Современные технологии энергосбережения: 40+ Новейшие Технологии Энергосбережения Которые Изменят Мир — Строительство домов под ключ во Владимире и области

Содержание

Ничего не найдено • Энергоаудит

Энергосбережение на предприятии • Экономия электрической энергии • Скоращение потерь тепла и пара • Сжатый воздух • Двигатели • ЧРП • Котлы • Производство

Мероприятия по энергосбережению: • для Учреждений • для Предприятий • для МКД • Организационные • Типовые • Электроэнергия • Тепло • Вода • Топливо

Экономия электроэнергии на предприятии за счет Оптимизации: Договор • Ценовые категории • Тариф на передачу • Сокращение мощности • Сокращение потерь • Учет

В этой статье мы расскажем про передовые технологии энергосбережения. Технологии, которые снизят затраты, повысят комфорт, сократят потери

Пошаговая инструкция как заключить энергосервисный контракт: Условия • Особенности • Цена • Требования • Примеры • Оплата • Шаблоны • ФЗ №44 • ФЗ №261

На розничном рынке электроэнергии цена электроэнергии для юр лиц зависит от мощности, ценовой категории, уровня напряжения, графика работы, договора

Правильно выбранная ценовая категория электроэнергии = Ниже стоимость • Ценовые категории 1 – 6 • Как выбрать и сократить затраты на электроэнергию

Как формируется стоимость мощности электроэнергии • За какую мощность вы платите • Пример расчета • Как сократить потребление мощности • Виды мощности

Как рассчитать тарифы на электроэнергию для юридических лиц • 2020 • Активная электроэнергия • Мощность • Услуги по передаче • Сбытовая надбавка • Инструкция

Поставщик электроэнергии: Гарантирующий поставщик • Энергосбытовая организация (ЭСО) • Сетевая организация • Генерирующая компания

УЗНАТЬ: Как сделать отчет о тепловых испытаниях отопительных систем с определением теплозащитных свойств ограждающих конструкций для Ростехнадзора

Смотрите – как определить фактические тепловые потери в тепловых сетях • Определить необходимость модернизации тепловой сети, трубопроводов и теплоизоляции

Как обследование отопления здания помогло разобраться почему в здании холодно • Обследование здания склада DHL • Расчет тепловых потерь • Решение

Посмотреть: Тепловизионный контроль электрощитовых в гостинице • Дефекты • Результаты тепловизионного обследования электрощитовых • Отчет • Рекомендации

Пример: Как провести Обследование Котельной перед Модернизацией Котлов и Тепловых Сетей. Как повысить Эффективность Котла и Тепловой Сети

ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ОТОПЛЕНИЯ • Снимки и термограммы радиаторов с засорами и дефектами • Заключение по комплексному обследованию системы отопления

Обследование наружного освещения для ГИБДД • Система наружного освещения закрытой площадки для обучения соответствует: ГОСТ Р 55706- 2013 Освещение наружное

Тепловизионный контроль ограждающих конструкций загородного дома: Основной Дом • Гараж • Баня • Заключение • Термограммы • Перечень выявленных потерь

Как повысить энергоэффективность предприятия: Определяем энергозатратные процессы • Устанавливаем причины • Подбираем мероприятия • Внедряем • Контролируем

Оценка системы освещения школы • Оценка уровня освещенности классов • Заключение о соответствии системы освещения современным требованиям • Рекомендации

Тепловизионный контроль • Электрооборудования • Зданий • Методы • Требования • Проведение обследования • Ограждающие конструкции • Определить дефекты

Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию магазина Билла в г. Москва • Тепловые нагрузки на вентиляцию, отопление и ГВС • Согласование договора в МОЭК

Как уменьшить затраты на оплату коммунальных услуг • Ключ к энергосбережению – приборы учета • Экономия энергоресурсов • Счетчики

Заключение о техническом состоянии системы освещения • Проверка на соответствие современным требованиям по освещенности • Рекомендации по модернизации

Отчет по тепловизионному обследованию зданий Министерства Здравохранения России. В ходе обследования были выявлены дефекты стен, цоколя, теплоизоляции

Ничего не найдено • Энергоаудит

Инновации в энергосбережении: современные технологии, кейсы

Инновации в энергосбережении направлены на минимизацию потерь энергии. Внедрение эффективных технологий является важным этапом в решении экологических проблем. Они обеспечивают использование отходов, экономию и рациональное потребление тепла, воды, газа, топлива.

Современные технологии энергосбережения

Разработка новых методов, связанных с экономией природных ресурсов, направлена на использование чистой энергии без вредных выбросов. В зависимости от сферы применения различают энергосберегающие технологии в производственной сфере, транспортной отрасли, предназначенные для индивидуального или общего потребления.

Ярким примером внедрения технологий является использование светодиодных ламп. Они сочетают оригинальное дизайнерское решение и минимальные затраты электричества. В качестве альтернативного обогревателя используется теплонакопитель, который аккумулирует и равномерно отдает тепло.

Такие устройства экономически выгодно использовать в регионах, где действуют зонные тарифы на электроэнергию. В отрасли строительства становятся популярными пленочные электрические нагреватели, которые монтируются в пол или потолок.

Для обогрева дома можно использовать тепловые насосы, извлекающие энергию из среды, котлы на твердом топливе. В качестве альтернативного источника применяются солнечные коллекторы.

Автоматизированная система управления «умный дом» позволяет сократить затраты электричества. Технология основана на использовании датчиков, которые реагируют на движение, в результате чего происходит включение или выключение приборов освещения.

Современные разработки направлены на освоение солнечной энергии. Развитие новых способов сбережения ресурсов обусловлено потребностью их экономии в условиях истощения запасов недр.

Реформы в области модернизации электроэнергетики

Для повышения эффективности работы энергетической отрасли значение имеют усовершенствования на базе новых, научно обоснованных разработок. Энергоэффективность инновационных энергосберегающих технологий должна обеспечиваться за счет применения локальных систем, работающих с использованием минерального сырья и альтернативных источников.

При разработке модели модернизации должны учитываться процессы функционирования энергосистем, оптимизации показателей надежности снабжения. В сфере тепловой энергетики важным решением является усовершенствование котельных установок путем замены режима работы когенерацией, предусматривающей одновременную выработку тепла и электричества.

View this post on Instagram
? Автостоянка превратилась в солнечную электростанцию ⠀ ? Солнечная электростанция из навесов на автостоянке мощностью 16,3 МВт появилась в городе Корбасе, Франция. ⠀ ? Бюджет городской СЭС составил 19,1 млн евро, строительство продолжалось 5 месяцев. Новая станция площадью 12,5 га и 4600 парковочных мест, стала крупнейшим во Франции подобным проектом. ⠀ ? Преимуществом солнечных навесов на автостоянках является то, что они не меняют целевого назначения земельных участков, на которых установлены. ⠀ ? В нашем интернет-магазине Elysiumcom.ru вы можете выбрать солнечные батареи и электростанции разной мощности, комплектующие к ним, а также умные гаджеты на солнечных батареях! ⠀ #elysiumcomru
A post shared by ГОРОД БУДУЩЕГО|ПРОЕКТ ELYSIUM? (@elysium.city) on Apr 22, 2019 at 10:09am PDT

В угольной энергетике главным направлением модернизации является реконструкция оборудования. При использовании твердого топлива экономически выгодна разработка парогазовой установки с внутренней газификацией каменного угля.

Электротехнологические установки позволяют получать из твердого топлива искусственную нефть, калорийный газ и твердые отходы. Такие разработки позволяют использовать первичное сырье (уголь, сланцы) практически без образования отходов.

Модернизация оборудования в гидроэнергетике предусматривает:

создание агрегатов с переменной частотой;
разработку оборудования для электростанций, использующих энергию прилива.

В атомной энергетике наблюдаются затруднения, связанные с новым строительством. Для обеспечения конкурентоспособности этой отрасли требуется добиться экономии энергии на стадии преобразования тепла в электричество, решить экологические проблемы, связанные с осуществлением топливно-ядерного цикла, утилизацией отходов.

Топливные водородные элементы ячейки

Много новых разработок проводится в сфере использования нетрадиционных источников, в частности, в водородной энергетике. Этому направлению отведена вспомогательная роль, которая может возрасти при разработке новых технологий получения водородного топлива.

Топливные ячейки работают по схеме, которая описывается химическими реакциями, проходящими в самом элементе кислотного или щелочного электролита. Во время реакции происходит превращение части энергии в тепло, а поток электронов по внешней цепи обеспечивает постоянный ток.

Установки на топливных элементах являются чистыми и безопасными для человека, потому что конечным продуктом горения является вода. В мире ведутся разработки элементов, в которых в качестве источника водорода для производства электроэнергии используется углеводородное топливо.

Это направление создания экологически чистого источника энергии находится в стадии разработки, поиска путей решения и практического применения. Для внедрения технологии, которая отличается повышенной продолжительностью цикла, требуются новые идеи, нанотехнологии.

Появились новые технологии энергосбережения — энергоэффективные здания — Российская газета

О том как повысить энергосбережение и повысить энергоэффективность экономики, сегодня не говорит разве что ленивый. Активное потребление природного топлива (такого как нефть, газ, уголь) крайне отрицательно отражается на экологическом балансе Земли. Именно в этом причина изменений климата и повышенной концентрации парниковых газов в атмосфере.

По мнению экспертов, основным потребителем энергии и источником загрязнения окружающей среды являются здания. Использование большого количества топлива для их отопления ведет к увеличению выбросов парниковых газов в атмосферу. По оценкам специалистов компании Rockwool, на отопление и снабжение горячей водой в России расходуется 64% вырабатываемой в стране тепловой энергии. Это примерно в три раза выше, чем в европейских странах со сходным климатом. Значительная доля российских зданий характеризуется крайне низким уровнем теплозащиты.

По данным Национального агентства малоэтажного и коттеджного строительства, на обогрев одного квадратного метра жилья в России расходуется в среднем 13 литров условного топлива в год. В близкой по климатическим условиям Канаде этот показатель составляет 3,5-4 литра в год. Потенциал энергосбережения только в сфере строительства и жилищно-коммунального хозяйства составляет не менее 400 миллионов тонн условного топлива в год, или 30-40% всего энергопотребления страны.

Мероприятия по энергосбережению могут быть разными. Один из самых действенных способов увеличения эффективности использования энергии — применение современных технологий энергосбережения.

— Две трети энергозатрат в России идет на отопление, и 70% из них — впустую, — говорит ведущий технический специалист компании Rockwool Татьяна Смирнова. — Правильная изоляция фасадов, герметизация оконных и дверных проемов сокращает потерю тепла вдвое.

В последние годы появились новые технологии энергосбережения — пассивные дома или энергоэффективные дома, по сути обогреваемые за счет тепла, выделяемого людьми и электроприборами. По экономичности такие жилища в 10 раз превосходят типовые «хрущевки». При массовом строительстве пассивных домов потенциал энергосбережения составит не меньше 30-40% энергопотребления страны.

«Сегодня очень важно, чтобы мы говорили не об энергосбережении как сокращении непроизводительных потерь энергии, а об энергоэффективности российской экономики, — отмечает президент Национального агентства малоэтажного и коттеджного строительства Елена Николаева, — и в первую очередь жилищного сектора и ЖКХ. Энергоэффективность предполагает системный подход к учету, оплате, потреблению и поставке энергоносителей в процессе функционирования поселений, а на этапе проектирования жилья — к использованию энергосберегающих материалов и выбору эффективной схемы энерго-, водо- и теплоснабжения помещения, дома и поселения в зависимости от климатических условий, удаленности поселения от централизованных систем жизнеобеспечения, наличия инфраструктуры ЛЭП, сезонного завоза горюче-смазочных материалов и т. д.».

Строительство энергоэффективных домов — это целый комплекс мероприятий, которые лишь в совокупности могут придать дому все необходимые свойства.

В первую очередь, по мнению специалистов, энергоэффективность здания невозможна без использования современных стеновых и теплоизоляционных материалов (ячеистые бетоны, фибропенобетон, минеральная вата, пенополистирол, пеностекло и т.д.). Правильно подобранная и смонтированная теплоизоляционная система позволит хозяину дома снизить расходы на отопление в 3-4 раза. Применение недостаточной, малоэффективной теплоизоляции или ее неправильное размещение неизбежно приводят к ухудшению микроклимата помещений.

Для снижения затрат на обогрев и вентилирование при проектировании энергоэффективного здания должны учитываться факторы обеспечения достаточного освещения основного (зимнего) помещения, обеспечения естественной и принудительной вентиляции в связи с повышенной герметичностью дома, оптимального расположения дома на участке с учетом особенностей ландшафта и по отношению к сторонам горизонта.

В условиях дефицита мощностей специалисты советуют активно внедрять альтернативные или возобновляемые источники энергии. Для отопления и горячего водоснабжения дома могут быть использованы тепловые насосы с системой рекуперации тепла, солнечные коллекторы, твердотопливные котлы, термогенераторы вихревого типа. В качестве источника электроэнергии могут применяться фотоэлектрические преобразователи (солнечные батареи), ветрогенераторы, бензо-дизельгенераторы, гибридные системы, мини-ГЭС.

В энергоэффективном здании низкое потребление энергии сочетается с хорошим микроклиматом. Экономия энергии в этих домах, по оценкам компании Rockwool, может достигать 90%, а годовая потребность в отоплении энергоэффективного дома может не превышать 15 кВт/ч на квадратный метр. Общее первичное потребление энергии составляет не более 120 кВт/ч на 1 квадратный метр в год.

Инновационные теплосберегающие материалы и оборудование наиболее быстро и эффективно могут применяться в мало этажном строительстве.

«Удаленность малоэтажных поселков от централизованных систем жизнеобеспечения делает нецелесообразным подведение электро- и газовых сетей, решением проблемы может стать активное применение автономных систем: мини-ТЭЦ, крышных, квартальных, блочно-модульных котельных», — отмечает Елена Николаева.

По мнению экспертов, альтернативные источники энергии, инновационные теплоэффективные материалы не будут активно внедряться в России, пока не будет создана система экономического стимулирования этих процессов.

