Менеджмент энергосберегающих технологий


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Специальность «Проектирование
авиационных и ракетных
двигателей»
Специализация͗
Менеджмент энергосберегающих
технологий
Энергия и её виды

Энергия

всеобщая основа природных явлений, базис культуры и всей
деятельности человека. В то же время
под
энергией
(греческое

действие, деятельность
)
понимается количественная оценка
различных форм движения материи, которые могут превращаться
одна в другую
.

Согласно представлениям физической науки,
энергия

это способность
тела или системы тел совершать работу.
Человек
в
своей
повседневной
жизни
наиболее
часто
встречается
со
следующими
видами
энергии
:
-
Механическая;
-
Тепловая;
-
Электрическая;
-
Химическая;
-
Электромагнитная;
-
Атомная ( Внутриядерная)

Энергия,
непосредственно
извлекаемая
в
природе
(энергия
топлива,
воды,
ветра,
тепловая
энергия
Земли,
ядерная),
и
которая
может
быть
преобразована
в
электрическую,
тепловую,
механическую,
химическую
называется
первичной
.
В
соответствии
с
классификацией
энергоресурсов
по
признаку
исчерпаемости
можно
классифицировать
и
первичную
энергию
.
На
рис
.
1
представлена
схема
классификации
первичной
энергии
.
Классификация первичной энергии

Энергия,
получаемая
человеком,
после
преобразования
первичной
энергии
на
специальных
установках
-
станциях,
называется
вторичной
(электрическая
энергия,
энергия
пара,
горячей
воды
и
т
.
д
.
)
.
Наиболее часто
в современной энергетике выделяют традиционную энергетику,
основанную на использовании органического и ядерного топлива, и нетрадиционную
энергетику, основанную на использовании возобновляемых и неисчерпаемых источников
энергии
.
Традиционная энергетика
электроэнергетика
теплоэнергетика
Наиболее удобный вид энергии

электрическая, которая может считаться основой
цивилизации. Преобразование первичной энергии в электрическую производится на
электростанциях: ТЭС, ГЭС, АЭС.
Производство энергии необходимого вида и снабжение ею потребителей происходит в
процессе
энергетического производства
,
в котором можно выделить
пять стадий
:
1.
Получение и концентрация энергетических ресурсов
: добыча и обогащение топлива,
концентрация напора воды с помощью гидротехнических сооружений и т.д.;
2.
Передача энергетических ресурсов к установкам, преобразующим энергию
; она
осуществляется перевозками по суше и воде или перекачкой по трубопроводам воды, нефти, газа
и т.д.;
3.
Преобразование первичной энергии во вторичную
, имеющую наиболее удобную для
распределения и потребления в данных условиях форму (обычно в электрическую и тепловую
энергию);
4.
Передача и распределение преобразованной энергии
;
5.
Потребление энергии
, осуществляемое как в той форме, в которой она доставлена
потребителю, так и в преобразованной форме.
Потребителями энергии являются:

промышленность,

транспорт,

сельское хозяйство,

жилищно
-
коммунальное хозяйство,

сфера быта и обслуживания.
Если общую энергию применяемых первичных
энергоресурсов принять за 100%, то полезно
используемая энергия составит только 35

40%,
остальная часть теряется, причем большая часть

в виде теплоты.
Энергоресурсный потенциал Земли
Основные направления нетрадиционной энергетики

Ветроэнергетика
-
Автономные
ветрогенераторы

Гелиоэнергетика
-
Солнечный
водонагреватель
-
Солнечный
коллектор
-
Фотоэлектрические
элементы

Альтернативная
гидроэнергетика
-
Приливные
электростанции
-
Волновые
электростанции
-
Мини
и
микро
ГЭС
(устанавливаются
в
основном
на
малых
реках)
водопадные
электростанции

Геотермальная
энергетика
-
Тепловые
и
электростанции
(принцип
отбора
высокотемпературных
грунтовых
вод
и
использования
их
в
цикле)
-
Грунтовые
теплообменники
(принцип
отбора
тепла
от
грунта
по
средством
теплообмена)

Космическая
энергетика
-
Получение
электроэнергии
в
фотоэлектрических
элементах,
расположенных
на
орбите
Земли
.
Электроэнергия
будет
передаваться
на
землю
в
форме
микроволнового
излучения

Водородная
энергетика
и
сероводородная
энергетика
-
Водородные
двигатели
(для
получения
механической
энергии)
-
Топливные
элементы
(для
получения
электричества)

Биотопливо
-
Получение
биодизеля
-
Получение
метана
и
синтез
-
газа
-
Получение
биогаза

