большая часть производств находится  в ожидании, поскольку очень сложно определить, которую из саморегулируемых организаций предпочесть.

Наиболее важный раздел программы  энергосбережения - программная часть, содержащая в себе технические мероприятия  по энергосбережению, список проектных  и научных исследований в области  энергосбережения, а также структурирование основных объектов определения образцовых зон повышенной энергетической эффективности. Основной особенностью создания программной  части является доступность работы на базе подробных программ энергосбережения и упорядочивании разделов энергосбережения предприятия.

Так же немаловажно качественно  и своевременно предоставлять услуги энергосбережения, устанавливать контакты между организациями, занимающимися  проблемой, демонстрировать возможности  производств, изготавливающих приборы, внедряющих технологии, предоставляющих  услуги энергосберегающего сектора, укрепление партнерских отношений между  производителями и потребителями  энергосберегающих изделий.

Из сказанного становится ясно, что одним из основных вопросов встает элементарное энергосбережение в жилом доме. Как вариант, можно  позаимствовать опыт других государств, где в 1980 г. принятые нормы энергосбережения для частных зданий обеспечивали уменьшение энергопотребления на 40% на отопление и кондиционирование  воздуха благодаря конструктивным изменениям зданий, которые обеспечивают улучшенную проветриваемость помещений в летнее время и удерживают тепло в зимнее.

Кроме того, немаловажно  и энергосбережение в многоквартирном  доме. Ведь это в первую очередь  снижение потерь теплоэнергии благодаря утеплению полов, стен, потолков. Также сюда входит преобразование систем отопления, которые расходуют теплоэнергию неэффективно, в такие, которые будут это делать сбалансировано, не нанося при этом ущерб комфорту проживания.

Отдельным вопросом стоит  энергосбережение в системах теплоснабжения городов. Так, например в одном из городов страны была запущена тестовая программа. В городе проблема обеспечения  стабильной системы теплоснабжения находится на критическом уровне. Недостаток топлива вызывает качественное ухудшение теплоснабжения. А крайне низкое количество выделенных средств  на преобразование основных узлов инфраструктуры при очень сильной изношенности многих элементов систем теплоснабжения делает невозможным обеспечение  стабильности и требуемых параметров качества теплоснабжения.

Так же важен тот факт, что энергосбережение на предприятиях промышленности становится задачей  довольно высоко уровня. Стоимость  энергоносителей, а заодно и на электроэнергию и тепло, которые поставляются централизованно, увеличивается постоянно. Себестоимость  конечного продукта предприятий  промышленности несет в себе большую  часть расходов на тепловую и электрическую  энергию, что отрицательно влияет на конкурентоспособность продукции  отечественного производства.

На сегодняшний день энергосбережение на производстве многих российских предприятий  находится в весьма плачевном  положении. И потому повышение энергоэффективности производства позволит добиться не только сокращения расходов на производство основного продукта, но и возможно открыть дополнительный источник дохода. А энергосбережение отопление позволит достичь этих результатов гораздо быстрее.

 

Энергосбережение  при освещении зданий

 

В настоящее время около 40 % генерируемой в мире электрической энергии и 37 % всех электрических ресурсов используется в жилых и общественных зданиях. Существенную долю (40-60 %) в энергопотреблении зданий составляет энергии на освещение. Сокращение расхода электроэнергии на эти цели возможно двумя основными путями:

- снижением номинальной  мощности освещения;

- уменьшением времени  использования светильников.

Снижение номинальной (установленной) мощности освещения в первую очередь  означает переход к более эффективным источника света, дающим нужные потоки при существенно меньшим энергопотреблении. Такими источниками могут быть компактные люминесцентные лампы. В общественных зданиях также можно применять более эффективные светильники.

Уменьшение времени использования светильников достигается внедрением современных систем управления, регулирования и контроля осветительных установок. Применение регулируемых люминесцентных светильников позволяет эксплуатировать их при сниженной (по сравнению с номинальной) мощности. А это значит, что при неизменной установленной мощности освещения снижается фактически потребляемая мощность и энергопотребление.

