Читайте также:
|
|
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АО - акционерное общество
АРМ - автоматизированное рабочее место
АСКУЭ - автоматизированная система учета, контроля и управления энергопотреблением предприятия
АСУ - автоматизированная система управления
АЭС - атомная электрическая станция
ВВП - валовой внутренний продукт
ВЭР - вторичные энергетические ресурсы
ВЭС - ветряная электрическая станция
ВЭУ - ветроэнергетическая установка
ГАЭС - гидроаккумулирующая станция
ГВН - газовый воздухонагреватель
ГеоТЭС ~ геотермальная электростанция
ГНТП - государственная научно-техническая программа
ГРЭС - государственная районная электростанция
ГЭС - гидравлическая электростанция
ЖКХ - жилищно-коммунальное хозяйство
КПД - коэффициент полезного действия
КЭС - конденсационная электрическая станция
КЭУ - комбинированная энергетическая установка
МЭА - Международное Энергетическое Агентство
НПЗ - нефтяной перерабатывающий завод
ОЭСР - Организация Экономического Сотрудничества и Развития
ПО - производственное объединение
ПЭС - приливная электростанция
СГЛО - система газового лучистого отопления
СНГ - Содружество Независимых Государств
СОСВ - система осушки сжатого воздуха
СТА - система теплового аккумулирования
США - Соединенные Штаты Америки
СЭС - солнечная электростанция
ТБО - твердые бытовые отходы
т у. т. - тонна условного топлива
ТЭК - топливно-энергетический комплекс
ТЭР - топливно-энергетические ресурсы
ТЭС - тепловая электрическая станция
ТЭЦ - теплоэлектроцентраль
ФЭП - фотоэлектрический преобразователь
УВИЦ - учебно-выставочный и издательский центр
ЭВМ - электронная вычислительная машина
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие написано для всех, кто хочет углубить свои знания по предмету «Основы энергосбережения» и внести свой вклад во благо всего человечества на Земле. Собравшись воедино, все мы вместе обладаем огромной силой, силой знаний — самым мощным оружием на Земле, благодаря которому сможем обеспечить счастливое будущее наших детей.
В настоящее время проблема эффективного энергосбережения становится все более актуальной во всех странах мира. Это связано прежде всего с исчерпыванием полезных ископаемых, на которые в свою очередь непрерывно растут цены, и с надвигающимся экологическим кризисом на Земле. Ведь за последнее столетие человечество израсходовало полезных ископаемых больше, чем за весь предшествующий период своего существования. Но без потребления энергии немыслим научно-технический прогресс, благодаря которому мы все пользуемся комфортом цивилизации.
Возникает вопрос: к чему мы придем? К суперразвитой технике и к экологической катастрофе, или мы научимся использовать веками накопленные знания и опыт, чтобы жить в гармонии с идеально созданной природой?
Так давайте вместе попробуем найти решения, путь, по которому мы пойдем в XXI веке.
Для удобства работы с учебным пособием автор использовал следующие графические обозначения:
Важно, обратить внимание
Интересно знать
Экономия энергии
ВВЕДЕНИЕ
Понятие энергии, основные определения, содержание курса
Перед тем как дать основные определения и понятия, вспомним, что такое энергия вообще.
В современном мире от энергии зависит буквально все. С ее помощью движутся автомобили, поезда, самолеты, улетают в космос ракеты. С ее помощью можно приготовить пищу, обогреть жилище, слушать радио, смотреть телевизор, работать на компьютере и т. д.
Некоторые люди думают, что энергией являются такие природные ресурсы, как нефть, природный газ, каменный уголь. Однако это не совсем правильно. Чтобы освободить заключенную в этих полезных ископаемых энергию, их необходимо сжечь, преобразовать в другой вид энергии.
Энергия (от греческого energeia - действие, деятельность) - общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Энергия не возникает из ничего и не исчезает, она может только переходить из одной формы в другую. Понятие энергии связывает воедино все явления природы. Проявляется как действие, движение, изменение. По-другому энергию можно представить как способность тела или системы тел совершить определенное количество работы.
