Қазақстан Республикасының мемлекеттік энергияны үнемдеу бағдарламасы
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ
БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ШӘКӘРІМ атындағы
СЕМЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
3 денгейлі СМЖ құжаты
ПОӘК
ПОӘК 042-05.01.20.16
02-2010
ПОӘК
Студенттерге арналған пәннің оқу жұмыс бағдарламасы
Жылуэнергетикада және жылутехнологияда энергияны үнемдеу
№1Басылым
30 қыркүйек 2010 ж.
Жылуэнергетикада және жылутехнологияда энергияны үнемдеу
ПӘНІНІҢ ОҚУ - ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
050717 - Жылуэнергетика мамандығы үшін
ОҚУ ӘДІСТЕМЕЛІК материалДАР
Семей
2010
Мазмұны
1ГЛОССАРИЙ 3
2 Дәрістер 9
3 ПРАКТИКАЛЫҚ және зертханалық сабақтар 93
1 Глоссарий
Энергияны үнемдеу (ENERGY CONSERVATION) - энергетикалық ресурстарды тиімді пайдалануға арналған көлімнің кешені және іс-әрекеттері. Мысалы отын және энергияларды үнемдеуде табысқа жету оларды рациоланлды түрде қолдану қымбат энергоресурстар мен тапшы энергия тасушыларды басқа тиімді және арзан энергия көзімен алмастыру (мұнайды көмірмен, дәстүрлі емес жаңартылатын энергия көзімен т.б. алмастыру). Бұл өлшемдер құқықты, ұйымдасқан, ғылыми, өндірісті, техникалық, экономикалық болуы мүмкін.
Энергияны үнемдеу (energy saving) - өндірілмейтін отын, электр энергиясы, жылу, механикалық энергия шығындарын төмендету мақсатында қолданылатын өлшемдерін жүзеге асуын қорытындылау.
Энергияны рационалды қолдану (rational use of energy) - әлеуметтік, саяси, қаражат аз жағдайда, қоршаған ортаны қорғау есебінде энергияны тұтынушыларға ең тиімді жолмен тарату.
Энергия сыйымдылығы (energy content) - өнімді өндіру және жұмысты орындау кезінде (өнімді өндіру жұмыс істеу кезінде өлшенеді) тұтынылатын (тура және жанама түрде) энергия мөлшері.
Энергия мөлшері өндірілген өнімнің немесе орындалған жұмыстың бірлігімен анықталады.
"Энергия сыйымдылығы" термині көбінесе энергияның салыстырмалы шығыны ақшалай есептелген кезінде қолданады (ұлттық шығыс, өндірілген өнімніңқұны т.б.).
Энергтикалық тізбек (energy chain) - біріншілік энергоресурстың өндірілуінен соңғы энергияны қолдану кезіндегі энергия ағынымен сипатталады. Энергияның бір түрден екінші түрге айналуы бір немесе бірнеше энергетикалық тізбектен тұрады.
Энергетикалық ағын (energy flow) - энергия шаруашылығындағы энергоресурстардың энергия көзінен тұтыныстағы энергия бағытына қозғалуы; осы қозғалыс энергоресурстарды ауысуы мен сақталуын және олардың мөлшерінің өзгеруін немесе сапалы жағдайын сипаттайды.
Энергетикалық каскад (energy cascade) - біртіндеп бір немесе бірнеше технологиялық процестерде қолданылатын энергтикалық ағын. Ондағы технологиялық процестен қалған энергия энергияны оптимальді түрде тиімді қолдану мақсатындағы процеске келіп түседі. Осы жағдайда жылу туралы айтатын болсақ, әрбір технологиялық процестегі энергияға түскен энтропияның өсуі, оның энтальпиясының кемуіне сәйкес.
Энергияны үнемдеуге кеткен салыстырмалы шығындар (specific cost of energy saving) - жылына өндірілген өнімнің сапасы мен мөлшерін өзгертпей энергия бірлігін үнемдеуге арналған шығындар.
