Энергосберегающий дом – это не идеализированное представление дома будущего, а сегодняшняя реальность, которая приобретает все большую популярность. Энергосебергающим, энергоэффективным, пассивным домом или экодомом сегодня называют такое жилище, которое требует минимум расходов на поддержание комфортных условий проживания в нем. Достигается это путем соответствующих решений в сфере отопления, освещения, утепления и строительства. Какие технологии для энергосберегающих домов существуют на данный момент, и сколько ресурсов они смогут сэкономить?

№1. Проектирование энергосберегающего дома

Жилище будет максимально экономным, если оно было спроектировано с учетом всех энергосберегающих технологий. Переделать уже построенный дом будет сложнее, дороже, да и ожидаемых результатов добиться будет трудно. Проект разрабатывается опытными специалистами с учетом требований заказчика, но при этом нужно помнить, что использованный набор решений должен быть, прежде всего, экономически выгодным. Важный момент – учет климатических особенностей региона.

Как правило, энергосберегающими делают дома, в которых проживают постоянно, поэтому на первое месте выходит задача сбережения тепла, максимального использования естественного освещения и т.д. Проект должен учитывать индивидуальные требования, но лучше, если пассивный дом будет максимально компактным, т.е. более дешевым в содержании.

Одним и тем же требованиям могут отвечать различные варианты. Совместное принятие решений лучших архитекторов, проектировщиков и инженеров позволили еще на стадии разработки плана возведения помещения создать универсальный энергосберегающий каркасный дом (подробнее читайте — здесь). Уникальная конструкция кооперирует в себе все экономически выгодные предложения:

• благодаря технологии SIP-панелей строение обладает высокой прочностью;
• достойный уровень термо- и шумоизоляции, а также отсутствие мостиков холода;
• сооружение не требует привычной дорогой системы отопления;
• с использованием каркасных панелей дом строится очень быстро и характеризуется длительным сроком службы;
• помещения компактны, комфортны и удобны во время их последующей эксплуатации.

В качестве альтернативы можно использовать газобетонные блоки для возведения несущих стен, утепляя конструкцию со всех сторон и получая в итоге большой «термос». Часто используется древесина как самый экологичный материал.

№2. Архитектурные решения для энергосберегающего дома

Чтобы добиться экономии ресурсов, необходимо уделить внимание планировке и внешнему виду дома. Жилище будет максимально энергосберегающим, если учтены такие нюансы:

• правильное расположение. Дом может быть расположен в меридиональном или широтном направлении и получать разное солнечное облучение. Северный дом лучше строить меридионально, чтобы увечить приток солнечного света на 30%. Южные дома, наоборот, лучше возводить в широтном направлении, чтобы уменьшить затраты на кондиционирование воздуха;
• компактность, под которой в данном случае понимают соотношение внутренней и внешней площади дома. Оно должно быть минимальным, а достигается это за счет отказа от выпирающих помещений и архитектурных украшений типа эркеров. Получается, что самый экономный дом – это параллелепипед;
• тепловые буферы, которые отделяют жилые помещения от контакта с окружающей средой. Гаражи, веранды, лоджии, подвалы и нежилые чердаки станут отличной преградой для проникновения в комнаты холодного воздуха извне;
• правильное естественное освещение. Благодаря несложным архитектурным приемам можно в течение 80% всего рабочего времени освещать дом с помощью солнечных лучей. Помещения, где семья проводит больше всего времени (гостиная, столовая, детская) лучше расположить на южной стороне, для кладовой, санузлов, гаража и прочих вспомогательных помещений достаточно рассеянного света, поэтому они могут иметь окна на северную сторону. Окна на восток в спальне утром обеспечат зарядом энергии, а вечером лучи не будут мешать отдыхать. Летом в такой спальне можно будет вообще обойтись без искусственного света. Что же касается размера окон, то ответ на вопрос зависит от приоритетов каждого: экономить на освещении или на обогреве. Отличный прием – установка солнечной трубы. Она имеет диаметр 25-35 см и полностью зеркальную внутреннюю поверхность: принимая солнечные лучи на крыше дома, она сохраняет их интенсивность на входе в комнату, где они рассеиваются через диффузор. Свет получается настолько ярким, что после установки пользователи часто тянутся к выключателю при выходе из комнаты;
• кровля. Многие архитекторы рекомендуют делать максимально простые крыши для энергосберегающего дома. Часто останавливаются на двухскатном варианте, причем чем более пологим он будет, тем более экономным окажется дом. На пологой крыше будет задерживаться снег, а это дополнительное утепление зимой.

№3. Теплоизоляция для энергосберегающего дома

Даже построенный с учетом всех архитектурных хитростей дом требует правильного утепления, чтобы быть полностью герметичным и не выпускать теплоту в окружающую среду.

Теплоизоляция стен

Через стены уходит около 40% тепла из дома, поэтому их утеплению уделяют повышенное внимание. Самый распространенный и простой способ утепления – организация многослойной системы. Внешние стены дома обшиваются утеплителем, в роли которого часто выступает минеральная вата или пенополистирол, сверху монтируется армирующая сетка, а потом – базовый и основной слой штукатурки.

Более дорогая и прогрессивная технология – вентилируемый фасад. Стены дома обшиваются плитами из минеральной ваты, а облицовочные панели из камня, металла или других материалов монтируются на специальный каркас. Между слоем утеплителя и каркасом остается небольшой зазор, который играет роль «тепловой подушки», не позволяет намокать теплоизоляции и поддерживает оптимальные условия в жилище.

Кроме того, чтобы снизить теплопотери через стены, используют изолирующие составы в местах примыкания кровли, учитывают будущую усадку и изменение свойств некоторых материалов при повышении температуры.

Принцип работы вентилируемого фасада

Теплоизоляция кровли

Через кровлю уходит около 20% тепла. Для утепления крыши используют те же материалы, что и для стен. Широко распространены на сегодняшний день минеральная вата и пенополистирол. Архитекторы советуют делать кровельную теплоизоляцию не тоньше 200 мм независимо от типа материала. Важно рассчитать нагрузку на фундамент, несущие конструкции и кровлю, чтобы не была нарушена целостность конструкции.

Теплоизоляция оконных проемов

На окна приходится 20% теплопотерь дома. Хоть современные стеклопакеты лучше, чем старые деревянные окна, защищают дом от сквозняков и изолируют помещение от внешнего воздействия, они не идеальны.

Более прогрессивными вариантами для энергосберегающего дома являются:

• селективные стекла, которые работают по принципу земной атмосферы. Они впускают коротковолновое излучение, но не выпускают тепловые лучи, создавая «парниковый эффект». Селективные стекла бывают И- и К-типа. На И-стекла покрытие наносится в вакууме уже на готовый материал. На К-стекла покрытие наносят в процессе изготовления, используя химическую реакцию. И-стекла считают более эффективными, так как они сохраняют 90% тепла, в то время как К-стекла – 70%;
• селективные стекла с инертным газом максимально сокращают теплопотери через окна. Теплопроводность используемого инертного газа ниже, чем воздуха, поэтому дом почти не теряет через них теплоту.

Теплоизоляция пола и фундамента

Через фундамент и пол первого этажа теряется по 10% теплоты. Пол утепляют теми же материалами, что и стены, но можно использовать и другие варианты: наливные теплоизоляционные смеси, пенобетон и газобетон, гранулобетон  с рекордной теплопроводностью 0,1 Вт/(м°С). Можно утеплить не пол, а потолок подвала, если подобный предусмотрен проектом.

Фундамент лучше утеплять снаружи, что поможет защитить его не только от промерзания, но и от других негативных факторов, в т.ч. влияния грунтовых вод, перепадов температур и т.д. В целях утепления фундамента используют напыляемый полиуретан, керамзит и пенопласт.

№4. Рекуперация тепла

Тепло из дома уходит не только через стены и кровлю, но и через вентиляционную систему. Чтобы уменьшить расходы на отопление используют приточно-вытяжные вентиляции с рекуперацией.

Рекуператором называют теплообменник, который встраивается в систему вентиляции. Принцип его работы заключается в следующем. Нагретый воздух через вентиляционные каналы выходит из комнаты, отдает свое тепло рекуператору, соприкасаясь с ним. Холодный свежий воздух с улицы, проходя сквозь рекуператор, нагревается, и поступает в дом уже комнатной температуры. В результате домочадцы получают чистый свежий воздух, но не теряют тепло.