Специалисты НАМИКС считают, что для этого необходимо разработать комплекс мер для стимулирования отечественного производства высокоэффективного отопительного, осветительного оборудования, а также поддержку научных разработок в данной области. Разрешить к использованию только то оборудование, которое обеспечивает необходимый уровень энергорасходов на обогрев и эксплуатацию дома. Ограничить использование устаревшего неэнергоэффективного оборудования. Ввести прямое субсидирование процентной ставки по кредитам индивидуальным застройщикам и домовладельцам, на выполнение мер по энергосбережению при строительстве или модернизации жилья или государственное софинансирование данных мер. Ввести гибкие тарифы на энергоресурсы, привязанные к отклонению фактического их потребления от нормативного. Обеспечить ценовую доступность приборов учета энергоресурсов, а также упрощенный порядок согласования установки приборов учета по всем видам энергоресурсов, их проверки и принятия в эксплуатацию для использования в расчетах. Поэтапно ввести дифференцированные тарифы на энергоресурсы в зависимости от наличия приборов учета (установить повышающие коэффициенты к тарифам при расчетах без применения приборов учета). А также ввести налоговые льготы на выполнение мер по энергосбережению при строительстве или модернизации жилья.

«В России должна реализовываться политика разъяснения гражданам преимуществ и способов энергосбережения, государственная пропаганда данных вопросов, — отмечает Елена Николаева. — Население и руководители предприятий должны четко понимать: экономия, если речь идет об энергоресурсах, — выгодна и необходима».

тем временем

Пока не существует единого официального международного определения энергоэффективного дома. Тем не менее в Европе существует следующая классификация:

Дома низкого энергопотребления

Используют как минимум на 50% энергии меньше, чем стандартные здания, построенные в соответствии с действующими нормами энергопотребления.

Дома ультранизкого энергопотребления

Могут быть определены как здания, которые обеспечивают более высокие стандарты энергоэффективности и оказывают незначительное влияние на окружающую среду. Дома ультранизкого энергопотребления расходуют на 70-90% энергии меньше, чем обычные здания.

Дома, генерирующие энергию

Это здания, которые производят электричество для собственных нужд. В некоторых случаях излишки энергии летом могут быть проданы энергетической компании и куплены обратно в зимнее время. Хорошая теплоизоляция, инновационный дизайн и использование возобновляемых источников энергии (например, солнечных батарей) делают существование таких домов возможным.

Дома с нулевыми выбросами CO2

Такой дом не выделяет углекислый газ. Это означает, что дом сам обеспечивает себя энергией из возобновляемых источников, включая энергию, расходуемую на отопление или охлаждение помещений, горячее водоснабжение, вентиляцию, освещение, приготовление пищи и электрические приборы

Технологии энергосбережения и их роль в современной жизни

Использование энергосберегающих технологий

Команда редакторов Promdevelop

Под энергосберегающими технологиями понимают различные производственные и бытовые процессы, направленные на уменьшение потребления материалов и энергоресурсов в расчёте на единицу выпускаемой продукции, либо на единицу затрачиваемой энергии – тепловой или электрической.

Содержание статьи [развернуть]

Принципиально возможны два пути энергосбережения – либо затрачивать меньше невозобновляемых энергоносителей (газа, угля, нефти) либо более эффективно их использовать.

Рассмотрим наиболее масштабные отрасли хозяйственной деятельности, где внедрение энергосберегающих технологий особенно важно. Это промышленность, строительство и домашнее хозяйство.

Практика применения энергосберегающих технологий на производстве

Традиционно более всего потребляют материальных и энергетических ресурсов металлургия, химическая промышленность и машиностроение (По теме: Энергосберегающие технологии на промышленных предприятиях России). Критерием эффективности любого технологического процесса считается показатель его КПД. Основными потерями считаются:

Потери на трение, которые возникают при работе любых механических систем превращения энергии.
Тепловые потери, при которых избыточные ресурсы расходуются на непроизводительный нагрев окружающей среды.
Электрические потери мощности, сопутствующие процессам передачи значительной мощности на большие расстояния.
Магнитные потери в устройствах, предназначенных для трансформации одного вида энергии в другой.

При этом с увеличением мощности единичного агрегата растёт и уровень его потерь. Поскольку для функционирования металлургических производств чаще используют традиционные энергоресурсы, то увеличенное энергопотребление часто сопровождается и ухудшением экологической обстановки. Не зря наиболее загрязнёнными российскими городами (наряду с ожидаемыми Москвой или Санкт-Петербургом) считаются Магнитогорск, Новокузнецк, Череповец, Липецк.

С целью снижения удельного энергопотребления в металлургии применяют:

Расширенное использование вторичного сырья и отходов производства;
Оптимизацию управления металлургическими объектами при помощи компьютерной техники;
Устройства, отличающиеся повышенным КПД при своей эксплуатации.

Подобными путями идёт внедрение ресурсосберегающих технологий в химической промышленности. А в металлообработке преимущественное применение получают безотходные технологии: так, механической обработке (при которой образуется значительное количество стружки) всё чаще предпочитают процессы пластического деформирования, причём в холодном состоянии, когда количество отходов минимально.

Особенно интенсивно развиваются энергосберегающие технологии в отраслях с массовым характером производства. Пример – производство автомобилей или двигателей. Современные энергосберегающие технологии сопровождают всю цепочку рождения нового транспортного средства – от его проекта, при разработке которого в полной мере учитываются факторы сопротивления движению автомобиля, и до сборочных операций, выполняемых с наибольшей производительностью и качеством.

При выпуске энергоэффективных двигателей учитывают моторную нагрузку, минимум отработанного тепла и выхлопных газов, максимальный КПД, а для двигателей внутреннего сгорания – ещё и наилучший химический состав топлива.

Новые энергосберегающие технологии в строительстве

При проектировании и возведении жилых и общественных зданий в полной мере следует учитывать расходы на непроизводительные потери. Среди них:

Потери при отоплении помещений.
Теплопотери через кровлю зданий.
Слабоконтролируемые процессы теплообмена внешней поверхности здания с окружающей средой, особенно в холодную пору года.
Неэффективное кондиционирование.

Наиболее перспективной строительной энергосберегающей технологией в России является установка конденсационных модулей покрытия. Эти устройства обеспечивают более высокую эффективность сгорания топлива – от 89% до 97% и считаются самым эффективным способом отопления и вентиляции, при котором используется газовое топливо. Конденсационные блоки устанавливаются на крышах, обеспечивая также и эффективную вентиляцию. Эти устройства содержат вторичный теплообменник. Выхлопные газы, проходя через этот теплообменник, понижают свою температуру до точки, в которой конденсируются пары воды. Это позволяет устройствам восстанавливать скрытую теплоту, которая в противном случае была бы потеряна для отработанного воздуха.

Своё последовательное развитие современные энергосберегающие технологии получили и при выборе отопительного оборудования. Например, инфракрасная система отопления по энергосберегающей технологии позволяет снизить удельный расход энергии на 70…75 %, при этом системы автоматики поддерживают в помещениях наилучшие показатели относительной влажности воздуха. Пока такие энергосберегающие технологии отопления используются преимущественно в малоэтажных зданиях.

Космические технологии на страже тепла и экономии — инновационный теплоизоляционный материал

Гораздо большими масштабами внедрения энергосберегающих технологий в строительстве отличаются проектирование и монтаж систем освещения зданий, улиц, других объектов. Явное преимущество здесь получают светодиодные лампы: они обладают световым потоком, который на 85% превышает значение, которое дают лампы накаливания той же мощности. В ближайшие несколько лет удельная мощность светодиодов, как ожидают, удвоится: с теперешних 125…135 люмен на ватт до 230 люмен на ватт.

Ещё более перспективным с точки зрения современных энергосберегающих технологий является использование индукционного освещения. По сравнению с лампами накаливания индукционные лампы примерно в четыре раза эффективнее, а их долговечность увеличивается более чем в 40 раз.

Основные направления и программы энергосбережения в поселении

Ресурсы и энергосберегающие технологии особенно актуальны для частных домов, когда экономия материальных затрат обеспечивается только за счёт рационального их применения. Основными направлениями внедрения энергосберегающих технологий для частного дома являются:

Эффективное утепление стен и использование при строительстве материалов с повышенной теплоёмкостью.
Снижение энергозатрат при прокладке систем кондиционирования.
Использование тепловых насосов для индивидуального водоснабжения, имеющих повышенный КПД.
Использование, где это возможно, энергоустановок, использующих возобновляемые энергоносители: ветер, солнечное освещение, геотермальные воды и т.д.

Пример рационального расходования ресурсов и энергосберегающих технологий – процессы охлаждения теплоносителя в системах кондиционирования. Современные чиллеры характеризуются увеличенным объёмом конденсаторов и испарителей, а компрессоры позволяют варьировать скорость привода и управлять мощностью кондиционеров.

Перспективность развития и применения альтернативных источников энергии

Велика роль процессов энергоэффективности и энергосберегающих технологий в бытовой сантехнике. В частности, туалеты с двойным смывом и безводные гравитационные писсуары позволяют экономить до 30 % воды. Важно, что двойной промывочный механизм является частью промывочного клапана, и может быть легко установлен на существующих сантехнических устройствах. Безводные писсуары функционируют без промывочного механизма. Вместо традиционного слива используется сменный картридж, содержащий уникальную жидкость, которая служит герметиком. Герметизирующая жидкость действует как воздухонепроницаемый барьер, предотвращая смягчение запахов в помещении. Она остается в картридже, поэтому очистка безводного писсуара производится примерно 3-4 раза в год, что обеспечивает существенную экономию энергоресурсов.

Планы по широкому внедрению энергосберегающих технологий составляются с учётом их значимости. Так, до 31 % потерь материальных и энергетических ресурсов в развитых странах приходится на промышленность, 28 % – на логистику, 22 % – на бытовой сектор, и 19 % – на строительство. Соответственно этому в России действует Национальная энергетическая стратегия, которая рассчитана на период до 2035 года. Документ предусматривает:

Последовательное ограничение использования энергозатратных технологических решений;
Льготное налогообложение для предприятий, внедряющих материало- и энергосберегающие технологии;
Постоянный контроль применения нормативных актов и требований, относящихся к данной области;
Учёт требований энергосбережения при проектировании и модернизации новой техники.

Важно, что действующий в России закон о энергосбережении носит комплексный характер, поскольку с учётом его положений впоследствии было разработано немало межотраслевых нормативных актов.

Интересные факты об энергосберегающих технологиях

Дания занимает первое место в мире по уровню использования энергосберегающих технологий на душу населения. Так, до трети всей электроэнергии в стране вырабатывается ветровыми электростанциями.
35 % всех энергозатрат в мировой промышленности идет на чёрную и цветную металлургию.
Компаниями Oak Ridge и General Electric создан новый тип бытового холодильника, который использует для создания холода специальные магниты. Такой холодильник, использует магнитокалорический эффект, согласно которому снижение или повышение температуры материала достигается путем изменения магнитного поля. Удельное энергопотребление при этом снижается на 37…40 %.

Применение энергосберегающих технологий

Для современной цивилизации одной из главных проблем ее успешного существования является ограниченность запасов природных невозобновляемых энергоресурсов (нефть, уголь, природный газ, торф).

Поэтому энергосбережение сегодня является приоритетным направлением развития всего современного мирового энергетического комплекса во всех странах нашей планеты.

Государственная политика Российской Федерации в области экономии энергии берет свое начало с принятием постановления Правительства РФ № 371 от 1.06.1992 г. «О неотложных мерах по энергосбережению в области добычи, производства, транспортировки и использования нефти, газа и нефтепродуктов». В том же 1992 г. была также одобрена основная концепция российской энергетической политики, а через четыре года был принят соответствующий закон 328-Ф3 «Об энергосбережении».

Само определение «энергосбережение» дается в ГОСТе Р51387-99 и предусматривает комплекс мероприятий правового, организационного, научного, технического, производственного характера, главной задачей которых является рациональное и эффективное использование энергоресурсов во всех отраслях народного хозяйства, а также повсеместная реализация возобновляемых источников энергии.

Это особенно актуально для России с ее традиционно энергоемкой экономикой, и первостепенной задачей сегодня является внедрение во всех отраслях промышленности современных энергосберегающих технологий и оборудования, глубокая модернизация ЖКХ, привлечение инвестиций, проведение разъяснительной работы среди населения и эффективная борьба с бесхозяйственностью.

Также приоритетным направлением развития энергетики признано широкое использование возобновляемых видов энергии: солнечной, геотермальной, ветра, гидро, приливов и отливов, биомассы и промышленных отходов. Кроме экономического эффекта немаловажную роль здесь играет и его экологическая составляющая.

Все эти мероприятия позволят существенно уменьшить нагрузки как на государственный, так и федеральные бюджеты, а также удержать резкий рост тарифов и существенно повысить конкурентоспособность всей экономики страны.

Современное энергосбережение предполагает проведение комплексных работ, прежде всего, по трем основным направлениям:

— рекуперация (повторное использование) энергопотерь;

— модернизация оборудования;

— интенсивное энергосбережение.

Одним из главных условий эффективного решения этих задач является так называемый энергоаудит, который предусматривает сбор и анализ информации практически по каждому объекту, потребляющему энергетические ресурсы.

Такое энергетическое обследование позволяет с максимальной эффективностью внедрять уже хорошо себя зарекомендовавшие конструктивные решения, позволяющие получить максимальный эффект в каждом конкретном случае.

Не менее важным в решении задачи снижения энергопотребления является и ее такая стратегическая составляющая, как правильно организованный учет, который предусматривает обязательное оснащение всех объектов приборами учета потребления энергии.

Создана в РФ и соответствующая законодательная база, где озвучены приоритетные энергосберегающие направления и доведенные показатели:

— постоянное снижение энергопотребления (в сопоставимых климатических условиях) не менее 3-х % в течение пятилетки;

— разработка новых правил государственных госзакупок, которые предусматривают замену стандартных ламп освещения на энергосберегающие, с возможностью предъявления требований по минимизации энергопотребления;

— обязательная маркировка продукции как отечественных производителей, так и зарубежных поставщиков, в которой должна быть представлена информация об энергоэффективности;

— внедрение более гибкой политики тарифного регулирования;

— включение в обязательном порядке при разработке инвестиционных программ развития сектора ЖКХ и мероприятий по снижению энергозатрат.

Современные энергосберегающие технологии

Это, как правило, целый комплекс мер, позволяющих существенно снизить бесполезные потери. Так, в соответствие с данными специалистов, в России доля энергозатрат в себестоимости выпускаемой продукции в отдельных отраслях промышленности составляет от 30 до 40 %.

Главная причина – морально и физически устаревшее оборудование, которое используется на крупных производствах, в сфере ЖКХ, других областях отечественной экономики.