Энергияны пассивті үнемдеу
Жылуоқшаулағыш (thermal insulation) - тұрғын және қоғамдық ғимараттарды, жылулық өнеркәсіптік қондырғыларды, құбырөткізгіштерді жылу шығынын төмендетуге арналған қоршщаған ортамен қажетсіз жылу алмасудан қорғау. "Жылуоқшаулағыш" терминін жылуоқшаулағыш материалдар мұздатқыш камерасында суық шығынын оған кемітіп, жылуға айналдыру үшін де қолданылады.
Жылуөткізгіштік (thermal conductivity) - энергияның әркелкі қыздырылған ортада жылу формасына ауысуы жүретін жылу алмасу түрі. Жылуалмасудың осы түрі атомды-молеклярлы сипатта болады (ортаның макроскопиялық қозғалысымен байланысы жоқ). Газдағы жылу өткізгіштік энергиясының ауысуы ретсіз қозғалған молекула түрінде болады, ол металда өткізгіштің негізгі электроны түрінде, диэлектрикада - бөлшек толқынының есебінде түзілетін кристалдық тор түрінде болады. Бұл термин жылу оқшаулағыш деңгейін көрсететіндердің бірі.
Жылуберу (thermal transmittance) - екі жылу тасымалдағыш арасындағы, оларлы қатты қабырғаға немесе олардың арасындағы бөлік бетіне бөлетін жылу алмасу. Жылуберудің қарқындылығы (интенсивтілігі) жылу беру коэффициентімен сипатталады. Ғимараттардың қабырғасы, төбесі және басқа бөліктері арқылы берілген жылуды ғимараттың термодинамикалық сипаттамасы арқылы анықтайды.
Жанама термодинамикалық тиімділік (incidental heat gain) - күн сәулесі ғимаратынан және жылудың кез келген көзінен, мысалы осы ғимараттың ішіндегі адамдардан, түссіздендіргіш құбырлардан және тағы басқалардан алынған жылу мөлшері. Бұл термин ғимараттың энергетикалық тиімділігін есептегенде қолданылады. Жанама термодинамикалық тиімділік - егер ғимараттың жылу жүйесі ішкі температураны реттейтін автоматтандырылған жүйемен жабдықталса, онда отын мен энергияны үнемдеуі мүмкін.
Энергия үнемдейтін ғимараттар (low-energy building) - жылуға, ауаны шартқа сәйкестендіруге, жарыққа және ыстық сумен қамтамасыз етуге арналған энергетикалық сұраныс сатылатын энергияны аз қолдану кезінде қанағаттанатындай жағдайда салынған ғимараттар. Бұл ғимараттарды энергия шығыны аз болған жағдайда да қолдана беруге болады. Осындай "энергия үнемдейтін ғимраттардың" көптеген түрелері бар.
Жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру бағдарлама жүзінде басқару (program controlled heating and airconditioning) - ғимараттардағы жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру жүйесін бағдарламаға сәйкес автоматты басқару. Бұл бағдарлама аз шығындалған энергия жағдайында ғимараттағы адамдар өздерін жайлы сезіну үшін ертеректе жасалған, ал сол кезде ғимараттарда адамдар болмаса, онда жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру автоматты түрде төмендеп отырады.
Жүктеменің реттелуі (load control) - жүктеменің реттелуінің кез келген әдісі тұтыну қондырғысындағы жүктелуі, әсіресе энергожүйенің толықтай жүктелуінің кез келген әдісі. Жүкметені реттеу үшін арнайы құралдар, мысалы, жылуөлшегіш, шектік периодтағы жүктемелі өлшегіштер қолданылады. Сонымен қатар арасында жіберілген үзілістердің және энергияны азайтудың шектеулі тарифтері мен келісімдері қолданылады. жүктеменің реттелуі кейде - шектік режимнен тыс уақытта өндірілетін және жүктеменің шекті өту кезінде тұтынушыға берілетін жылу мен энергияның топтастырылуын қамтамасыз ету арқасында біраз мөлшерге артады.
Қондырғының қосымша элементтерінің көмегімен энергияны белсенді үнемдеу, екіншілік энергоресурстарды қолданыстағы энергетикалық және энергортұтынушы қондырғыларда қолдану
Конденсат қайтымы (сondensate return) - будың конденсациялануы кезінде болатын, технологиялық процестер мен жылуға арналған қазандыққа қоректендіргіш су ретінде қайтып келу үшін өндірілетін процесс және соған сәйкес суды жинауға арналған құрылғы.