Подобная система вентиляции может использоваться вместе с естественной: воздух будет поступать в помещение принудительно, а выходить за счет естественной тяги. Есть еще одна хитрость. Воздухозаборный шкаф может быть отнесен от дома на 10 метров, а воздуховод проложен под землей на глубине промерзания. В этом случае еще до рекуператора летом воздух будет охлаждаться, а зимой – нагреваться за счет температуры почвы.

№5. Умный дом

Чтобы сделать жизнь более комфортной и при этом экономить ресурсы, можно снабдить дом умными системами и техникой, благодаря которым уже сегодня возможно:

• задавать температуру в каждой комнате;
• автоматически понижать температуру в комнате, если в ней никого нет;
• включать и выключать свет в зависимости от присутствия человека в помещении;
• настраивать уровень освещенности;
• автоматически включать и выключать вентиляцию в зависимости от состояния воздуха;
• автоматически открывать и закрывать окна для поступления в дом холодного или теплого воздуха;
• автоматически открывать и закрывать жалюзи для создания необходимого уровня освещения в помещении.

№6. Отопление и горячее водоснабжение

Гелиосистемы

Самый экономный и экологичный способ отапливать помещение и подогревать воду – это использовать энергию солнца. Возможно это благодаря солнечным коллекторам, установленным на крыше дома. Такие устройтсва легко подсоединяются к системе отопления и горячего водоснабжения дома, а принцип их работы заключается в следующем. Система состоит из самого коллектора, теплообменного контура, бака-аккумулятора и станции управления. В коллекторе циркулирует теплоноситель (жидкость), который нагревается за счет энергии солнца и через теплообменник отдает тепло воде в баке-аккумуляторе. Последний за счет хорошей теплоизоляции способен долго сохранять горячую воду.  В этой системе может быть установлен нагреватель-дублер, который догревает воду до необходимой температуры в случае пасмурной погоды или недостаточной продолжительности солнечного сияния.

Коллекторы могут быть плоскими и вакуумными. Плоские представляют собой коробку, закрытую стеклом, внутри нее находится слой с трубками, по которым циркулирует теплоноситель. Такие коллекторы более прочные, но сегодня вытесняются вакуумными. Последние состоят из множества трубок, внутри которых находятся еще трубка или несколько с теплоносителем. Между внешней и внутренней трубками – вакуум, который служит теплоизолятором. Вакуумные коллекторы более эффективны, даже зимой и в пасмурную погоду, ремонтопригодны. Срок службы коллекторов около 30 лет и более.

Тепловые насосы

Тепловые насосы используют для отопления дома низкопотенциальное тепло окружающей среды, в т.ч. воздуха, недр и даже вторичное тепло, например от трубопровода центрального отопления. Состоят такие устройства из испарителя, конденсатора, расширительного вентиля и компрессора. Все они связаны замкнутым трубопроводом и функционируют на основе принципа Карно. Проще говоря, теплонасос подобен по работе холодильнику, только функционирует наоборот. Если в 80-х годах прошлого века тепловые насосы были редкостью и даже роскошью, то уже сегодня в Швеции, например, 70% домов отапливаются подобным образом.

Конденсационные котлы

Обычные газовые котлы работают по достаточно простому принципу и расходуют при этом много топлива. В традиционных газовых котлах после сжигания газа и нагревания теплообменника топочные газы улетучиваются в дымоход, хотя несут достаточно высокий потенциал. Конденсационные котлы за счет второго теплообменника отбирают теплоту у конденсируемых паров воздуха, за счет чего КПД установки может превышать даже 100%, что вписывается в концепцию энергосберегающего дома.

Биогаз в качестве топлива

Если скапливается много органических отходов сельского хозяйства, то можно соорудить биореактор для получения биогаза. В нем биомасса благодаря анаэробным бактериям перерабатывается, в результате чего образуется биогаз, состоящий на 60% из метана, 35% — углекислого газа и на 5% из прочих примесей. После процесса очистки он может использоваться для отопления и горячего водоснабжения дома. Переработанные отходы преобразуются в отличное удобрение, которое может использоваться на полях.

№7. Источники электроэнергии

Энергосберегающий дом должен использовать электроэнергию максимально экономно и, желательно, получать ее из возобновляемых источников. На сегодняшний день для этого реализована масса технологий.

Ветрогенератор

Энергия ветра может преобразовываться в электричество не только большими ветряными установками, но и с помощью компактных «домашних» ветряков. В ветряной местности такие установки способны полностью обеспечивать электроэнергией небольшой дом, в регионах с невысокой скоростью ветра их лучше использовать вместе с солнечными батареями.

Сила ветра приводит в движение лопасти ветряка, которые заставляют вращаться ротор генератора электроэнергии. Генератор вырабатывает переменный нестабильный ток, который выпрямляется в контроллере. Там происходят зарядка аккумуляторов, которые, в свою очередь, подключены к инверторам, где и идет преобразование постоянного напряжения в переменное, используемое потребителем.

Ветряки могут быть с горизонтальной и вертикальной осью вращения. При разовых затратах они надолго решают проблему энергонезависимости.

Солнечная батарея

Использование солнечного света для производства электроэнергии не так распространено, но уже в ближайшем будущем ситуация рискует резко измениться. Принцип работы солнечной батареи очень прост: для преобразования солнечного света в электричество используется p-n переход. Направленное движение электронов, провоцируемое солнечной энергией, и представляет собой электричество.

Конструкции и используемые материалы постоянно совершенствуются, а количество электроэнергии напрямую зависит от освещенности. Пока наибольшей популярностью пользуются разные модификации кремниевых солнечных батарей, но альтернативой им становятся новые полимерные пленочные батареи, которые пока находятся в стадии развития.

Экономия электроэнергии

Полученное электричество нужно уметь расходовать с умом. Для этого пригодятся следующие решения:

• использование светодиодных ламп, которые в два раза экономнее люминисцентных и почти в 10 раз экономнее обычных «лампочек Ильича»;
• использование энергосберегающей техники класса А, А+, А++ и т.д. Пусть изначально она чуть дороже, чем те же устройства с более высоким энергопотреблением, в будущем экономия будет значительной;
• использование датчиков присутствия, чтобы свет в комнатах не горел зря, и прочих умных систем, о которых было сказано выше;
  
• если пришлось использовать электричество для отопления, то обычные радиаторы лучше заменить на более совершенные системы. Это тепловые панели, которые расходуют в два раза меньше электроэнергии, чем традиционные системы, что достигается за счет использования теплоаккумулирующего покрытия. Подобную экономию обеспечивают и монолитные кварцевые модули, принцип действия которых основан на способности кварцевого песка накапливать и удерживать теплоту. Еще один вариант – пленочные лучистые электрические нагреватели. Они крепятся на потолок, а инфракрасное излучение нагревает пол и предметы в комнате, за счет чего достигается оптимальный микроклимат помещения и экономия электричества.

№8. Водоснабжение и канализация

В идеале, энергосберегающий дом должен получать воду из скважины, расположенной под жилищем. Но когда вода залегает на больших глубинах или качество ее не отвечает требованиям, от подобного решения приходится отказываться.

Бытовые стоки лучше пропускать через рекуператор и отбирать у них теплоту. Для очистки сточных вод можно использовать септик, где преобразование будет совершаться за счет анаэробных бактерий. Полученный компост является хорошим удобрением.

Для экономии воды неплохо бы уменьшить объем сливаемой воды. Кроме того, можно воплотить в жизнь систему, когда вода, используемая в ванной и раковине, применяется для слива в унитазе.

№9. Из чего строить энергосберегающий дом

Конечно же, лучше использовать максимально природное и натуральное сырье, производство которого не требует многочисленных стадий обработки. Это древесина и камень. Предпочтение лучше отдавать материалам, производство которых осуществляется в регионе, ведь таким образом снижаются растраты на транспортировку. В Европе пассивные дома стали строить из продуктов переработки неорганического мусора. Это бетон, стекло и металл.

Если один раз уделить внимание изучению энергосберегающих технологий, продумать проект экодома и вложить в него средства, в последующие годы расходы на его содержание будут минимальными или даже стремиться к нулю.

