Альтернативные источники энергии
Регулярное использование стандартных источников энергии приводит к их постепенному истощению. Причина состоит в том, что данные ресурсы формировались на протяжении длительного времени, и быстрому восстановлению не подлежат. С учетом того, что они создавались стихийно на протяжении миллионов и миллиардов лет, человечество на их пополнение рассчитывать не может.
Поэтому сейчас за основу взяты энергосбережение и энергоэффективность, о чем можно почитать в нашей статье. В этих условиях актуальным становится вопрос использования альтернативных источников энергии, преимуществом которых является их самостоятельное возобновление.
Общее представление об альтернативной энергии
Под альтернативной энергией понимаются природные явления, характерная черта которых — их регенерация. Если к невозобновляемым ресурсам относятся нефть, уголь, газ, то альтернативные варианты гораздо шире. Это многие явления природы: солнечная энергия, сила ветра, приливы и отливы.
Альтернативные источники энергии имеют большое количество преимуществ, которые состоят в следующем:
- Экологичность. Недаром они еще носят название «зеленые». Если при сжигании угля или нефти идут большие выбросы в атмосферу, то в данном случае они отсутствуют, и не загрязняется атмосфера.
- Доступность. Нет необходимости в поиске месторождений, поскольку часто альтернативные виды энергии лежат на поверхности.
- Экономия. Используемая энергия имеет очень низкую себестоимость.
Если рассматривать недостатки, то тут следует отметить зависимость от погоды и невысокий коэффициент полезного действия использования энергии.
Солнечная энергия
Солнечное излучение — мощный энергетический ресурс Земли. Правильное его использование дает возможность вести преобразование солнечного потока в тепловую и электрическую энергию. Небесное светило имеет возможность не только покрывать светом нашу планету, но и при правильном использовании излучения обеспечивать электрические сети достаточным количеством энергии.
Использование солнечной энергии ведется следующими способами:
- Освещение. Это очень эффективно проявляется при уличном освещении. Установленные беспроводные светильники используют в качестве энергии солнечный свет. Для этого, сначала, происходит его преобразование в электричество, которое на протяжении дня накапливается в аккумуляторах. В ночное время происходит его отдача.
- Отопление. Чтобы отопить дом, на крыше устанавливаются специальные панели способные поглощать солнечные лучи. Затем происходит их преобразование в тепловую энергию, с помощью которой ведется нагрев котла. Подобные панели можно использовать также для выработки электрической энергии с целью освещения помещения. Такое оборудование обеспечивает высокую степень экономии.
- Приведение в движение транспорта. В данном случае используется наиболее инновационный вариант, основанный на выработке фотоэлектрической энергии. Как результат в движение приводятся поезда, автомобили, автобусы и даже самолеты.
- Для мобильных устройств. Очень удобным вариантом является использование солнечной энергии для зарядки мобильных портативных электронных аппаратов. Для этого в телефонах, планшетах или электронных книгах устанавливаются специальные батареи способные накапливать в себе солнечную энергию, что является большим удобством для их пользователей.
Солнечное изучение относится к очень дешевому источнику энергии, поэтому ее использование является инвестированием в будущее.
Ветроэнергетика
Ветры, дующие на нашей планете, выдают столько энергии, сколько не могут обеспечить более 100 протекающих рек. Захватываемый турбинами воздушный поток преобразовывается там сначала в механическую, а затем и электрическую энергию. В качестве основного оборудования используются ветрогенераторы, состоящие из генератора, лопастей и системы управления. Вращение лопастей осуществляется под давлением воздушного потока. Подаваемая на генератор механическая сила преобразуется в электрическую энергию.
Преимущества использования передвижения воздушных масс выражаются в следующим:
- Выработка экологически чистого источника энергии. Работающее оборудование совершенно не загрязняет окружающую атмосферу.
- Низкие расходы. После установки оборудование нуждается только в обслуживании, поскольку для его работы не требуется топливо.
- Неисчерпаемость ресурса. Ветры дуют с самого начала существования планеты и этот процесс никогда не заканчивается.
К некоторому недостатку можно отнести потребность быстрого перемещения воздушных масс. Чтобы генератор работал нормально, скорость ветра должна составлять порядка 12-25 м/с и это является основным условием эффективности функционирования оборудования.
