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.
Умные решения сохранения энергии в профессиональной изоляции ЮМАТЕКС ТЕРМО
ООО «Русатом Изоплит», входящий в состав композитного дивизиона Госкорпорации «Росатом», вывел на рынок новый бренд профессиональной изоляции из каменной ваты — ЮМАТЕКС Термо (UMATEX Termo).
Новый бренд от одного из флагманов рынка производства строительных материалов
ООО «Русатом Изоплит» — высокотехнологичное и передовое предприятие со своей историей. Завод в Конаковском районе Тверской области был построен еще во времена СССР и считался градообразующим: вокруг него вырос рабочий поселок с одноименным названием.
В 2013 году на базе тверской площадки было запущено новое производство теплоизоляции на основе каменной ваты и всего за несколько лет благодаря высокому качеству и слаженной работе профессиональной команды специалистов завод стал одним из флагманов российского рынка.
В декабре 2022 года завод в Тверской области вошел в композитный дивизион «Росатома».
— В декабре 2022 года мы закрыли сделки по приобретению двух предприятий — «Стекловолокно» в Гусь-Хрустальном и PAROC в Конаково Тверской области, — рассказал генеральный директор композитного дивизиона «Росатома» Александр Тюнин. — Уверен, что эти предприятия, хорошо известные на строительном рынке, в нашем дивизионе смогут не только пополнять наши линейки продукции, но и обновлять и расширять свои производственные мощности».
Отметим, сегодня композитный дивизион «Росатома» обладает масштабными мощностями от производства сырья до готовых изделий, включает в себя современный научно-исследовательский центр, промышленные производства ПАН-прекурсора, углеродного волокна, производителей тканей и препрегов, стекловолокна, а также готовых изделий из композитных материалов.
Новый бренд к новому строительному сезону
В строительном сезоне-2023 компания представила новый бренд профессиональной изоляции из камня — ЮМАТЕКС Термо (UMATEX Termo).
— В основе изоляции — вулканические горные породы, — сообщил, представляя продукт директор по продажам РУСАТОМ-Изоплит Сергей Плотников. — Продукция бренда выпускается по уникальной технологии, позволяющей получать ультратонкое и высокопрочное каменное волокно. Благодаря этому продукты ЮМАТЕКС Термо отличаются повышенной эластичностью и упругостью, высокой энергоэффективностью и долгим сроком службы, что подтверждают соответствующие сертификаты.
Все основные качественные преимущества продукции нового бренда отражены на упаковке.
Также на упаковке легко можно найти и узнаваемый логотип Госкорпорации «Росатом», который подчеркивает степень соответствий и гарантий качества на самом высоком уровне.
Добавим, что каменная вата ЮМАТЕКС Термо выполняет одновременно несколько важнейших функций: обеспечивает низкую теплопроводность и высокую звукоизоляцию, гарантирует долговечность, формостабильность, водостойкость и высокую пожаробезопасность.
Сфера применения
ЮМАТЕКС Термо — это широкая линейка выпускаемой на заводе продукции, которая используется в жилом и коммерческом строительстве, в различных отраслях промышленности: строительной, нефтегазовой, нефтехимической, электроэнергетической и в судостроении.
Строительная изоляция ЮМАТЕКС Термо применяется в решениях по штукатурным и навесным вентилируемым фасадам, ограждающих конструкциях (многослойные и каркасные стены, перегородки), перекрытиях, кровлях и полах объектов гражданского и промышленного назначения.
Отметим, что направление «Строительство» дивизион ЮМАТЕКС начал развивать два-три года назад, так как именно стройка вошла в шестерку ключевых отраслей, в которых спрос и производство композитных материалов растут самыми высокими темпами.
— Линейка нашей продукции для строительной отрасли постоянно пополняется, — подчеркивает генеральный директор композитного дивизиона «Росатома» Александр Тюнин. — Мы открыты для инноваций, ведь за композитами — будущее!
В свою очередь, материалы ЮМАТЕКС Термо применяются для огнезащиты воздуховодов круглого и прямоугольного сечения с пределами огнестойкости до EI 240, а также для огнезащиты несущих металлических конструкций здания. Решения на основе применения каменной ваты ЮМАТЕКС Термо обеспечивают тепловую, противопожарную и звукопоглощающую защиту инженерных систем, не требующую эксплуатационного ухода в течение всего срока службы.
В промышленности материалы ЮМАТЕКС Термо обеспечивают увеличение производительности и эффективности производства и соответствуют самым высоким требованиям по качеству. Дополнительной важной характеристикой продукции ЮМАТЕКС Термо является низкое содержание хлоридов и фтористых соединений, что способствует минимизации риска возникновения коррозии под изоляцией.
Устойчивое развитие
Компания «Русатом Изоплит», как и другие предприятия Госпорпорации «Росатом», проводит политику устойчивого развития, направленную на минимизацию влияния на окружающую среду и сокращение выбросов СО2.
— Сегодня мы уделяем еще больше внимания соблюдению современных стандартов качества, внедряя на производстве систему бескомпромиссного контроля, — подчеркивают в компании. — Также наши специалисты принимают активное участие в разработке отраслевых стандартов РОСИЗОЛ, АНФАС, АДД и других. Именно на качестве был сделан акцент при выводе нового теплоизоляционного материала на рынок и его отстройке от конкурентов.
В «Русатом Изоплит» уверены, что новый бренд ЮМАТЕКС Термо займет достойное место на российском рынке теплоизоляции.
Контроль качества стекла доверяйте специалистам
Во избежание проблем с остеклением при сдаче объекта в эксплуатацию необходимо принимать меры в ходе приемки стеклопакетов и других изделий из стекла на строительной площадке. В частности, рекомендуется проводить входной контроль качества стеклосодержащей продукции силами специализированной организации.