Энергосберегающие технологии будущего | Статья в сборнике международной научной конференции

В статье исследованы современные проблемы в сфере энергосбережения. Проанализированы основные направления энергосбережения, которые осуществляются путём внедрения новых технологий и оборудования, позволяющих сокращать потери энергоресурсов. Акцентировано внимание на том, что в последние годы в отечественной энергетике накопилось немало сложных проблем, требующих эффективного и быстрого решения. Среди них первоочерёдными являются проблемы надёжного и качественного энергообеспечения, повышение энергетической безопасности, разработки и внедрения энергосберегающих технологий, поиск новых источников энергии, развития возобновляемой энергетики, совершенствование структуры энергетики, интеграция энергетики страны с Европейской энергетической системой, повышение безопасности эксплуатации энергетических объектов.

Ключевые слова:энергосбережение, технологии, топливо, экология, энергетика, энергия.

Развитие экономики Российской Федерации в значительной степени зависит от решения задачи обеспечения энергоносителями. В условиях сокращения мировых запасов углеводородов и роста на них цен, решение энергетических проблем только приобретает всё более актуальный характер.

Энергоэффективность и энергосбережение являются приоритетными направлениями энергетической политики большинства стран мира. Прежде всего это обусловлено исчерпанием невозобновляемых топливно-энергетических ресурсов, отсутствием реальных альтернатив их замены, наличием рисков и значительных затрат при их производстве и транспортировке. В последнее время эти факторы приобретают всё большее значение в связи с общей нестабильностью в регионах добычи ТЭР, напряжением на топливно-ресурсных рынках и неблагоприятными прогнозами по дальнейшему росту цен на энергоресурсы. Развитые страны мира, которые уже достигли значительных успехов в решении проблем энергоэффективности, продолжают поиск новых источников энергообеспечения и разработку мероприятий по энергосбережению, что является позитивным примером для Российской Федерации.

Сегодня мир пытается решать проблему энергоносителей на основе новых подходов, в основе которых являются: во-первых, улучшение технологического процесса с точки зрения энергоёмкости производства; во-вторых, развитие энергосбережения; в-третьих, расширение производства энергии за счёт восстанавливающих источников. В экономически развитых странах доля энергии, производимой на восстанавливающих источниках, растёт.

Эффективное использование энергии — один из интегральных показателей развития экономики, науки и социокультурного развития нации. По этому показателю Россия находится в числе государств, где стагнация существующего положения может спровоцировать серьёзный экономический кризис со следующими масштабными социальными потрясениями.

Министр энергетики России Александр Новак на открытии Третьего международного форума по энергоэффективности и энергосбережению ENES-2014 отметил, что «В последние пять лет теме энергосбережения уделяется довольно большое внимание, и эффект уже заметен: создана законодательная база, вышли соответствующие федеральный закон и государственная программа, изданы необходимые нормативно-правовые документы, действуют программы по энергоэффективности в каждом субъекте России» [5].

Значительные энергозатраты имеют место в промышленном производстве, особенно таких его отраслях как металлургия, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. Доля энергии в стоимости продукта здесь составляет 30–50 %. На отдельных предприятиях этот показатель достигает 60 %. Несмотря на то, что правительством Российской Федерации были предприняты масштабные директивные меры в области энергоэффективности, на единицу ВВП в нашей стране затрачивается в два раза больше энергии по сравнению со странами-членами МЭА [6].

А это значит, что изготовленный в Российской Федерации товар будет иметь себестоимость значительно выше по сравнению с аналогичным зарубежным образцом.

Высокая энергозатратность деятельности предприятий придаёт особую актуальность проблеме энергосбережения во всех отраслях, что требует снижения энергоёмкости технологических процессов и перехода на энергосберегающие технологии.

Чтобы решить такую задачу, необходимо сосредоточиться на изучении технологий, которые позволяют проводить анализ важнейших сторон проблемы и определить пути, средства и методы её решения.

Интерес к исследованиям, посвящённым проблемам разработки и внедрения энергосберегающих технологий, в последние годы стремительно возрастает в ведущих мировых научных центрах. Множество исследований было проведено в исследовательских центрах стран ЕС, США, Японии и т. д.

Развитые страны мира, прежде всего, страны ЕС, которые уже достигли значительных успехов в решении проблем энергоэффективности, продолжают поиск новых источников энергообеспечения и разработку мероприятий по энергосбережению. Учитывая ситуацию, которая сегодня складывается, решение этих проблем будет происходить в условиях общей нестабильности в мире (в том числе и на топливно-ресурсных рынках), неблагоприятных прогнозов относительно дальнейшего роста цен на энергоресурсы и незначительных иностранных инвестиций в отечественный рынок.

Целью данной работы является изучение перспектив использования и особенностей внедрения энергосберегающих технологий в современных условиях углубления проблем мировой экономики.

Итак, мы выяснили, что интерес к информации об энергосберегающих технологиях и мероприятиях нарастает. Это неудивительно, ведь от их внедрения и применения зависит более эффективное использование топливно-энергетических ресурсов и существенное снижение денежных затрат. Основные направления в энергосберегающих технологиях можно разделить на несколько категорий: экономия тепловой энергии при производстве, в транспорте и потреблении; экономия электрической энергии; экономия воды при водозаборе, транспортировке и потреблении; экономия топлива в производстве электрической и тепловой энергии; учёт воды, газа, тепла и электричества; энергоаудит, составление энергетических паспортов, энергетические обследования, создание энергетических паспортов; возобновляемые источники тепловой и электрической энергии.

Растущие цены на энергоносители стимулируют экономно их использовать: бестопливные установки для производства электроэнергии, аккумулирование тепловой энергии, остекление лоджий и балконов, замена ламп накаливания на люминесцентные и энергосберегающие лампы, создание и внедрение инфракрасных датчиков движения и присутствия, использование частотно-регулируемых приводов и многие другие направления. Вектор нашего настоящего и будущего в развитии и жизнедеятельности человека лежит через энергосберегающие технологии.

Опыт развитых стран мира свидетельствует о сокращении потребления традиционных и о переходе на альтернативные ресурсы энергии.

Высокая цена на традиционные энергоносители заставляет экономнее их тратить, а в будущем и вовсе от них отказаться. Таким образом, например, сооружение будет представлять собой энергонезависимый объект. Для достижения этих целей следует максимально использовать энергию альтернативных источников энергии. Тем более, что по базовому сценарию, который был предоставлен Международным энергетическим агентством (МЭА), мировой спрос на энергию к 2030 году возрастёт примерно в два раза [12]. Из этого следует, что необходимо использовать весь накопленный опыт в энергосберегающих технологиях уже сейчас, и продолжать осваивать новые энергоэффективные технологии.

Согласно Государственной программе Российской Федерации «Энергоэффективность и развитие энергетики», утверждённой Правительством Российской Федерации в 2014-м году, на период до 2020 года предусматривается сформировать эффективную систему, стимулирующую и поддерживающую повышение энергетической эффективности, обеспечивающую снижение энергоёмкости валового внутреннего продукта Российской Федерации на 13,5 % [1]. Должны быть приняты меры, направленные на сокращение энергозатрат в производстве энергоёмкой продукции, необходимо внедрить экономический механизм заинтересованности в экономии топливно-энергетических ресурсов, новых энергосберегающих малозатратных технологий, ввести на энергоёмких предприятиях автоматизированную систему учёта и управления расхода энергоносителей.

Одно из приоритетных направлений развития отечественной и мировой энергетики — использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии, которыми являются метан угольных месторождений, ветроэнергетика и энергия солнца. Активизация разработки этих источников энергии позволит не только поднять энергетику страны на высокий уровень, значительно снизить цену на потребление электроэнергии, но и поставить экономику в один ряд с более развитыми странами. Поэтому стратегической задачей энергетики является внедрение энергосберегающих технологий, в частности выработки альтернативных источников энергии. К альтернативным энергоносителям относятся торф, горючие сланцы, природные битумы, газы угленосных отложений, водорастворимые газы, нефть и газ в породах с низкой проницаемостью, гидраты углеводородных газов, геотермальная энергия, энергия солнца, ветра, океана, биоэнергия, энергия малых рек, водородная энергия, энергия силикатов, топливных элементов и вторичные энергоресурсы. В мире всё чаще автомобили, автобусы, поезда, самолёты и даже подводные лодки заменяют традиционное топливо на водород. Весной этого года было объявлено о завершении создания первого в мире «водородного» трамвая в Китае. Китайская локомотиво-строительная компания CSR Sifang завершила работы по созданию первого в мире трамвая, использующего топливные элементы, и трамвай сдан в эксплуатацию. В данное время только Китай располагает подобными технологическими решениями — впервые топливные элементы применены в рельсовом транспорте [3].