Как частный пример, можно привести неэффективное использование электродвигателей, большинство из которых обладает избыточной мощностью.

Эту проблему во многих случаях решает внедрение частотно-регулируемого управления, позволяющее существенно снизить затраты на модернизацию, и при этом добиться экономии электроэнергии до 30-50 %.

Несомненно, еще одним перспективным направлением является так называемое «интеллектуальное освещение», позволяющее снизить потребление электроэнергии практически на порядок.

Такой эффект достигается за счет применения звуковых и оптических датчиков, включающих освещение только в необходимый период времени. При этом современные технологии позволяют автоматически поддерживать необходимую яркость с учетом внешней освещенности.

Также важной составляющей энергосбережения является качественная теплоизоляция зданий и сооружений, включающая соответствующее обустройство стен, кровли, применение современных стеклопакетов, энергосберегающих красок и т. д.

Хорошим эффектом в этом плане обладают и последние разработки современных котельных с повышенным КПД и возможностью использования различных видов дешевого и экологичного топлива.

Как уже отмечалось выше, очень перспективным является также освоение возобновляемых источников энергии (или так называемых альтернативных).

Здесь, прежде всего, предусматривается использование солнечной энергии с помощью специальных батарей и коллекторов, возведение гидроэлектростанций, использование энергии ветра (и т. д.), а также применение биотоплива, создаваемого из древесных, бытовых и производственных отходов.

По прогнозам специалистов, в ближайшем будущем самыми востребованными станут технологии, позволяющие уже сегодня создавать энергосберегающие дома, комфортные климатические условия в которых возможно поддерживать без применения традиционных систем отопления и кондиционирования.

Российское законодательство, регламентирующее сферу энергосбережения

Первоначально законодательные акты, уже перечисленные выше, носили скорее декларативный характер. Но со временем соответствующие дополнения сделали их жизнеспособными. Так, вызвавшая бурные реакции депутатов, но в итоге утвержденная новая редакция закона «Об энергосбережении…» (№261-ФЗ) была разработана с учетом последних тенденций в этой области. Это позволило вывести решение проблем энергоэффективности на качественно новый уровень.

С целью решения возможных спорных вопросов, и для регламентирования мероприятий по энергосбережению во всех сферах промышленности и ЖКХ, разрабатываются и соответствующие региональные законодательные акты.

Осуществление обратной связи от регионов в центр, по мнению специалистов, позволит в перспективе добиться общего снижения энергоемкости российской экономики до 40 %.

Future Home Tech: 8 энергосберегающих решений на горизонте

От отопления и охлаждения до электроники и бытовой техники — для обеспечения нашей повседневной жизни требуется много энергии. Сегодня наши дома потребляют на 37 процентов больше энергии, чем в 1980 году. Но без энергоэффективности — за счет технологических инноваций и федеральных стандартов энергосбережения — это число было бы намного выше. Фактически, даже несмотря на то, что наше общее потребление энергии выросло, потребление энергии на семью снизилось примерно на 10 процентов, несмотря на то, что наши дома больше и содержат больше устройств.

Благодаря достижениям наших национальных лабораторий, промышленности и академических кругов, оборудование, которое мы используем в наших домах, стало более энергоэффективным, чем когда-либо прежде, что экономит деньги потребителей и снижает выбросы углекислого газа. Давайте взглянем на несколько технологий, которые мы можем ожидать увидеть на рынке в ближайшие несколько лет, которые сделают наши дома еще более экологичными.

1. Умные, более взаимосвязанные дома

Мы живем во все более взаимосвязанном мире — то же самое верно и для наших домов. Новые электронные устройства и устройства теперь могут быть подключены к Интернету для предоставления данных в реальном времени, что упрощает понимание и снижает потребление энергии.

Вскоре эти технологии станут более рентабельными и интеллектуальными в результате проекта, поддерживаемого Управлением строительных технологий Министерства энергетики США. Новые беспроводные датчики, разработанные в Национальной лаборатории Ок-Ридж, повысят энергоэффективность дома за счет автоматизированных систем управления для нагревательных и охлаждающих устройств, освещения и других систем, которые получают доступ к таким данным, как температура наружного воздуха и помещения, влажность, уровень освещенности и заполняемость — все это на долю стоимость типичных беспроводных датчиков, которые вы видите сегодня на рынке.Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии и Национальная лаборатория Лоуренса Беркли также разрабатывают новые протоколы и стандарты, которые улучшат взаимодействие интеллектуальных устройств друг с другом и с электросетью.

2. Сверхэффективные тепловые насосы

Управление строительных технологий представляет новое поколение систем тепловых насосов, которые согревают и охлаждают ваш дом, перемещая тепло из одного помещения в другое. К ним относятся:

3.Сушилки для одежды с защитой от углерода

Та же концепция, что и технологии тепловых насосов, которые обеспечивают комфорт в вашем доме, может также использоваться для другого важного применения: сушки одежды. Национальная лаборатория Окриджа и General Electric разрабатывают сушилку нового типа, в которой используется цикл теплового насоса для выработки горячего воздуха, необходимого для сушки. Результат: более эффективная сушилка, которая может снизить потребление энергии на 60 процентов по сравнению с обычными сушилками, представленными сегодня на рынке.

4. Магнитные холодильники (правильно, магниты)

Национальная лаборатория Ок-Ридж и General Electric объединились, чтобы создать революционный новый тип холодильника, который использует магниты для создания холода, также известного как магнитокалорический эффект (понижение или повышение температуры). температура материала путем изменения магнитного поля). В течение последних 100 лет в холодильниках использовался процесс, называемый компрессией пара, при котором используются хладагенты, которые могут быть вредными для окружающей среды. Новый холодильник представляет собой революционную технологию, в которой используется охлаждающая жидкость на водной основе, что делает его более экологически чистым и более эффективным, что означает более низкие счета за электроэнергию и меньшее загрязнение углерода.

5. Расширенное управление окнами

Национальная лаборатория Лоуренса Беркли и компания Pella Windows работают над новыми окнами с высокой изоляцией, в которых используются датчики и микропроцессоры для автоматической регулировки затенения в зависимости от количества доступного солнечного света и времени суток, чтобы обеспечить надлежащее освещение и комфорт , экономия энергии и денег потребителей.

6. Изоляция Next-Gen

Изоляция — один из наиболее важных способов снижения затрат на отопление и охлаждение вашего дома. Industrial Science & Technology Network разрабатывает новую пенопластовую изоляцию, изготовленную из экологически чистых и современных композитных материалов, которые гарантируют, что тепло не уходит с чердака, стен и других частей дома в холодные зимние месяцы.

7. Светоотражающие кровельные материалы

Холодные крыши, покрытые материалами, содержащими специальные пигменты, отражают солнечный свет и поглощают меньше тепла, чем стандартные крыши. Ожидайте, что эти типы кровельных систем станут еще «прохладнее» благодаря новым флуоресцентным пигментам, разработанным Национальной лабораторией Лоуренса Беркли и PPG Industries, которые могут отражать почти в четыре раза больше солнечного света, чем стандартные пигменты.

8. Более яркое, лучшее освещение

Светодиоды (светоизлучающие диоды) прошли долгий путь: самые эффективные на сегодняшний день светильники потребляют на 85 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания.Программа твердотельного освещения Управления строительных технологий поддерживает исследования и разработки, направленные на снижение стоимости светодиодов, делая их еще более эффективными и долговечными. Фактически, ожидается, что эффективность светодиодов удвоится с нынешних 125–135 люмен на ватт до 230 люмен на ватт в следующие несколько лет в результате продолжающихся исследований и разработок.

Зайдите на building.energy.gov, чтобы узнать, как Министерство энергетики продвигает строительные технологии, повышающие энергоэффективность и комфорт американских домов и предприятий.Также ознакомьтесь с Energy Saver, чтобы узнать о других способах экономии энергии и денег дома.

4 НОВЫЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ

В последние годы многие технологические инновации позволили процессам в пищевой промышленности стать более эффективными, менее громоздкими, безопасными, менее энергоемкими и более экологичными.

В этом разделе представлены несколько проверенных методов и процессов сепарации, термической обработки, борьбы с бактериями и рекуперации энергии.Поскольку цель этого руководства — указать читателю на решения, применимые в промышленном контексте, мы решили ограничиться методами, которые хорошо зарекомендовали себя и доступны на рынке. Эти технологии проиллюстрированы практическим применением, демонстрирующим их энергоэффективность в секторах переработки мяса, напитков и молочных продуктов.

Обратите внимание, что через несколько лет на рынке ожидается появление нескольких других технологий, которые все еще разрабатываются.

4.1 Мембранная фильтрация

Мембранная фильтрация используется для удаления из жидкостей частиц, слишком мелких для обычных методов фильтрации, таких как белки, бактерии, вирусы и растворенные соли. Его также можно использовать для концентрирования, фракционирования, очистки и регенерации жидкостей, частично или полностью заменяя традиционные методы разделения испарением и центрифугированием.

Рисунок 4-1 — Разделительная способность различных технологий мембранной фильтрации

Текстовая версия

Стрелка проходит горизонтально через центр изображения.Вдоль стрелки отображается «Размер пор мембраны в микронах» с приращениями следующим образом: 10, 1, 0,1, 0,001, 0,0001. Над стрелкой появляются желтые прямоугольники со следующими обозначениями: дрожжи (10), бактерии (1), коллоидные эмульсии (от 1 до 0,1), вирусы (0,1), органические накромолекулы (от 0,1 до 0,001), органические соединения (0,001), растворенные соли. (0,0001). Под стрелкой появляются синие прямоугольники со следующими метками: микрофильтрация (от 10 до 0,1), ультрафильтрация (от 0,1 до 0,001), нанофильтрация (0.001 до 0,0001) и обратного осмоса (0,0001).

В сфере переработки сельскохозяйственной продукции мы, вероятно, встретим четыре типа мембранных технологий в зависимости от области применения: микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос (RO). Эти методы различаются по их разделительной способности, которая является функцией размера пор мембраны, и молекулярной массой частиц, которые мы хотим удалить.

Хотя эти технологии уже зарекомендовали себя в нескольких промышленных приложениях, есть еще большие возможности для роста.

Во многих случаях они могут частично или полностью заменить другие технологии и снизить потребление энергии.

Таблица 4.1 — Основные области применения мембранных технологий в пищевой промышленности и производстве напитков
На входе в процесс	Очистка подпиточной воды котла Подготовка и бактериальный контроль технологической воды Стандартизация молока	Напитки, пиво, молоко, мясо Напитки, пиво, молоко, мясо Молоко
В процессе	Соки, напитки, пиво осветляющие Соки концентрированные Удаление спирта Стандартизация молока Молоко предварительного концентрирования Деминерализирующая сыворотка Устранение микроорганизмов и бактерий Белки регенерирующие	Напитки, пиво Напитки Пиво Молоко Молоко Молоко Молоко, пиво, напитки Молоко мясное
На выходе из процесса	Регенерация и переработка моющих растворов (вода и реагенты) Очистка сточных вод, оборотная вода и реагенты	Молоко, пиво, мясо Напитки, пиво, молоко, мясо

Основными преимуществами мембранных технологий являются:

Заметное снижение энергопотребления по сравнению с традиционными тепловыми процессами

проверенное применение в нескольких промышленных секторах, особенно в молочной

экологические выгоды, возникающие в результате увеличения потенциала рециркуляции и сокращения или отказа от использования определенных химикатов

Примеры промышленного применения
Различные промышленные применения мембранной фильтрации проиллюстрированы следующими примерами.

Мембранная фильтрация — Производство напитков

Тип деятельности: предприятие по переработке фруктов в США
Заявка: производство концентратов фруктовых соков
Срок размещения: с 1990 по 1999 год, 14 участков
Экономические данные : нет данных

Результаты
— тепловая энергия, необходимая для испарения: 1,162 мегаджоулей (МДж) / килограмм (кг) испарившейся воды
— электрическая энергия, необходимая для мембранной фильтрации: 0.232 МДж / кг (0,065 кВтч / кг)
— снижение потребности в энергии на 80 процентов, что соответствует сокращению счета за электроэнергию на 37 процентов (4 доллара за гигаджоуль для природного газа, 0,06 доллара за киловатт-час для электроэнергии и 75-процентный КПД при производстве пара )

Методология
Предварительное концентрирование фруктовых соков с помощью модуля ультрафильтрации, за которым следует модуль обратного осмоса, в котором мембраны выборочно отделяют воду от других компонентов сока. Затем концентрирование продолжается в испарителе.

Проект выполнен
Концентрирование свежих фруктовых соков происходит в два этапа:
— От начальных 5 процентов до 10 процентов общего сухого вещества : Операция устраняет 50 л воды на 100 л свежего сока за счет использования мембранной процедуры комбинирования ультрафильтрация с обратным осмосом, в результате чего процесс менее энергоемкий, чем при испарении.
— От 10 процентов до конечной концентрации, которая составляет от 40 до 62 процентов общего сухого вещества, в зависимости от точной природы фруктового сока. : Затем сок концентрируется с помощью испарителя.

Мембранная фильтрация — Молочная промышленность

Тип бизнеса: предприятие по переработке молока в Канаде
Применение: концентрация сырной сыворотки
Дата внедрения: 1990
Затраты, связанные с мембранной фильтрацией: 400000 долларов США (для установки обратного осмоса) + 83000 долларов США в год (при эксплуатации) расходы)
Срок окупаемости: 3,6 года

Результаты
— Энергия, используемая для концентрирования сыворотки, снижена на 90 процентов (173 000 долларов США в год).
— Потребление пара снижено более чем на 95 процентов.
— Годовое потребление электроэнергии увеличилось на 60 МВтч (приблизительно 2400 долларов в год) для оборудования обратного осмоса, а ежегодная стоимость замены мембраны составляет 64000 долларов.

Проект выполнен
Для концентрирования 12500 л / час сыворотки с содержанием сухого вещества от 6 до 21 процента, традиционный испаритель тройного действия, не оборудованный механической или тепловой рекомпрессией пара и питаемый паром, произведенным в бойлере, был заменен на блок обратного осмоса.Несмотря на то, что использование установки мембранной фильтрации привело к небольшому увеличению потребления электроэнергии, эта технология значительно снижает потребность в тепловой энергии, поскольку концентрирование происходит с разделением воды в ее жидком состоянии, которое не требует испарения.

