Энергоэффективность.

Энергоэффективность – комплекс решений, которые характеризуют зависимость затраченных средств (энергоресурсов) к полученному полезному эффекту. Использование меньшего количества энергии (энергоресурсов), чтобы получить тот же уровень энергетического обеспечения - задача энергоэффективных решений. Достигнутый полезный эффект может подходить для описания экономии энергоресурсов на уровне больших и малых  компаний. Коэффициент полезного действия (кпд) – основной показатель энергоэффективности. Закон «Об энергосбережении», Директива №3 «Экономия и бережливость – главные факторы экономической безопасности государства» - главные нормативно-правовые акты энергосберегающих мероприятий на территории Республики Беларусь.  Понятие энергоэффективность тесно связано с понятием энергосбережение. Энергосбережение – экономия электроэнергии (производится из энергоресурсов), которая достигается путем применения различных мер (правовые, научные, технические, экономические), направленных на рационализацию использования энергоресурсов. Выделяют принципиальные  направления в энергосбережении: энергоэффективность в быту,  в сфере ЖКХ (жилищно-коммунальное хозяйство) и газоснабжении.

Некоторые мероприятия, направленные на повышение энергоэффективности:

• Освещение. Применяемые меры: использование дневного света (большая площадь остекления), высокая отражающая способность стен и потолков, увеличение коэффициента светоотдачи от источников света, замена традиционных ламп на энергосберегающие лампы (люминесцентные и светоидные), устройства автоматизации для управления светом (датчики движения, освещения, таймеры), установка распределительных систем для управления светом.
• Электрообогрев. Энергоэффективные мероприятия: учет всех затраченных инвестиций, перед заменой электрообогрева на обогрев газом, оптимальное расположение электрообогревателей (для снижения мощности), повышение теплообмена конструкций, установка систем САУ (система автоматического управления) для регулировки заданной температуры.
• Холодильные установки. Применяемые меры: расчет требуемой мощности для подбора оптимальной холодильной установки, максимальный отвод тепла от установки.
• Системы теплоснабжения. Мероприятия по энергоэффективности: установка теплогенерирующих устройств, применение установок с функцией когенерации (использование уходящего тепла, потери как правило составляют 11%), уменьшение тепловых потерь, системы регулирования температуры, использование современных теплоизоляционных материалов, установка современных систем отопления.

Применяемые установки.

Когерационная установка. Принцип когенерации направлен на получение полезной энергии(тепловой и электрической), путем высокоэффективного использования энергоресурса (газ, биогаз, дизельное топливо и т.д.). Использование принципа когенерации в таких установка, значительно повышает их энергоэффективность, таким образом снижаются затраты на приобретения энергоресурсов.  Устройство когенерационной установки: двигатель, генератор и система для отбора тепла. Наиболее эффективной считается установка на основе газопоршневого двигателя, который позволяет снизить затраты на приобретение энергоносителя (газа). Максимальная эффективность таких систем достигается, когда потребление электроэнергии и тепла является постоянным, а не пиковым (нагрузки).

Применение когенерации в газовой турбине. Принцип работы: газ поступает в компрессор, где сжимается до рабочего давления, после чего поступает в камеру сгорания. В камере сгорания образуется смесь (сжатый газ с воздухом), которая поджигается. Образовавшиеся продукты сгорания проходят через лопатки турбины, которые перенаправляют полученную энергию на вал. Температура газов, вышедших из турбины  (500 °С), достаточна для работы когерационной установки.

Биогазовая установка. Биогаз – метан, образовавшийся вследствие разложения органической массы. Образовавшийся полезный газ может полноценно использоваться для производственных и хозяйственных нужд (отопление, производство электроэнергии, сушка и т.д.). Продукты отходов биогазовой установки (Биошлам) нашли применение в сельском хозяйстве (добавка к кормам, прикорм для рыбы).

Принцип работы.  Доставка шлаков в резервуар (реактор) установки осуществляется по ленте (твердое сырье) или при помощи насосов (жидкое, фекальные и циркуляционные насосы). Реактор (биореактор) – герметичный резервуар с хорошим показателем теплоизоляции, поддерживающий необходимую температуру для идеализации процесса по сбраживанию отходов. Перемешивание биомассы в реакторе происходит мешалкам и миксерам, благодаря которым исключается образование осадка и плавающих слоев. Подогрев реактора до нужной температуры осуществляется водой (из водогрейного котла). Для выравнивания показателей температуры и давления  биогаза устанавливают газгольдер. Отстоявшийся  в газгольдере биогаз, движется в двигатель, где полученный энергоноситель преобразуется в тепло или поступает в теплогенератор. По рабочему циклу установки делят на: непрерывно (постоянно подгружается сырье) и периодически (загружаются до нужного уровня) работающие системы. Производительность биогазовой установки напрямую зависит от объема биореактора и температуры брожения сырья.

Установка энергоэффективного парогенератора. Парогенератор – установка для производства водяного пара, нагреваемый за небольшой промежуток времени паровым одноконтурным котлом. Область применения:пищевая промышленность, сельское хозяйство, химическая промышленность, строительство и жилищно-коммунальное хозяйство. Принцип работы парогенератора: химически обработанная вода подается в экономайзер (устройство для подогрева питательной воды), после чего вода транспортируется в парогенерирующий змеевик, в котором подогревается до состояния пара. Энергоэффективность парогенератора: большой кпд установки (90%), быстрое паропроизводство (~8 минут), экономия топлива, высокое качество выходящего пара, простота эксплуатации, система полной автоматизации процесса, использование пара как увлажнителя и небольшие размеры установки.

Повышение показателей энергоэффективности в теплоснабжении.

• Повышение технической оснащенности при строительстве тепловых сетей, которые учитывают типоразмеры диаметров труб.
• Регулирование отпуска тепловой энергии на отопление зданий в зависимости от климатических условий (климатические САУ), позволяет исключить перетоп и перерасход топлива.
• Повышение качества тепло и гидроизоляции в тепловых сетях, позволяет избежать несвоевременных повреждений.
• Установка маломощных теплогенераторов для собственных нужд.
• Введение в эксплуатацию автономной (децентрализованной) системы теплоснабжения (установки компании Buderus), которая включает в себя одноконтурный или двухконтурный котлоагрегат, насос, клапаны и расширительный бак. Показатель энергоэффективности при проведении данного мероприятия включает полную автоматизацию, снижение потерь теплоты, снижение затрат на обслуживание и электрическую энергию.
• Использование тепловых аккумуляторов для совместной выработки тепловой и электрической энергии. Принцип работы: нижнюю часть теплового аккумулятора подсоединяют к обратному трубопроводу, а верхнюю с подающим трубопроводом (через диффузор). Таким образом, при уменьшении циркуляции совершается зарядка бака, а при увеличении расхода лишняя вода возвращается в бак, повышая общую эффективность установки.