Распределённое
производство
энергии
Использование нетрадиционной энергетике в
мире
Солнечная энергетика
Методы преобразования солнечной энергии
в электрическую͗
-
термодинамические (использование циклов
тепловых двигателей͕
-
термоэлектрические и термоэмиссионные
-
фотоэлектрические͕ фотогальванические͕
фотоэмиссионные
Фотогальванические гелиостанции
Гелиостанция концентрационного
параболического типа с двигателем
Стирлинга
Фотоэлектрическая установка для
производства электроэнергии и теплоты
ГЭУ
-
250 (5м2)
Термоэлектрическая солнечная
ультрафиолетовая установка
УФ
-
05 (ГУП «НПО Астрофизика»)
Летательный аппарат на солнечных батареях
«Солнечный импульс»
Экспериментальный летательный аппарат
на солнечных батареях
Схема пассивной гелиосистемы
Схема активной гелиосистемы здания
Схема гибридной гелиосистемы здания
Гибридная гелиосистема здания
Ветроэнергетика
Ветроэлектростанция
San Gorgino,
Палм
Спрингс͕ Калифорния͕ США
Рисунок 5.5.
-
Виды циклических ветряны
х двигателей: 1
-
быстроходный с
горизо
н
тальной осью вращения, 2
-
тихоходный горизонтальной осью вращения, 3
-
с
верт
и
кальной осью вращения чашечного типа, 4 с вертикальной осью вращения
рото
р
ного типа и коэффициенты полезного действия:а)
-
б)

карусельн
ых
ветродвигат
е
лей;в)
-
д)

крыльчатых ветродвигателей;е)

вихревых ВЭУ с
вертикальной осью.
Стоимость ветрогенератора для дома 26 180 $.
-
ветрогенератор (ветротурбина + генератор + мачта)
-
контроллер заряда аккумуляторных батарей
-
аккумуляторную батарея
-
инвертор
Состав ветроустановки
Гидроэнергетика
Гидроэнергетика
Это
использование
энергии
естественного
движения,
т
.
е
.
течения,
водных
масс
в
русловых
водотоках
и
приливных
движениях
.
Чаще
всего
используется
энергия
падающей
воды
.
Плотина
образует
водохранилище,
обеспечивая
постоянный
напор
воды
.
Вода
входит
в
водоприемник
и,
пройдя
по
напорному
водоводу,
вращает
гидротурбину,
которая
приводит
в
действие
гидрогенератор
.
Выходное
напряжение
гидрогенераторов
повышается
трансформаторами
для
передачи
на
распределительные
подстанции
и
затем
потребителям
.
Гидроэлектростанция
Жигулёвская гидроэлектростанция (ГЭС)
Приливная электростанция Ля Ранс͕ Франция
Несьявеллир ГеоТЭС͕ Исландия
Биотопливо
Биотопливо
Это
топливо
из
биологического
сырья,
получаемое,
как
правило,
в
результате
переработки
стеблей
сахарного
тростника
или
семян
рапса,
кукурузы,
сои
.
Существуют
также
проекты
разной
степени
проработанности,
направленные
на
получение
биотоплива
из
целлюлозы
и
различного
типа
органических
отходов,
но
эти
технологии
находятся
в
ранней
стадии
разработки
или
коммерциализации
.
Различается
:

жидкое
биотопливо
(для
двигателей
внутреннего
сгорания,
например,
этанол,
метанол,
биодизель)
;

твёрдое
биотопливо
(дрова,
солома)
;

газообразное
(биогаз,
водород)
.
Биодизель

топливо
на
основе
жиров
животного,
растительного
и
микробного
происхождения,
а
также
продуктов
их
этерификации
.
Для
получения
биодизельного
топлива
используются
растительные
или
животные
жиры
.
Сырьём
могут
быть
рапсовое,
соевое,
пальмовое,
кокосовое
масло,
или
любого
другого
масла
-
сырца,
а
также
отходы
пищевой
промышленности
.
Разрабатываются
технологии
производства
биодизеля
из
водорослей
.
Биогаз

продукт
сбраживания
органических
отходов
(биомассы),
представляющий
смесь
метана
и
углекислого
газа
.
Разложение
биомассы
происходит
под
воздействием
бактерий
класса
метаногенов
.
Биоводород

водород,
полученный
из
биомассы
термохимическим,
биохимическим
или
другим
способом,
например
водорослями
.
Экономический
эффект
По
оценкам
Merrill
Lynch
прекращение
производства
биотоплив
приведёт
к
росту
цен
на
нефть
и
бензин
на
15
%
.
Тепловые насосы

Тепловые
насосы
это
устройств
для
переноса
тепловой
энергии
от
источника
низкопотенциальной
тепловой
энергии

низкой
температурой)
к
потребителю
с
более
высокой
температурой͕
в
качестве
источника
современные
тепловые
насосы
используют
геотермальную
энергию͕
воздух
либо
вторичное
тепло
.
Тепловые насосы
Используемые источники
низкопотенциального
тепла͗

Наружный воздух͗ от
-
15 до + 15 С͘

Отводимый воздух͗ 15
-
25 С

Подпочвенная вода͗ 4

10 С

Озерная вода͗ 0

10 С

Речная вода͗ 0

10 С

Поверхностный грунт͗ 0

10 С

Глубокий (>20 м) грунт͗ 10 С
1

испаритель͖ 2

компрессор͖ 3

конденсатор͖ 4

дроссельный вентиль͖ 5

источник электрической энергии͖ 6

теплота от низкопотенциального
источника тепловой энергии͖ 7

теплота͕ отводимая от конденсатора
Водяные тепловые насосы
Воздушные тепловые насосы
Грунтовые тепловые насосы

Приложенные файлы

  • pdf 22419876
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий