Энергосбережения в промышленности и в непроизводственной сфере, страница 4

·  постоянно растет количество используемой в промышленности электроэнергии из-за ее преимуществ перед другими видами энергии, связанными с простотой ее передачи к рабочему месту, отсутствием инерционности (включение и выключение), универсальностью применения (питание электрических двигателей и  радиоэлектронных устройств, освещение и тепловой нагрев,

·  для производства 1 кВт·ч электроэнергии требуется в три раза больше тепловой энергии (~3 кВт·ч).

Следовательно, одним из самых простых способов увеличения эффективности использования энергетических ресурсов является увеличение к.п.д. при производстве электроэнергии и ее передаче к потребителю.

Непосредственно в технологических процессах возможно при минимальных затратах получить экономию энергии ~ 5-10%. При больших капиталовложениях в течении 2-25 лет можно получить дополнительно 20-30% экономии, но обычно модернизация оборудования окупается в течении первых трех лет. При этом оказывается возможным получить немедленную экономию энергии за счет правильных режимов эксплуатации оборудования и небольших усовершенствований. Практически не требует никаких затрат составление новых инструкций и обучение обслуживающего персонала.

Например, необходимым и простым условием является требование ограничения свободного поступления наружного воздуха вовнутрь зданий, улучшение теплоизоляции изменение окраски стен, использование тонированных стекол в место обычных и т.д.

Для освещения должен применяться принцип неоднородного освещения при использовании более совершенных осветительных устройств имеющих большую световую отдачу и улучшенную регулировку изменения яркости. Для обогрева помещений оказывается во многих случаях более выгодно использовать инфракрасные источники излучения, которые могут обогревать непосредственно определенную зону и в отличии от обычных калориферов происходит нагревание поверхности пола, что увеличивает эффективность таких устройств.

Происходит изменение подхода к  принципу обслуживания, ремонта и замены оборудования. Главным является энергетическая целесообразность: оборудование должно потреблять минимально возможное  при данном уровне развития техники количество энергии. Оказывается, что пригодное  по старым «технологическим» подходам оборудование должно быть либо раньше  профилактически обслужено и отремонтировано, либо заменено на новое из-за повышенного энергопотребления.

Более сложными  и дорогостоящими являются системы по ступенчатому использованию энергии и устройства по утилизации сбросного тепла. Сбросное тепло – низкотемпературное тепло, которое не используется в производственном процессе, а выбрасывается в окружающее пространстве. Впервые идея использования низкотемпературного тепла принадлежит У.Томсону. В 1852 году он предложил для утилизации низкотемпературного тепла так называемый тепловой насос в котором в качестве рабочего тела используется  воздух, который засасывается в цилиндр, при расширении  охлаждается, а затем поступает в теплообменник, там происходит нагрев наружным воздухом. Затем происходит сжатие до первоначального давления при котором температура данной порции воздуха возрастает и становится выше первоначальной.  Образно данное устройство представляет собой холодильник, который работает наоборот, т.е. он охлаждает наружную среду и нагревает помещение.  Энергия затрачивается на работу механизма, а нагрев оказывается бесплатным. Можно использовать тепло любого низкотемпературного источника например тепло реки. Естественно, что с 1852 года конструкция Томсона претерпела существенные изменения. Но к сожалению пока отсутствуют устройства, которые могли бы полностью утилизировать сбросное тепло, которое   не используется например в градирнях и других аналогичных устройствах. Хотя для небольших объектов тепловые насосы применяются весьма успешно.