Практически каждая строительная компания уверяет, что осуществляет контроль качества на всех стадиях своего технологического процесса, в том числе изделий, поступающих на площадку, включая продукцию, содержащую стекло. Тогда почему случаются нештатные ситуации с остеклением в ходе строительно-монтажных работ и по их завершении? Почему возникает так много замечаний к конструкциям из стекла уже на стадии сдачи объектов в эксплуатацию? Почему нередки судебные иски в адрес производителей и поставщиков стеклосодержащей продукции? Давайте разбираться.
Причины нештатных ситуаций с остеклением
Во-первых, недооценивается важность остекления для любого строительного объекта, поэтому ему уделяется внимание по остаточному принципу. Но ведь остекление во многом формирует архитектурный облик здания, защищает помещения от внешних воздействий, регулирует поступление солнечной энергии, обеспечивает оптический контакт с окружающей средой и комфорт в помещениях, преобразует энергию и др. Кроме того, роль стекла в строительстве сегодня возрастает. Достаточно отметить, что в современных зданиях доля остекления может занимать 80% и более от площади фасада.
Во-вторых, изделие из стекла — это, как правило, технически сложный продукт. В конструкции остекления может комбинироваться множество видов стекла и других компонентов, различных по своим физическим и химическим свойствам. Основной составляющей современного остекления является изолированный стеклопакет, где различные стекла объединяются и дополняются камерами, заполненными инертным газом, дополненными дистанционной рамкой, осушителем, внутренним и внешним герметиком. Многие нюансы, связанные с качеством столь непростых изделий, ускользают от взора сотрудников компаний-подрядчиков, осуществляющих надзор за проведением работ.
Недооценка важности стекла для объекта, сложность конструкции изделий — все это приводит к ошибкам строителей во время приемки продукции из стекла, а затем к нештатным ситуациям, которые влекут за собой дорогостоящую замену остекления или длительные и затратные судебные разбирательства с производителями и поставщиками.
Решение проблемы
Выход из сложившейся ситуации очевиден — в ходе приемки стеклопакетов и других изделий из стекла на площадке строителям нужна компетентная профессиональная помощь.
Специалисты АО «Институт стекла» успешно проведут входной контроль качества поступающей стекольной продукции. Они обладают компетенциями исследователей стекла, разработчиков новых материалов и процессов по их изготовлению, а также технологов по их производству.
Привлекая к сотрудничеству наш институт, строительная компания получает в свое распоряжение не просто специалистов по стеклу, а высококвалифицированных экспертов. В ходе визуального осмотра, контроля геометрических параметров, упаковки, маркировки и условий транспортировки поступающих изделий сотрудник института быстро выявит отклонения от нормы и при необходимости оперативно организует требуемые лабораторные испытания. «Институт стекла» обладает одной из лучших испытательных лабораторий стекольной продукции в России, оснащенной всем необходимым оборудованием.
Услуги по контролю качества изделий из стекла могут предлагать строителям и другие организации, обладающие похожим лабораторным инструментарием. Но наш институт специализируется на стекле и является носителем уникальных знаний в данной области на протяжении более сотни лет. Высокий профессиональный уровень контроля качества обеспечивает именно профильная специализация.
Уникальный опыт
«Институт стекла» ведет свою историю с 1918 года, когда была основана Государственная испытательная стекольно-керамическая станция. В 1922 году ее преобразовали в Государственный экспериментальный институт силикатов. В марте 1930 года из стекольного отдела Института силикатов был создан Государственный экспериментальный институт стекла (ГЭИС), который в процессе развития сменил несколько названий. Период расцвета пришелся на 60–80-е гг. прошлого века, когда сложилась сильная научная школа, было образовано проектно-конструкторское бюро, открылись пять филиалов.
Учеными и инженерами института разработаны многие высокоэффективные технологии по изготовлению стекла, созданы новые составы стекол и других материалов, автоматизирован ряд производственных процессов.
«Институт стекла» успешно продолжает научно-исследовательскую и экспертную деятельность и вносит весомый вклад в развитие промышленности стройматериалов. Опыт и квалификация сотрудников института представляют бесспорную ценность для строительной отрасли.
Комплекс услуг
Очевидно, что нештатную ситуацию легче и дешевле предотвратить, чем преодолевать ее последствия. Привлечение специализированной организации к контролю качества поступающих изделий из стекла на площадке даст существенную экономию материальных и трудовых затрат.
Однако если ЧП все-таки произошло, «Институт стекла» готов провести квалифицированную независимую экспертизу остекления. Эксперты смогут подтвердить или опровергнуть наличие нарушений, определить, на каком этапе и в каком компоненте мог возникнуть тот или иной дефект. Это позволит заказчику должным образом выстроить взаимодействие с контрагентами, в том числе и в зале суда. Наш институт обладает большим опытом проведения подобных экспертиз, которые включают в себя как обследование остекления на объекте, так и всестороннее исследование образцов изделий в лаборатории.
В связи с усилением роли стекла в зданиях и сооружениях важно уделять остеклению больше внимания на стадии проектирования. Институт оказывает консультации проектным предприятиям по выбору систем остекления для конкретных объектов. Это позволит избежать серьезных ошибок в проектной документации и, как следствие, сэкономить затраты на их исправление.
Таким образом, АО «Институт стекла» выполняет комплекс услуг для строительных организаций в области остекления зданий и сооружений: консалтинг на стадии проектирования, контроль качества изделий на площадке и экспертизу смонтированного остекления на объекте.