Энергияның регенерациясы (energy recovery) - негізгі процесс аяқталған соң, ондағы қалған энергияны, тура сол немесе басқа процеске қолдану.
Шығарылған жылудың регенерациясы (wasteheat recovery) - негізгі процеске арналып өңделген жылудың қолданылуы (тәжірибеде қолданылуы), ол бірақ тиімді жылу болса да, онда қолданылмауы керек.
Механикалық энергияның регенерациясы (mechanical energy recovery) - механикалық энергияның қолданылмайтын бөлігін тиімді энергия түріне айналдыру және ешқандай өлшемсіз жойылмау керек. Механикалық энергияның регенерациясына магистральді газ өткізгіш пен газ таратқыш желілеріндегі редукционды клапандардың орнындағы турбодетандерлер мысал бола алады.
Жылуалмастырғыш (heat exchanger) немесе жылуалмастырғыш аппарат - жылуды жоғары (қыздырушы дене - жылутасығыш) температуралы ортадан төмен температуралы (қыздырылған орта) ортаға беретін құрылғы түрі. Жылуалмастырғыштар рекуперативті, регенеративті және аралас болып бөлінеді. Рекуперативті жылуалмастырғыштағы жылу жылытылған заттан суытылған затқа оларды бөлетін қабырға арқылы беріледі (бу қазандығы, ауа және су жылытқыштар, конденсатор және т.б.). Регенеративті жылуалмастырғыштағы қызу беті кезек-кезек, біресе қыздырылған затпен, біресе суытылған затпен (мартен және әйнек балқыту пешьеріндегі регенераторлар, мартен пеші мен қазандық агрегаттарының регенеративті ауажылытқыштары) шайылады. Аралас жылуалмастырғыштағы жылу суытылған және жылытылған заттардың тікелей байланысы кезінде беріледі (мұнаралық (башенные) суытқыштар, градирния, скруббер, дегазатор және т.б.). Жылуалмастырғыш аппараттарға жылу құбырлары жатады.
Материалды екінші рет қолдану (materials recycling) - өндіріс, тұрмыс, сауда және оларды шикізат шығынын, энергияны және өндірістің өнімділік шикізат материалдарымен салыстырғандағы қаражат жағдайын төмендету мақсатында қайтадан қолдан.
Қалдықтар (refuse, waste) - тура осы уақытты құны жоқ, яғни қолданысқа келмейтін материал немесе технологиялық процестен тоқтағаннан қалған немесе арнайы өндіріс операцияларынан қалған материал. Бұндай материалдар ауылшаруашылық (органикалық заттар), өнеркәсіп (қара немесе түсті металдар, әйнек, пластмаса және т.б.) және тұрмыс (қатты және сұйық қалалық қалдықтар) қалдықтар түрінде болуы мүмкін.
Қалдықтардан жасалған отын (refuse - derived fuel) - өндіріс орындарына шикізат ретінде қалдықтар қолданылады (ауылшаруашылық қалдықтарынан - метан, резиналық қалдықтардан - сұйық отын, органикалық қалдықтардан - қатты отын өңделеді). Екіншілік шикізатты немесе қалдықтарды қолдану мүмкін болмаған жағдайда оларды міндетті түрде оттықтарда жағып жібереді. Қалдықтарды жағудан қалған күл мен шлакты тыңайтқыш ретінде, жолдарды түзеу үшін және құрылыс материалдарын өндіру үшін қолданады.
Жаңа жүйені енгізу және өзгерістер болған жағдайда энергияны үнемдеу
Ұсыныс (substitution) - өндірілетін өнімдердің немесе көрсетілетін қызметтің сапасын өзгертпей, өнімді өңдеуге немесе ұмысқа аз энергияны қажет ететін өнім мен қызмет процестерінің қондырғыларын қолдану (бірінші ұсыныс); егер бұл ұсыныстың артықшылықтары болса және экономикалық, техникалық жағдайларда немесе энергия үнемдеу жағдайларына қажет болса, онда оны негізгі технлологиялық энерготасығышты кез келген жерде пайдалану қызметін қолдану (екінші ұсыныс). Осы екі ұсыныс кез келген жағдайда өзгерістер бола қалса, бірақ өте қымбат емес, тиімдірек және өңделуі аз көп энергия мөлшерін талап етуі мүмкін.