Гидроэнергетика
Движение воды обладает огромным ресурсом. Особенно это касается рек, где присутствует сильное течение. Чтобы использовать такую энергию, строятся гидроэлектростанции, в состав которых входят следующие компоненты:
- Дамба. Это земляное или каменное перекрытие, сдерживающее напор воды.
- Водозабор. Установленное на дамбе сооружение для отбора из водохранилища жидкости.
- Турбина. Механизм, вращающийся под напором воды и передающий механическую энергию на генератор.
- Генератор. Основной агрегат, производящий электрическую энергию.
Преимущества функционирования ГЭС состоят в следующем:
- Высокая экономическая эффективность и производительность. ГЭС работает без высоких эксплуатационных затрат.
- Надежность. Выражается это в способности работы ГЭС на протяжении многих десятков лет вне зависимости от изменений погоды.
- Чистота производства. При выработке энергии совершенно не загрязняется атмосфера.
- Управляемость. В случае необходимости всегда есть возможность сократить выработку электроэнергии при уменьшении на нее спроса.
Строительство ГЭС относится к сложному и дорогому процессу, но вырабатываемая электроэнергия имеет небольшую цену.
Энергия волн
Энергия волн также относится к неисчерпаемому источнику энергии, потому что их движение происходит постоянно. Волнообразование возникает под влиянием солнечных лучей, которые нагревают водную гладь, вызывая этим волнение поверхности. В дополнение к этому на величину волн влияют порывы ветра.
Для использования такого источника энергии применяются специальные установки. В состав конструкции входят камеры, нижней частью погруженные в воду, а удержание их на поверхности происходит за счет наличия поплавков, наполненных искусственным атоллом. Это буй-генератор, позволяющий аккумулировать энергию морских волн и вести дальнейшую их передачу на станцию, где она преобразовывается в электричество.
Преимущества такого оборудования выражаются в следующем:
- Монтаж конструкции возможен прямо на мостовых опорах, которые воспринимают на себя удары волн.
- Высокая эффективность. При достаточном волнении моря она выше, чем у ветрогенераторов.
Присутствие такой установки также позволяет заменить монтаж волногасителей, поскольку они представляют собой надежную преграду от движущихся валов.
Приливы
Под воздействием гравитационных сил планет и в первую очередь Луны уровень моря постоянно изменяет свое положение. Это выражается в формировании приливов и отливов, что влечет за собой появление течений, которые используются для генерации энергии. Обычно такие явления больше преобладают в прибрежных районах, поскольку там течение обладает особой силой. Именно поэтому монтаж установок ведется вдоль береговой линии. Используемое оборудование бывают 3 типов:
- Приливные турбины. Такие агрегаты представляют собой подводные мельницы. Расположенные в них турбины вращают водные потоки, а затем механическая энергия передается на генератор для выработки электрического тока.
- Приливные заграждения. Это огромные строительные конструкции, внешне напоминающие ГЭС, но больших размеров, поскольку они должны полностью перекрыть лиман или залив. Принцип действия заключается в переливе воды через плотину во время прилива и пропуска ее сквозь открывающиеся створки с вращением турбин при отливе.
- Приливные лагуны. Такие конструкции представляют собой также приливные заграждения, но меньших размеров. Фактически это электростанции, установленные на небольшой территории моря или океана.
Основным преимуществом такого возобновляемого источника энергии является его предсказуемость. Приливы и отливы будут происходить всегда, пока существует океан.
Гидротермальная энергия
На сегодняшний день геотермальная энергетика получила очень широкое распространение. Фактически данный метод открывает неограниченные возможности получения дешевого электричества. Его суть заключается в использовании тепловых источников, исходящих из недр Земли практически от самого ядра, раскаленного до температуры 3600⁰. Принцип добычи такого вида альтернативной энергии заключается в бурении скважин, через которые прорывается на поверхности тепло в виде пара, вращающего установленные турбины.
Отдельной разновидностью гидротермального источника является петротермальная энергетика, когда используется тепло сухих горных пород. Здесь за основу берутся такие данные как увеличение температурных показателей по мере отдаления от поверхности Земли. Это в среднем составляет 0,02° на метр. На отдельных участках местности при бурении скважин до 5 км температура может повыситься на 100°.
Петротермальные источники использовать намного удобнее, потому что они располагаются практически в любом месте. При этом гидротермальная энергия может быть найдена только в скрытых зонах вулканической деятельности. Это влечет за собой дополнительные трудности, связанные со сложностью доступа к источнику тепла.
При добыче гидротермальной энергии применяются следующие методы:
- Традиционный. Используется в тех случаях, когда по скважинному каналу к источнику тепла имеется прямой доступ.
- Фонтанный. За счет скопившегося в недрах земли пара излияние энергии происходит самостоятельно.
- С использованием насосных станций. Он применяется тогда, когда самостоятельный выход энергии отсутствует.
- Геоциркуляционный. Особенностью этого метода является то, что после отработки ресурса он обратно отправляется в недра Земли.
Большие запасы тепловой энергии, подаваемой на поверхность Земли, дают возможность экономить традиционное топливо, запасы которого с течением времени исчерпываются.
Биотопливо
Под биотопливом понимается биологическая масса, обработанная специальным термохимическим способом. В зависимости от своего агрегатного состояния оно бывает 3 типов:
- Твердое. Сюда относятся биотопливные брикеты. Это биоотходы, сырьем для которых является навоз или птичий помет. На основании разработанной технологии изготовление ведется путем просушки материала и дальнейшего его прессования. Другим вариантом твердого биотоплива являются гранулы, которые еще называются пеллетами. Для их производства используются отходы древесины в виде опилок, коры или щепы, а также может применяться солома.
- Жидкое. Сюда относятся такие вещества как биобутанол и биометанол, которые получаются из растительного сырья: хлопка, водорослей, рапса, сои. Полученное топливо используется для заправки двигателей.
- Газообразное. Это биогаз и биоводород. В первом случае сырьем выступают бытовые отходы, водоросли или трава. Биоводород получается путем проведения биотехнологических, биохимических или термохимических реакций.
Использование альтернативных источников энергии относится к настоятельной необходимости. Человечество с каждым годом потребляет все больше ресурсов, и этот процесс постоянно возрастает. Если сейчас не задуматься о будущем, то такое положение дел может закончиться катастрофой. Именно поэтому нужно переходить от классики до инноваций, о чем очень хорошо рассказывается в нашей работе.
ТЕХНОНИКОЛЬ разработала новую систему ТН-ШИНГЛАС Мансарда Контр PIR для частного домостроения
Применение в системе термоплит LOGICPIR PROF, облицованных с двух сторон алюминиевой фольгой, позволяет отказаться от дополнительного устройства пароизоляции и, соответственно, сократить сроки работ и уменьшить общую стоимость системы.
В России растет востребованность частного домостроения и популярность жизни за городом. Эксперты компании ТЕХНОНИКОЛЬ последовательно разрабатывают новые эффективные решения для строительства и ремонта частных коттеджей и дач, призванные повысить энергоэффективность конструкций, сократить последующие затраты на энергоресурсы и упростить монтажные работы. Новинка компании – кровельная система ТН-ШИНГЛАС Мансарда Контр PIR создана, чтобы с успехом решать все эти задачи.
ТН-ШИНГЛАС Мансарда Контр PIR представляет собой кровельную систему, тепловой контур которой выполнен из комбинированного утеплителя: в межстропильном пространстве заложены лёгкие упругие плиты из каменной ваты типа РОКЛАЙТ, а к нижней поверхности стропильных ног силового каркаса крыши подшиваются большеформатные термоплиты (длина х ширина: 2400х1200 мм) LOGICPIR PROF.
При разработке системы удалось добиться максимальной теплотехнической однородности. Это связано со сплошным контуром из плит PIR – слой сформирован таким образом, чтобы его не прерывали стыки с деревянными конструкциями изнутри помещения. Алюминиевая фольга, выступающая в роли обкладки плит LOGICPIR, отражает лучистое тепло внутрь помещения. Благодаря этому образуется подобие бытового термоса, наилучшим образом сохраняющего тепло внутри помещения.
