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.
Правильный дом – это каменный дом
Малоэтажное загородное домостроение в последнее время активно развивается. Дома строят как для постоянного, так и для сезонного проживания. Но в итоге человеку важно одно – получить максимально комфортное жилье. А правильный дом, в котором жить тепло и удобно, – это каменный дом.
В компании «ЛСР. Стеновые» – «дочке» одного из лидеров российского строительного рынка, «Группы ЛСР» – об этом правиле знают по собственному опыту. Компания является одним из крупнейших отечественных производителей стройматериалов, и за ее продукцию голосуют рублем чаще всего. Особенной популярностью у покупателей пользуются лицевой и рядовой кирпич, а также клинкер – фасадный и тротуарный (о нем подробнее читайте статью «Российский клинкер: эпоха возрождения», «Строительный Еженедельник, № 8, 2019»).
Надежная основа
Собственников будущего жилья и строителей, которые будут его возводить, беспокоит главный вопрос: как выбрать экономичный, но качественный современный материал, который обеспечит теплоизоляцию, экологичность и долговечность здания? Судя по наметившемуся тренду на рост использования газобетона для этих нужд (около 50% от всего малоэтажного строительства), принципиальный выбор потребителями уже сделан. И хозяева, и девелоперы коттеджных поселков все больше ориентируются на газобетон как основу будущего дома.
«Из какого материала должны быть возведены стены, чтобы дом получился прочным, теплым и красивым? Определенно, из каменных стеновых материалов. Особо широкое распространение на рынке получил именно газобетон. Его используют для строительства наружных стен, так как он обладает высокими теплозащитными свойствами», – подчеркивает коммерческий директор компании «ЛСР. Стеновые» Алексей Онищенко.
Чем же так хороши газобетонные блоки?
- Они удобны в использовании и легко поддаются обработке.
- Отличаются высокой прочностью.
- Низкий вес блоков и их геометрические характеристики снижают сроки строительства в сравнении с другими материалами.
- Огнестойкость.
- Обладают прекрасной шумозащитой и теплоизоляцией.
- Благодаря структуре газобетона воздух свободно проникает снаружи, в результате чего создается комфортный микроклимат в доме.
- Широкий ассортимент типоразмеров дает возможность строительства зданий любых форм.
- Небольшая цена в сравнении с подавляющим большинством стеновых материалов.
- Высокая морозостойкость. Можно считать, что газобетон является рекордсменом среди материалов, применяемых для строительства малоэтажных зданий. Об том говорит его способность без ущерба выдерживать 100 циклов замораживаний и оттаиваний при полном насыщении водой.
- Практически идеальная конфигурация газобетонных блоков (допускается отклонение до 1 мм) позволяет использовать тонкошовную кладку с применением специального клеевого раствора, что дает возможность экономить при строительстве.
«Решая, из какого материала лучше строить дом, выбирайте материал, обладающий высокой надежностью и хорошими теплоизоляционными свойствами. Газобетон соответствует всем этим критериям», – замечает Алексей Онищенко.
Все познается в сравнении
Чтобы оценить преимущества газобетона, давайте сравним его с деревянным брусом, одним из наиболее популярных строительных материалов.
Особенно среди своих «собратьев» выделяется газобетон марки ЛСР (AEROC) D400:
- Возможность строительства трех полных этажей из газобетона.
- Полностью негорючий материал. Огнестойкость конструкций до REI 240.
- Обладает достаточной паропроницаемостью, так называемой способностью «дышать».
- Морозостойкость не менее F100. Позволяет возводить здания сроком службы более 100 лет.
- Высокая звукоизоляция воздушного шума – не менее 47 дБ.
Легкость – в тренде
Чем тяжелее дом, тем дороже обходится ему фундамент, а качество обеспечить в таком случае еще сложнее. Особенно если строительство ведется на сложных грунтах – например, с низкой несущей способностью. В этом случае именно стены являются значительной составляющей в общем весе всего дома и, как следствие, в итоговой нагрузке на фундамент.
Выбрав наиболее легкий стеновой материал, можно значительно снизить нагрузку. И снова сравним брус и газобетон:
Дома из газобетона ЛСР (AEROC) марки D400 являются одними из самых легких – плотность этого материала практически в два раза ниже, чем у бруса при одинаковой влажности.
