Энергосбережение

Минобрнауки России

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тульский государственный  университет

Факультет вечернего и заочного образования

 

 

 

Курсовая работа по дисциплине

 «Общая энергетика»

 

 

 

 

 

 

                                                                                        Выполнил: ст.гр. Б161221

                                                                                        Егоров Михаил Сергеевич

                                                                                        Проверил:                                                                

 

 

 

 

Тула 2012 г.

Введение

 

Энергосбережение – организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц. Эта деятельность направлена на снижение расхода (потерь) топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации. [1,1]

Энергосбережение – комплекс мер для обеспечения эффективного и рационального использования энергоресурсов.

В настоящее  время самыми эффективными признаны следующие направления деятельности по энергосбережению:

1. Создание нормативной  и правовой базы энергосбережения.

2. Создание необходимых  экономических механизмов.

3. Создание финансовых  механизмов энергосбережения.

4. Проведение  политики ценообразования, которая  отражает затраты на энергоресурсы,  производимую продукцию, услуги  и определяет уровень жизни  населения.

5. Создание системы  управления энергосбережением.

6. Создание информационной системы пропаганды проблем энергосбережения, обучения, переподготовки кадров, менеджеров, работающих в этой сфере

Основа энергосбережения – рациональное использование энергоресурсов и сокращение их потерь. Во всех передовых странах широко применяется энергосберегающая политика. Энергосберегающая политика государства – правовое, организационное и финансово-экономическое регулирование деятельности в области энергосбережения. Примером осознания важности решения проблемы энергосбережения является Закон Республики Беларусь «Об энергосбережении», принятый в 1998 году. Настоящим законом регулируются отношения, возникающие в процессе деятельности юридических и физических лиц, в сфере энергосбережения в целях повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, и устанавливаются правовые основы этих отношений. [1,1]

 

 

 

Энергосбережение при освещении зданий

 

Все более широкое  применение находят системы автоматического  управления включением, отключением светильников и автоматического регулирования освещенности, а также энергоэкономичные источники света. Зарубежный опыт свидетельствует, что автоматизация освещения позволяет снизить энергопотребление на 30–50%. В Республике Беларусь налажено и развивается производство электронных и электромагнитных пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп, энергоэкономичных ламп и осветительной арматуры, устройств автоматического управления освещением: фотореле, приборов регулирования светового потока, инфракрасных датчиков. [3,114]

В настоящее  время выпускаются различные  источники света, характеристики которых  приведены в таблице 2.1. Из приведенных  данных видно, что лампы накаливания  по своей эффективности в 2 и более  раза ниже, чем остальные, Возможность экономии энергии определяется выбором источников света. С появлением около десяти лет назад электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) возникла возможность создания более энергоэкономичных светильников с компактными люминесцентными лампами (КЛЛ). [3,114]

Сокращение  расхода электроэнергии и повышение  КПД лампы происходит в результате повышения напряжения питания частотой 20 кГц; многократное увеличение светоотдачи  поверхности осветительного прибора  позволяет уменьшить его габариты. Срок службы лампы достигает 9000 часов. Компактная лампа мощностью 10 Вт обеспечивает такую же освещенность, что и обычная лампа накаливания мощностью 50 Вт. Срок окупаемости КЛЛ составляет 1–2 года. Кроме замены источников света, имеются и другие способы повышения экономии энергии при использовании осветительных установок. [3,115]

Экономия электроэнергии зависит от сочетания и размещения источников света и светильников. Использование одной более мощной лампы накаливания или люминесцентной позволяет уменьшить потребление энергии без снижения освещенности. [5,123]

Добиться значительной экономии электроэнергии можно при  разумном сочетании общего и локального (местного) освещения на рабочем  столе, в гостиной для просмотра  телевизионных программ, у зеркала в прихожей и т.п. [5,123]

 

Таблица 2.1. Характеристика источников освещения

Тип источника	Марки-	Светоотдача, лм / Вт		Коэффициент	Срок
света	ровка	диапазон	обычная	запаса, Кзп	службы, ч
Лампы накаливания –	ЛН	8–18	12	1,1	1000
Галогенные  лампы накаливания	КГ	16–24	18	1,1	2000
Ртутно – вольфрамовые лампы	РВЛ	20–28	22	1,2	6000
Ртутные лампы  высокого давления	ДРЛ	36–54	– 50	1,3	12000
Натриевые лампы  высокого давления	ДНаТ	90–120	100	1.3	12000
Металлогенные лампы высокого давления	ДРИ	70–90	80	1,3	12000
Люминесцентные  лампы низкого давления	ЛБ	60–80	70	1,3	10000
Люминесцентные  лампы низкого давления с улучшенной цветопередачей	ЛБЦТ	70–95	90	1,25	10000
Компактные люминесцентные  лампы низкого давления	КЛЛ	60–70	67	1,25	9000
Натриевые лампы  низкого давления	ДНаО	120–180	-	1,3.	12000