Ограничения технологии
Есть пределы полезности мембранной фильтрации в процессе концентрирования. Хотя детали меняются от одного производителя к другому, RO обычно используется для предварительного концентрирования сыворотки до 25 процентов общего сухого вещества.Для более высоких уровней концентрации требуются более традиционные методы выпаривания.

4.2 Тепловые насосы

В этом руководстве нас интересуют тепловые насосы с замкнутым контуром, в которых используется промежуточная жидкость, называемая хладагентом. Системы с разомкнутым контуром используются в технологиях механической рекомпрессии пара (MVR), которые рассматриваются в разделе 4.3.

Тепловые насосы — это холодильные аппараты компрессионного типа, предназначенные для передачи тепла для обогрева, а не для охлаждения.Они улавливают тепловую энергию при относительно низких температурах (источник холода), нагревают ее и передают в радиатор.

В испарителе низкотемпературный источник тепла передает энергию хладагенту, который затем испаряется. Температура и давление компрессора увеличиваются, а хладагент остается в парообразном состоянии. В конденсаторе хладагент передает накопленную энергию радиатору. На выходе из конденсатора расширительный клапан снижает давление хладагента. Затем жидкость под низким давлением возвращается в испаритель для перезапуска цикла.

— Области применения : Мясная, молочная промышленность и производство напитков, требующие нагрева и охлаждения. Процессы испарения и концентрирования.
— Потенциал : Тепловые насосы обычно используются для охлаждения и кондиционирования воздуха, но их привлекательность в секторе переработки сельскохозяйственной продукции заключается в том, что они также могут использоваться для повышения температуры жидкости, которая на несколько градусов ниже, чем ее можно использовать.
— Ограничения : Недостаток знаний и срок окупаемости, который обычно превышает 2 года, являются основными препятствиями на пути промышленного использования тепловых насосов.

Пример промышленного применения
Промышленное применение теплового насоса в одном из секторов, рассматриваемых в данном руководстве, проиллюстрировано в следующем примере.

Тепловой насос — Мясоперерабатывающая промышленность

Тип деятельности: птицеперерабатывающий завод в Канаде
Применение: темперирование перед нарезкой и нарезкой замороженных четвертинок
Дата внедрения: 1987
Стоимость теплового насоса: 165 000 долларов США (инвестиции) + 9500 долларов США в год ( эксплуатационные расходы)
Срок окупаемости: 2.9 лет

Результаты
— Годовые затраты на электроэнергию уменьшены на 56 000 долларов (производство горячей воды за счет рекуперации тепла из испарительного конденсатора).

Методология
В этой процедуре тепловой насос нагревает воду до температуры, которая делает ее пригодной для производственных процессов на предприятии, за счет рекуперации и использования тепла от конденсаторов, которые ранее были выброшены наружу.

Проект сдан
Первый этаж системы включает улавливание тепла от теплого хладагента (в данном случае аммиак [Nh4]) на выходах холодильных компрессоров и предварительный нагрев воды (с 12 ° C до 25 ° C, на средний) с теплообменниками, использующими водно-гликолевый контур в качестве промежуточного звена.
Второй, и основной, этаж рекуперации использует тепловой насос, подключенный к системе производства льда на основе аммиака, для нагрева воды, предварительно нагретой на первом этапе. Хладагент теплового насоса (R-12) улавливает тепло конденсации аммиака и передает его воде в конденсаторе теплового насоса.
Таким образом, система позволяет нагревать воду до температуры от 40 ° C до 63 ° C, что делает ее пригодной для непосредственного использования в производственных процессах.

4.3 Механическая и термическая рекомпрессия пара

MVR — это технология, принадлежащая к семейству тепловых насосных систем с открытым контуром, которые особенно хорошо подходят для процессов испарения.MVR позволяет рекуперировать скрытое тепло, содержащееся в паре, которое часто теряется в традиционных процессах. Пар, образующийся при испарении, рекуперируется компрессором, который увеличивает давление и температуру на несколько градусов выше точки кипения жидкости.

После того, как этот пар достигает высокой температуры и давления, он становится источником тепла для испарения, поскольку он выделяет скрытое тепло. Рекуперация энергии, содержащейся в паре, позволяет значительно сэкономить энергию. Фактически, для испарения 1 м ³ пара требуется всего 30 кВтч по сравнению с 800 кВтч при традиционном испарении.

— Области применения : Концентрирование молока, пивоварение (котел для сусла), концентрирование стоков, дистилляция, разделение.

— Потенциал : Помимо снижения энергопотребления, MVR также может значительно сократить потребности в охлаждении (вода, градирня) и, в некоторых случаях, устранение запахов.

– Ограничения : Главное препятствие, которое должна преодолеть эта технология, заключается в том, что она малоизвестна в промышленных кругах.

— Комментарий : Также можно увеличить давление и температуру пара, производимого испарением, с помощью парового эжектора. Это тепловая рекомпрессия пара (TVR), и при меньших вложениях, чем для типичной системы MVR, иногда можно снизить потребность в паре на 50 процентов.

Пример промышленного применения
Следующий пример иллюстрирует промышленное применение рекомпрессии пара (механического или термического) в некоторых секторах, охватываемых данным руководством.

Механическая рекомпрессия пара (MVR) — Молочная промышленность
Тип деятельности: предприятие по переработке молока в США
Применение: концентрация сырной сыворотки
Дата внедрения: 1988
Срок окупаемости: 4 года

Результаты
— Устранена потребность в паре, производимом котельной на объекте.
— Снижение энергопотребления с чистой годовой экономией в размере 165 000 долларов США (годовая экономия на паре составляет 211 000 долларов США минус 46 000 долларов США ежегодных эксплуатационных расходов при эксплуатации дополнительного компрессора).

Проект сдан.
Испаритель с одинарным действием, который первоначально питается паром, производимым в бойлере, концентрирует сырную сыворотку. Центробежный компрессор восстанавливает пар, образующийся при испарении, и доводит его в сжатом состоянии до температуры выше точки кипения жидкости. Сжатый таким образом пар используется в качестве источника тепла для испарителя: пар отдает скрытое тепло, когда он касается более холодной жидкости, и, таким образом, обеспечивает тепло, необходимое для испарения.

Ограничения технологии
Несмотря на то, что MVR обещает значительную экономию энергии, обычно требуются значительные предварительные вложения, которые напрямую зависят от количества воды, которая должна быть испарена. Следовательно, в случае очень разбавленных жидкостей целесообразно предварительно сконцентрировать раствор перед выпариванием: часто лучше всего оказывается комбинация мембранная фильтрация + выпаривание MVR.

4.4 Когенерация — комбинированное производство тепла и электроэнергии

Традиционные системы для выработки электроэнергии имеют средний КПД от 35 до 40 процентов (до 55 процентов для систем с комбинированным циклом), выбрасывая в окружающую среду от 60 до 65 процентов энергии, содержащейся в их топливе.Когенерация восстанавливает эту потерю тепла и использует ее для отопления или охлаждения. Отопление включает производство пара и горячей воды. Для охлаждения необходимо использовать абсорбционные охладители, преобразующие тепло в холод. Таким образом, за счет одновременной выработки электроэнергии и тепла когенерационные установки имеют более высокий общий КПД, который может достигать 90 процентов. Это означает экономию топлива до 40 процентов по сравнению с производством электроэнергии и тепла с использованием тепловых электростанций и паровых котлов.

Рисунок 4-2 — Производство тепла и электроэнергии с помощью когенерации

Источник: RETScreen ^® International, анализ проектов чистой энергии — слайд

анализа проектов когенерации

Текстовая версия

Эффективность рекуперации тепла (55/70) = 78.6%
Общий КПД ((30 + 55) / 100) = 85,0%
Топливо (100 единиц) -> Система питания (-> Тепло + выхлоп [70 единиц]
Приводит к:
-> HRSG [-> Выхлопные газы (15 единиц)] -> [Тепло (55 единиц)] Нагревательная нагрузка -> [назад к HRSG])
-> Генератор -> (Мощность [30 единиц]) Энергетическая нагрузка

Рисунок 4-3 — Распределение промышленных когенерационных установок в Канаде

Текстовая версия

Продукты питания и напитки	6%
Лесное хозяйство	35%
Химическая промышленность	26%
Шахты	5%
Нефть и газ	10%	4
Нефтяные пески	18%

Источник: Когенерационные установки в Канаде, CIEEDAC, 2006 г.

Поскольку электричество легче передавать на большие расстояния, чем тепло, промышленные когенерационные установки обычно располагаются близко к месту, где будет использоваться тепловая энергия.Эти объекты также масштабируются для удовлетворения требований к теплу конкретного процесса. Если количество произведенной электроэнергии ниже технологических требований, остаток необходимо покупать в местной сети. И наоборот, если генерируется избыток электроэнергии, ее можно продать в сеть. Однако это предполагает, что подключение к сети соответствует очень строгим стандартам и что существуют правила покупки и продажи электроэнергии. В связи с недавним дерегулированием рынка электроэнергии, завершенным в некоторых провинциях и продолжающимся в других, промышленность отныне может предусматривать строительство когенерационных станций и возможность продавать излишки электроэнергии в сеть.
В Канаде существующие когенерационные установки находятся в секторе лесной продукции (в котором задействовано много паровых турбин), в химической промышленности и в нефтеносных песках (где установлены самые мощные установки). Системы когенерации также имеются на 15 предприятиях сектора пищевых продуктов и напитков (переработка кукурузы, ликеро-водочные заводы, пивоваренные заводы, сахарные заводы, птицепереработка и т. Д.).

В 2005 году мощность когенерационных установок, обеспечивающих теплом предприятий пищевой промышленности и производства напитков, составила 351 мегаватт электроэнергии (МВт).Их средний КПД составлял 80 процентов, а их среднее отношение тепловой энергии к электрической мощности (HTPR) составляло 6,3. Это означает, что на каждый киловатт-час произведенной электроэнергии на этих объектах было произведено 6,3 кВтч полезного тепла.

Основные узлы и характеристики когенерационной установки

Когенерационная установка состоит из следующих четырех основных компонентов:

первичный двигатель, обычно турбина или двигатель внутреннего сгорания
электрогенератор, приводимый в действие тягачом
новый котел-утилизатор для производства пара из энергии, содержащейся в выхлопных газах турбины или двигателя внутреннего сгорания.Рекуперацию энергии можно максимизировать, установив стандартный экономайзер на выходе из котла-утилизатора ( температура дымовых газов, которая колеблется от 120 ° C до 150 ° C, в зависимости от топлива, также может быть снижена ). Если для процесса требуется значительный объем горячей воды, конденсационный экономайзер может следовать за экономайзером или заменять его ( температура дымовых газов может быть снижена до 50 ° C или 60 ° C, ). ^{Сноска 15}
система управления

Наиболее часто используемыми источниками энергии являются пар (паровая турбина) и природный газ (газовый двигатель и турбина), хотя в некоторых приложениях используется дизельное топливо и биогаз.

Если HTPR (отношение тепла к мощности) меняется в течение дня или по сезонам, любое изменение количества вырабатываемой электроэнергии или покупка электроэнергии может привести к значительной потере прибыли. Поэтому предпочтительнее адаптировать HTPR к потребностям объекта, используя дополнительную горелку на входе котла-утилизатора или дополнительный котел.

Оптимизация когенерационной системы (т.е. адаптация ее к потребностям в тепле) дает следующие основные преимущества:

Экономические и экологические преимущества:
- Повышение общей эффективности преобразования топлива в тепло и электричество
- доступ к доходам от продажи избыточной электроэнергии в сеть
- снижение затрат на очистку сточных вод и удаление отходов при использовании биогаза ^{Сноска 16}, повышающая рентабельность системы
- снижение выбросов в атмосферу, особенно диоксида углерода (CO ₂) и оксидов азота
Повышенная надежность электроснабжения: когенерация снижает риск нарушения производства в случае отключения электроэнергии.
Децентрализованное производство электроэнергии вблизи точки потребления ограничивает потери на линиях электропередачи.
Приложение было протестировано в большинстве промышленных секторов по всему миру, особенно в нескольких процессах в пищевой промышленности и производстве напитков, а также в сельском хозяйстве.

В целом когенерация требует больших инвестиций со сроком окупаемости от четырех до пяти лет. Стоимость приобретения оборудования и его подключения к технологическому процессу и электросети необходимо добавить к стоимости строительства камеры или конструкции для снижения шума, производимого газовыми турбинами и двигателями.Таким образом, любое решение о строительстве когенерационной установки должно учитывать следующие элементы:

годовые потребности технологического процесса в тепловой и электрической энергии, их сезонные колебания и прогнозы будущего развития
потенциал для экономии энергии — Подробный энергоаудит, направленный на оптимизацию использования энергии на предприятии, должен быть проведен перед запуском любого проекта когенерации. На самом деле может случиться так, что после того, как будет создана когенерация, дальнейшее повышение энергоэффективности станет труднее.
вид используемого топлива и прогнозы динамики его цены и цены на электроэнергию
Стоимость инвестиций в оборудование и гражданскую инфраструктуру
действующих программ мотивации

Экономия на налогах в соответствии с классом 43.1 и классом 43.2 Положения о подоходном налоге

Когенерационные системы, вырабатывающие электроэнергию и тепло, которые выводятся из системы для полезных целей, имеют право на налоговую экономию в соответствии с Классом 43.1 или класс 43.2 Положения по подоходному налогу . Эти налоговые меры позволяют ускорить вычет капитальных затрат по цене:

— Тридцать процентов в год на основе снижения, если тепловая нагрузка не превышает 6000 БТЕ / кВтч (6330 килоджоулей [кДж] / кВтч) в случае класса 43.1 или.
— Пятьдесят процентов в год по убыванию, если расход тепла не превышает 4750 БТЕ / кВтч (5011 кДж / кВтч) и оборудование приобретается после 22 февраля 2005 г. и до 2020 г. в случае класса 43.2.

Для получения дополнительной информации об экономии на налогах на оборудование для производства чистой энергии и энергосбережения обратитесь к Техническому руководству класса 43.1 и Техническому руководству по расходам на возобновляемые источники и энергосбережение Канады (CRCE) или свяжитесь с Секретариатом классов 43.1 и 43.2.

* Для целей классов 43.1 и 43.2 тепловая мощность определяется как F / (E + H / 3413), где F — высшая теплотворная способность (HHV) приемлемого ископаемого топлива, потребляемого за год, E — валовое электрическая энергия, произведенная за год, и H — чистое тепло, отведенное из системы для полезных целей за год.

Оценка проектов когенерации

Программная модель когенерации RETScreen ^® позволяет оценить производство энергии, стоимость жизненного цикла, сокращение выбросов, финансовую жизнеспособность и риски, связанные с проектами производства электроэнергии, тепла и холода в одном или нескольких зданиях и в промышленных процессах. Модель позволяет проводить технико-экономические обоснования, которые учитывают широкий спектр возобновляемых и невозобновляемых видов топлива, и содержит базу данных данных о климате и продуктах (например,грамм. поршневые двигатели, газовые турбины, парогазовые турбины, паровые турбины, топливные элементы, микротурбины, котлы, компрессоры, тепловые насосы абсорбционного цикла и т. д.).

Эту модель когенерации можно бесплатно загрузить с международного веб-сайта RETScreen®: www.retscreen.net.
RETScreen ^® International находится в ведении Технологического центра CanmetENERGY компании Natural Resources Canada в Вареннесе.

**Таблица 4-2 — Типовые когенерационные системы**
Технологии	Топливо	Типовая мощность (МВт)	Электрический КПД	Отношение тепла к мощности (HTPR)	Общий КПД
Поршневые двигатели с искровым зажиганием	Природный газ Биогаз Дизель	0.С 003 по 6	от 25 до 43%	от 1: 1 до 3: 1	от 70 до 92%
Поршневые двигатели с воспламенением от сжатия	Природный газ Биогаз Дизельное топливо Мазут	0,2 до 20	от 35 до 45%	0,5: от 1 до 3: 1 *	от 65 до 90%
Парогазовая турбина	Природный газ Биогаз Дизельное топливо Мазут	3 до 300	от 35 до 55%	1.От 1: 1 до 3: 1 *	от 73 до 90%
Турбина открытого цикла	Природный газ Биогаз Дизель	от 0,25 до 50+	от 25 до 42%	1,5: от 1 до 5: 1 *	от 65 до 87%
Паровая турбина противодавления	Нет	0,5 до 500	от 7 до 20%	от 3: 1 до 10: 1+	до 80%
Отборная паровая турбина	Нет	1 до 100	от 10 до 20%	от 3: 1 до 8: 1+	до 80%

Источник: COGEN Europe (Европейская ассоциация содействия когенерации)

* Для этих систем более высокое отношение тепла к мощности может быть получено путем добавления дополнительной горелки на выходе из двигателя или турбины.

Пример промышленного применения
Промышленное применение когенерации в одном из секторов, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано в следующем примере.

Когенерация или комбинированное производство электроэнергии и тепла — Мясоперерабатывающая промышленность

Вид деятельности: птицефабрика и предприятие по переработке птицы в Канаде (мощность 300 000 цыплят в день)
Применение: одновременное производство электроэнергии, пара и горячей воды с использованием природного газа
Дата развертывания: 1999
Стоимость инвестиций: примерно $ 6 млн.
Срок окупаемости: 5.5 лет

Результаты
Установка газовой турбины мощностью 5 МВт позволила принять следующие меры:
— снизить затраты на электроэнергию с 0,065 доллара США / кВтч до 0,05 доллара США / кВтч (более чем на 20 процентов)
— повысить надежность электроснабжения предприятия на производство значительной доли потребляемой электроэнергии
— снизить потребление природного газа примерно на 4 процента для достижения общего коэффициента эффективности (выработка электроэнергии и тепла) 86 процентов

Методология
Убой и переработка птицы требует строгих санитарных условий.В технологических процессах и для очистки оборудования используются большие объемы горячей воды и пара. До проекта когенерации горячая вода производилась с помощью нескольких единиц оборудования, таких как взаимосвязанная сеть котлов и тепловых насосов. Также потребовалось много электроэнергии для охлаждения упаковочных цехов и для замораживания. Ежедневно предприятие потребляет 2270 м3 ³ (500 000 британских галлонов, или 1 892 706 л) горячей воды, а летом до 9,5 МВт электроэнергии.С помощью когенерации можно рационализировать производство тепловой энергии, одновременно производя электричество для питания холодильной системы предприятия.

Проект реализован
Реализованный подход позволяет генерировать электроэнергию, пар и техническую горячую воду с помощью когенерационной установки. Поставляемая система включает следующие элементы:
— газовая турбина 5,2 МВт (эл.),
— на выходе из газовой турбины, дополнительная горелка и система рекуперации тепла для производства пара для предприятия (29 484 кг / ч, 125 фунтов — сила на квадратный дюйм манометра)
— на выходе из парогенератора, экономайзер с прямым контактом, способный нагревать 1360 л (300 британских галлонов) воды до 49ºC (120ºF) каждую минуту
— отдельное здание для когенерационной установки, Таким образом, вы избежите значительных затрат на ремонт и звукоизоляцию в заведении

4.5 Анаэробная обработка сточных вод и отходов

Анаэробный процесс — один из самых многообещающих способов очистки промышленных сточных вод и отходов со значительным содержанием органических веществ. В отсутствие воздуха и кислорода некоторые бактерии превращают органические остатки из растительных, животных и химических источников в биогаз (состоящий из метана и CO ₂), который можно использовать в качестве топлива для замены природного газа и мазута. В зависимости от специфики процесс называется анаэробной обработкой, перевариванием или ферментацией.Эти обозначения эквивалентны, и в этом руководстве мы выбрали термин анаэробная обработка (AT).

Анаэробно можно обрабатывать широкий спектр органических соединений: углеводы (крахмал, сахар, целлюлозные материалы), жиры и масла, а также белки. AT хорошо известен в Европе и Азии, где, по оценкам, действуют сотни таких промышленных систем, но в Северной Америке этот процесс по-прежнему представлен плохо — всего 12 процентов мировых предприятий.

Рисунок 4-4 — Распределение промышленных установок по анаэробной очистке в Европе

Источник: Международное энергетическое агентство, 2001 г.

Текстовая версия

Продукты питания	40%
Пивоварни / безалкогольные напитки	25%
Ликероводочные заводы	12%
Целлюлоза и бумага	9%
Химическая промышленность	7%
Прочие	7%

Источник: Международное энергетическое агентство, 2001 г.

В Европе около 75 процентов промышленных автоматических трансмиссий приходится на пищевую промышленность и производство напитков, 9 процентов — на целлюлозно-бумажную промышленность и 7 процентов — на химическую промышленность.В Канаде существующие объекты в основном используются для регенерации навоза в сельскохозяйственном секторе. AT также используется на нескольких предприятиях пищевой промышленности и находит более широкое применение при утилизации остатков на целлюлозно-бумажных комбинатах.

Анаэробная обработка — принципы и характеристики

В секторе продуктов питания и напитков эта технология была разработана для предварительной обработки воды с высоким содержанием органических веществ. В процессе около 90 процентов органических веществ превращается в биогаз, а в качестве побочного продукта производятся удобрения.Основные этапы процесса следующие:

перед анаэробной обработкой иногда требуется физическая (измельчение), химическая (гидролиз) или термическая (пастеризация) предварительная обработка
органическое вещество (растворенное или взвешенное в воде) подается в реактор, ^{Footnote 17}, где в отсутствие кислорода анаэробные бактерии превращают его в биогаз и остатки (твердые или жидкие), которые можно использовать в качестве удобрения
разделение продуктов (биогаза и твердых или жидких остатков) может происходить в самом реакторе или в отдельной части оборудования ниже по потоку
сырой биогаз, который содержит от 50 до 80 процентов метана (основной элемент природного газа) и от 20 до 50 процентов CO ₂, имеет значительную теплотворную способность
Биогаз также содержит следовые количества сероводорода (H ₂ S).Если он слишком распространен, H ₂ S необходимо иногда удалять из биогаза, прежде чем биогаз будет использоваться в качестве топлива.

Твердый остаток можно использовать как влажное удобрение, можно обезвоживать и использовать как сухое удобрение, а также компостировать, закапывать или сжигать.

В некоторых случаях после AT остается органический остаток. Этот остаток можно обработать обычным АТ. Конечные сточные воды затем могут быть сброшены в окружающую среду или в городскую канализационную систему по цене, которая значительно ниже, чем это было бы без AT.

Таблица 4-3 — Основные области применения анаробовой обработки в пищевой промышленности и производстве напитков
Продукты питания	Жидкое молоко Молочные продукты (сыр, масло, сливки, йогурт, мороженое, сыворотка) Продукты бойни и мясопереработки Овощи (консервированные или замороженные) Рыба, морепродукты и субпродукты Продукты из кукурузы, зерна, картофель и масличные (масла, крахмал, маргарин)
Напитки	Пиво Безалкогольные напитки Спиртные напитки Фруктовые соки и продукты Вино

Основные преимущества AT демонстрируются в следующих примерах.

Экономические и экологические преимущества:
- уменьшение количества сточных вод, сбрасываемых в окружающую среду или в городскую канализацию, а также уменьшение запаха органических отходов
- производство биогаза, источника энергии, который может использоваться в качестве топлива ^{Сноска 18} в котлах или в когенерационной системе предприятия в качестве замены ископаемого топлива (природного газа или мазута)
Производство твердых остатков, которые можно использовать в качестве удобрений.
Приложение, зарекомендовавшее себя во всем мире в нескольких процессах производства продуктов питания и напитков, таких как пивоварни, ликеро-водочные заводы, молочные заводы и бойни.

4,6 Новые режимы теплопередачи

Традиционные режимы нагрева и приготовления пищи в термовоздушных шкафах или путем контакта с нагретыми поверхностями теперь дополнены новыми высокоэффективными режимами, основанными на электротехнологиях. Эти методы включают инфракрасное, высокочастотное и микроволновое излучение, а также омический и индукционный нагрев.

Принципы, лежащие в основе этих различных режимов теплопередачи, значительно различаются от одного к другому, но все они разработаны для быстрого и эффективного нагрева продукта, при этом соблюдая критерии вкуса и питательности.

Основные преимущества этих технологий демонстрируются на следующих примерах:

высокий выход энергии (до 95 процентов)
прямой нагрев без промежуточной жидкости
быстрое время отклика при запуске, остановке и настройке
точная регулировка температуры
процессы приготовления без масла
минимальная потеря массы продукта

4.6.1 Инфракрасное излучение

Технология нагрева инфракрасным излучением (IR) использует электрические резисторы и / или керамические элементы из природного газа, которые нагреваются до необходимой температуры (несколько сотен градусов по Цельсию), чтобы они испускали желаемый тип излучения, будь то короткое, среднее или длинноволновый ИК. Основная характеристика ИК-излучения заключается в том, что он обычно поглощается поверхностью продукта, вызывая быстрое повышение температуры.

— Приложения : Приготовление и жарка мяса.Эта технология представляет собой интересную альтернативу традиционным методам, в которых используются печи с горячим воздухом или грили на масляной основе.
— Ограничения : IR идеально подходит для обработки поверхностей и нагреваемых продуктов, расположенных тонкими слоями. Он не может нагревать толстые изделия равномерно и даже может вызвать термическое разложение.

Пример промышленного применения
Промышленное применение обработки инфракрасным излучением в нескольких секторах, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано в следующем примере.

Инфракрасное излучение (ИК) — Мясоперерабатывающая промышленность

Вид деятельности: птицеперерабатывающий завод в Германии и мясоперерабатывающий завод в Нидерландах
Применение: приготовление куриного филе и свиных ребрышек
Дата размещения: 1998
Экономические данные: нет данных

Результаты
— Приготовление куриного филе : Счет за электроэнергию был сокращен на 78 процентов (годовая выгода в размере 68 200 долларов США), а производственная мощность увеличилась вдвое (500 кг / час вместо 250 кг / час).
— Приготовление свиных ребрышек : Счет за электроэнергию был снижен на 67 процентов (годовая выгода в размере 137 400 долларов США), а производственные мощности увеличились на 35 процентов (950 кг / час по сравнению с 700 кг / час).

Технологические преимущества: При использовании инфракрасного излучения энергия передается непосредственно продукту, что исключает необходимость в промежуточной жидкости, как в обычном бройлере. Операция выполняется быстрее и ее легче контролировать. Кроме того, приготовление с использованием инфракрасного излучения не требует масла, которое необходимо регулярно заменять в традиционных процессах, что еще больше снижает затраты.

4.6.2 СВЧ и высокочастотное излучение

Эти электротехнологии позволяют нагревать, напрямую и быстро, без посредников, такие плохо проводящие вещества, как продукты переработки сельскохозяйственной продукции. Хотя на практике они дают очень разные результаты, обе технологии основаны на одном и том же принципе: переменное электрическое поле стимулирует движение молекул (особенно воды и жиров), что вызывает тепло. Технологии существуют в виде непрерывных приложений в виде туннелей и в виде периодических (или периодических) приложений в виде закрытых камер, и их можно приобрести у нескольких поставщиков оборудования.

Характеристики обработки, включая равномерность нагрева, зависят от природы, формы и толщины продукта. Предварительные испытания на пилотном предприятии необходимы для определения оптимальных условий эксплуатации. Среди современных технологических решений мы обнаруживаем, что прерывистое микроволновое (MW) или высокочастотное воздействие предотвращает перегрев продукта, а перемещение продукта в камере способствует равномерности обработки.
— Области применения : темперирование и приготовление пищевых продуктов, бактериальный контроль в замороженных продуктах (мясо, рыба), пастеризация фасованных продуктов (полуфабрикаты).

Примеры промышленного применения
Промышленное применение СВЧ-радиационной обработки в нескольких секторах, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано следующими примерами.

Обработка микроволновым излучением (MW) — Мясоперерабатывающая промышленность (первый пример)

Тип деятельности: Предприятие по переработке индейки в США
Заявка: темперирование замороженных индюков перед переработкой
Дата размещения: нет данных
Экономические данные: нет данных

Результаты
Традиционные методы темперирования мякоти снижают массу: при использовании горячего воздуха уменьшение составляет приблизительно от 1 до 3 процентов, а при процессах на основе горячей воды — до 5 процентов.Эта потеря веса незначительна, когда мясо закаляется с помощью радиационной обработки МВ.

Технологические преимущества
Во время лечения микроволновым излучением вся энергия поглощается мясом. Нет потерь энергии из-за необходимости нагревать промежуточную жидкость, как в традиционных методах на основе горячего воздуха и масла, а продолжительность обработки значительно сокращается.

