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.
Котлы CLEVER L — лучшее решение для организации крышной и уличной котельной
«Лемакс» — специализированное предприятие в сфере отопительного оборудования, которое производит газовые и электрические котлы, газовые проточные водонагреватели, а также стальные панельные радиаторы, которые соответствуют европейским и российским стандартам в области качества.
Предприятие активно развивается с 1992 года и сейчас имеет в своем активе два мощнейших производственных центра: завод по производству бытового газового оборудования и завод по производству стальных панельных радиаторов. На заводах используются лучшие технологические решения, которые делают продукцию удобной и безопасной в использовании, простой в обслуживании, эффективной в применении.
Вслед за модельным рядом котлов с микропроцессорным управлением серии CLEVER предприятие «Лемакс» организовало выпуск водогрейных котлов серии CLEVER L мощностью от 100 кВт. В настоящее время производятся котлы c номинальной теплопроизводительностью 100, 150, 180 и 200 кВт. Котлы CLEVER L рассчитаны на применение в отопительных системах, функционирующих с принудительной циркуляцией теплоносителя, демонстрируя высокую эффективность при минимальном отношении объема теплоносителя к площади и массе теплообменника.
Конструктивные особенности
Тип теплообменника «скоростной водотрубный» (вода циркулирует внутри трубы). Толщина стенок составляет 3,2 мм, а максимальное рабочее давление теплоносителя в системе отопления — 6 атмосфер.
Подобная конструкция обеспечивает прочностный запас, удобство обслуживания и возможность применения на объектах с ограничением по максимальной массе оборудования. Габариты котла позволяют переместить его в помещение через стандартный проем 900 мм, а при необходимости и демонтировать теплообменник без нарушения его герметичности.
Подключение к системе отопления осуществляется посредством фланцевого соединения с верхним расположением отводов (котел укомплектован прокладками и ответными фланцами в стандартной комплектации). Подобное решение значительно облегчает монтаж и обслуживание системы и позволяет более рационально использовать площадь котельной.
Теплообменник покрывается антикоррозионной эмалью Certa, которая выдерживает температуру до +950 °С, а также обрабатывается изнутри специализированным ингибирующим составом, обеспечивающим защиту от агрессивных воздействий (масел, соляных растворов и др.). В комплексе это способствует увеличению долговечности и надежности оборудования «Лемакс».
Основные преимущества котлов CLEVER L
- Применение алгоритма работы, обеспечивающего плавную модуляцию мощности в соотношении 1:3, что значительно расширяет область применения устройства и обеспечивает минимальную нагрузку на компоненты системы отопления.
- Высокая автоматизация работы котла, включающая розжиг, поддержание заданной пользователем температуры или рассчитываемой микропроцессором, на основании данных, полученных от датчиков, телеметрия и удаленное управление с применением промышленного протокола ModBUS.
- Высокая надежность. Котлы имеют встроенную современную защиту от замерзания, перегрева, отсутствия тяги, демонстрируют устойчивость к скачкам давления газа в диапазоне от 6 до 25 Мбар и напряжения сети в диапазоне 180–245 В.
- Расширенные возможности подключения. К котлам CLEVER L можно подключить бак косвенного нагрева, датчик уличной температуры, циркуляционные насосы, термостаты для регулирования температуры теплоносителя в зависимости от условий в помещении, системы удаленного контроля и управления.
- Возможность подключения турбонасадки «Лемакс» серии Comfort. Установка турбонасадки позволяет исключить организацию стационарного дымохода и может стать идеальным решением в условиях, когда монтаж дымохода затруднен или невозможен. Турбонасадка «Лемакс» серии Comfort для моделей котлов CLEVER L 150 кВт и CLEVER L 180 кВт поддерживает двухступенчатый режим и управляется электроникой отопительного оборудования, наилучшим образом раскрывая возможности котлов серии CLEVER L с многоклапанной модульной горелкой.
- Гарантийный период на оборудование составляет 24 месяца.
- Возможность установки котлов в каскаде.
- Использование в уличных и крышных котельных.
Напомним, что предприятие «Лемакс» является одним из ведущих отечественных производителей отопительного оборудования, в модельной матрице которого представлены настенные и напольные котлы различных модификаций, стальные панельные радиаторы и большой выбор другого оборудования. Продукция торговой марки «Лемакс» отличается высокой энергоэффективностью, поскольку базируется на передовых технологиях. Она разрабатывается для эксплуатации в российских условиях, поэтому демонстрирует долговечность и надежность, по многим характеристикам превосходит импортные аналоги. А широкий выбор котлов, радиаторов и сопутствующих товаров позволяет подобрать все необходимое для конкретного объекта с учетом его размеров, технико-эксплуатационных требований, а также климатических особенностей региона.
Котлы «Лемакс» серии CLEVER L обладают исключительными преимуществами для организации крышной и уличной котельной.
- Котлы серии CLEVER L удовлетворяют требованиям по соотношению массы к мощности от 1:1,5 до 1:2 для оборудования, применяемого для организации работы крышных котельных.
- Используется атмосферная горелка, которая создает минимальный уровень звукового давления и вибрационной нагрузки.
- Способность котла модулировать мощность создает условия для обоснованного применения котловых насосов с частотным управлением по Δt °С подачи и обратки котловой воды через теплообменник.
- Конструкция котла позволяет провести демонтаж по окончании срока эксплуатации и монтаж в уже построенной котельной без применения тяжелого грузоподъемного оборудования.
- Стандартная комплектация котла позволяет гармонично интегрировать его в общую систему автоматического контроля и управления котельной с полным доступом к параметрам работы теплогенератора по промышленному протоколу ModBUS.
- Котлы оснащены функцией управления системой принудительного дымоудаления, применение которой позволяет упростить проектирование котельной.
- Оснащение оборудования датчиком давления позволяет отображать текущее значение параметра на экране и обеспечивать защиту от превышения или снижения давления относительно заданных пределов.
Ежедневно предприятие ведет поиск эффективных точек продаж, поставляет продукцию через региональных представителей и напрямую через сайт lemax-kotel.ru, круглосуточно поддерживает точки контакта с партнерами и потребителями, регулярно участвует в специализированных выставках и внедряет инновационные технологии и подходы при производстве отопительного оборудования, проводит обучающие технические семинары и вебинары для партнеров, предоставляет всю необходимую техническую документацию и рекламную продукцию.
Контактные данные предприятия «Лемакс»:
- официальные сайты: lemax-kotel.ru и lemax-radiator.ru,
- телефон: 8-800-2008-078,
- электронная почта: info@lemax-kotel.ru.
Приобретающим оборудование торговой марки «Лемакс» предприятие гарантирует высокое качество продукции, круглосуточную техническую поддержку, наличие запасных частей и комплектующих.
Крышные котельные: экономия и энергоэффективность
В России достаточно активно в новых многоквартирных домах монтируются крышные газовые котельные. Но, по мнению экспертов, до массового внедрения такого вида децентрализованного теплоснабжения пока еще далеко. Мешают административные барьеры, консервативное мышление некоторых застройщиков и потребителей.
Автономные крышные газовые котельные в последние годы достаточно часто устанавливаются в новых многоквартирных домах (МКД). Такой формат системы теплоснабжения имеет ряд преимуществ, главные из которых — снижение затрат на доставку ресурса и повышение энергоэффективности жилого объекта. Кроме того, автономные газовые котельные позволяют жильцам домов, где они установлены, не зависеть от общегородского графика отопительного сезона.
Выгодная децентрализация
Эксперты отмечают существенный интерес застройщиков к использованию на своих объектах газовых крышных котельных. По словам представителя De Dietrich в Северо-Западном регионе, ООО «БДР Термия Рус» Олега Козлова, в ближайшее время в городах, городских агломерациях доля децентрализованных источников тепла будет расти. «Тому есть, во-первых, предпосылки, связанные с общей технико-экономической обоснованностью. Города развиваются, увеличивается ввод нового жилья в существующих районах большей этажности и площадей, идет застройка новых районов, отдаленных от узлов централизованного теплоснабжения. Во-вторых, проявляется интерес застройщиков, девелоперов, а также инвесторов среди инжиниринговых компаний к децентрализованному теплоснабжению новых объектов. При грамотном подходе это приводит к уменьшению стоимости получаемой тепловой энергии для потребителей при существенной выгоде для инвесторов за счет оптимального размещения котельных, сокращения протяженности тепловых сетей, применения мероприятий по увеличению энергетической эффективности», — отмечает он.
Специалист по техническому маркетингу ООО «Лемакс» Сергей Уваров полагает, что широкое распространение газовых крышных котельных может быть продиктовано возможностью оптимизации расхода природного газа при снижении теплопотерь в процессе транспортировки теплоносителя от теплового пункта к конечному потребителю. «Особенно данный вопрос становится актуальным из-за износа уже имеющихся тепловых сетей. Также очень важно отметить, что при переходе от централизованных к децентрализованным системам отопления снижаются затраты на содержание сетей, обеспечивающих транспортировку теплоносителя, и потребление газа на нагрев достаточно протяженных тепловых трасс. Выбор типа котельной при децентрализованном теплоснабжении зависит от конструктивных особенностей зданий, которые будут отапливаться собственными котельными, а также от технических условий, возможности того или иного типа размещения. Для обеспечения повсеместного использования вышеизложенных пунктов теплоснабжения необходимо обеспечить пропускную способность газораспределительных пунктов с созданием новых газовых магистралей, учитывающих объем газа», — подчеркивает эксперт.
За последние годы крышные газовые котельные существенно видоизменились, рассказывает руководитель управления развития собственных брендов GEFFEN Сергей Леонов. По его словам, ранее некоторые виды оборудования были очень больших размеров и сильно шумными, что в ряде случаев приводило даже к судебным разбирательствам с жильцами. Сейчас ситуация другая. На рынке выпускается современная техника с малыми габаритами. «Считаем, в настоящее время решение децентрализованного отопления не только допустимо, но и является наиболее эффективным и разумным. Оно предусматривает минимальное количество тепловых сетей в случае строительства отдельно стоящей котельной, а при строительстве крышной котельной наружные сети и вовсе отсутствуют. Поэтому, применяя современное оборудование, можно существенно снижать затраты, при этом не повышая капитальных вложений в строительство. В текущей реальности, — добавил он, — стоит отметить, что многие виды газовых котельных производятся в России, а значит, будут поставлены на объект вне зависимости от санкций и запретов».
Определяя стандарты
Если раньше организовать систему теплоснабжения целого дома было чем-то очень сложным, глобальным и громоздким, продолжает тему представитель компании-производителя WOLF Роман Гренков, то сейчас уровень развития техники позволяет предложить потребителям небольшие, компактные модели, которые доступны и удобны в обслуживании. «Но до массового развития децентрализованного теплоснабжения еще должно дорасти сознание как потребителя, так и застройщиков. Ситуация на рынке должна измениться до того момента, когда сохранность энергоресурсов станет важнее заработка, оценка энергоэффективности на долгий срок станет важнее разовой экономии, а платить собственной ответственностью за индивидуальный комфорт станет новым уровнем осознанности населения», — считает он.
Массовому применению крышных котельных в жилищном строительстве, отмечает эксперт, также, возможно, мешает недостаточная информированность проектировщиков о существовании современных решений, небольших, легких, но мощных котлах для крышных котельных. Также затрудняют внедрение крышных котельных сложные согласования. В частности, иногда мешают оформления ОПО (опасных производственных объектов) и дополнительное согласование ограничения по ГПЗУ. Для этого нужны силы, время, средства и вера в успех.
По мнению специалиста по обучению и технической поддержке ELCO Юрия Кузнецова, большинство застройщиков отдало бы предпочтение автономному теплоснабжению для своих объектов как менее затратному и быстрее окупаемому варианту. Но в настоящее время в большинстве регионов нашей страны центральное теплоснабжение имеет поддержку на административном уровне. Причиной, как видится, является возможность реконструировать существующие системы теплоснабжения за счет нового жилищного строительства. В результате чего строительными компаниями предпочтение вынужденно отдается центральным системам вопреки экономическим показателям строительства.
«В целом в России создана неплохая нормативная база по проектированию и строительству крышных котельных. Это СП 373.1325800.2018 "Источники теплоснабжения автономные" и СП 281.1325800.2016 "Установки теплогенераторные мощностью до 360 кВт, интегрированные в здание". Но хочется отметить некоторый законодательный вакуум в области автономного теплоснабжения. Ни в ФЗ № 190 "О теплоснабжении", ни в ФЗ № 210 "Об основах регулирования тарифов организаций коммунального комплекса" нет его упоминания и, следовательно, нет четких правил для строительства и эксплуатации автономных источников теплоснабжения», — констатирует он.
По словам Сергея Леонова, в настоящее время наблюдается большая путаница у проектировщиков касаемо обязательных и добровольных норм применения сводов правил. Многие проектируют крышные котельные, которые относятся к СП 373.1325800.2018 Источники теплоснабжения автономные, по СП 89.13330.2016 Котельные установки. «Но, что важно, область применения приведенных сводов правил абсолютно разная, а значит, отличается и порядок проектирования. Проектные организации делают проект крышной котельной по СП, который имеет отношение к отдельно стоящей котельной. Но там же разные нормы резервирования котельной, не учитываются нагрузки на перекрытия, шумы и прочее. Поэтому стоит обращать внимание на то, чтобы, применяя своды правил, на добровольной основе проектирование вели по действующим нормам, соответствующим типу здания, так как ответственности с проектной организации никто при этом не снимает», — подчеркивает эксперт.
По мнению Олега Козлова, вероятно, использование типовых решений при проектировании крышных котельных помогло бы ускорить процесс проектирования, согласований, а также при должном подходе и строительства котельной. Для того, чтобы данные изменения имели положительный эффект, застройщики и инженерные компании должны иметь нормативно закрепленные предпосылки для сокращения сроков реализации котельных, а потенциально и для сокращения их стоимости, по крайней мере, в типовом исполнении. Однако такие решения не должны исключать гибкости в выборе моделей оборудования и производителей.