Управление осветительной  нагрузкой осуществляется двумя  основными способами:

- отключением всех или  части светильников (дискретное  управление);

- плавным изменением мощности  светильников (одинаковым для всех  или индивидуальным).

К системам дискретного управления, в первую очередь, относят различные  фотореле (фотоавтоматы) и таймеры. Принцип действия первых основан  на включении и отключении нагрузки по сигналам датчика наружной естественной освещенности. Вторые осуществляют коммутацию осветительной нагрузки в зависимости от времени суток по предварительно заложенной программе. К системам дискретного управления освещения относятся также автоматы, оснащенные датчиками присутствия. Они отключают светильники в помещении спустя заданный промежуток времени после того, как из его удаляется последний человек. Это наиболее экономичный вид систем дискретного управления, однако к побочным эффектам их использования относится возможное сокращение срока службы ламп за счет частых включений и выключений.

Системы автоматического  управления освещением можно разделить  на два основных класса: локальные  и централизованные.

Локальные системы управления освещением помещений представляют собой блоки, размещаемые за полостями подвесных потолков или конструктивно встраиваемые в электрораспределительные щиты. Системы этого типа, как правило, осуществляют одну функцию либо их фиксированный набор. В число этих функций входит, например, учет присутствия людей и уровня естественной освещенности в помещении, а также работа с системами беспроводного дистанционного управления. Локальные "системы управления светильниками" в большинстве случаев не требует дополнительной проводки, а иногда даже сокращают необходимость в прокладке проводов. Конструктивно они выполняется в малогабаритных корпусах, закрепляемых непосредственно на светильниках или на колбе одной из ламп.

Централизованные системы  управления освещением, наиболее полно  отвечающие названию "интеллектуальных", строятся на основе микропроцессоров, обеспечивающих возможность практически одновременного многовариантного управления значительным (до нескольких сотен) числом светильников. Такие системы могут применяться либо для управления освещением, либо также и для взаимодействия с другими системами зданий (например, с телефонной сетью, системами безопасности, вентиляции, отопления и солнцезащитных ограждений).

 

Электробытовые  приборы и их эффективное использование

 

Потребление электроэнергии в быту с каждым годом увеличивается, и эта тенденция сохранится, поскольку  население в последние годы активно  приобретает бытовую технику (стиральные машины, кухонные комбайны, пылесосы, электрочайники, электромясорубки, электрокофеварки и т. д.), являющуюся одним из главных потребителей электроэнергии в домах и квартирах.

Использование электроэнергии в квартирах можно условно  разделить на следующие подгруппы;

- обогрев помещений; 

- охлаждение и замораживание; 

- освещение;

- стирка белья и мойка  посуды (с помощью стиральных машин и посудомоющих аппаратов);

- аудио- и видео аппаратура;

- приготовление пищи (с  помощью электроплит);

- использование других  электроприборов (пылесосов, утюгов, фенов и т.д.).

В различных домах использование  электроэнергии по каждой из вышеперечисленных категорий может варьироваться. Например, в некоторых домах установлены электрические плиты, в других - газовые, для поддержания оптимальной температуры в одной квартире достаточно центрального отопления, в другой - никак не обойтись без электронагревателя.

Ориентировочный расход электроэнергии различными бытовыми приборами приведен в таблице 2.

Таблица   2- Потребление  электроэнергии электроприборами в  быту

Прибор Потребление, кВт o ч/год

Лампа накаливания 60 Вт 263 (из расчета 12 ч работы в сутки)

Энергосберегающая лампа 9-11 Вт 44 (из расчета 12 ч работы в сутки)

Морозильный аппарат 427

Посудомоечный аппарат 475

Электрическая печь 440

Стиральная машина 275

Холодильник 584

Телевизор 180

Видеомагнитофон 150

Кофемолка 65

Компьютер 40

Аудиоаппаратура 35

Утюг 30

Энергосбережение в быту начинается с квартиры, собственного дома. Прежде всего, следует утеплить дверные и оконные рамы имеющимися материалами; завесить окна и балконные двери толстыми занавесками, но так, чтобы они не закрывали радиаторы и не препятствовали циркуляции тепла; дополнительно укрепить прозрачную полиэтиленовую пленку на окнах (тройное остекление); закрыть более чем наполовину вентиляционные отверстия в туалете, ванне, на кухне, а также дымоходы плотной бумагой или картоном.