Кешенді энергожүйелер (total energy system) - ғимарат кешенін децентрализді үнемдеуге, бөлек өнеркәсіпке немесе электр энергиясын суық пен ыстық сататын өндірістерге арналған; бірақ оларды өңдеу және тұрғындарға беру жүйеге энергоресурстың (газ немесе мазут) бір ғана түрі түскен кезде ғана іске асады.
Жылу сораптары (heat pump) - жылуды төмен қызыдырылған денеден (қоршаған орта - ауа, грунттың грунтты суы, желдеткіш қалдықтар т.б.) жоғары қыздырылған денеге беретін, оның температурасын ұлғайта отырып және осы кезде механикалық энергияны жұмсайтын машина. Жылусораптарында болатын прцестер мұздатқыш машинаның жұмысшы денесімен жүзеге асатын процеспен өңделген. Жылу сорабының соңғы теориялық циклі - Карноның кері циклі.
Жылусораптарының қондырғысы (heat pump heating system) - жылу бөлгіш жүйесінде жылулық сорап болып табылатын жылуүнемдеудің жүйесі; жүйеге сонымен қатар жылу аккумуляторы және оны алатын қойма көзі кіреді.
Энергетикалық ресурс (enеrgy resourse) - белгілі бірдеңгейде техникалар энергия үнемдеуге қолданылатын энергия мөлшері.
Қолданылу сипаттамасына байланысты энергетикалық ресурстар дәстүрлі (органикалық отындар, су ағындары) және дәстүрлі емес (теңіз, биомасса энергиялары, геотермальді энергиялар) болып бөлінеді.
Біріншілік энергоресурс (primary energy resource) - өңдеуге немесе екінші рет пайдалануға келмейтін энергоресурс (көмір, шикімұнай, табиғи газ, ядролық энергия, гидроэнергия).
Энерготасығыш (energy carrier) - соңына дейін тұтыну стадиясында қолданылатын, алдын ала жақсартылған, қайта өңделген, қайтадан пайда болған энергетикалық ресурс, сонымен қатар осы стадияларда тұтынылатын табиғи энергтикалық ресурс.
Энергетикалық технология (energy technology) - энергияны өндіретін, бір түрден екінші бір түрге айналдыратын, шоғырландыратын, бөлетін және қолданатын технология.
Біріншілік энергоресурстың тиімді пайдалану коэффициенті (coefficient of useful consumption energy resources) - соңғы энергияның энергетикалық баланстың кіріс бөлігіне түсетін біріншілік энергоресурстың барлық ауданына қатынасы.
Энергетикалық баланс (energy balance) - энергияның түзілу процесін және оны тұрғындарға үнемдеп беру процесін сипаттайтын, біржағынан қаншы энергия тұтынылғанын, ал екінші жағынантиімді энергия суммасымен, оның шығынын көрсететін көрсеткіш жүйесі.
2 Дәрістер
Дәріс 1
(1 сағат)
Тақырып. Кіріспе. Әлемнің және Қазақстанның энергоресурстармен қамтамасыз етілуі.
Дәріс сабақтың мазмұны
1. Энергия үнемділік
2. Энергия үнемділігін арттыру
3. Органикалық отындар
4. Қазақстанның энергоресурс қоры
5. Жаңартылған энергия көзінің түрлері
Энергия үнемдеу - өндіріс шығындарын және өндірілетін өнімдер мен қызметтердің өзіндік құнын төмендететін, бәсекеге қабілетті отандық тауарларды көбейтетін, энергетик және технолог мамандарының қызметтерінің ең негізгі, тұрақты бағыттарының бірі.
1989 ж. әлемдік энергетикалық кеңес (ӘЭК) Болашаққа арналған энергия: осы істің бағдарламасы мен таңдау мүмкіндігі деп аталатын халыхаралық комиссия құрды. Энергетика экономикасын тұрақта түрде дамыту мен қоршаған ортаны қорғау мәселесі бойынша, 2020 жылдарға дейінгі аралықта әлемдік және аудандық энергетика шауршылығын дамыту жоспары комиссияның негізгі міндеті.
Комиссияның қорытындысы - экономика мен энергетиканы ұлттық деңгейде дамытуды қолға алу сферасына қажетті, мемлекеттік қайраткерлерге және қызмет бағыттарына берілетін, әлемдік энергетиканы дамыту бағыты мен жалпы тенденциялардан тұрды.
Болашаққа арналған энергия: осы істің бағдарламасы мен таңдау мүмкіндігі деп аталатын ӘЭК Комиссиясының негізгі қорытындылары келесідей бөлінеді:
а) негізгі қорытынды - өзгерістің негізгі көзі. Осы жоспарларды дамытудағы позицияларға, жүйелерге, өлшемдерге өзгерістер өте қажет. Соңғы он жылдары әлем тұрғындарының 2 есе, қалалық тұрғын үйлердің 3 есе өскенін көре отырып, энергияны бұрынғыдай қолдана беруге болмайды.
Энергия көзімен жүзеге асатын қызмет түрлері, мысалы жылумен қамтамасыз ету, жарықтандыру, тұрмыстық заттар, транспорт жылдан жылға өсуде. Бұндай өсу әсіресі, дамушы елдерде көптеп байқалады. Энергия тұрғындардығ негізгі қажеттілігін бере отырып, көптеген негізгі қызметтерді атқарады. Сонымен қатар, энергия әлеуметтік даму мен экономикалық өсудің бірден - бір көзі болып табылады. Негізгі мәселе қоршаған ортаға өз зиянын тигізбей, әлемнің дамушы елдеріне қажетті энергетикалық қызметтерді өқамтамасыз ету болып табылады және ол мүмкін борлмауы да.
Осы мәселенің шешімі әлемдік энергетикалық секторда негізгі өзгерістерді қажет етеді. Бұл өзгерістер көптеген инвестициялардың қысқарып қалмауына, жаңа технологияларды негізіп дамытуға, энергетикалық саясаттағы және тұтынушылардың өзгерістеріне айтарлықтай өз үлестерін қосады. Энергетикалық жүйелер жылдам өзгермеуі де мүмкін, бірақ таяудағы 30 жылдары, ұзақ уақытты мақсаттарды шешуде ең негізгі айналыс (өзгеріс) фазасы болады.
б) әлемдік дамудың арқасында, алдағы он жылдықта әлемдік энерготұтыну 85%-ға артады деген болжам бар, яғни бұл тұрғындардың жағдайының жақсаруы мен материалдық прогрестің жақсаруына себепші болады.
в) энергияны әлемдік масштабта тиімді қолдану - болашақтың еншісі. Бұл энергетикалық және әлеуметтік дамудың негізі бола алады. Осы уақытқа дейінгі экономикалық құрылымдардағы, тиімді және озық техникамен жабдықталған станциялардың переориентациясындағы өзгерістер экономиканың энергия сыйымдылығының төмендеуіне негізгі себеп болды. Энергия жеткізушілердің бағасы мен олардың мөлшерін реттеушілердегі өзгерістер бұрынғыдан көп болмады.
Комиссия энергия тиімділігін арттыру бойынша болатын шаралардың тиімділігін айтудан жалықпай отыр. Олар барлық экономикалық және әлеуметтік әсерлердің энергия шығынына байланысты бағаның өзгеруін атап көрсетуде және энергетикаға байланысты дотациялардан бас тартуды ұсынады.
г) әлемдік энергия тұтынысын қанағаттандыруға қажетті технологияларды шығару мен орналастырудың және қоршаған ортаға әсерін азайтудың көптеген шешімдері бар. Технологиының берілісі (передача) интеллектуалды меншіктің қорғау құқығымен тездетілу керек және міндетті түрде рынок (базар) жүйесі қолданылу керек. Индустиалды мемлекеттер дамыған технологиялырды жасап шығаруды және жергілікті жа,дайдағы технологияларды дамытуға көмектесуді өз мойнына алып отыр.