Согласно государственной энергетической концепции Германии, 35 % электроэнергии в ФРГ до 2020 года должно будет производиться из возобновляемых источников, а до 2050 года доля энергии из солнца и ветра должна вырасти до 80 %. [8].

Объём использования возобновляемых источников энергии постоянно растёт, значительные средства тратятся на разработку новых технологий и технических средств их применения. Этому способствует экологическая чистота использования геотермальных, солнечных, ветровых, приливных и других электростанций по сравнению с тепловыми.

Так, сельское хозяйство для производства продуктов питания может обходиться дизельным топливом или биотопливом, которое можно производить из сахарной свёклы, соломы, еловой ветки, рапса, водорослей [9, с. 25; 3]. Большинство стран мира приняли биоэнергетические программы. Особенно стремительное развитие биоэнергетики наблюдается в странах-членах ЕС. Развитие этой инновационной отрасли обусловлено, в том числе, и благодаря формированию технологических платформ (ТП). такой же механизм развития инноваций в настоящее время начинает использоваться и в России, где среди утверждённого перечня 29 технологических платформ является ТП «Биоэнергетика» [11]. Возможно использование технически доступных, но еще незадействованных гидроресурсов рек.

В развитых странах осуществляются крупные инвестиции в новые научные разработки, главная цель которых — удешевление солнечной энергии, идёт формирование новых рынков потребления. Достаточно вспомнить программу «Миллион солнечных крыш» в США, «100000 солнечных крыш» в Германии и Италии и другие. Правительства США, Японии и Западной Европы стимулируют потребление солнечной энергии населением, в первую очередь, потому что эта энергия экологически чистая и позволяет экономить ограниченные ресурсы органического топлива.

Последние исследования в области энергосберегающих технологий демонстрируют целесообразность использования солнечных систем питания на транспорте. Первым серийным автомобилем, который использует солнечную энергию, является гибридный автомобиль Toyota Prius корпорации Toyota Motor Corporation (Япония).

В Германии принят закон, согласно которому каждый гражданин имеет право получить беспроцентный кредит в банке для покупки солнечных батарей мощностью от 3 до 5 кВт. Правительство поощряет владельцев солнечных батарей, которые в дневное время включаются через инверторы в городскую сеть и подпитывают её, получая плату за 1 кВт/ч 0,5 евро. А ночью город отдаёт своим гражданам необходимое им количество электроэнергии по цене 0,1 евро за кВт/ч.

В Российской Федерации до конца 2015 года должно быть введено в эксплуатацию около 175 МВт. Система поддержки ВИЭ (возобновляемые источники энергии) на оптовом рынке действует с 2013 года. В соответствии с постановлением Правительства РФ N 449 от 28.05.2013 «О механизме стимулирования использования ВИЭ на оптовом рынке электроэнергии и мощности» [2], раз в год ОАО «АТС» отбирает проекты строительства ветровых электростанций, солнечных электростанций и малых ГЭС, с которыми будут заключены договоры на поставку мощности, гарантирующие возврат инвестиций за счёт повышенных платежей потребителей [10].

Необходимость изменения акцента энергетической политики в пользу рационализации энергопотребления очевидна. Этот путь позволит одновременно решить ещё целый ряд проблемных вопросов: повысить конкурентоспособность отечественных товаров за счёт уменьшения энергетической составляющей себестоимости; провести обновление значительной части основных фондов на основе внедрения новых эффективных технологий как в энергетике, так и в экономике в целом; уменьшить вредные выбросы в окружающую среду (что очень важно при нынешней экологической ситуации в стране). Всё это приблизит нашу страну к европейским стандартам энергобезопасности, составляющие которой — энергоэффективность и экологическая приемлемость — являются приоритетными в странах ЕС.

В целом комплексное развитие всех направлений ресурсосбережения позволит сформировать новую идеологию хозяйствования, базирующуюся на экономном использовании имеющейся ресурсной базы, оптимальном соотношении первичных и вторичных ресурсов и малоотходном производственном цикле.

Определение приоритетности построения энергосберегающей структуры ТЭБ потребует сосредоточения усилий государства и направления инвестиций на развитие нетрадиционных и возобновляемых источников энергии и реализацию потенциала энергосбережения, что приблизит показатель энергоёмкости ВВП к мировому уровню.

Анализируя состояние эффективности энергопотребления в Российской Федерации по сравнению с другими странами и регионами мира, можно сформулировать одно из основных требований обеспечения энергетической безопасности — необходимость достижения высокого уровня энергоэффективности производства, а именно: достижение общемирового уровня энергоёмкости ВВП.

Таким образом, необходимость устойчивого энергоснабжения населения и экономики страны, снижение техногенной нагрузки на окружающую среду, снижение социальной напряжённости в сфере энергетики, общее повышение уровня энергетической безопасности Российской Федерации потребует решения проблем, связанных с целым рядом энергетической эффективности экономики страны, значительными затратами общества на своё энергообеспечение. Различные факторы влияния уровня энергетической эффективности на энергетическую безопасность, хотя и в разной степени, но однозначно показывают положительную роль повышения уровня энергетической эффективности в обеспечении энергетической безопасности страны.

Литература:

1.         Постановление Правительства РФ от 15 апреля 2014 г. N 321 «Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Энергоэффективность и развитие энергетики». — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://minenergo.gov.ru/upload/iblock/b6b/b6b29df2dcbb578dc1073b4fb18f9412.pdf

2.         Постановление Правительства РФ от 28.05.2013 N 449 (ред. от 17.02.2014) «О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности» (вместе с «Правилами определения цены на мощность генерирующих объектов, функционирующих на основе возобновляемых источников энергии»). — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_146916/

3.         Биотопливо на основе водорослей. Нам поможет новый микроб // Джулия Беларделли | La Repubblica. — InoPressa. — 31.01.2012. — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.inopressa.ru/article/31Jan2012/repubblica/bio.html

4.         В Китае создан первый в мире «водородный» трамвай. — 23.03.2015. — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://geektimes.ru/post/247574/

5.         В России недостаточно энергоэффективных и энергосберегающих технологий // Ведомости. — № 3679 от 20.11.2014. — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.vedomosti.ru/business/news/2014/11/20/novak-v-rossii-nedostatochno-energoeffektivnyh-i

6.         Детальный обзор энергетической политики Россия-2014 // Официальный сайт Международного энергетического агентства. — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.iea.org/russian/relationswithrussia/

7.         До конца 2015 года в РФ должно быть введено в эксплуатацию около 175 МВт // Ассоциация солнечной энергетики России/ — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://pvrussia.ru/

8.         Российский уголь греет немцев // Интернет-издание “Газета.ru” от 14.02.2015. — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.gazeta.ru/business/2015/02/13/6411501.shtml

9.         Сибикин Ю. Д. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. / Ю. Д. Сибикин, М. Ю. Сибикин. — М.: Кнорус, 2010. — 228 с.

10.     Солнечная энергетика России: перспективы и проблемы развития // Государственная информационная система в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://gisee.ru/articles/solar-energy/24510/

11.     Технологическая платформа «Биоэнергетика». Официальный сайт. — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.tp-bioenergy.ru/

12.     World Energy Outlook Special Report 2015: Energy and Climate Change — Executive Summary — Russian version. — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/weo-2015-special-report-energy-climate-change—executive-summary—russian-version.html

Основные термины (генерируются автоматически): Российская Федерация, энергетическая безопасность, возобновляемый источник энергии, развитая страна мира, доля энергии, солнечная энергия, энергетическая эффективность, Япония, общая нестабильность, Государственная программа.

Энергосбережение в строительстве: инновации и мнение профессионала

Энергосбережение в строительстве требует не малых затрат затрат — от 5% до 10% от стоимости объекта строительства. Тем не менее, внедрение энергосберегающих технологий на этапе застройки не только повысит уровень комфорта в помещениях, но поможет в дальнейшем экономить энергоресурсы и снизить затраты на их использование. Одна из основных задач энергосбережения – минимизация расходов на приобретение топливно-энергетических ресурсов, обеспечивающая, в свою очередь, увеличение прибыли. Кроме того, бонус от внедрения энергосберегающих технологий – снижение нагрузки на окружающую среду. Исключительно важно повышать энергоэффективность на этапе строительства новых зданий различного назначения.