Применение утеплителя LOGICPIR PROF, облицованного с нижней и верхней стороны алюминиевой фольгой, позволяет отказаться от монтажа пароизоляционной плёнки, т.к. при проклейке стыков плит алюминиевой самоклеящейся лентой LOGICPIR образуется герметичный пароизоляционный барьер, препятствующий проникновению увлажненного воздуха внутрь кровли и дальнейшей конденсации влаги внутри конструкции. Плиты каменной ваты, уложенные в межстропильном пространстве, позволяют оптимальным образом препятствовать проникновению акустического шума внутрь помещения снаружи.
Эффективно подобранные в результате температурно-влажностного расчета толщины утеплителей помогают сохранить незаполненным вентиляционный зазор в верхней части стропильных ног. Это позволяет исключить из системы контрбрус, традиционно присутствующий в утеплённых скатных кровлях, без ухудшения эффективности кровельной системы.
Система ТН-ШИНГЛАС Мансарда Контр PIR предназначена для нового строительства с повышенными требованиями к теплотехнической однородности крыши, а также для реконструкции кровель, в которых было диагностировано повреждение пароизоляционного слоя. При этом система разработана таким образом, что ремонт исключает необходимость наружной разборки кровельных слоёв, что позволяет минимизировать затраты на полное восстановление функционала существующей кровли.
Труба зовет
Рынок трубопроводов для внутренних и внешних инженерных сетей продолжает активно развиваться. Его участники стараются минимизировать влияние санкций на производство и усиливают автоматизацию.
По данным Росстата, индекс промышленного производства за январь-апрель 2023 года в категории «трубы, трубки и шланги и их фитинги пластмассовые» составил 117,2% в сравнении с аналогичным периодом прошлого года. Чуть более скромный, но также рост в 103% продемонстрировала аналогичная продукция из стали. Эксперты считают, что рынок растет, чувствует себя достаточно позитивно, несмотря на некоторые сложности с закупкой сырья и производственных комплектующих. Положительно на отрасль влияет строительство, модернизация ЖКХ, реализация крупных инженерных проектов.
Традиционно трубопроводы для внутренних сетей изготавливают из сплавов металла: из нержавеющей стали, чугуна, меди, латуни и т. д. К сравнительно новым видам, но также уже давно распространенным, можно отнести трубы из полимерных материалов и металлопластика.
Полимерные перспективы
Полимерные трубы имеют свои подвиды. В частности, отмечает генеральный директор компании «Санлайн» Александр Чайкин, в водоснабжении применяются трубы из полипропилена (РЕ), полиэтилена низкого давления (ПНД), сшитого полиэтилена (PE-X). «Наша компания в своей работе делает упор на трубы из сшитого полиэтилена. Мы считаем это направление более перспективным. По факту данные трубы наиболее востребованы в современных системах отопления. В новых многоэтажных домах применяется горизонтальная разводка отопления, в полу, в стяжке укладывается сшитый полиэтилен. Данный материал весьма удобен в монтаже, гибок. Поставляется в бухтах, а не в отрезках. Можно прокладывать цельные участки длиной до 100 м, в том числе без использования фитингов и стыков. Но даже если стыки нужно выполнить, то задействуются фитинги с высокой степенью надежности. По ГОСТ 32415 данные трубы могут служить 49 лет. По опыту других стран расчетный срок их эксплуатации более долгий и может достигать 70 лет. В России появляется все больше компаний, производящих полимерные трубы, в том числе из сшитого полиэтилена».
Положительно высказывается о трубах из сшитого полиэтилена и генеральный директор ООО РТСЗ Александр Дядин. Последние десять лет в стране уверенно растет доля домов с энергоэффективными горизонтальными системами отопления и водоснабжения. Оптимальным материалом для строительства таких систем является аксиальная система труб и фитингов PE-Xa. РОСТерм в этом смысле является уникальным и единственным производителем в Санкт-Петербурге и России всех компонентов системы: трубы PE-Xa / фитинги PPSU / PVDF / гофра ПНД. Важным фактором является лабораторный контроль каждой партии труб и фитингов, который может осуществлять именно производитель, гарантируя качество поставляемой продукции.
«При этом в последние годы на рынке появляется все больше компаний, позиционирующих себя как производителей полимерных труб, а по факту просто размещающих заказы на китайских и турецких производствах под своей маркой, без должного контроля качества, полагаясь только на добросовестность и ответственность зарубежных заводов-партнеров. Уверены, что с введением обязательной сертификации полимерных труб в России продукции низкого качества станет меньше, как и сомнительных брендов и торговых марок на строительном рынке. Аналогичную ситуацию с оздоровлением рынка мы наблюдали пять лет назад, когда в РФ была введена обязательная сертификация отопительных приборов», — добавил Александр Дядин.