Обработка микроволновым излучением (MW) — мясоперерабатывающая промышленность

Тип деятельности: мясоперерабатывающий завод в США
Заявка : темперирование замороженных четвертинок перед нарезкой и их нарезка
Дата размещения : нет данных
Экономические данные : нет данных

Результаты
— При использовании традиционных методов (камера закалки) для повышения температуры до -2 ° C потребовалось от 2 до 5 дней.Благодаря технологии MW время сократилось до нескольких минут, что повысило гибкость управления производством.
— Потери продукта во время операций нарезки и резки сократились на 20 процентов благодаря лучшему контролю температуры и более равномерной температуре продукта.

Технологические преимущества
То же, что и в предыдущем примере.

4.6.3 Омический нагрев

Омический нагрев, также известный как джоулев или резистивный нагрев, заключается в пропускании электрического тока непосредственно через нагреваемый предмет.Его можно применять к жидкостям (при условии, что они обладают достаточной проводимостью), которые обычно трудно обрабатывать (термочувствительные, очень вязкие, грязные и т. Д.), И позволяет быстро нагревать большие объемы с большим контролем.

Недавний успех в разработке омической обработки жидкостей привел к появлению на рынке оборудования первого поколения и положил начало работам по омической варке мясных продуктов.

— Области применения : Нагревание и стерилизация молока, фруктовых соков, пива и мясных соусов.

— Ограничения : В настоящее время кажется, что эту технологию очень трудно применить к твердым веществам, таким как куски мяса. Однако недавно были получены очень многообещающие результаты при испытаниях эмульсий ветчины: повышение качества продукта при одновременном сокращении времени приготовления на целых 75 процентов.

4.6.4 Индукционный нагрев

При нагревании за счет электромагнитной индукции изделие помещается в колеблющееся магнитное поле. Это создает в материале токи Фуко (вихревые), которые вызывают нагрев Джоуля.С технической точки зрения тепло может быть приложено непосредственно к продукту, который нагревает его изнутри, или косвенно к окружающей крышке из металла или другого материала, нагревая его за счет индукции. Низкая инерция системы позволяет точно контролировать температуру.

— Области применения : Нагревание и стерилизация жидкостей (молоко, фруктовые соки), теста и паст.

Пример промышленного применения
Промышленное применение индукционного нагрева в одном из секторов, рассматриваемых в данном руководстве, проиллюстрировано в следующем примере.

Индукционный нагрев — Молочная промышленность

Тип бизнеса: молочный завод в Канаде
Применение: высокотемпературная пастеризация (сверхвысокотемпературный [UHT] процесс)
Дата внедрения: 1996
Стоимость инвестиций: 855 000 долларов США (пастеризатор UHT)
Срок окупаемости период: 3,3 года

Результаты
Снижение энергопотребления, в результате чего чистая годовая экономия составляет 259 000 долларов США.

Технологические преимущества
По сравнению с традиционными методами пастеризации, использующими тепловую энергию парового котла, индукционный процесс на 17 процентов эффективнее.

4.7 Холодная пастеризация и бактериальный контроль

Пастеризация пищевого продукта — это процесс уничтожения или дезактивации микроорганизмов, которые могут повлиять на качество. В зависимости от продукта и используемой техники классический процесс заключается в нагревании продукта до температуры от 60 ° C для пива до 72 ° C для молока или даже выше, до или после кондиционирования продукта в пластинчатом охладителе или туннельный пастеризатор.Однако пастеризация в горячем процессе имеет недостаток, заключающийся в том, что она является основным потребителем энергии, и она может влиять на органолептические свойства (в основном вкус) и пищевую ценность продукта.

Чтобы избежать этих проблем, все новые методы обработки холодом, разработанные в последние годы, имеют общую черту быстрого сокращения микробного сообщества при умеренной температуре. Эти методы находят широкое применение в агроперерабатывающей промышленности, от пастеризации продуктов до дезинфекции.Ожидается, что со временем их развертывание получит широкое признание в Канаде.

Более совершенные методы, такие как высокое давление, ультрафиолетовое излучение, микрофильтрация и ультрафильтрация, уже используются, а в ближайшие несколько лет использование других технологий, таких как электронные пучки, магнитные и электрические поля, будет расширяться.

Основные преимущества методов холодной пастеризации заключаются в следующем:

снижение потребления воды и энергии
значительное продление сроков хранения обработанных продуктов
отсутствие разложения продукта под действием тепла (вкус остается очень близким или даже идентичным вкусу необработанного продукта, сохранение и стабилизация содержания витаминов и т. Д.)

4.7.1 Микрофильтрация и ультрафильтрация

Микрофильтрация и ультрафильтрация — это методы мембранной фильтрации, позволяющие выборочно отделять бактерии и другие материалы. Продаваемые в Канаде, они уже использовались в молочных продуктах и напитках (пиво и фруктовые соки) отраслях как для пастеризации, так и для осветления жидкостей. Согласовав размер пор мембраны с обрабатываемым продуктом, эти две операции могут даже выполняться одновременно, что приводит к значительной экономии энергии, поскольку устраняется один из этапов процесса.

— Области применения : пастеризация продуктов и борьба с бактериями, передающимися через воду

4.7.2 Лечение под высоким давлением (гипербарическое)

Обработка под высоким давлением или гипербарией заключается в воздействии на продукт, независимо от того, упакован он или нет, под высоким гидростатическим давлением для уничтожения патогенов и микроорганизмов. В настоящее время эта технология может применяться для жидкостей (фруктовые соки) и некоторых твердых веществ (пюре, желе, мясных деликатесов). Он нашел широкое распространение только в Японии.

— Применение : В секторе переработки фруктов этот метод сохраняет все качества свежих фруктов в течение примерно одного месяца.

Показывает некоторый потенциал для переработки жидкого молока и сыра. Тем не менее, продолжается работа по контролю его воздействия на натуральные ферменты в молоке и текстуру конечного продукта.

— Возможности : Использование высокого давления позволяет создавать продукты с интересными характеристиками текстуры, внешнего вида и вкуса.Это также улучшает производительность некоторых процессов, например, за счет введения растворенных веществ в продукты, а также замораживания и оттаивания продуктов с минимальным потоотделением.

Пример промышленного применения
Промышленное применение гипербарической обработки в одном из секторов, охватываемых данным руководством, проиллюстрировано в следующем примере.

Обработка под высоким давлением (гипербарическая) — Мясоперерабатывающая промышленность

Вид деятельности: мясоперерабатывающий завод в Испании (21 час / день)
Применение: пастеризация вареной и упакованной в вакуумной упаковке ветчины (625 кг / час)
Дата размещения: 1998 (новая производственная линия)
Стоимость вложений: 1 доллар.4 миллиона за барокамеру

Результаты
Годовой счет за электроэнергию был снижен примерно на 10 500 долларов (годовое потребление электроэнергии 26 кВт — 6300 часов при 0,064 доллара / кВтч).

Технологические преимущества
Выбор клиента основывался на трех критериях: сохранение органолептической целостности продукта; обеспечение срока хранения не менее одного месяца; низкая стоимость эксплуатации.

В некоторых случаях пастеризация методом холодного процесса может заменить пастеризацию в процессе нагрева, но не в этом случае.Производитель мог бы получить желаемый срок хранения путем нагревания продукта, но его органолептические качества были бы серьезно нарушены.

4.7.3 Ультрафиолетовая обработка

В Соединенных Штатах Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) недавно одобрило обработку ультрафиолетом (УФ) в качестве альтернативы пастеризации соков тепловым процессом. Эта обработка представляет большой интерес для производителей яблочного сока, у которых нет инфраструктуры для термической обработки небольших объемов продукции.Технология также одобрена для других соков, как свежих, так и концентрированных.

— Области применения : Пастеризация соков и сыворотки (УФ-излучение высокой плотности) и борьба с бактериями, передающимися через воду

— Ограничения : УФ-технология может использоваться для относительно прозрачных жидкостей. Его нельзя использовать с молоком, потому что это может повлиять на его вкус. УФ-обработка сыворотки требует высокой интенсивности УФ-излучения, в то время как низкая интенсивность подходит для дезинфекции воды.

4.7.4 Лечение электрическими или магнитными полями

Последние достижения в области электрических и магнитных полей (как правило, импульсов) показали, что эти методы могут дезактивировать микроорганизмы и микробиоту, что свидетельствует о реальном потенциале перерабатывающей промышленности.

— Области применения : пастеризация многих продуктов, как жидких, так и твердых (мясные продукты, сыры, торты, фрукты и овощи, продукты на основе яиц, пюре, соусы, молоко, соки, сиропы), обработка продуктов в непрозрачной упаковке.

— Ограничения : Несмотря на то, что они быстро развиваются и демонстрируют большой потенциал, эти процессы находятся на начальной стадии разработки (стадии разработки и точной настройки).

4.7.5 Электронно-лучевая обработка

В Соединенных Штатах FDA недавно одобрило использование гамма-лучей (от источников кобальта-60 или цезия-137), рентгеновских лучей ниже пяти мегаэлектронвольт (МэВ) и электронных пучков ниже 10 МэВ.

Электронно-лучевая технология, используется более 40 лет для стерилизации медицинского оборудования.В последние годы компания добилась значительных успехов, расширив свой потенциал для стерилизации и пастеризации широкого спектра продуктов в агроперерабатывающей промышленности. Также считается наиболее перспективной из технологий пастеризации на основе ионизирующего излучения.

— Области применения : переработка мяса, молочных продуктов и упакованных пищевых продуктов.

— Ограничения : Основное препятствие, которое должна преодолеть эта технология, — это общественное восприятие облученных пищевых продуктов.

4.8 Высокоэффективные клапаны гомогенизации

Гомогенизация заключается в разделении глобул, взвешенных в жидкости, на более мелкие частицы для создания более однородной и стабильной смеси. Работа происходит в гомогенизаторе, в котором жидкость проталкивается через отверстия или клапаны под давлением.

В молочной промышленности целью гомогенизации является разбиение шариков молочного жира на более мелкие частицы для их равномерного распределения по всему молоку.Этот процесс стабилизирует продукт и, в частности, не дает жирным веществам подниматься на поверхность в виде сливок. Он также обладает физическими и органолептическими свойствами, которые делают продукт привлекательным на рынке жидкого и промышленного молока.

В последние годы производители разработали новые поколения высокоэффективных клапанов, которые работают при более низком давлении, снижая потребление электроэнергии оборудованием на 15–30 процентов при сохранении того же качества гомогенизации.

— Приложение : Гомогенизация молока.

— Потенциал : Использование высокоэффективных клапанов гомогенизации позволяет либо снизить потребление энергии за счет снижения давления до 1100 фунтов на квадратный дюйм, например, или повысить качество гомогенизации, продолжая работать при традиционном более высоком давлении 1350 фунтов на квадратный дюйм, тем самым увеличивая срок хранения гомогенизированного молока.

Пример промышленного применения
Промышленное применение высокоэффективных клапанов гомогенизации в одном из секторов, охватываемых данным руководством, показано в следующем примере.

Высокоэффективные клапаны гомогенизации — Молочная промышленность

Тип бизнеса: молочное предприятие в Канаде (12 часов в день)
Применение: гомогенизация 20000 л / час 3,25-процентного молока
Дата внедрения: 2001
Стоимость инвестиций: 12 900 долларов США
Срок окупаемости: 2,5 года

Результаты
Для того же качества гомогенизации снижение рабочего давления (со 170 бар до 114 бар) и электрической мощности (со 111 кВт до 75 кВт) привело к ежегодному снижению потребления электроэнергии на 132 500 МВтч (5300 долларов США). ).

Методология
Проект заключается в замене оригинальных клапанов на высокоэффективные клапаны на существующей машине. Это, вероятно, наиболее распространенная ситуация, поскольку оборудование для гомогенизации имеет очень долгий срок службы.

Технологические преимущества
Высокоэффективные клапаны работают при более низком давлении, снижая потребление электроэнергии оборудованием. Помимо прямого снижения потребления электроэнергии, использование более эффективных клапанов также способствует ограничению пикового энергопотребления объекта.

Сноски

Сноска 15

Использование конденсационных экономайзеров ограничено системами, в которых используется топливо, не содержащее серы, такое как природный газ, во избежание опасности кислотной коррозии.

Вернуться к сноске 15 реферер

Сноска 16

Биогаз может быть получен в результате анаэробной обработки сточных вод предприятий или поступать с близлежащей свалки.

Вернуться к сноске 16 реферер

Сноска 17

Различные типы анаэробных реакторов различаются по рабочей температуре, типу и потоку обрабатываемых отходов.Высокотемпературные реакторы (выше 30 90 321 o 90 322 C) занимают меньше времени (менее трех суток). Системы с высокой пропускной способностью (т.е. обработка более 10 м ³ на кубический метр объема реактора в сутки) обычно обрабатывают жидкие отходящие потоки, в то время как установки с более ограниченной производительностью обрабатывают твердые или целлюлозные отходы и требуют более длительных периодов времени.

Вернуться к сноске 17 реферер

Сноска 18

Сжигание биогаза не считается источником выбросов парниковых газов.

Вернуться к сноске 18 реферер

Содержание

10 лучших экологически чистых энергетических технологий и решений для благоустройства дома

Между отоплением и охлаждением вашего дома, подачей газа в машину и поливом лужайки затраты на электроэнергию являются одними из самых значительных расходов, с которыми многие из нас сталкиваются ежемесячно и ежегодно.

К счастью, существует множество способов уменьшить выбросы углекислого газа и текущие затраты на электроэнергию.Многие из них являются простыми и здравыми методами, которые не требуют серьезных изменений, строительства, установки или предварительных затрат. Фактически, есть несколько способов сэкономить энергию дома и сократить потребление энергии и расходы до 2500 долларов в год без особых усилий. Вы даже можете значительно сократить расходы на дорогу на работу, не покупая новый экономичный автомобиль.

Но для некоторых эти небольшие изменения могут не привести к желаемой долгосрочной экономии средств. Других просто не удовлетворяет сокращение выбросов углекислого газа в результате небольших изменений в образе жизни.Если вы обнаружите, что ищете некоторые важные «зеленые» технологии, которые могут помочь вам сэкономить деньги при сохранении окружающей среды, ознакомьтесь со следующими десятью основными новыми технологиями. Внедрение одного или всех этих методов может стать ключом к снижению затрат на электроэнергию и снижению воздействия на окружающую среду до минимально возможного уровня.