Еще один важный нюанс, который влияет на легкость конструкции, – это газобетонные перекрытия. Именно они в сочетании с газобетонными стенами дают будущему дому бюджетный, а главное, легкий фундамент и цоколь.
Перекрытия из газобетона марки Marco-ЛСР (AEROC) могут применяться в помещениях любой формы и вдобавок к легкости и доступности обладают таким немаловажным преимуществом, как хороший акустический комфорт.
Сокращение затрат при использовании перекрытий достигается за счет:
- снижения расхода бетона на 25–30% в сравнении с монолитным перекрытием;
- исключения из технологического процесса использования дорогостоящих элементов съемной опалубки и вспомогательных материалов;
- меньшей стоимости работ, благодаря меньшему времени их проведения;
- сокращения числа используемых технологических опор;
- проведения монтажных работ без применения грузоподъемных механизмов;
- исключения стяжки для выравнивания основания пола;
- снижения объема арматурных и подготовительных работ на строительной площадке;
- оптимизации конструкций здания, благодаря использованию перекрытий с разной несущей способностью и толщиной;
- снижения затрат на доставку элементов перекрытия на строительную площадку.
Экономия на всех этапах
Будущий дом должен быть не только теплым и комфортным для жизни, но и экономичным в процессе строительства и эксплуатации. Важно учитывать тот факт, что цена стенового материала не особо влияет на итоговую стоимость строительства. Гораздо больше средств «съедают» фундамент и отделка. Дом же из газобетона может обойтись и без внешней отделки. Это еще один неоспоримый плюс материала.
Но главное – это экономия в процессе эксплуатации. Например, дерево имеет свойство либо расширяться от влажности, либо усыхать. В результате в конструкции образуются продуваемые места. Все это ведет к потере тепла в доме и росту затрат на его обслуживание. Ничего подобного с домами из газобетона не происходит: в них тепло зимой и прохладно летом. За подобные теплоизоляционные свойства отвечают пузырьки воздуха, образующиеся в материале, которые берегут тепло. Стены из газобетона в 40 см дают примерно такой же эффект теплоизоляции, как кирпичные стены толщиной не менее 70 см. Экономия на отоплении может достигать 40%.
«Благодаря низкой теплопроводности газобетона существенно увеличивается энергоэффективность дома. Газобетонные блоки имеют почти идеальную геометрическую форму, поэтому швы кладки получаются очень тонкими, что позволяет экономить клей, а также улучшает теплоизоляцию и делает стены дома прочнее. Газобетон можно обрабатывать обычным ручным инструментом. Из него вырезают нестандартные элементы всевозможных размеров. Работать с газобетоном настолько просто, что с этим справится любой частный строитель, не говоря уже о профессионале», – уверен Алексей Онищенко.
В чем секрет?
Для производства газобетонных блоков используется безопасное сырье, основными компонентами которого являются кварцевый песок и цемент. А «волшебные пузырьки» образуют обычная известь и алюминий.
Основные сырьевые материалы (песок, цемент, известь) дозируют, перемешивают, а затем добавляют в очень малых количествах алюминиевый порошок. После формования и нарезки основного массива с помощью струн – начинается процесс автоклавного твердения. Таким образом, мы получаем прочный, экологически чистый, минерализованный и теплый стеновой материал.
Для выпуска качественной продукции нужны современные высокотехнологичные и высокопроизводительные (что обеспечивает сравнительно невысокую стоимость) производственные линии. Именно такие установлены на Сертоловском газобетонном заводе «Группы ЛСР».
Качество строительных материалов сложно оценить «на глаз». Прочность, теплопроводность и прочие характеристики можно проверить только на специальном оборудовании в лабораторных условиях. У Сертоловского газобетонного завода, производящего газобетон ЛСР (AEROC), такая лаборатория есть. Квалифицированные специалисты проводят всевозможные обследования и испытания. Помимо этого, продукция, выпускаемая на Сертоловском газобетонном заводе, получила аттестат аккредитации Центра испытаний строительных материалов и изделий – сертификат соответствия качества ГОСТ Р.
О популярности газобетона говорят цифры. Сегодня доля новых домов с использованием этого материала на рынке малоэтажного строительства близка к 50%. Заслуженным лидером продаж газобетон является и в Центрах строительных материалов «Группы ЛСР». При этом любой желающий может лично убедиться в его качестве на регулярных мастер-классах по работе с материалами производства «Группы ЛСР». Приглашаем всех оценить преимущество газобетона:
пр. Кима, 19
ул. Репищева, 10
пр. Народного Ополчения, 10
+7 (812) 334-87-87
Ежедневно: 09:00–20:00.