 

 

Хорошо предусмотреть  возможность включения части  ламп в светильниках, автоматического  отключения освещения при выходе из комнаты, использовать современные  энергосберегающие лампы. Среди  обилия выпускаемых светильников экономичность энергосбережения довольно часто выпадает из поля зрения конструкторов. Расход электроэнергии на освещение может быть сокращен на 10–25% за счет замены ламп накаливания люминесцентными лампами, рационального освещения в квартирах и правильной эксплуатации светильников. [3,117]

Разработана комплексная  программа по созданию и внедрению  в производство энергосберегающих  источников света: криптоновых ламп мощностью до 100 Вт, компактных и  фигурных люминесцентных ламп с резьбовым  цоколем. При полной замене ламп накаливания на люминесцентные компактные лампы потребление электроэнергии для освещения уменьшается примерно в пять раз.

Эффективным является пакетный способ размещения светильников вместо линейного способа. При линейном – осветительная арматура располагается в виде отдельных линий, а при пакетном – над рабочим местом располагают несколько светильников. Практика показала, что один и тот же уровень освещенности рабочего места при пакетном способе поддерживается в 2 раза меньшим числом светильников. Использование комбинированного общего и местного освещения, искусственного и естественного освещения позволяет уменьшить потребление электроэнергии. В соответствии с ограничениями по дискомфортности освещения нельзя использовать только местное освещение рабочих мест. Оно должно обязательно дополнено общим с пониженной освещенностью. Регулярная протирка остекления позволяет снижать продолжительность горения ламп при двухсменной работе предприятия на 15% в зимнее время и на 90% – в летнее. Правильный выбор типа светильника, мощности и места его установки позволяет экономить 40–50% расходуемой на освещение электроэнергии [5,124]

Более экономичными источниками света являются люминесцентные лампы. Они обладают благоприятным  светом излучения. Люминесцентное освещение создает благоприятные условия для отдыха, снижает утомляемость, способствует увеличению производительности труда. По цветности излучения люминесцентные лампы делятся на:

1) лампы белого света (ЛБ);

2) лампы дневного  света (ЛД);

3) лампы дневного  света с исправленной цветностью (ЛДЦ);

4) лампы холодно-белого света (ЛХБ);

5) лампы тепло-белого света (ЛТБ), которые имеют явно выраженный розовый оттенок.

Наиболее экономичными и универсальными являются лампы  белого света (ЛБ). Они обеспечивают значительно лучшую цветопередачу, чем лампы накаливания и по цветности воспроизводят приблизительно солнечный свет, отраженный облаками. Применение ламп ЛБ целесообразно в детских комнатах для подготовки школьных заданий и при чертежных работах. [3,123]

К важнейшим  характеристикам люминесцентных ламп следует отнести то, что световой поток их больше, чем ламп накаливания. Срок службы люминесцентных ламп составляет 5000 ч.

Экономии электроэнергии также способствует установка в  комнатах двойных включателей. Это  позволяет при необходимости включать люстры полностью или частично. [5,124]

Настольная  лампа с лампочкой 30 Вт позволяет  достичь лучшей освещенности на столе, чем люстра с 3–5 лампочками мощностью 180–300 Вт. Двойной выигрыш зрения и энергии. С точки зрения энергосбережения хорош прибор плавного включения света. Лампы КЛЛ (компактные люминесцентные лампы) потребляют электроэнергии в 67 раз меньше в сравнении с лампами накаливания при одинаковой освещенности. Единственный в своем роде в республике Брестский электроламповый завод выпускает компактные люминесцентные лампы, которые потребляют электроэнергии в шесть раз меньше, а беспрерывно горят в восемь раз дольше (8000 часов) обычных. [3,123]

При освещении лестничных площадок и  коридоров. В домах устанавливаются реле времени или автоматические выключатели с выдержкой времени. От контроля за исправной работой этих устройств со стороны домоуправлений и жильцов в значительной степени будут зависеть экономный расход электроэнергии в местах общего пользования. [5,124]

 

Электробытовые приборы и их эффективное использование

 

Производство электрических  машин и аппаратов зародилось в конце XIX века. А на рубеже XIX–XX веков в течение нескольких лет были созданы практически все типы бытовых электроприборов применяемых и по сегодняшний день. В электроприборах наших дней используются те же принципы и элементы конструкций. А отличаются они лишь современным внешним оформлением, обеспеченным новыми материалами, и технологией. Только спустя десятилетия перечень бытовых электроприборов пополнился приборами, использующими новые принципы, это, например, микроволновые печи и пьезоэлектрические приборы. [5,139]

Современная квартира, как  правило, оборудована множеством электрических  устройств.