Активно применяют полимерные трубопроводы и во внешних сетях. По словам коммерческого директора и учредителя ООО «ЭНЕРГОПЛАСТ» Ильи Тагмунта, их предприятие производит широкий ассортимент инновационных труб для защиты кабельных линий, водоснабжения, водоотведения и газораспределения любых конфигураций. Это многослойные термостойкие кабельные трубы, в том числе с негорючими слоями, напорные трубы из специализированного сырья, предотвращающего образование трещин. Для дополнительной защиты от механических повреждений все трубы могут выпускаться с дополнительной оболочкой, которая обеспечивает их сохранность в первоначальном виде, что существенно повышает надежность и долговечность инженерных сетей. «Срок эксплуатации полимерных труб — не менее 50 лет с сохранением всех свойств. Они экономичны, практичны, обладают высокой химической стойкостью и небольшим весом, не подвержены коррозии. Курс на расширение сферы применения полимерных труб взят на уровне правительства. Так, президент страны отметил, что применение полимерных труб в ЖКХ позволяет снизить издержки на производство и эксплуатацию водопроводов и экономить до 50% затрат на их обслуживание. Таким образом, перспективы широкого использования полимерных трубопроводов очевидны, и мы ставим перед собой задачи активного участия в этом процессе», — подчеркнул представитель рынка.
Достойные альтернативы
Альтернатива полимерным трубопроводам во многих сегментах — металлопластик. О его преимуществах рассказывает генеральный директор ООО «НД КОМПОЗИТ» Борис Калугин: «Наш завод производит металлопластиковые трубы, поэтому беспристрастного мнения здесь не будет. В настоящее время никто не придумал ничего долговечнее и надежнее данного материала. Алюминиевый каркас в конструкции трубы надежно защищает и изолирует два слоя полимера друг от друга и от агрессивных сред, а также от проникновения кислорода. Можно сказать, что пока металлопластиковые трубы — это эталон в мире труб для бытового использования по надежности, цене и срокам эксплуатации. Один из самых перспективных материалов для металлопластиковых труб — PERT 2-го типа, который соответствует 5-му классу эксплуатации».
Что касается систем труба-фитинг, добавляет руководитель предприятия, то сейчас все большее применение находят аксиальные системы с надвижной гильзой. Можно сказать, что это наследие от уходящих с нашего рынка европейских компаний. Но это даже и хорошо, ведь это толчок для развития собственной промышленности. Аксиальные фитинги хороши тем, что процесс монтажа быстрый и простой, а прочность самого фитинга гораздо больше прочности широко распространенных пресс-систем.
Несмотря на распространение на рынке полимерных и труб из металлопластика популярность трубопроводов из более классического материала — нержавеющей стали остается очень высокой, констатирует ведущий бренд-менеджер ГК «Терморос» Андрей Егоров. «Данный материал обладает рядом технологических положительных характеристик. В частности, коррозионной стойкостью, что делает трубопроводы из него идеальными для внутренних инженерных систем. Нержавеющая сталь устойчива к высоким температурам, может выдерживать высокие температуры без деформации или повреждения. Трубопроводы из нержавеющей стали легко монтируются при помощи пресс-фитингов без применения пайки. Они безопасны и экологичны, не содержат вредных веществ, таких как свинец или кадмий, что делает их безопасными для окружающей среды и людей. Трубопроводы из нержавеющей стали могут прослужить более 50 лет при правильном обслуживании и эксплуатации. Это делает их экономически выгодными и эффективными в использовании», — уверен эксперт.
В новых реалиях
По словам участников рынка, в целом ситуацию в отрасли можно считать стабильной. За последние месяцы многие компании смогли адаптироваться к работе в новых экономических условиях и минимизировать влияние санкций.