Воспользуйтесь нашими услугами

При возведении зданий в последнее время начали активно применяться такие энергосберегающие мероприятия, как использование тепла солнечной радиации, усиление теплозащиты и герметичности ограждающих конструкций, монтаж вакуумных стеклопакетов и не только. Теплоизоляция – ключевой аспект вопроса энергосбережения в строительстве.

Это достигается за счет применения современных качественных теплоизоляционных материалов (пенополистирол) и строительных материалов с более низкой теплопередачей (газобетонные, керамзитобетонные блоки, поризованная керамика). Также в системе утепления используется комплексная защитная термооболочка вокруг здания.

Утепляются конструкции фундамента, контактирующие с грунтом, скатные и плоские крыши, монтируются вентилируемые фасады, благодаря которым положительные температуры направляются в зону несущих конструкций. Известно, что значительные потери тепла происходят по причине установки негерметичных окон. Поэтому сегодня в качестве основной энергосберегающей меры в строительстве применяется остекление высокого качества (например, тройные стеклопакеты, заполненные инертным газом).

Также на рынке появилась и другая эффективная технология – «тепловое зеркало». Ее суть в следующем: между обычными стеклами внутри стеклопакета натягивается полимерная прозрачная мембрана с низкоэмиссионным покрытием. Ее толщина 0,075 мм. Задерживая тепловое излучение, «тепловое зеркало» практически не снижает способность конструкции пропускать свет.

Вакуумные стеклопакеты – еще одна инновация. Между двумя стеклами толщиной 4 мм остается зазор около 0,5 или 0,7 мм, из которого впоследствии откачивается воздух. Известна также конструкция стекла, вырабатывающего электрический ток. Стекло покрывается особым полимерным составом, благодаря чему работает как солнечная батарея.

Помимо прочего, на сегодняшний день энергосбережение в строительстве реализуется благодаря использованию активной и пассивной энергосберегающих систем «солнечного» дома.

Пассивная заключается в применении специальных архитектурных приемов на этапе проектирования: строительство дома по оси юг – север, избегание затенения южной стены, устройство тепловых тамбуров на входе, термоизоляция наружных стен, использование помещений с верхним дневным светом, выполняющих функцию тепловых аккумуляторов.

Активная система энергосбережения предусматривает использование тепловых солнечных коллекторов, солнечных батарей, автоматическое регулирование тепловых и световых режимов.

Однако такие системы возведения «солнечного» дома не всегда актуальны при строительстве многоэтажных домов.

В многоэтажках в качестве энергосберегающих мер применяются, например, усовершенствованные теплоизоляционные материалы, устанавливаются индивидуальные тепловые пункты с возможностью автоматической регулировки подачи тепла, системы управления освещением с датчиками присутствия и пр.

Энергосбережение в строительстве не стоит на месте. На рынке постоянно появляются новые технические решения, призванные снизить энергопотребление, повысить энергоэффективность зданий, сэкономить на использовании энергии.

Сегодня наш собеседник  Михаил Чучалин – российский предприниматель, на протяжении многих лет успешно внедряющий энергосберегающие технологии в ходе промышленного и гражданского строительства.

– Михаил Павлович, что, на ваш взгляд, препятствует повышению энергоэффективности российских компаний и достаточно ли им принимать меры по энергосбережению для того, чтобы считаться энергоэффективными?

– Современные программы энергосбережения зачастую являются формальными и подменяют понятие энергоэффективности более узким понятием энергосбережения. Действительно, чтобы компания стала энергоэффективной, недостаточно сменить лампочки в ее помещениях на энергосберегающие и заменить старые оконные рамы на современные стеклопакеты. Есть несколько причин недостаточно быстрого внедрения инновационных технологий в этой сфере. Более низкие, по сравнению с зарубежными странами, тарифы на топливно-энергетические ресурсы делают экономический эффект от внедрения таких технологий не столь впечатляющим, но все же он достаточно существенен для рачительного хозяина. Экологическая грамотность руководителей компаний и граждан в последние годы существенно возросла, но еще не обеспечила всеобщего понимания ответственности каждого за экологию региона, страны, планеты в целом. Кроме того, внедрение энергосберегающих технологий должно проводиться комплексно и последовательно, и лучше это делать в сотрудничестве с профессионалами, а не по наитию или «для галочки».

– Ваша компания является таким профессиональным партнером, предлагающим комплекс решений, алгоритм внедрения энергосберегающих технологий на стадии строительства и реновации зданий?

– Да, уже более восьми лет я руковожу компаниями, продвигающими новые технологии в сфере строительства, применение энергосберегающих технологий. Мы разрабатываем предпроектную документацию и проектно-технические решения, поставляем и монтируем энергоэффективное оборудование при строительстве новых и реконструкции существующих производственных и непроизводственных объектов. Каждая из таких внедряемых технологий имеет свой срок окупаемости и первоначальную цену внедрения в производство, а также процент эффективности от внедрения. И мы разъясняем заказчику преимущества тех или иных технологий энергосбережения.

По уровню использования «зеленых» и энергоэффективных технологий Россия еще заметно отстает от развитых стран, недостаточно распространены и знания о современных макротехнологиях, радиоэлектронных, компьютерных, био- и нанотехнологиях. В сфере строительства и жилищно-коммунального хозяйства помимо энергосбережения существенное значение имеют утилизация отходов, обеспечение качественной питьевой водой, использование «зеленых» технологий при благоустройстве придомовых территорий.

– Какие этапы может включать в себя алгоритм внедрения энергоэффективных технологий? Какие из составляющих алгоритма наиболее проблемны на практике?

– Успешное и рентабельное производство — это, конечно, результат аналитической работы, контроля и экономии, в том числе сокращения затрат на энергоресурсы. Но начинать необходимо с ликбеза, экологического просвещения и обмена знаниями о том, что такое энергоэффективность. Команда должна понимать, что эффективным может считаться экономически целесообразное использование топливно-энергетических ресурсов с учетом современного уровня развития технологий. Далее предстоит рассмотреть законодательные нормы, в том числе экологические, ведь предприятие существует в правовом поле. Затем необходимо провести энергоаудит, вычисление доли затрат на получение энергии в себестоимости и детальное исследование предприятия, анализ энергопотребления. Проанализировав текущий уровень технологий, мы сможем понять, какие новые технологии применимы в данном конкретном проекте. Может быть предложено несколько вариантов, из которых будет выбран оптимальный – с учетом финансовых возможностей. В период внедрения новых технологий также необходим постоянный мониторинг изменений.

Несомненно, одной из важнейших составляющих алгоритма является энергетический аудит – исследование здания для определения его состояния, класса эффективности использования топливно-энергетических ресурсов. Абсолютное большинство зданий советского времени обладает изношенными системами и относится к самым низким энергетическим классам  – F и E. Здесь и возникает проблема: высокая стоимость аудита и последующего устранения причин неэффективного расходования энергии не стимулирует собственников и управляющие компании проводить экспертизу перед началом реновации. Мероприятия по повышению энергоэффективности носят избирательный характер, что разрушает целостность сооружения как системы, делает ее разбалансированной.

– Какие технологии строительства сегодня относят к числу энергоэффективных?

– Применяемые технологии могут различаться в зависимости от региона, климатических условий, в которых ведется строительство. Это могут быть технологии теплоизоляции и герметизации стен и кровли, реновация инженерных систем с применением терморегуляторов. А также рекуперация тепла в системах вентиляции, когда с помощью специальных пластин тепло забирается из отработанного воздуха и передается свежему потоку. А еще – установка тепловых насосов (в том числе с использованием альтернативных источников энергии), установка солнечных коллекторов, замена окон и дверей, энергосберегающее освещение и использование энергоэффективной бытовой техники.

– Что понимается под солнечными коллекторами, насколько широк выбор подобного оборудования?

– Выбор есть, он во многом зависит от финансовых возможностей. Сегодня актуальны гелиоактивные здания – они способны сберегать тепло в пассивном режиме или активно преобразовывать солнечную энергию. Могут применяться фотоэлементы, термовоздушные электростанции или аэростаты – генерация водяного пара в баллонах. При выборе технологии учитываются также архитектурные особенности зданий, уклон территории и конструкция крыши. Это позволяет максимально использовать солнечный свет. Альтернативные источники энергии – солнечной, ветра, тепла земных недр, биологического топлива очень перспективны для промышленных объектов.

– Вы являетесь постоянным участником международного форума «Энергоэффективность и энергосбережение» под эгидой Министерства энергетики Российской Федерации. Как вы оцениваете роль этого форума в продвижении инновационных энергосберегающих технологий?

– На мой взгляд, это форум профессионалов, авторитетная площадка для обмена опытом, способствующая расширению сферы применения энергосберегающих технологий. В 2014 году на Третьем Международном форуме я стал победителем конкурса в номинации «Лучший проект в области энергосбережения и повышения энергоэффективности», а в 2016 году меня пригласили в состав жюри конкурса проектов Пятого форума «Энергоэффективность и энергосбережение». Так что можно сказать, что форум помог моему профессиональному становлению, как помогает и многим другим его участникам.

– В 2014 году вы были удостоены благодарности оргкомитета XXII Олимпийских игр в г. Сочи за вклад в организацию и проведение Игр. Этот проект, вероятно, очень значим для вас и вашей компании?

– Я рад, что услуги нашей компании оказались востребованными при подготовке к проведению Олимпиады. Действительно, энергосбережению и экологичности придавалось большое значение и на этапе проектирования, и на этапе возведения объектов. Наш коллектив, получив благодарность за профессионализм и самоотдачу, был исключительно мотивирован на дальнейшее развитие.

– Очевидно, что внедрение энергоэффективных технологий — сложный и интеллектуальный процесс, но технический прогресс необратим. Чего бы вы посоветовали тем руководителям, которые находятся в самом начале этого пути?

– Проанализировать ситуацию и выбрать оптимальный способ решения. Возможности по модернизации огромны, снижение издержек на 40% и более – реальность.

Воспользуйтесь нашими услугами

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Энергосберегающие технологии в быту | Альтернативные источники энергии

В настоящее время использование энергосберегающие технологии становится очень важным не только на государственном уровне, но и на уровне каждой отдельно взятой семьи.  Ведь альтернативная энергетика способствует улучшению экономической ситуации, как в стране, так и помогает реальной экономии средств каждого человека. А если взять во внимание, что запасы полезных ископаемых не безграничны, и рано или поздно, но человечество столкнется с острым дефицитом природных ресурсов, то энергосберегающие технологии, несомненно, только способствуют улучшению экологической ситуации в целом.

Например, если использовать ветрогенераторы, солнечные коллекторы,  и  тепловые насосы на каждом предприятии, то затраты на электроэнергию снизятся в разы, а, соответственно, снижение потребления электрической энергии, исключает построение новых объектов генерации, что только позитивно скажется на состоянии окружающей среды. К сожалению, на сегодняшний деньэнергосберегающие технологии в быту использовать могут далеко не все. Многих смущает цена такого оборудования. Но если углубится в подсчеты, то те деньги, которые тратятся на приобретение оборудования, достаточно быстро окупаются, и в дальнейшем выходит экономное использование  энергии и средств.

Но, следует упомянуть, что далеко все энергосберегающее оборудование имеет высокую стоимость. Например, лампочки, которые экономят электроэнергию, или, такая популярная современная бытовая техника А класса — это все тоже можно включить в энергосберегающие технологии. Таким образом, энергосберегающие технологии незаметно вытесняют из нашей жизни более расточительное оборудование, заменяя его на современное экономное.

Энергосберегающие технологии для дома

Если бы вопрос о резком сокращении природных ресурсов не стоял сегодня так остро, то мы бы , наверное, никогда не столкнулись с понятием энергосберегающие технологии для дома. С каждым годом все больше и больше людей старается обустраивать свой быт при помощи энергосберегающих технологий для дома, так как для большинства стало ясно, что такое решение приводит к реальному сокращению потребления электроэнергии и экономии денежных средств, а в свете постоянного повышения цен на традиционные энергоносители, такие предусмотрительные меры более, чем целесообразны.

Конечно, покупка энергосберегающих лампочек и установка пластиковых окон — это далеко не все, что можно сделать для более экономного расходования энергии. На сегодняшний день уже существует целая индустрия, работающая в данном направлении. Например, сейчас становится популярным применение энергосберегающих технологий в строительстве домов. Специалисты подсчитали, что использование такой технологии приводит к 40% экономии топлива и 30% экономии электроэнергии, при этом строительство такого дома обходится достаточно недорого, а срок постройки приблизительно равен году. Уже, исходя только из одного этого факта, можно смело утверждать, что энергосберегающие технологии для дома в недалеком будущем станут неотъемлемой частью нашего быта.

Новые энергосберегающие технологии

В последние годы ученые пришли к выводу, что увеличить энергетическую эффективность жилищно-коммунальных и производственных объектов можно только, если активно начать внедрять в использование новые энергосберегающие технологии. Все прогрессивное человечество, например, большинство европейских стран, уже несколько десятилетий успешно применяют альтернативную энергетику не только на предприятиях, но и в быту. Этот опыт показывает, эффективность применения таких технологий в реальности, поэтому не удивительно, что новые энергосберегающие технологиистали объектом пристально интереса для большинства прогрессивных предпринимателей.

Несомненно, что прежде чем, непосредственно внедрять новые энергосберегающие технологии на отдельно взятом предприятии, следует предварительно подсчитать, во сколько обойдется комплекс оборудования, и когда он себя окупит. Наверняка, не каждое предприятие сможет обеспечить себя самыми современными достижениями науки, но и из такой ситуации выход есть — можно прибегнуть к уже опробованным методам. Даже при таких условиях, экономия будет существенной. Стоит отметить, что, конечно же, бывают ситуации не стандартные, когда бензиновый генератор в аренду для предриятий будет единственным рациональным вариантом обеспечения энергопотребления.

Энергосберегающие технологии в Украине

Задача активно внедрять и использовать энергосберегающие технологии в Украине стоит достаточно остро на сегодняшний день, прежде всего из-за постоянного роста стоимости энергоресурсов.  К тому же, не следует забывать, о тяжелой экологической ситуации в стране и на планете в целом.  А использование энергосберегающих технологий сразу решает эти две главные проблемы — обеспечение бесплатной, возобновляемой энергией, при этом, не нанося никакого вреда окружающей среде.

Следует так же отметить, что для эффективного внедрения всех самых новейших достижений науки, в нашей стране есть все необходимые условия. Климатические и погодные условия в разных частях Украины, как нельзя более подходят для установок ветрогенераторов и солнечных коллекторов. Помимо этого, внедрять энергосберегающие технологии в Украине помогает также богатый ассортимент подобного оборудования, который предлагает современный рынок. Единственный момент, который мешает быстрому и эффективному переходу на энергетику будущего — это не готовность многих сделать первый шаг в сторону прогресса.

{social}

Технологии Энергосбережения в Сельском Хозяйстве

Энергосбережение в сельском хозяйстве нацелено на снижение энергоемкости сельскохозяйственного продукта, а значит, и его себестоимости

Энергосбережение в сельском хозяйстве

Сельское хозяйство потребляет несколько основных видов энергоресурсов:

• тепловая энергия,
• горюче-смазочные материалы,
• газ
• и электроэнергия.

Для экономии каждого из ресурсов сегодня предусмотрены определенные мероприятия.

Экономия электроэнергии в сельском хозяйстве

Немалую долю объема потребления электричества можно сократить путем внедрения энергосберегающих ламп и соблюдения графика работы электрооборудования.

Для этой же цели необходимо поддерживать электротехнику в исправном состоянии и заменить лампы накаливания.

Если у вас есть вопросы или нужна помощь, звоните 8(499)490-60-60. Проконсультируем, поможем, подскажем.

Оборудование

Хороший результат дает использование энергосберегающих машин вместо старой техники, а также увеличение доли вторичных энергетических ресурсов.

Уменьшить затраты на энергию можно за счет использования биотоплива – рапсового масла.

Рапсовое масло является отличной альтернативой дизельному топливу, применяемому в сельхозтехнике агропромышленного комплекса.

Будучи более дешевым по сравнению с соляркой, рапсовое масло экологически безопасно и не токсично.

Кроме того, это горючее увеличивает срок службы двигателя, тем самым сокращая затраты на покупку комплектующих для машин.

Применение комбинированных агрегатов

Энергосбережение в сельском хозяйстве обеспечивается за счет использования при почвообрабатывающих работах комбинированной техники.

Это позволяет сократить трудовые затраты и горюче-смазочные материалы благодаря снижению числа проходов сельскохозяйственных машин по полю.

Примеры такой техники – почвообрабатывающий комплекс ЭРА-П, зерноуборочный комплекс ЭРА-У, которые способны заменить практически весь традиционный парк машин.

Энергосбережение в сельском хозяйстве — ЭРА-П

Экономия воды

Для экономии этого жизненно важного для человека и растений ресурса применяются системы капельного полива, подающие воду прямо к корням.

Экономия выражается в двух- или трехкратном снижении водопотребления.

Другие методы энергосбережения в сельском хозяйстве

В последние годы в качестве действенных мер снижения энергопотребления в агропромышленном комплексе используются:

• проведение энергоаудита,
• отходы животноводства и растениеводства (опилки, солома, ветки деревьев) для отопления,
• использование теплоты, образуемой за счет вентиляционных выбросов помещений животноводства, для нагревания воды и обогрева помещений с молодняком,
• регулировка температуры системы отопления в зависимости от возраста животных,
• внедрение тепловых насосов и устройств регулирования систем вентиляции,
• строительство биогазовых установок,
• совершенствование контроля и учета энергопотребления,
• использование естественного холода,
• применение вторичного промышленного сырья для обогрева парников, сушки зерна, кормов.

Обследование • Тепло • Электро • Вода • Консультация • 8(499)490-60-60

Энергосбережение в сельском хозяйстве, если оно эффективно, дает колоссальную экономию энергии и сокращает энергоемкость продукции.

Разумеется, целесообразно использовать сразу комплекс соответствующих мер.

Однако, даже внедрение части мероприятий приводит к действенным результатам в части энергосбережения.

Энергосбережение в сельском хозяйстве можно начать с модернизации устаревшего оборудования.

Замена используемых систем на не менее эффективные, но более энергоэкономичные, процесс порой очень сложный и дорогой.

Но, здесь как в пословице «скупой – платит дважды».

То есть, сэкономив на необходимой реконструкции, хозяйства несут постоянные и огромные потери на использовании энергетически затратных систем и установок.

Но все меняется.

Далее мы расскажем о новых технологиях энергосбережения в сельском хозяйстве.

Технологии энергосбережения в сельском хозяйстве

Новые технологии энергосбережения в сельском хозяйстве

К новым технологиям энергосбережения в сельском хозяйстве можно отнести:

НЕ Точное земледелие

Давайте рассмотрим на примере, что такое точное земледелие.

Начнем с «неточного» земледелия — то есть земледелия, которое до сих пор чаще всего применяется в России.

И так, «неточное земледелие» это когда дядя Ваня садится за трактор и начинает сеять, пахать и поливать.

Не точное земледелие

Даже если дядя Ваня очень хороший тракторист, он работает «на глазок».

Некоторые участки он обрабатывает по 2 раза, некоторые пропускает, а некоторые сеет, поливает как должно быть.

В итоге вы получаете перерасход посевного материала на участках, которые обработаны 2 раза, не урожай на участках, которые не обработаны.

«Не точное» земледелие это перерасход топлива, удобрений, воды, трудового времени и многих других ресурсов.

Еще хуже ситуация, если дядя Ваня устал, плохая погода, дождь, пыль, ночь.

Плохая погода, дождь, пыль приносят дополнительные убытки

В этих случаях вы тратите еще больше топлива, семян, получаете массу дополнительных затрат и низкий урожай.

Все эти проблемы можно решить с помощью Точного земледелия.

Точное земледелие

Точное земледелие это когда трактором, комбайном или другой техникой руководит не дядя Ваня, а спутник, компьтер и информационная система.

Технологии энергосбережения в сельском хозяйстве — Точное земледелие

На сельскохозяйственных предприятиях, где не используют «точное земледелие» всегда существуют следующие потери:

• использование полей с истощённой почвой,
• холостые пробеги техники (под управлением трактористов и водителей техника перемещается самостоятельно, сжигает лишнее топливо, тратит моторесурс),
• повторная обработка участков — перекрытие полос при обработке (потери посевного материала, удобрений, воды, топлива, моторесурса техники, рабочего времени персонала).

Рассмотрим применение точного земледелия на примере посева, обработки и уборки пшеницы на поле.

Пример точного земледелия — посев, обработка и уборка пшеницы

Поле требуется засеять без пропуска полос, не оставляя свободные участки.

Для этого операторы техники будут стремиться к перекрытию полос посева.

Размер перекрытия зависит от опытности тракториста, видимости, усталости.

К примеру, тракторист первой смены может допускать перекрытия до 3% (это опытный специалист), а его ученик во вторую смену будет перекрывать до 7%.

В условиях запыленности и ночью точность обработки значительно ухудшается.

Размер полосы перекрытия – это прямой перерасход посевного материала.

При обработке, поливе, уборке готового урожая допускают такие же перекрытия полос – это перерасход

• удобрений,
• рабочего времени,
• топлива и
• моторесурса техники.

Для того, чтобы исключить повторную обработку полей и не допустить пропуски, применяют точное земледелие.

Точное земледелие – это система оптимизации сельского хозяйства

Точное земледелие – это система оптимизации сельского хозяйства, новая технология энергосбережения в сельском хозяйстве.

Организация системы точного земледелия

При помощи передвижных комплексов (с приёмниками GPS/Глонасс сигналов, высотомерами) собирается информация по каждому участку.

Так получают данные по точным координатам, размеру и рельефу каждого участка.

Для прогноза урожайности можно использовать химический анализ почвы.

Чтобы получить данные об урожайности участков можно установить на уборочную технику датчики объема продукции с привязкой к координатам места.

Организация системы точного земледелия

Так составляется карта урожайности каждого участка и планируется необходимый объём удобрений.

Данные анализируются в геоинформационной системе, учитывается урожайность, рельеф, транспортная доступность.

К примеру участок с высокой урожайностью, но со сложным рельефом почвы (или в труднодоступном месте) может быть менее эффективным.

Для того, чтобы запустить систему точного земледелия нужно оснастить технику:

• приемниками спутниковых сигналов местоположения,
• датчиками расхода топлива, режимов работы, состояния узлов и агрегатов,
• датчиками объема собранного урожая,
• систему автопилота (либо информационную систему, координирующую действия оператора),
• систему передачи данных со всей техники в единый диспетчерский пункт.

Энергетическое обследование зданий, организаций, объектов • Консультация • 8(499)490-60-60

Как работает система точного земледелия

На основании собранных данных и анализа информации, диспетчерский пункт выдает управляющие сигналы.

Техника в автоматическом режиме (автопилот) или под управлением водителя получает возможность двигаться по обрабатываемым участкам строго параллельно.

Исключение полос перекрытия при обработке – это результат применения систем параллельного вождения:

• Увеличивается производительность труда,
• снижается утомляемость персонала,
• снижаются затраты на содержание техники,
• расход топлива,
• потери посевного материала и удобрений.

Благодаря автоматической системе управления движением техникой появляется возможность работать ночью, в условиях плохой видимости и сильной запылённости.

Система управления техники

Появляется возможность возобновления обработки следующей сменой точно с того места, где была приостановлена работа.

Применение систем параллельного движения приводит к энергосбережению в сельском хозяйстве.

Системы параллельного вождения

Системы параллельного вождения используют в нескольких вариантах:

• оператор техники (тракторист, комбайнер) производит первый проход по полю самостоятельно, система фиксирует координаты первого прохода и далее в автоматическом режиме управляет параллельным движением.
• полностью автоматический режим, при котором задаются только координаты начальной и конечной точек обработки.

При использовании автоматического управления движением оператор следит за обстановкой и применяет ручное управление только в некоторых случаях (новые препятствия, нештатные ситуации).

Технологии энергосбережения в сельском хозяйстве — Системы параллельного вождения

Система управления отслеживает отклонения от заданного маршрута и возвращает технику к заданной траектории, после переключения в автоматический режим.

Организация работы по принципам точного земледелия не возможна без геоинформационной системы.

Геоинформациьонная системы – это следующая передовая технология энергосбережения в сельском хозяйстве, которую мы рассмотрим детально.

Новые технологии в сельском хозяйстве — Геоинформационные системы

Геоинформационные системы применяют для анализа всей собранной информации о состоянии полей.

На сельскохозяйственном предприятии, где не используют геоинформационные системы, все решения принимают специалисты, на основании обрывочных данных и своего опыта.

Таким образом принимаются решения:

• что посеять на каждом поле,
• какие и сколько удобрений нужно,
• сроки посева и уборки,
• прогноз урожая.

Если урожай полностью зависит от квалификации специалистов предприятия, риск ошибок велик.

Геоинформационные системы используют для анализа огромные объёмы данных и выдают рекомендации аналитикам.

Геоинформационная система получает данные из следующих источников:

• карты, схемы, планы участков,
• спутниковые навигационные системы — GPS, Глонасс (координаты и размеры участков),
• программы для обработки данных.

Использование геоинформационных систем позволит

• увеличить объём производства,
• снизить расходы на обработку, удобрение, сбор и транспортировку, а также,
• прогнозировать урожай и объём сбыта.

Как работает геоинформационная система

Как работает геоинформационная система

Геоинформационная система анализирует следующие данные:

• электронные карты сельхозугодий,
• карты содержания минеральных веществ в почве,
• характеристики почвы,
• карты рельефа,
• данные погодных, климатических и гидрологических условий,
• данные об урожайности,
• данные о внесении удобрений, химической обработки,
• информация о заболеваниях сельскохозяйственных культур, распространении вредных насекомых,
• данные об объёме сбыта продукции в разные периоды времени,
• информацию о возможном объёме хранения продукции.

Сопоставить все эти данные без единой системы аналитики не возможно.

Для того, чтобы принять правильное решение, понадобиться много времени и много специалистов.

В результате анализа большого объёма данных, геоинформационная система вырабатывает практические рекомендации для каждого участка.

Геоинформационная система:

• определяет тип и объём посевов,
• количество удобрений и химикатов,
• прогнозирует урожай,
• сопоставляет объем продукции и объем хранения (склады, хранилища).

Геоинформационная система не заменит специалистов в сельском хозяйстве, но выполнит за них большую часть рутинной работы.

Без геоинформационной системы невозможно внедрить методики «точного земледелия».

Системы мониторинга и анализа работы сельскохозяйственной техники

Для контроля за местоположением, перемещением и состоянием техники применяют системы спутникового мониторинга.

Системы мониторинга и анализа за сельскохозяйственной техникой

Каждая единица техники оборудована устройством – трекером.

Треккер с помощью разных датчиков собирает информацию и передаёт по GSM каналу в диспетчерский пункт.

Информацию о координатах техники, скорости и направлении движения получают с датчика сигнала спутников.

Датчики работают как расходомеры, установленные на топливной магистрали.

Датчики учитывают информацию об израсходованном топливе.

Также, датчики устанавливают для контроля:

• объёма собранного урожая, израсходованных удобрениях,
• утомлённости водителя,
• исправности узлов и агрегатов техники, навесного оборудования.

В диспетчерском пункте данные анализируются в программе или контролируются операторами.

В случае отклонения техники от маршрута, диспетчерский пункт связывается с водителем и уточняет ситуацию.

Возможность удалённого контроля за работой техники, контроля расхода посевного материала и топлива позволяет экономно расходовать ресурсы – это новейшие технологии энергосбережения в сельском хозяйстве.

Энергосбережение в сельском хозяйстве — излучение низкой интенсивности

А теперь давайте поговорим про еще одну новую технологию в сельском хозяйстве, а именно облучение посевного материала.

Так вот, семена лежат в хранилище в, так называемом, «спящем режиме».

Если их в таком спящем режиме посеять (а именно так у нас в России и делают), многие из этих семян не успевают активироваться и не взойдут.

В итоге у вас низкая урожайность.

Что бы решить эту проблему, семена необходимо «активировать», а именно облучить, дать им небольшой «допинг», чтобы лучше росли.

Низкоинтенсивное оптическое излучение в сельском хозяйстве используют для:

• возбуждения семян и ускорения всхожести (семена на хранении находятся в «спящем режиме», для их пробуждения требуется время),
• снижение времени созревания плодов,
• увеличения срока хранения овощей, молока, соков,
• ускорения роста надземной и подземной части растений,
• для угнетения роста и гибели нежелательных растений.

Низкоинтенсивное оптическое излучение активно воздействует на растительный мир, стимулирует жизнедеятельность клеток.

Низкоинтенсивное оптическое излучение — это излучение с плотностью не более 5 мВт/м2.

Для справки: солнечное излучение, участвующее в фотосинтезе растений, имеет плотность излучения 300-1000 Вт/м2 – в тысячи раз больше.

Применяя облучение, вы увеличиваете показатели

• всхожести,
• урожайности,
• сроков хранения.

Пример применения низкоинтенсивного излучения

Для примера рассмотрим воздействие инфракрасного оптического излучения на посевные качества семян сахарной свеклы.

Весной на поверхности почвы семена под действием солнечных лучей просыпаются и прорастают.

Солнце снабжает семена теплом и свободной энергией.

Благодаря облучению солнца начинаются ростовые процессы.

Семена сахарной свеклы, упакованные на заводе, высеиваются в почву.

Семенам не хватает свободной солнечной энергии — это снижает их всхожесть, скорость роста, увеличивает недобор урожая.

Предпосевная подготовка при помощи облучения — активация внутренних процессов в клетках — ускоренное пробуждение семян.

Оптическую обработку проводят за несколько дней до посева.

Как происходит оптическое низкоинтенсивное облучение семян

Семена двигаются на ленте с фиксированной скоростью.

Над потоком семян устанавливают источник оптического излучения низкой интенсивности.

Благодаря постоянной скорости подвижной ленты семена свеклы получают одинаковое количество энергии излучения.

Оптическое излучение активирует рост, семена попадают в землю готовые к прорастанию.

Излучение благотворно воздействует на семена с патологиями (недоразвитые, с ослабленной иммунной системой) и эти семена тоже прорастают (в обычных условиях они погибают).

Оптическое низкоинтенсивное облучение семян

Практические результаты применения оптического облучения

На основании сравнения показателей обработанных партий семян и посаженных без такой обработки выявлены такие результаты:

• всхожесть увеличивается на 4-5%,
• урожайность повышается на 10-15%,
• масса корнеплода повышается на 11%,
• уменьшается срок созревания свеклы на 15%.

Применение такой технологии энергосбережения в сельском хозяйстве, как низкоинтенсивное оптическое облучение, повышает энергетическую эффективность производства в несколько раз.

Общая энергетическая эффективность производства свеклы при оптическом облучении улучшается на 11%.

Правда стоит отметить, что затраты уборку, транспортировку, хранение, а также применение минеральных удобрений тоже вырастут (из-за увеличения урожая).

Для дальнейшего повышения энергетической эффективности следует снижать энергетические затраты на всех этапах по выращиванию сельскохозяйственной продукции.

Для каждого этапа —

• подготовка,
• удобрение,
• посев,
• уборка,
• транспортировка,
• хранение,

необходимо подбирать отдельные технологии энергосбережения в сельском хозяйстве.

Здесь можно узнать про другие технологие энергосбережения.

Вас может заинтересовать:

Энергосбережение в сельском хозяйстве

Инновации в энергосбережении

В настоящее время в России реализуется комплекс реформ в области модернизации электроэнергетики и жилищно-коммунального хозяйства. Основные приоритеты:

1. обеспечение устойчивого функционирования и развития экономики, обеспечение надежного и бесперебойного энергоснабжения потребителей;
2. повышение эффективности производства и потребления электроэнергии;
3. защита окружающей среды — получения «чистой энергии» без вредных выбросов

Стратегической задачей реформирования стал перевод электроэнергетики в режим устойчивого развития с использованием инновационных передовых технологий. Возрастающая стоимость энергоресурсов, их расточительное расходование (традиционное для России) приводит к осознанию необходимости кардинального изменения политики и учета их потребления. Для обеспечения качества услуг в области электроэнергетики и ЖКХ, снижения издержек, связанных с оплатой таких услуг, а также с целью уменьшения потерь ресурсов — воды, тепловой и электрической энергии, газа, необходимо внедрение энергосберегающих технологий, интенсивная реализация организационных и технологических мер экономии топлива и энергии, т.е. проведение целенаправленной энергосберегающей политики государства. Надежное и безопасное энергоснабжение по разумным ценам является одним из основных условий для конкурентоспособной экономики любой стране в мире.

В связи с глобальными изменениями климата, повышением уровня моря, изменением погодных условий, нанесением вреда сельскохозяйственным культурам, ежегодными значительными выбросами в атмосферу CO₂, на сегодняшний день вопрос экологии — один из важнейших вопросов энергосбережения.

Одним из действенных способов уменьшить влияние человека на природу является использование технологий получения «чистой энергии» без вредных выбросов, повышение эффективности использования энергии, что подразумевает внедрение энергосберегающих технологий.