Электрическим чайником, можно сберечь до 40% электрической энергии. Иными словами, израсходовав одно и то же количество электроэнергии, в чайнике можно нагреть до кипения воды почти вдвое больше, чем на плите. А рекордсменом по эффективности является обычный кипятильник. При его применении практически вся потребленная электроэнергия расходуется на нагрев воды.

После приготовления пищи одна или две конфорки, как правило, остаются горячими. Следует поставить  на них холодную воду перед тем, как  заливать ее в чайник или кофеварку. Этим можно сберечь от 30% электроэнергии (в зависимости от температуры отключенной конфорки) при последующем кипячении, поскольку температура воды, заливаемой в чайник, будет не 8–10 °С (температура холодной воды из-под крана), а 25–40 °С (после подогрева на остывающей конфорке). Кстати, для приготовления как пищи, так чая и кофе желательно пользоваться предварительно отстоявшейся водой, а не из-под крана. Во-первых, отстаиваясь, вода нагревается почти до комнатной температуры (а это уже примерно 10% энергосбережения при ее последующем кипячении). Во-вторых, из воды частично уходят элементы, которые используются при ее обеззараживании (например, хлор), что важно для здоровья.

Рецепт приготовления  каши с наименьшими энергозатратами. Для этого крупу надо предварительно на ночь замочить или еще лучше  – залить кипятком в термосе. В первом случае каша сварится вдвое быстрее, во втором – вчетверо. Соответственно уменьшатся затраты электроэнергии или газа на ее приготовление. [3,118]

Микроволновые печи. Предназначены для быстрого приготовления пищи, подогревания готовых блюд и размораживания продуктов и кулинарных изделий. Наиболее распространен у нас сейчас самый простой тип микроволновой печи. Такая печь обычно оборудована освещаемым жарочным шкафом, вращающейся тарелкой для равномерного обжаривания, таймером с сигналом об окончании обработки и регулятором мощности на 5–7 ступеней, включая ступень размораживания. Более совершенные печи этого типа дополнительно оснащены клавишами быстрого старта и памяти, автоматическим управлением размораживанием (в зависимости от веса) и дисплеем. Наименьшая мощность микроволн в этих печах – 500 Вт, наибольшая – 900 Вт. Кроме того, в печи может быть установлена вращающаяся антенна – дополнительный распределитель микроволн, что позволяет наиболее полно использовать их мощность.

Более совершенными являются комбинированные микроволновые печи. Комбинированная микроволновая печь дают дополнительные возможности: жарить или запекать мясо, рыбу, птицу и т.д.; печь, при этом горячий воздух подается сверху и снизу или циркулирует по всему объему; использовать инфракрасный или обычный гриль. Такие комбинированные печи дополнительно оснащены грилем с вертелом, электронагревателями, пультом управления и электронными часами – таймером, показывающим время дня, время и вид жаренья. В этих печах возможно комбинированное использование гриля и микроволновой печи. В более сложных системах этого типа используются, кроме обычных, еще и инфракрасные и рециркуляционные грили, специальные вращающиеся системы для оптимального распределения микроволн и каталитические фильтры для удаления запахов. Печи также могут быть оборудованы системой программирования на несколько видов работ в зависимости от вида продуктов и необходимой процедуры обработки.

Наиболее совершенные  модели печей оснащены также автоматикой  взвешивания: после ввода веса продуктов прибор автоматически сообщает необходимые для оттаивания, подогрева, жарения или подрумянивания время и вид работы. [3,119]

Микроволновая печь может быть усовершенствована  добавлением конвекционного режима. Конвекционная обработка продуктов, несмотря на необычное название, построена на тех же принципах, что и обычная тепловая обработка. Отличие конвекционной духовки в том, что в большинстве из них нагревательный элемент располагается снаружи. Все внутреннее пространство может быть использовано для приготовления пищи. Вентилятор, обеспечивает высокую скорость циркуляции горячее воздуха, который обволакивает продукты сразу, как только духовка включилась, и пища начинает разогреваться в еще не прогретой духовке. Благодаря циркуляции процесс приготовления идет быстрее, т. к. горячий воздух не скапливается вверху духовки. Но конвекционная духовка, хорошо обжаривая продукт, не дает полной уверенности в его готовности внутри, Особенно, когда речь идет об объемных продуктах. Если использовать только конвекционную духовку (для выпечки хлеба или пирогов, то они могут пригореть или может образоваться толстая корка, прежде чем пироги пропекутся внутри.