Навигация:
Главная → Все категории → Энергосбережение в строительстве

Новая энергетическая технология


Новая энергетическая технология

Росту популярности технических нововведений и возрождению альтернативных технологий может способствовать кризисная ситуация в снабжении энергией, которая не является чем-то исключительным в этом столетии.

Швеция уже испытала подобный кризис в конце 18-го столетия из-за чрезмерного использования основного в то время топлива (дров) для плавки железа на чугуноплавильных заводах страны, для производства извести на острове Готланд и для других промышленных целей. В результате была поставлена под угрозу возможность их использования для отопления домов.

Наиболее важной находной в условиях энергетического кризиса было создание архит. К. Кронштедом печей и изразцами. Это был ответ на определенные требования Государственного Совета, сформулированные в энергетической программе, направленной на создание гарантии в снабжении населения энергией. С технической точки зрения искусная система каналов-ходов в новых печах обеспечивала лучшее использование тепла дымовых газов, образующихся при сгорании, и накапливала это тепло в кирпичной кладке печи. Печи с изразцами Кронштеда использовались в строительном проектировании 19-го и даже 20-го столетия. Такая эффективная система отопления способствовала использованию зи-мои большого количества домов. Группировка печей с изразцами и каминов вблизи конструкций дымохода в центре здания, привела к созданию зданий крестообразного плана,



Рис. 1. Соотношение различных источников энергии и системы отопления, используемых в жилых зданиях за 1800-1975 гг. (источник: The Growth of Society and Energy Supply, O. Warneryd, 1976)
1 — дрова; 2 — уголь и кокс; 3 — нефть; 4 — гидроэнергия; 5 — ядерная энергия; 6 — центральное отопление; 7 — печи; 8 — печи с изразцами; 9 — камины что стало типичным для шведских домов вплоть до начала 1940-х годов.


Как и в настоящее время, ответом на угрозу энергетического кризиса явилось техническое развитие. В середине 19-го столетия в среднем житель Швеции потреблял 3,5 МВт ч и лишь через несколько поколений в начале 1970-х годов до 55 МВт ч/год, т.е. больше, чем в 15 раз.

Предположительно отопление жилых зданий составляет самую небольшую долю в этом быстром увеличении энергопотребления и растет параллельно с увеличением других энергопотреблящих процессов. Соотношение видов энергии и их главных форм в течение этого периода показано на рис. 1. На рис. 2 показан быстрый рост потребления энергии на отопление в общем энергопотреблении, особенно заметный после конца второй мировой войны.

Лишь в первых годах 20-го столетия печи с изразцами стали заменяться в городах другими системами отопления. Водяная система центрального отопления создала возможность нагрева всех зданий от единственного котла, что явилось предпосылкой новых архитектурно-планировочных решений. В бойлерах городских станций теплоснабжения обычно сжигают кокс — высокоэнергетический побочный продукт газовых заводов. Однако в сельской местности дровяные печи с изразцами преобладали вплоть до 1940-х годов. Дрова на непродолжительное время стали вновь применяться во время второй мировой войны, когда было прекращено импортирование топлива, и использовались как в многоквартирных, так и в индивидуальных домах. Однако после окончания войны дешевая и удобная в применении нефть вновь заменила традиционные виды топлива — дрова, кокс и уголь. Нефть получила наибольшее распространение в индивидуальных бойлерах и системах районного теплоснабжения в 1950-х годах. В то же время в быстро увеличивающемся количестве индивидуальных домов стало применяться электрическое отопление.

Как только нефтяной кризис в начале 1970-х годов принес индустриально развитым странам неожиданное понимание их зависимости от нефти в политическом и экономическом аспекте, возникли условия для широкой программы научно-исследовательских работ по альтернативным видам топлива и новой энергетической технологии. Одновременно создание быстрого роста риска для здоровья человека и влияние на экологию, вызываемое сжиганием ископаемых топлив и использованием ядерной энергии, увеличили активный поиск других форм энергии, обеспечивающих лучшее использование ресурсов и минимально воздействующих на окружающую среду. Значительное внимание в исследовательских энергетических программах, которые были начаты в Швеции в середине 1970-х годов, было уделено солнечной энергии, тепловым насосам и накоплению тепла. Шведский государственный научно-исследовательский Совет по строительству (BFR) начал в 1977 г., когда риксдаг назначил его ответственным за новую программу исследований в энергетическом секторе, работу, связанную с экспериментальными проектами зданий. Научно-исследовательская работа была направлена на выяснение экономической конкурентоспособности технологии отопления, основанной на естественных источниках тепла, по сравнению с укоренившимися методами.

Энергетическая комиссия в своем предложении SOU 1978:17 выдвинула необходимость концентрации работ по солнечной энергии и тепловым насосам. Результаты первых лет научно-исследовательских работ были оценены Советом на основе анализа использования в перспективе для отопления солнечной энергии. К 1980 г. разработка нескольких компонентов и технических систем уже достигла рыночной стадии; ожидалось, что другие могут поступить в продажу через несколько лет. Это привело в результате риксдаг к решению выделить дополнительные фонды на научно-исследовательские работы по тепловым насосам, солнечной энергии и накоплению тепла, которые известны как программа SOL 85.



Рис. 2. Общее энергопотребление Швеции, 1800-1975 гг. (из публикации BFR, Т4:1981)


Главный акцент в этой расширенной программе исследований делался на концентрации развития эффективных систем в противоположность развитию индивидуальных компонентов и их работе, связанной с сезонным накоплением энергии. Результаты этих двух направлений имели решающее значение в оценке того, может ли будущее сосредоточение усилий на тепловых насосах и солнечной энергии достичь какого-либо значительного воздействия в национальном масштабе.

Развитие стратегии состоит в том, что до сих пор Совет имел возможность объединять значительные совместные усилия промышленности, подрядчиков, консультантов, строительных диспетчеров и администраторов, местных властей, правительственного аппарата, исследовательских организаций и институтов и институтов технологии (КНТ и СНТ).

Новые энергетические технологии нашли развитие в различных исследованиях, закладывались в исследовательские проекты, в экспериментальные строительные работы; проводились измерения рабочих характеристик и их оценка. Были осуществлены проекты и комплексные оценки по каждому из разделов проекта. Как правило, работу начинали с проектов небольшого масштаба и заканчивали установками в классе мегаватт. Окончательное звено в цепи исследований — полномасштабное экспериментальное здание, содержала решающий элемент, который делал приемлемыми результаты, полученные за такое короткое время.

Международное сотрудничество, в первую очередь в рамках OECD/IEA, создало важную часть программы энергетических исследований. В 1983 г. бюджет 1ЁА на исследования насчитывал около 600 млн амер. дол (58,3 млн руб.). Обычно над технологиями, ответственным по которым был Совет, интенсивно работали в нескольких странах, участвующих в IEA. Например, работа Совета по использованию тепловых насосов на озерной воде была основана на опыте Швейцарии, в то время как работа над конвекторными испарителями под действием ветра для тепловых насосов была основана на опыте ФРГ. В этих случаях полученные результаты использовали при проектировании установок в Швеции.

Похожие статьи:
Опыт жилищных организаций

Навигация:
Главная → Все категории → Энергосбережение в строительстве

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум