Энергосберегающие технологии
Энергосберега́ющие техноло́гии, совокупность методов, способов, новых или усовершенствованных технических и технологических решений, способствующих использованию различных видов энергии и характеризующихся более высоким коэффициентом полезного использования топливно-энергетических ресурсов, в том числе альтернативных источников энергии (солнечные батареи, ветрогенераторы, гибридные системы, мини-ГЭС и др.; подробнее см. в статье Возобновляемые источники энергии). Внедрение энергосберегающих технологий в хозяйственную деятельность предприятий и частных лиц на бытовом уровне является одним из важных шагов в решении многих экологических проблем – изменения климата, загрязнения атмосферы (например, выбросами от ТЭС), истощения ископаемых ресурсов и др.
Режим энергосберегающих технологий актуален для механизмов, которые часть времени работают с пониженной нагрузкой (конвейеры, насосы, вентиляторы и др.), позволяет добиться уменьшения потерь при работе электрооборудования, в том числе конденсаторных установок и частотно-регулируемых электроприводов (гибко изменяют частоту вращения в зависимости от реальной нагрузки, что позволяет сэкономить до 30–50 % потребляемой электроэнергии). Такие энергосберегающие электроприводы и средства автоматизации могут быть внедрены на большинстве промышленных предприятий и в сфере ЖКХ – от лифтов и вентиляционных установок до автоматизации предприятий. Создана энергосберегающая установка, при работе которой часть теплоты, уходящая в трубу после сжигания на производстве природного газа, используется для выработки дополнительной энергии, способной обеспечить освещение 5 шестнадцатиэтажных зданий.
Энергосберегающие технологии в сфере строительства жилья носят комплексный характер, сюда входит оптимизация энергопотребления котельных, утепление стен, энергосберегающие кровля, краски, окна, экономичные системы обогрева и охлаждения поверхностей. Также большую экономию даёт отказ от строительства отдельных центральных котельных (образуются большие потери теплоты на трассе от поставщика до пунктов потребления) и размещение в здании индивидуального теплового пункта, оснащённого современными бесшумными насосами, компактными и эффективными пластинчатыми теплообменниками. При организации вентиляции в здании применяют системы рекуперации (утилизации для повторного использования) теплоты отработанного воздуха, которые позволяют не тратить впустую теплоту, вырабатываемую людьми, осветительными приборами, торговым и офисным оборудованием, и снижают тем самым его потребление от внешнего источника – теплосети или котельной.
Примером домов, которые в будущем позволят человеку жить в гармонии с природой, в то же время не лишая себя привычного комфорта, являются т. н. жилища нулевой энергии (zero energy house) или пассивные дома (passive house), объединяемые общим термином «энергоэффективные дома» (дом, в котором комфортная температура поддерживается зимой без применения системы отопления, а летом – без применения системы кондиционирования). Новейшие энергосберегающие технологии предлагают экономичные системы отопления (плёночные электронагреватели), работающие по принципу электрообогрева заднего стекла (монтируются в потолок, в пол и потребляют около 15 Вт/м2); теплонакопители (альтернатива электрообогревателям), аккумулирующие теплоту в ночное время и отдающие её равномерно в течение всего дня (наиболее эффективны теплонакопители там, где действуют зонные тарифы на электроэнергию – низкий ночной, высокий дневной); для эффективного и экономичного отопления дома могут использоваться тепловые насосы, извлекающие до 80 % энергии из окружающей среды, твердотопливные котлы, солнечные коллекторы, термогенераторы вихревого типа.
Рациональное использование в быту светодиодных ламп (обладают достаточной прочностью и долговечностью, что в сочетании с низкой стоимостью делает их незаменимыми в сфере энергосбережения) позволяет достичь существенной экономии электроэнергии по сравнению с традиционными источниками света – лампами накаливания (до 80 %) и люминесцентными лампами (до 40 %). Светодиодные лампы применяют в освещении подземных пешеходных переходов и автомобильных парковок, в садово-парковом и уличном освещении, освещении в ЖКХ и аварийном освещении, создавая оригинальные световые дизайнерские решения при минимуме энергозатрат.
Энергосберегающие технологии используются в транспортной отрасли; например, для легковых автомобилей разрабатываются насадки, преобразующие теплоту выхлопных газов в электричество (теплоэлектрогенератор, установленный на глушителе, преобразовывает часть теплоты выхлопных газов в электричество, которое в дальнейшем может обеспечивать работу системы климат-контроля, музыкальной системы и т. п.). Созданы высокоэффективные энергосберегающие устройства, необходимые для автомобилей с гибридным двигателем (работает на углеводородном топливе на автостраде и на электричестве в городе, благодаря чему используется меньше энергии).
Около трети потенциала энергосбережения имеют отрасли топливно-энергетического комплекса, треть сосредоточена в других отраслях промышленности и в строительстве, остальная часть – в коммунально-бытовом секторе, сельском хозяйстве, транспорте и др.