д) қазып алынатын отындар - алдағы он жылда энергетика тұтынысының біраз бөлігін қамтамасыз ете бермек. Егер, алдағы кезеңде қолданылатын деңгей сақталатын болса, көмір қоры - 250 жылға, мұнай - 40 жылға және табиғи газ - 65 жылға жетеді. 2020 жылдардан кейін мұнай мен газға деген тапшылық болуы мүмкін. Мұнай, табиғи газ және көмірге деген сұраныс арта түспек және оларды жеткізу аралығы да артпақ.
е) атом энергетикасы дилемма (екінің бірі) жағдайында тұр. Бір жағынан, елдердің қоғамға деген алаңдаушылығы болса, екінші жағынан реактор-көбейткіш пен термоядроға тдеген қызығушылық азайды. 2020 жылдарға дейін, ұзақ уақыт бойы, ядролық энергия мен көмір айтарлықтай мөлшерде ең негізгі энергия көздері болып табылатынына сенім аз.
ж) 1990 жылдардағы әлемге қойылған біріншілік энергияның 18%-ын құрайтын жаңартылған энергия көзінің бір бөлігі, алдағы 30 жылдар аралығында бұрынғыдай артпайды. 1990 жылдары жаңартылған энергорерсурстың барлық мөлшерінің 60%-ы дәстүрлі биомассаға беріліп отырған. Үлкен гидроэнергетика - 30%, қазіргі биомасса - 8%, "жаңа" жаңартылған энергия көзі, яғни - күн, жел, геотермальді, кіші гидроэнергетика мен мұхит толқынының энергиясы - 2% шамасында болады.
МИРЭС-тің "жаңа" жаңартылған энергия көзін зерттеуі, олардың мөлшері 2%-дан бастап алдағы 2020 жылдарға дейін екә еселенеді деп болжамға келіп тұр. Келісілген және тиімді басқарушы акциялары бойынша тиісті экономикалық және табиғат қорғау критерийлерінің жылдам дамытылуы қабылданып жатыр және ол "жаңа" жаңартылған энергия көздерін 2020 жылдары 12%-ға дейін арттыруы ммкін;
з) 1992 жылғы Рио Декларациясына қызығушылығына қарамастан, дамыған елдерде өндірістің жасап отырған жағдайына қарамастан, парникті газдардың қалдық деңгейін 1990 жылдың деңгейіндей ұстап отыра алмауына, олардың ХХ1 ғасырға қадам басу мүмкіншілігі де аз болып отыр. Ғаламдық энергетикалық әрекеттің нәтижемінде парникті газдардың қалдықтары мен олардың концентрациясы алдағы ууақытта артпаса, кемімейді;
и) тапшы (дефицит) ресурстарды қолдауды арттыру мақсатындағы дамушы елдер, климаттың потенциалды ғаламдық өзгерісіне емес, керісінше локальды және аумақтық ластануға (су, ауа, жер, денсаулыө сақтау) көп приоритет беруде;
к) тарихи энергетика әлемдік ВНП-тің 5%-ға жуығын құрайды, сол кездері инвестиция энергетика саласында бүкіл әлемдік көрсеткіштің 15%-ын құрады. Олар ары қарай даму үшін және экологиялық мәселелермен айналысу барысында айтарлықтай өсуде. Даму жағдайы өсу үшін оларға жергілікті капиталдың көп мөлшері және көптеген ортақ кәсіпорындар ашылу керек. Ол үшін жергілікті ұйым құрылымдарында, базарларда, оқуда және энергетиканы басқару саласында айтарлықтай радикальды өзгерістер қажет. Бұл, егер локальды халықаралық қаражат өсіп, дамушы елдер мен мемлекеттің энергетикалық инвестициясына өткен жағдай орындалады.
19900 жылы әлемдегі органикалық отындардың негізгі қоры мөлшермен 1220 млрд. т.у.т. шамасында болды. Қазіргі уақытта уран ресурсының әлемдегі қоры 2,4 млн. тонна. Уранның жылдық сұранысы ядролық энергетикалық реактор бойынша есептегенде 58 мың тонна. Уран ресурстары АЭС-тің жұмысына мөлшермен 41 жылға жетеді. Уранды есептеп отырсақ, онда ядролық жанғыш заттардың қоры 64 жылға дейін өседі.