Много тепла бесполезно теряется от радиаторов через стены и открываемые иногда окна. Уменьшить эти потери можно установкой отражающего экрана из блестящей пленки, алюминиевой фольги или оцинкованной жести, наклеенной на фанеру, картон или древесноволокнистую плиту за радиатором под подоконником. Лучшим способом регулирования температуры в квартире является установка кранов и терморегуляторов на радиаторах, которые не следует загораживать мебелью во избежание затруднения циркуляции теплого воздуха в комнате.

 

Повышение эффективности  систем отопления. Автономные энергоустановки

 

Если рассматривать жилой  дом как энергопотребляющий объект, то доля теплопотерь в нем в зимний период составляет: через неутепленные или разбитые окна и двери подъездов - 24, через стены - 26, через подвал, перекрытия, лестничные клетки- 11, через вентиляционные отверстия и дымоходы-39 %:.

Теплопотери происходят не только через стены здания. Они могут иметь место во время аварий на трассах и на тепловых узлах жилых домов.

Большое количество тепловой энергии уходит из-за некачественного  строительства: щели у оконных рам, швы между панелями, крыши и  т. п., а также в домах со вставленными обогревательными устройствами в стенах (на 30 % больше, чем с обычными отопительными  приборами). До 15-20 % тепловой энергии  теряется в тепловых сетях, свидетельством чего является зеленая трава, растущая зимой над теплотрассами.

На коммунально-бытовые  нужды в Республике Беларусь расходуется  примерно 65 % тепловой энергии. В то же время потери тепла при производстве и передаче тепловой энергии в отопительных котельных республики достигает 30 %. На 1 м2 отапливаемой площади в нашей стране затрачивается в 2 раза больше условного топлива, чем в Германии и Дании.

Годовой расход тепловой энергии  в нашей стране на отопление и вентиляцию 1 м2 общей площади в 5-этажном доме составляет 150-170 кВт, в Скандинавских странах - 70-90 Вт. На Западе после энергетического кризиса 1972-1973 и 1995 г. передовые европейские страны уменьшили расход тепловой энергии на отопление жилых домов в 2 раза. А это не только экономия денежных средств, но и, главное, - изменение самого мышления граждан и руководителей.

Согласно санитарным нормам горячая вода в квартиры должна подаваться не ниже 50 °С, подается же она при температуре 37 ... 38 °С. Температура воздуха в квартире должна поддерживаться на уровне 18 ... 20 °С (комфортная зона), а на кухнях - 16 ... 18 °С. Семья оплачивает лишь 16-17 % от общих затрат на отопление дома, а от стоимости вырабатываемой тепловой и электрической энергии - лишь 20 %. Имеющийся в нашей стране опыт децентрализованного теплоснабжения показывает высокую его эффективность. Местные котельные, построенные в столице (гостиница "Беларусь", несколько жилых домов и т. п.), окупают себя за 1,5-3 года. В 1998 году для обеспечения нужд страны было произведено 77 млн Гкал, в 1999 году - 70 млн Гкал тепловой энергии. Для того чтобы удовлетворить потребность республики в год достаточно 50 млн Гкал.

Системы отопления жилых  и общественных зданий являются одними из самых значительных потребителей тепловой энергии. Расход тепловой энергии  на эти цели составляет более 30 % энергоресурсов, потребляемых народным хозяйством. При  этом многоквартирные дома, построенные  в 1950-1960 годы расходуют на нужды отопления  от 350 до 600 кВт o ч на 1 м2. Для сравнения укажем, что этот показатель составляет в Германии 260 кВт o ч, в Швеции и Финляндии - 135 кВт o ч.