Вы не раз видели, как подпрыгивает крышка чайника с кипящей водой, как несутся санки по склону горы, как морская волна поднимает и опускает дрейфующий плот, как парит в небе дельтаплан. Все это примеры работы, энергии в действии.
Каждый помнит из курса физики, что существует очень много видов энергии: механическая, кинетическая, потенциальная, электромагнитная, ядерная, световая, тепловая и т. д.
Механическая энергия характеризует движение и взаимодействие тел, является функцией скоростей и взаимного расположения тел.
Кинетическая энергия (энергия, проявляющаяся в движении) определяется массами и скоростями рассматриваемых тел или частиц.
Потенциальная энергия (энергия положения, покоя) зависит от взаимного расположения (конфигурации) взаимодействующих друг с другом тел или частиц. Потенциальной энергией обладает любое тело на Земле.
Электромагнитная энергия определяется интенсивностью взаимодействия электрически заряженных частиц. Благодаря этому виду энергии мы имеем возможность передавать информацию на большие расстояния.
Ядерная (атомная) энергия - внутренняя энергия атомного ядра, выделяющаяся в процессе превращения атомных ядер одних химических элементов в ядра атомов других химических элементов. Открытие энергии, выделяемой при ядерной реакции, произвело революцию в мире энергетики.
Световая энергия - это видимая человеческим глазом часть спектра электромагнитного излучения, делающая окружающий мир видимым.
Тепловая энергия - это количество теплоты, которое выделяется (поглощается) в результате химической реакции. Она определяется температурой вещества, зависящей от скорости движения его частиц, и измеряется в джоулях (Дж). Для измерения количества теплоты используют калории (кал), где 1 кал = 4,18 Дж.
В быту электроэнергия (используемая энергия = мощность × время) измеряется в киловатт-часах (кВт·ч), где 1 кВт·ч = 3,6 МДж.
1 кВт·ч - это примерно то количество энергии, которое необходимо, чтобы разогнать 10-тонный грузовик с места до скорости 100 км/ч. Столько же энергии бесполезно расходует за сутки оставленная включенной в пустой комнате 40-ваттная лампа накаливания.
Теперь, когда мы вспомнили, что такое энергия, дадим основные понятия и определения, которые будут часто встречаться в нашем пособии.
Энергосбережение - это организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода (потерь) топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации.
Другое значение этого понятия: энергосбережение - это система мер, направленная на уменьшение потребления энергии путем внедрения новых энергосберегающих технологий и рационального использования энергоресурсов.
Энергетика - область народного хозяйства, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии.
Энергетические ресурсы (ЭР) - это материальные объекты, в которых сосредоточена энергия, пригодная для практического использования человеком.
Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) - это совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в республике.
Первичная энергия - энергия, непосредственно извлекаемая в природе. Например, энергия, получаемая при сжигании органического топлива, выделяемая при ядерной реакции, энергия рек, ветра, солнца, морских волн и т. д.
Первичные энергетические ресурсы - носители первичной энергии.
Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) - энергоносители, получаемые в ходе любого технологического процесса в результате недоиспользования первичной энергии, или в виде побочного продукта основного производства и не применяемые в этом технологическом процессе. Примером утилизации энергетических потерь может служить использование тепловых «отходов» промышленного производства для подогрева холодной воды, обогрева теплиц.
Возобновляемые энергетические ресурсы - энергоресурсы, восстановление которых постоянно осуществляется в природе. Например, энергетические ресурсы рек, морей, океанов, водохранилищ и промышленных водостоков, энергия ветра, солнца, редуцируемого природного газа, биомассы (включая древесные отходы), сточных вод и твердых бытовых отходов.
Невозобновляемые энергетические ресурсы - ресурсы, которые ранее были накоплены, в природе и в новых геологических условиях практически не образуются. Например, уголь, нефть, природный газ и т. д.
Рациональное использование ТЭР - достижение максимальной эффективности использования топливно-энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий, соблюдении законодательства.