10 лучших экологичных технологий для вашего дома

1. Установите солнечную батарею

Солнечные панели или фотоэлектрические элементы — один из лучших способов уменьшить загрязнение окружающей среды и снизить расходы на электроэнергию (если у вас есть деньги, чтобы их потратить).Средняя стоимость установки типичной солнечной батареи составляет около 30 000 долларов без учета налоговых льгот, скидок и льгот, которые помогут вам окупить большую часть первоначальных затрат.

Например, типичная семья в штате Нью-Йорк, которая тратит 32 000 долларов на солнечную батарею, может рассчитывать на получение 30% федеральной скидки в дополнение к скидке 12 000 долларов через Управление энергетических исследований и развития штата Нью-Йорк. С учетом федеральных и государственных льгот общая стоимость солнечной батареи для этой семьи составит около 5400 долларов.

Первоначальная стоимость : Около 18 000 долларов США (после налоговых льгот)
Срок окупаемости первоначальных затрат: 6-10 лет (в среднем)

2. Установите солнечный водонагреватель

Не всегда необходимо устанавливать полную солнечную батарею, чтобы получить некоторые из преимуществ солнечной технологии. Установка солнечного водонагревателя может стать отличным способом сократить расходы на электроэнергию при гораздо меньших начальных затратах. Затраты, связанные с установкой солнечного водонагревателя, окупаются намного быстрее, чем затраты, связанные с фотоэлектрическими технологиями для производства электроэнергии.Это связано с повышенной эффективностью солнечных водонагревательных систем, а также с их меньшими расходами по сравнению с большими солнечными батареями, необходимыми для питания дома.

Начальная стоимость: Около 2000-5000 долларов
Срок окупаемости первоначальных затрат: 2 года (в среднем)

3. Установите ветрогенератор

Когда вы думаете о ветряных генераторах, первое, что приходит в голову, это, вероятно, огромные ветряные фермы, обнаруженные у берегов и на продуваемых ветрами равнинах на западе Соединенных Штатов.Но знаете ли вы, что вы действительно можете купить меньшие версии этих массивных генераторов энергии?

Стоимость домашнего ветрогенератора сильно различается. Некоторые из них построили свои собственные ветряные генераторы из готовых деталей из местных хозяйственных магазинов. Другие приобрели комплекты или заплатили за профессиональную установку, чтобы дополнить электроэнергию, приобретаемую в их местной электросети.

Мощность домашнего ветрогенератора варьируется примерно в той же степени, что и первоначальные затраты.Многие комплектные генераторы вырабатывают достаточно энергии, чтобы компенсировать 10-15% затрат на электроэнергию в вашем доме. Другие, более дорогие ветряные генераторы могут стоить до 45 000 долларов для покупки и установки, но могут покрыть почти 90% ваших домашних потребностей в энергии.

Начальная стоимость: Широко варьируется
Время окупить первоначальные затраты: Зависит от типа системы и мощности производства

4. Установите систему сбора дождевой воды

Дождевые коллекторы — это чрезвычайно простые механические системы, которые подключаются к водосточной системе или другой сети сбора воды на крыше и хранят дождевую воду в бочке или цистерне для последующего непитьевого использования (например, для полива растений, смыва туалетов и орошения).Эти системы чрезвычайно недороги при условии, что вы приобретете и соберете оборудование для сбора дождя самостоятельно. Если вы заплатите подрядчику за установку системы сбора дождя, это может стоить вам от нескольких сотен долларов и выше.

Начальная стоимость: Переменная в зависимости от типа и установки — обычно от 50 долларов и выше
Время окупить первоначальные затраты: Зависит от типа системы, первоначальных затрат и степени использования

5.Замените вашу систему HVAC на Energy Star HVAC

Отопление и охлаждение домов обычно обходится домовладельцам в целых 43% ежегодно потребляемой ими энергии. Согласно Energy Star, типичная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха старше 10 лет обходится примерно на 30% в год дороже, чем текущая модель системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха Energy Star. Поскольку большинство домов платят около 1000 долларов в год за электроэнергию для отопления и охлаждения, старые системы могут быстро стоить вам намного дороже, чем существующая модельная система.

Начальная стоимость: Около 4000 долларов.
Срок окупаемости первоначальных затрат: Около 7 лет.

6. Утеплите свой дом

По оценкам Агентства по охране окружающей среды, 10% потребления энергии в домах или около 200 долларов в год происходит из-за потерь энергии из-за плохой изоляции. В качестве самостоятельного проекта или проекта для местного подрядчика вы получите отличную окупаемость инвестиций за счет герметизации вашего дома, чтобы предотвратить утечку энергии.

Первоначальная стоимость: Около 2500-5000 долларов (оценка подрядчика)
Время окупить первоначальные затраты : 12.5-25 лет в среднем.

7. Купите окна с двойным стеклом

Как и плохая изоляция, утечка энергии из-за одинарного стекла или недостаточно герметичных окон ежегодно вносит значительный вклад в потерю энергии. Фактически, 25% годовых затрат на отопление и охлаждение можно отнести к установке неэнергетических или одинарных окон.

Двойные стеклопакеты недешевы, и оснащение всего вашего дома новыми двойными стеклопакетами будет стоить больших денег и неудобств, так как это довольно крупный строительный проект.Ориентировочные затраты на одно окно составляют около 600 долларов, но если учесть, что замена всех окон в вашем доме стеклопакетом с двойным остеклением может сэкономить вам до 50 долларов в год, вы наверняка увидите, насколько окна с двойным остеклением могут быть надежным вложением.

В качестве альтернативы вы можете купить комплект изоляторов для домашних окон, который, по сути, герметизирует окна пластиковой пленкой (например, комплект изоляторов для помещений с 5 окнами 3M по 15 долларов за штуку). Это решение стоит значительно меньше, чем окна с двойным остеклением, но, очевидно, намного менее долговечно.

Начальная стоимость: Около 600 долларов за окно (около 6000 долларов для дома с 10 окнами)
Срок окупаемости первоначальных затрат: Около 12 лет

8. Установите монитор энергопотребления

Один из самых простых способов снизить потребление энергии в доме — это установить монитор энергопотребления. Бытовые мониторы энергопотребления просты в использовании и недороги, они позволяют каждую минуту просматривать информацию об использовании энергии. Эти устройства работают, закрепляясь на кабеле питания, входящем в ваш дом, и передают беспроводной сигнал на дисплей, который показывает точное количество потребляемой мощности.Согласно исследованиям, проведенным на Британских островах, домохозяйства с энергомониторами ежегодно экономили от 10 до 15% за счет установки простого и недорогого устройства.

9. Купить Energy Star Appliances

Как и рекомендованная выше новая система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, приборы Energy Star в последние годы стали очень популярны, и не зря. Новый прибор Energy Star обычно потребляет намного меньше электроэнергии и воды (в зависимости от типа прибора), чем его исторический предшественник. Например, покупка холодильника Energy Star обычно экономит на 15% больше энергии, чем стандартный холодильник, не имеющий рейтинга Energy Star, представленный на рынке.Кроме того, стиральная машина Energy Star обычно может стирать одежду более эффективно, чем старые модели, что приводит к меньшему износу ткани, лучшему удалению пятен и более короткому времени сушки, при этом экономя до 50% больше энергии, чем у обычных моделей с верхней загрузкой, и сокращая ваши расходы. счета за коммунальные услуги.

Начальная стоимость: Зависит от типа прибора
Время окупить первоначальные расходы: Зависит от типа устройства и модели (обычно включается в раскрываемые данные Energy Star, связанные с устройством)

10.Установите интеллектуальные разветвители питания

Интеллектуальные удлинители

— это простое и элегантное решение серьезной проблемы с энергопотреблением. Энергетические вампиры (устройства, которые подключены и выключены или полностью заряжены) обычно обвиняются в около 20% всей энергии, ежегодно теряемой в Америке. Интеллектуальные удлинители определяют потребность в энергии и отключают питание полностью заряженных или неиспользуемых устройств, а также могут почти устранить потерю мощности вампира.

Заключительное слово

Есть несколько способов уменьшить как ваш углеродный след, так и ваши ежегодные текущие затраты на электроэнергию.Многие из них являются низкотехнологичными, основанными на здравом смысле методами, о которых вы, вероятно, слышали с детства, в то время как другие являются высокотехнологичными и дорогими, но со временем могут привести к значительной экономии.

При рассмотрении вопроса о внесении некоторых из описанных выше изменений важно осознавать время, необходимое для обоснования связанных авансовых затрат. Хотя многие из этих проектов могут сэкономить вам кучу денег с течением времени, многие из них дороги и требуют годы, прежде чем они оправдают первоначальные затраты.Прежде чем делать крупные вложения в энергосбережение, подумайте о внесении небольших устойчивых изменений.

Используете ли вы какие-либо из этих зеленых технологий? Как они улучшили вашу жизнь или сократили текущие расходы?

Будущее энергосбережения: предстоящие улучшения в технологии

Энергия отвечает за многое из того, что питает нашу повседневную жизнь. Это также ресурс, которым мы постоянно пытаемся управлять более эффективно и результативно, чтобы не только сохранить эти ресурсы, чтобы быть хорошими распорядителями, но и сэкономить деньги.

Частный сектор вместе с правительством США привержены разработке новых технологий, которые потребляют меньше электроэнергии, чтобы уменьшить экологические проблемы, снизить затраты и стимулировать экономику в целом. Чем меньше денег компания тратит на счета за электричество, тем больше они могут потратить на найм сотрудников и расширение своего бизнеса.

Это хорошо для бизнеса — и это хорошо для Америки.

Когда вы думаете о «новых энергетических технологиях», вы можете думать просто о зеленой энергии — солнечной энергии, ветряных электростанциях и т. Д. — но этот пост больше сосредоточен на предметах и продуктах, с которыми вы могли бы взаимодействовать ежедневно.Как мы можем мыть одежду и посуду более эффективно? А как насчет изоляции, которую используют наши дома и предприятия, а также термостатов, которые мы используем для их охлаждения?

Давайте подробнее рассмотрим 12 продуктов, которые могут оказать наибольшее влияние на устойчивость использования энергии в наших домах и на предприятиях в течение следующих нескольких лет:

1. Намагниченные холодильники

Исследования и разработки новых технологий охлаждения помогли увеличить экономию энергии в жилищах.По оценкам, холодильники, продаваемые в США, сегодня потребляют примерно на 60% меньше энергии, чем двадцать лет назад. Хотя стоимость энергоэффективного холодильника может быть выше, в долгосрочной перспективе затраты на его поддержание в рабочем состоянии намного более рентабельны, чем у менее эффективной модели.

Для того, чтобы компании могли продавать холодильники, которые имеют право на экономию энергии, они должны соответствовать определенным требованиям программы Energy Star. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) устанавливает критерии для этой программы.

В рамках программы финансирования Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Национальная лаборатория Ок-Ридж и General Electric объединились для реализации проекта исследований и разработок в области магентокалорийного охлаждения. Их цель — построить домашний холодильник, который потребляет на 25% меньше энергии, чем нынешние конкуренты. Вместо сжатия пара команда использует технологию, известную как магнитокалорический эффект (MCE). Это процесс, в котором температура регулируется изменяющимся магнитным полем.Такой подход исключает использование хладагентов, что, в свою очередь, снижает выбросы парниковых газов.

2. Разработки в посудомоечных машинах

Покупка энергоэффективной посудомоечной машины может снизить счет за электроэнергию для семьи (при условии, что цена посудомоечной машины не более чем на 20 долларов превышает цену менее эффективного продукта). Как и в случае с энергоэффективными холодильниками, правительство требует, чтобы технология соответствовала требованиям программы Energy Star. Это важно, потому что многие коммунальные предприятия также предоставляют скидки при покупке посуды, соответствующей требованиям Energy Star.

Для улучшения энергопотребления посудомоечных машин было разработано множество новых технологий. К ним относятся датчики почвы, которые контролируют и регулируют в зависимости от степени загрязнения посуды, а также улучшенные форсунки, обеспечивающие меньшее потребление энергии.

Новейшая техника для мытья посуды разработана немецкой компанией Bosch, занимающейся проектированием и электроникой. Их команда придумала способ использовать минерал под названием цеолит для быстрой и эффективной сушки посуды, потребляя при этом всего 0,83 кВтч электроэнергии! На данный момент минусы могут перевесить плюсы, поскольку посудомоечная машина еще не доступна в США.S., и нынешний ценник, конечно, не из дешевых. Однако очевидно, что новые технологии повлияют на будущую энергоэффективность этого устройства.

3. Тепловые насосы

Офис строительных технологий США занимается разработкой новых технологий для систем тепловых насосов. Несколько недавних научно-исследовательских проектов включают:

Многофункциональный топливный тепловой насос: разработанный под руководством Национальной лаборатории Окриджа, разработанный продукт предлагает HVAC и водонагреватель для домов с общей экономией энергии от 50 до 55%.Этот новый продукт представляет собой тепловой насос с приводом от газового двигателя. Он вырабатывает тепло, охлаждение, горячую воду и аварийную электроэнергию.

Тепловой насос Vuilleumer (VHP):? Этот тепловой насос использует природный газ для охлаждения и обогрева любого помещения, а также для производства горячей воды. Чтобы повысить эффективность цикла, насос был разработан с горелкой сгорания со сверхнизким уровнем выбросов и теплообменниками. В этом продукте, разработанном Thermolift и несколькими партнерами, не используются хладагенты, что снижает затраты на электроэнергию, выделяет меньше парниковых газов и облегчает работу энергосистемы.

Тепловые насосы подпадают под Федеральную программу управления энергопотреблением (FEMP), которая требует от компаний соблюдения определенных стандартов, чтобы иметь право на участие в программе Energy Star. Тепловые насосы также классифицируются Управлением по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии как новая, недостаточно используемая технология. Это оказывает значительное влияние на общие цели исследований и разработок компаний, разрабатывающих продукты такого типа. Это хороший показатель того, что даже более инновационные технологии тепловых насосов в конечном итоге достигнут и улучшат рынок.

4. Стирка и сушка одежды

Что касается стиральных машин, продукты программы Energy Star включают несколько передовых технологий, позволяющих снизить потребление энергии и воды на треть. Например, устройства с фронтальной загрузкой потребляют меньше воды, потому что они не заполняют всю ванну. Это приводит к снижению затрат на электроэнергию, потому что меньше воды означает меньше энергии, используемой для отопления. Эти энергоэффективные машины также используют более высокую скорость отжима для удаления воды с одежды, что помогает сократить время, которое одежда должна проводить в сушилке.

В настоящее время значительное количество брендов сушилок для одежды в США используют электрические резистивные нагреватели. Этот тип технологии не очень экономичен или энергоэффективен, поскольку он потребляет около 71 ТВт-ч в год.

Национальная лаборатория Ок-Ридж (и партнеры) работают над созданием сушилки для одежды с тепловым насосом. Эта новая технология будет включать цикл теплового насоса, в котором для сушки одежды используется тепловая энергия. Он потребляет примерно на 60% меньше энергии и устраняет проблемы с удалением влаги.

5. Освещение для дома и бизнеса

Светодиоды

постепенно меняют то, как жители США освещают свои дома и предприятия. В настоящее время лучшие светодиодные лампы, доступные на рынке, потребляют на 85% меньше энергии, что обеспечивает значительную экономию, более низкие затраты и минимальное обслуживание.

В настоящее время Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии США отвечает за более десятка проектов по исследованиям и разработкам светодиодов. К ним относятся:

Повышение теплопроводности
Экономичные, высокоэффективные светильники нового поколения
Сверхкомпактные светодиоды теплого белого цвета
Полная интеграция с системами независимо от типа или материала держателя схемы
Инновационные системы освещения офисов и учебных аудиторий

6.Умные термостаты

На рынке представлено несколько термостатов, которые меняют способ обогрева и охлаждения домов и предприятий. Хотя сама технология не нова, многие компании упорно работают над разработкой термостатов, которые будут соответствовать образу жизни потребителя энергии (и другим устройствам), чтобы помочь снизить как стоимость энергии, так и потребление.

Новейшие интеллектуальные термостаты включают Wi-Fi, интеллектуальный климат-контроль и элегантный дизайн. Они могут определить, когда кто-то находится дома или в офисе, узнать о предпочтениях в области отопления и охлаждения и позволить пользователям контролировать устройство и управлять им через смартфон.

Это, вероятно, окажет большое влияние в будущем, поскольку владельцы новых домов и предприятий ищут способы уменьшить свой углеродный след. Кроме того, конкуренция начинает усиливаться, поскольку эта технология привлекает внимание других энергетических компаний, которые разрабатывают собственные продукты.

7. Чистое приготовление пищи? Плиты и грили

Использование наших духовок и плит способствует использованию энергии в периоды пиковой энергии. Для тех, кто использует дровяную печь, время, энергия и затраты, необходимые для сбора материала, необходимого для разжигания огня, не облегчают повседневную задачу приготовления пищи.

GoSun Stove, вошедший в десятку самых крутых гаджетов на выставке CES 2016 по версии TechCrunch, представляет собой новый продукт, который может готовить еду, используя солнечную энергию. Пища готовится внутри солнечной трубки, которая поглощает солнечный свет и преобразует эту энергию в тепло. Грили могут нагреться до 550 градусов за 10-20 минут.

8. Домашняя изоляция

На рынке представлено множество различных типов изоляции. При этом многие из них оказывают негативное воздействие на окружающую среду, работают неэффективно и в конечном итоге приводят к увеличению общей суммы счета за электроэнергию.

Сеть промышленной науки и технологий недавно разработала новый тип пенопласта. Этот материал безвреден для окружающей среды, поскольку для продувания изоляции в нем используется углекислый газ вместо фторуглеводорода. Это экономичное решение, которое превосходит своих предшественников. Изоляция может использоваться в различных областях, таких как фундамент и стены зданий, а также вокруг систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

9. Окна с самозатенением

Недавно разработанная оконная технология поможет пользователям автоматически обогревать и охлаждать свои дома.

После установки эти специальные окна используют датчики и микропроцессоры для изменения оттенка стекла в зависимости от нескольких элементов. Эти элементы включают солнечный свет и время суток, которые основаны на алгоритмах, разработанных с учетом потребностей и уровней комфорта потребителя.

10. Технология строительства с нулевым потреблением энергии

Новые инициативы, выдвинутые Управлением по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии США, вероятно, изменят повседневное использование энергии в коммерческих зданиях.Используя сочетание возобновляемой и эффективной энергии, здание может генерировать ресурсы, необходимые для питания и самообслуживания. Цель состоит в том, чтобы попытаться достичь нулевого потребления энергии, чтобы здание не оказывало влияния на окружающую среду и экономичное потребление энергии.

Первым шагом в этом амбициозном проекте является строительство зданий с использованием технологий, позволяющих создавать эффективные системы, устройства, операции, техническое обслуживание и изменения в поведении пользователей. В качестве альтернативы можно провести анализ существующего здания, чтобы определить области, в которых можно внести изменения.Любые выдающиеся факторы устраняются путем внедрения технологий производства возобновляемой энергии на месте.

11. Эволюция потолочного вентилятора

Потолочные вентиляторы — полезная хозяйственная вещь. Проблема в том, что они практически не изменились за более чем сто лет. Они предназначены для обдува воздуха вниз и могут иметь одну из трех скоростей.

Подобно интеллектуальному термостату, новые технологии позволяют пользователю управлять своим потолочным вентилятором из приложения на своем смартфоне.Он также включает датчики, которые определяют движение и факторы окружающей среды, которые влияют на необходимость охлаждения помещения. Некоторые потолочные вентиляторы могут даже интегрироваться с другими продуктами, чтобы сэкономить время пользователей и еще больше снизить потребление энергии.

Программа Energy Star также применима к потолочным вентиляторам, прежде всего потому, что они включают в себя осветительный элемент. Их сертифицированная продукция на 60% эффективнее и позволяет ежегодно сокращать расходы на электроэнергию на 15 долларов.

12. Cool Roofs

Холодные крыши — это новый способ лучше контролировать температуру в жилых или коммерческих зданиях.Эти типы крыш используют технологию отражения солнечного света для более низких температур. Установка такой крыши может снизить местную температуру воздуха и пиковую потребность в электроэнергии, а также сократить выбросы углекислого газа, двуокиси серы, оксидов азота и ртути.

Недавние исследования и разработка флуоресцентных пигментов Национальной лабораторией Лоуренса Беркли позволили еще больше усовершенствовать эту технологию. Эти пигменты темного цвета, но очень эффективны с точки зрения эффективного солнечного отражения.

В солнечных батареях

также наблюдается сдвиг в технологиях. Недавние исследовательские и опытно-конструкторские работы показали потенциал создания панелей из перовскита вместо других материалов, таких как кремний. Это приведет к более дешевому продукту, что в конечном итоге может повлиять на доступность этого продукта.

Новые технологии энергосбережения в здании

🕑 Время чтения: 1 минута

Понимание новых технологий энергосбережения в зданиях позволит энергоаудитору предложить лучший метод энергосбережения для конкретного типа здания.Таким образом, он рассматривает потенциал внедрения и интеграции новых технологий на предприятии.
В области энергосбережения сделано несколько разработок, основные из которых кратко описаны ниже.

Содержание:

Энергосберегающие технологии в зданиях
- 1. Подключенные и умные дома
- 2. Технологии ограждающих конструкций
- 3. Технологии световодов
- 4. Изоляция нового поколения
- 5. Когенерация
- 6.Светоотражающие кровельные материалы
- 7. Усовершенствованная система управления окнами
- 8. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Энергосберегающие технологии в строительстве

Некоторые из известных и новейших технологий в области энергосбережения в здании:

Подключенные и умные дома
Building Envelope Technologies
Light Pipe Technologies
Изоляция нового поколения
Когенерация
Светоотражающие кровельные материалы
Расширенная система управления окнами
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

1.Подключенные и умные дома

Национальная лаборатория Ок-Ридж разработала новые беспроводные датчики , которые позволяют повысить энергоэффективность здания. Это достигается за счет наличия автоматизированных систем управления для:

Холодильные агрегаты
Отопительные блоки
Системы освещения
Другие системы температурного доступа

2. Building Envelope Technologies

Новые технологии разрабатываются для повышения эффективности ограждающих конструкций здания.В основном окна строительных конструкций улучшаются следующими способами:

Свойства окон можно изменять в зависимости от температуры и уровня освещенности, то есть днем и ночью, за счет хромогенного остекления .
Оптимизация солнечного излучения и эффектов затенения может быть выполнена с помощью спектрально-селективных стекол для окон.
Фотоэлектрические панели можно использовать для выработки электроэнергии путем поглощения солнечного излучения.Это также помогает уменьшить тепло, проходящее через ограждающую конструкцию здания.

Рис.1: Оконные пленки

Рис.2: Технологии затенения

3. Light Pipe Technologies

Эта технология позволяет «направлять» свет, падающий на крышу или настенный коллектор, во внутренние пространства здания. Эти внутренние пространства не расположены рядом с окном или мансардными окнами.

4. Изоляция нового поколения

Это тип пеноизоляции , разработанный промышленными науками и технологиями для окон.Эти утеплители изготовлены из экологически чистых и современных композитных материалов. Это помогает ограничить утечку тепла из стен, чердаков и других помещений в более холодный климат.

5. Когенерация

Когенерация — это комбинированный метод производства электроэнергии и тепла для энергоэффективных зданий. Этот метод снижает стоимость, повышает эффективность и является экологически чистым.

6. Светоотражающие кровельные материалы

Новый флуоресцентный пигмент , разработанный Национальной лабораторией Лоуренса Беркли и производителями PPG, используется для покрытия кровельных систем, что позволяет крышам отражать падающий на них солнечный свет.Это снижает поглощение тепла крышами и снижает нагрев здания.

Рис.3. Светоотражающие кровельные материалы; Изображение предоставлено: Metal Roofing Chicago

Доступны и другие пигменты, но флуоресцентные пигменты в четыре раза эффективнее обычных.

7. Расширенная система управления окнами

Эта энергоэффективная система использует микропроцессоры и датчики , а также изолированные окна . Это помогает автоматически регулировать затенение в зависимости от солнечного света и времени суток.Это обеспечивает необходимый комфорт, освещение, экономит энергию и деньги.

8. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Технологии модернизации энергетики также являются новыми методами создания энергоэффективных зданий. Это включает:

Вращающиеся тепловые колеса и тепловые трубки: Они помогают рекуперировать тепло и рекуперировать энергию от 50 до 80%. Рекуперированная энергия может быть использована для обогрева или охлаждения вентиляционного воздуха, подаваемого в здание.
Системы охлаждения на основе адсорбентов: Эти системы устанавливаются в таких зданиях, как больницы, супермаркеты и т. Д., Которые выдерживают большие нагрузки по осушению в течение длительного периода времени.
Системы хранения тепловой энергии (TES): Эти системы потребляют меньше энергии в пиковые климатические условия для обогрева или охлаждения. TES использует несколько оптимальных систем для максимального снижения затрат за счет экономии энергии.
Геотермальные тепловые насосы: Эти системы используют тепло, которое хранится под землей, для кондиционирования помещений.

Страница не найдена для energy_saving_technologies_in_buildings

Имя пользователя*

Электронное письмо*

Пароль*

Подтвердить Пароль*

Имя*

Фамилия*

Страна

Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный ТерриторииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГватемалаГернсиГвинеяГвинея-БисауГайанаГайтиОстров Херд и острова МакдональдГондурасХо нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’ИвуарЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияоЛихтенштейнЛихтенштейнЛитва ЮжныйAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве

Captcha *

Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.*

Страница не найдена для 2_building_envelope_technologies

Имя пользователя*

Электронное письмо*

Пароль*

Подтвердить Пароль*

Имя*

Фамилия*

Страна

Captcha *

Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.

Ничего не найдено • Энергоаудит

Ничего не найдено • Энергоаудит

Ничего не найдено • Энергоаудит

Инновации в энергосбережении: современные технологии, кейсы

Современные технологии энергосбережения

Реформы в области модернизации электроэнергетики

Топливные водородные элементы ячейки

Появились новые технологии энергосбережения — энергоэффективные здания — Российская газета

Технологии энергосбережения и их роль в современной жизни

Практика применения энергосберегающих технологий на производстве

Новые энергосберегающие технологии в строительстве

Основные направления и программы энергосбережения в поселении

Интересные факты об энергосберегающих технологиях

Применение энергосберегающих технологий

Future Home Tech: 8 энергосберегающих решений на горизонте

1. Умные, более взаимосвязанные дома

2. Сверхэффективные тепловые насосы

3.Сушилки для одежды с защитой от углерода

4. Магнитные холодильники (правильно, магниты)

5. Расширенное управление окнами

6. Изоляция Next-Gen

7. Светоотражающие кровельные материалы

8. Более яркое, лучшее освещение

4 НОВЫЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ

4.1 Мембранная фильтрация

4.2 Тепловые насосы

4.3 Механическая и термическая рекомпрессия пара

4.4 Когенерация — комбинированное производство тепла и электроэнергии

4.5 Анаэробная обработка сточных вод и отходов

4,6 Новые режимы теплопередачи

4.6.1 Инфракрасное излучение

4.6.2 СВЧ и высокочастотное излучение

4.6.3 Омический нагрев

4.6.4 Индукционный нагрев

4.7 Холодная пастеризация и бактериальный контроль

4.7.1 Микрофильтрация и ультрафильтрация

4.7.2 Лечение под высоким давлением (гипербарическое)

4.7.3 Ультрафиолетовая обработка

4.7.4 Лечение электрическими или магнитными полями

4.7.5 Электронно-лучевая обработка

4.8 Высокоэффективные клапаны гомогенизации

Сноски

10 лучших экологически чистых энергетических технологий и решений для благоустройства дома

10 лучших экологичных технологий для вашего дома

1. Установите солнечную батарею

2. Установите солнечный водонагреватель

3. Установите ветрогенератор

4. Установите систему сбора дождевой воды

5.Замените вашу систему HVAC на Energy Star HVAC

6. Утеплите свой дом

7. Купите окна с двойным стеклом

8. Установите монитор энергопотребления

9. Купить Energy Star Appliances

10.Установите интеллектуальные разветвители питания

Заключительное слово

Будущее энергосбережения: предстоящие улучшения в технологии

Новые технологии энергосбережения в здании

Энергосберегающие технологии в строительстве

1.Подключенные и умные дома

2. Building Envelope Technologies

3. Light Pipe Technologies

4. Изоляция нового поколения

5. Когенерация

6. Светоотражающие кровельные материалы

7. Расширенная система управления окнами

8. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Страница не найдена для energy_saving_technologies_in_buildings

Страница не найдена для 2_building_envelope_technologies

Добавить комментарий Отменить ответ