Интернет-магазин строительных материалов «Группы ЛСР»: sm.lsr.ru
Ответственность и качество
Строительный контроль, согласно действующей нормативной базе, осуществляется по большей части подрядчиками. Его эффективность в таком виде (как и ответственность осуществляющих эти функции организаций) зачастую вызывает нарекания в профессиональной среде.
Из чего строим?
Функции контроля качества и условий складирования строительных материалов, их лабораторные испытания, а также проверка их соответствия проектной документации сейчас полностью возложены на подрядчика. Специалисты считают, что указанные меры являются недостаточными для обеспечения объектов строительства материалами и оборудованием надлежащего качества. «Существующее законодательство на руку бракоделам, а не безопасному строительству», – убежден генеральный директор компании «ГЛЭСК» Сергей Салтыков. «Я уверен, что весь объем строительного контроля и испытаний должен осуществляться организациями, аккредитованными в национальной системе, регулярно проверяемыми на соответствие, как по кадровому, так и по материально-техническому оснащению», – считает он.
«Нередки случаи, когда недобросовестный подрядчик на стадии строительно-монтажных работ в ущерб безопасности и качеству стройки меняет решения, заложенные в проекте и прошедшие экспертизу, на более дешевые, порой даже контрафактные», – отмечает вице-президент НП «Объединение производителей строительных материалов» Алексей Агафонов. По его мнению, подобное происходит как на коммерческих стройках, так и на бюджетных. «С этим необходимо системно и комплексно бороться, в первую очередь на объектах госзаказа», – считает Алексей Агафонов. С ним соглашается Сергей Салтыков, настаивая на том, что «организация, осуществляющая строительный контроль и испытания материалов, не должна быть аффилирована со строителями».
Безответственность на практике
Очевидно, что ввиду высокой значимости строительного контроля к подобным работам должно быть привлечено особое внимание. Но на практике это далеко не всегда так. «В рамках судебных экспертиз, проводимых мной, я часто сталкиваюсь с исполнительной документацией, подписанной представителями сторон, по работам, выполненным некачественно или не выполненным вовсе», – сетует Сергей Салтыков. Начальник отдела правового и методического обеспечения административного производства Госстройнадзора Санкт-Петербурга Олег Тимощук считает, что порядок проведения строительного контроля и ответственность за ненадлежащее качество законодательством установлены. «В случае выявления после ввода объекта дефектов, которые могли стать причиной аварийной ситуации, специалисты стройконтроля могут быть привлечены к ответственности, вплоть до уголовной», – утверждает Олег Тимощук. Но правоприменение таково, что привлечь к административной или финансовой ответственности недобросовестных участников рынка оказывается затруднительно. «Если для подрядной организации подложная исполнительная документация является достаточным фактом для уголовного преследования, то доказать преступный умысел со стороны технадзора на практике невозможно», – делится опытом Сергей Салтыков.
Где резервы?
По мнению заместителя председателя Комитета государственного строительного надзора и государственной экспертизы Ленинградской области Алексея Абузова, улучшение качества строительного контроля может быть реализовано за счет повышения квалификации специалистов. «Стоит рассмотреть критерии уровня квалификации данных специалистов, а именно – определенный стаж работы, уровень и периодичность повышения квалификации и т. д.», – считает Алексей Абузов. «Законодательство предъявляет к специалистам строительного контроля довольно высокие требования: к образованию, к опыту работы», – считает Олег Тимощук. Действительно, наделенные правом осуществления строительного контроля инженеры должны в обязательном порядке быть зарегистрированы в Национальном реестре специалистов в области строительства. «Госстройнадзор при проведении проверочных мероприятий и при выдаче разрешения на ввод объекта в эксплуатацию проверяет наличие реестрового номера», – отмечает Олег Тимощук. Но Сергей Салтыков считает, что для системного повышения качества строительства этого недостаточно. «Необходимо законодательное привлечение организаций и лиц, осуществляющих строительный контроль, как минимум, к солидарной финансовой ответственности за дефекты, допущенные на строительной площадке», – считает он.