Показатель энергоэффективности - научно обоснованная абсолютная или удельная величина потребления топливно-энергетических ресурсов (с учетом их нормативных потерь) на производство единицы продукции (работ, услуг) любого назначения, установленная нормативными документами.
Пользователи ТЭР - субъекты хозяйствования независимо от форм собственности, зарегистрированные на территории Республики Беларусь в качестве юридических лиц или предпринимателей без образования юридического лица, а также другие лица, которые в соответствии с законодательством Республики Беларусь имеют право заключать хозяйственные договоры, и граждане, использующие топливно-энергетические ресурсы.
Производители ТЭР - субъекты хозяйствования независимо от форм собственности, зарегистрированные на территории Республики Беларусь в качестве юридических лиц, для которых любой из видов топливно-энергетических ресурсов, используемых в республике, является товарной продукцией.
Различные виды энергетических ресурсов обладают разным качеством, которое характеризуется теплотой сгорания топлива. Для удобства сопоставления различных видов энергоресурсов и возможности расчетов расход всех видов топлива сравнивается с расходом так называемого условного топлива.
За условное топливо принято такое топливо, при сгорании 1 кг которого выделяется 29,3 МДж, или 7000 ккал энергии. В таблице 1.1 приведены значения низшей теплоты сгорания для ряда энергетических ресурсов в сравнении с условным топливом.
В определениях упоминалось о рациональном и эффективном использовании энергоресурсов. Что это значит? Стремясь к улучшению жизненных условий и снижению воздействия на окружающую среду, необходимо найти методы и технологии, которые позволили бы эффективно использовать энергию, а следовательно, и энергоресурсы. Мы должны как можно более полно использовать энергию на полезную работу. Наши потребности в энергии должны удовлетворяться при минимальных бесполезных затратах. В качестве простых примеров можно привести следующие: устранение утечек теплого воздуха из квартиры, использование энергоэффективных лампочек, сокращение использования горячей воды и т. д.
Таблица 1.1
Виды топлива | Низшая теплота сгорания | |
МДж/кг | ккал/кг | |
Условное топливо | 29,3 | |
Дрова сухие | 18,8 | |
Уголь | 25,1 | |
Нефть | 41,9 | 10 000 |
Газ пропан | 46,1 | 11 000 |
Водород (Н2) | 120,6 | 28 800 |
А зачем вообще нужно экономить энергию? Ведь цены на энергоносители относительно невысокие. Попробуем дать ответ на этот вопрос, проанализировав цепочку от получения энергии до ее потребления. Например, для выработки электроэнергии сперва необходимо извлечь из земных недр такие природные ископаемые, как газ, нефть, уголь, уран и т. д., затем с помощью транспорта доставить на электростанцию, путем сжигания, ядерной или химической реакции преобразовать в электричество, после чего только можно будет переправить по линиям электропередачи огромные мощности электроэнергии потребителям. Все эти стадии требуют также больших энергетических затрат.
Из этого наглядного примера видно, насколько трудоемок процесс получения электроэнергии как готового продукта. Кроме огромных материальных затрат при выработке энергии параллельно уже сегодня возникает целый ряд других проблем: исчерпывание полезных ископаемых; нарушение экологической обстановки на нашей планете вследствие выбросов в атмосферу огромного количества вредных веществ и газов; глобальное потепление и многое другое. И для того, чтобы избежать топливно-энергетического и экологического кризиса, необходимо уже сегодня всерьез подойти к изучению энергосбережения.
В этом пособии будут рассмотрены следующие вопросы:
1) традиционная энергетика;
2) топливно-энергетический комплекс Республики Беларусь, перспективы его развития;
3) энергосберегающие технологии в промышленности;
4) энергосбережение на транспорте, в строительстве и сельском хозяйстве;
5) управление энергосбережением и энергосбережение на предприятиях;
6) энергопотребление и энергосбережение в быту;
7) энергосбережение как природоохранная деятельность;
8) возобновляемые и нетрадиционные источники энергии.
Проблемы наступающего экологического
Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 83 | Нарушение авторских прав