Наиболее перспективными направлениями энергосбережения являются внедрение автономных систем тепло- и энергоснабжения, устройство напольного отопления, а также установок, использующих возобновляемые источники энергии и теплоутилизаторов.

Опыт работы автономных котельных  показывает, что они надежны и  экономичны. При теплоснабжении от этих котельных потребитель получает тепловую энергию по тарифам, в 3 раза ниже действующих. За счет этого строительство  таких котельных окупается практически  за один сезон.

Во всех промышленно и  энергетически развитых странах  наблюдается очень быстрый рост применения электроотопления, выполняемого, как, правило, путем укладки нагревательных кабелей в пол. Применение электроотопления допускается СНИП 2.04.05-91. Для помещений с постоянным пребыванием людей установлено, что средняя температура подогреваемого пола не должна превышать 26 °С, а для дорожек вокруг бассейнов - не более 30 °С. Одной из таких систем электроотопления является кабельная система Теплолюкс. Она устанавливается в толще пола, что превращает всю обогреваемую поверхность в источник тепла, температура которого лишь на несколько градусов превышает температуру воздуха. Эта система, как и другие, подобные ей, используется как основная в отдельно стоящих зданиях, коттеджах и в тех случаях, когда нет возможности выполнить подключение центрального водяного отопления. Она может примениться как дополнительная система отопления (совместно с другими) для получения комфортной температуры.

Совершенно новый способ отопления помещений различного назначения разработан в БНТУ профессором  В. П. Лысовом. Созданная им полимерная греющая электропроводка, состоящая из сотен тончайших полимерных волокон, обработанных по оригинальной технологии специальным раствором и соединенных в пучок, обеспечивает при одинаковом расходе электроэнергии гораздо более высокий, чем у металлического проводника, рост температуры, поскольку волокна постоянно греют друг друга. Эту проводку, а точнее, комплект проводов раскладывают по схеме на подготовленные бетонное основание и цементируют. Можно размещать провода и под плиткой, различными линолеумами, ковровыми покрытиями, под дощатым настилом и паркетом. В любом случае будет обеспечена рекомендованная медиками температура пола 25 °С, а воздуха 20 ... 22 °С. Для надежности можно включить в сеть и автоматический терморегулятор.

Затраты на отопление и  эксплуатацию этим способом в 1,5-2 раза ниже по сравнению с другими известными способами, в том числе и аналогичными зарубежными системами греющего пола, где используются металлические  проводники. Но недостаток металлических  проводников - сопровождающие его нежелательные  для организма вихревые токи. Полимерный проводник генерирует электромагнитное поле в 2-10 раз более слабое, которое  и близко не подходит к нижнему  пределу.

Сфера применения этого способа  обогрева очень широка: дома, квартиры, офисы, животноводческие помещения  и др. Достоинства его оценены  многими владельцами собственных  домов, руководителями, но особенно довольны руководители совхозов, где новинка  применяется уже 3 года и, кроме экономии энергоресурсов на отопление, во многом способствует сохранению поголовья скота и их привесу. Согласно проведенным учеными БелНИИ животноводства исследованиям мест содержания животных с обогреваемыми полами установлено, что сохранность и привесы поросят повышаются, при этом расход электроэнергии сокращается с 250 Вт при ламповом обогреве до 120-130 Вт при обогреваемых полах на 1 скотоместо. Такой способ обогреваемых полов внедрен во многих хозяйствах страны.

Простоту устройства и  эксплуатацию греющих полов, невысокую стоимость и расход электроэнергии в сравнении с традиционными технологиями обогрева оценили владельцы более 1,5 тысяч квартир и частных домов, дач и гаражей, офисов и магазинов республики, повысив себе комфортность проживания и труда. К этому следует добавить, что расходы по обустройству обогрева составляют 10-12 долларов США и компенсируются достигаемой экономией за 5-6 месяцев эксплуатации в холодное время года.