«Влияние санкций еще ощущается, но не так остро, как год назад. Постепенно налаживаются цепочки поставок не только оборудования, но и запасных частей. Обеспечивая высокое качество продукции, Группа ПОЛИПЛАСТИК почти полностью перешла на отечественное сырье и избавилась от импортозависимости во многом благодаря деятельности компаний "СИБУР" и "Лукойл", которые расширили производство трубных марок полиэтилена. Таким образом, санкции стали своеобразным драйвером, подтолкнули к дальнейшему развитию собственных производственных мощностей для всех производителей нефтегазохимического комплекса», — отмечает эксперт Департамента стратегического развития Группы ПОЛИПЛАСТИК Денис Дрокин.
Мы являемся отечественным производителем, продолжает тему Илья Тагмунт, поэтому санкции не помешали нам работать и развиваться. Была лишь небольшая заминка с импортным сырьем, но мы быстро адаптировались и нашли достойную альтернативу на рынке РФ.
По словам Александра Дядина, сегодня в производстве полипропиленовых труб РОСтерм использует только сырье отечественных производителей. Если говорить про трубы PE-Xа, то сырьевой базы в России пока нет: «Основной материал производится в Европе. Было бы здорово, если бы наши производители сырья, такие как «СИБУР», «Лукойл» обратили внимание на этот растущий год от года рынок, снизив нашу зависимость от европейских производителей».
Источник: пресс-служба компании РОСТерм
По мнению Александра Чайкина, многие производители смогли переориентироваться в закупках оборудования и сырья с Европы на Китай и Турцию. Качество вполне достойное, и, имея должный уровень знаний, на нем можно делать достойные продукты. Сейчас на отрасль скорее влияют не санкции, а рост курса валют, что увеличивает расходы на закупку необходимого сырья и оборудования. Есть определенные сложности с валютными переводами, логистикой, но они решаемы.
В начале и середине 2022 года, рассказывает Борис Калугин, было действительно сложно из-за нарушившихся логистических цепочек: «До введения ограничений во внешней торговле мы использовали в том числе сырье и добавки из Европы и США, но наша промышленность имеет очень большие резервы и возможности, и мы нашли сырье и поставщиков внутри страны, и в случае введения более жестких санкций мы можем без проблем полностью перейти на сырье российских производителей. Единственная помощь, которая нам нужна от государства, и я говорю не только как производитель, но и как потребитель, это акцент на поддержке качественной отечественной продукции».
Больше цифры
Другой отраслевой тренд — автоматизация и цифровизация. Они играют очень важную роль в производстве, уверен Александр Дядин. По его словам, в третьем квартале 2023 года производство трубы PE-Xa РОСТерм будет полностью автоматизировано, человеческий фактор будет присутствовать только на этапе ОТК и вывозе паллет на склады.
Александр Чайкин отмечает, что все современное отраслевое оборудование оснащено программным управлением, что повышает уровень автоматизации предприятий. Благодаря этому увеличиваются в разы производственные мощности компаний. Автоматизация также способствует повышению конкурентоспособности, росту качества выпускаемой продукции. Цифровизация самой деятельности предприятий, в том числе в области управления и работе с партнерами, помогает увеличить объем продаж и в целом максимально эффективно развивать компанию.
Источник: пресс-служба компании «Санлайн»
Группа ПОЛИПЛАСТИК, сообщил Денис Дрокин, ведет непрерывную работу по совершенствованию автоматизации и цифровизации не только технологических, но и бизнес-процессов. Высокая степень автоматизации на каждом участке позволяет увеличить производительность заводов компании. Цифровизация производства помогает обеспечивать растущий в свете реализации масштабных федеральных и региональных программ по модернизации коммунальной инфраструктуры спрос на современную и качественную продукцию.
По мнению Ильи Тагмунта, современная автоматизация позволяет предприятию создавать определенную рецептуру. Она упрощает производственный процесс и снижает затраты, связанные с браком. Внедрение системы гравиметрического контроля позволило значительно уменьшить расход сырья, исключить человеческий фактор и производить более качественную продукцию. Преимущество ее использования заключается в непрекращающемся контроле и поддержании нужных параметров. Стоит добавить, что рынок полимерных трубопроводных систем очень быстро развивается, в связи с чем в 2021 году мы успешно внедрили нанесение специального QR-кода в составе маркировки для защиты наших заказчиков от получения контрафактной продукции», — резюмирует представитель компании «ЭНЕРГОПЛАСТ».