Для обеспечения общественных, жилых и производственных помещений  дешевым теплом с использованием местных видов топлива экономически выгодно применять воздушное  отопление на базе теплогенераторов.

 

 Системы воздушного отопления

 

Под воздушным квартирным отоплением следует понимать отопительную систему квартиры с самостоятельным генератором тепла, которая обслуживается жильцами. Таких систем в одном доме может быть несколько, если дом многоквартирный, и одна, если дом является одноквартирным.

В воздушных системах отопления  теплоносителем является воздух, нагретый в воздухонагревателе до температуры, превышающей температуру помещения  и определяемой расчетом. От нагревателя  подогретый воздух каналами разводится по отапливаемым помещениям, в которых  охлаждается до температуры помещения. Воздух отдает свою теплоту для возмещения теплопотерь, после чего поступает обратно в воздухонагреватель.

Воздух в системах перемещается за счет естественного (теплового) или  искусственного (вентиляционного) побуждения. Применяются воздухонагреватели, работающие на твердом, жидком, газообразном и комбинированных видах топлива. Воздухонагреватели бывают трех типов:

- с нагревом воздуха  горячими газами через металлическую стенку (огневоздушные);

- с нагревом воздуха  горячими газами через воду (водовоздушные);

- подсоединенные к тепловым и электрическим сетям.

В квартирных системах при  небольшой протяженности воздуховодов используется преимущественно естественное (гравитационное) побуждение движения греющего воздуха как более простое  и бесшумное в эксплуатации. При  большой протяженности распределительных  воздуховодов используются системы  воздушного отопления с механическим перемещением греющего воздуха.

Для нагрева 1 м3 воздуха на 10 °С требуется в 4,19 раза меньше тепловой энергии, чем для нагревания такого же количества воды. При этом самое дешевое тепло дают теплогенераторы, в которых сжигается твердое топливо (дрова, брикет, торф, отходы деревообработки). Область их применения очень велика: производственные помещения (например, цеха по разливу безалкогольных напитков), магазины, жилые дома, теплицы, сушилки зерна и пиломатериалов и т. п. Такие теплогенераторы выпускает ряд предприятий, и среди них Мозырский завод сельскохозяйственного машиностроения.

В Беларуси системы поквартирного  воздушного отопления в многоэтажных жилых домах не получили широкого распространения из-за отсутствия серийного выпуска опробированных конструкций воздухоподогревателей. Второй причиной является возможность использования в многоэтажных многоквартирных домах только электроэнергии и газа, т. е. покупаемых, но не местных видов топлива (дров, брикетов кускового торфа, отходов деревообработки). Поэтому наиболее перспективным видится внедрение теплоагрегатов на указанных твердых видах топлива для обогрева индивидуальных жилых домов, теплиц, сушилок зерна и пиломатериалов. Тем более что необходимое оборудование для таких объектов в Беларуси серийно производится многими предприятиями, а эффективность такой системы довольно высока. Так, стоимость отопления двухэтажного жилого дома площадью 150 м2 со стенами толщиной 40 см из силикатных блоков, обложенных кирпичом, составляет 50 у. е. на сезон. Для этого необходимо 28 м3 дров и 5 м3 опилок.

Мероприятия по энергосбережению в быту можно условно разделить  на три группы:

- малозатратные, к которым относятся ремонт и утепление дверей и окон в подъездах, установка приборов учета, в т. ч. и терморегуляторов, применение местных систем теплоснабжения, использование солнечных коллекторов предварительного нагрева воды и систем отопления с тепловыми насосами;

- среднезатратные, к которым относится использование качественной тепловой изоляции для трубопроводов и внутренних инженерных систем замена окон на стеклопакеты;

- высокозатратные - это утепление стен, кровли, в т. ч. и так называемых "хрущевок". За счет ремонта и надстройки мансард и еще одного этажа на них вместе с утеплением значительно снижается стоимость приращенной таким образом жилплощади.

 

http://energyeffect.net/index.php?id=33

http://www.electrolibrary.info/books/energo.htm