ХХ ғасырдың соңғы он жылдары әлемдегі біріншілік энергоресурс 11434 млн. т.у.т., ал электр энергия 120 27 млрд. квт·сағ-қа жеткен. Солардың 7740 млрд. кВт·сағ-ты ЖЭС-да және НВИЭ қондырғыларында (64,4%), 2083 кВт·сағ - АЭС-та (17,3%), 2203 кВт·сағ - ГЭС-та (18,3%) өндірілген. Энергия өндірісі "жаңа" дәстүрлі емес энергия көзі бойынша 240 млн. т.у.т-қа бағаланады, яғни ол дегеніміз біріншілік энергетикалық ресурс бойынша әлемнің жалпы сұранысының 2%-на жуық. МИРЭС бойынша "дәстүрлі" жаңартылатын энергия көзіне ірі сутоғының гидроэнергиясы, ағаш және құрғақ қалдықтар жатады. "Жаңа" дәстүрлі емес жаңаратын энергия көздерін кеңінен дамыту нәтижесінде ХХI ғасырдың бірінші он жылдығында әлемдегі энергетикалық шаруашылықты дамыту мақсатындағы әр түрлі нұсқалар пайда болуы мүмкін және осы энергия көздерін 44,5 млрд. т.у.т-қа дейін шығаруды мемлекет есебінен қолдауға немесе әлемдегі барлық біріншілік энергоресурстары сұраныстың 18-27%-на тәуелді.
Энергоресурстарды тұтыну мен өндіру бойынша, ХХI ғасырдың соңғы жылдары әлемдік энергетикалық баланста көптегенөгерістер болып жатыр, мысалы жалпы энергетика тұтынысында газ бен біріншілік энергияның бір уақытта өсуіне байланысты, қатты отын мен сұйық отынның біраз бөлігі төмендеді.
Соңғы жылдары электрстанциялық түрі бойынша электрэнергия өндірісінің құрылымында айтарлықтай өзгерістер болған жоқ. Сондықтан әлемнің барлық елдерінде жылу электрстанциясы электр энергия өндірісінде негізгі рөлді атқаратынын айта кеткен жөн. Бұл әсіресе, ЖЭС-ң біраз бөлігі жалпы электр энергия өндірісінің мөлшермен 75%-ын құрайтын ТМД елдеріне қатысты.
Электр энергияның әлемнің бір тұрғынына шаққандағы салыстырмалы шығыны - 2190 кВт·сағ.
Алдағы болжамдар бойынша адам саны 1991-2010 жылдар аралығында 1,4% болады.
Біздің бір орнымызда тұрмай ары қарай дамуымыз үшін энерготұтыныс міндетті түрде төмендеуі керек, сонда ғана тиімділігін арттыру мақсаты біздің болжағанымыздай болмақ.
Барлық болжамдарда біріншілік энергоресурспен салыстырмалы түрде электр энергиясын өндіру және тұтыну мөлшері қарастырылуда. Әлемдік Энергтика Агенттігінің (ӘЭА) болжамына сәйкес, егер біріншілік энергоресурсты тұтыну 47%-ға өсетін болса, онда әлемдегі электрэнергия өндірісі 2010 жылдары 2050 млрд. кВт·сағ болмақ. Әлемдегі біріншілік энергоресурс тұтынысының құрылымы болар-болмас ғана өзгереді. Егер мұнай төмендеп (2%-ға), ал табиғи газ көбейсе (2%-ға), онда органикалық отын 90% шамасында сақталып қалады. Ал егер атом энергиясы 1%-ға төмендейтін болса, онда гидроэнергия және тағы басқа жаңартылған энергия көзі 1%-ға артпақ.
Осы қарастырылып отырған жоспар бойынша АЭС-тағы электрэнергия өндірісі айтарлықтай төмендеуі мүмкін. Мұның негізгі себептері: көп капиталды шығын, құрылыс орындарына және АЭС-ты пайдалануға ұзақ уақыт лицензия берілмеуі, атом энергтика объектісінің ұзақ уақыт салынуы және де АЭС-тың ірі техникалық құралдарының қауіпсіздігінің сақталмауы мен радиоактивті қалдықтарға дұрыс қаралмауы.
МИРЭС-тің болжамы бойынша жақын арадағы 10-15 жылдары әлемдегі энергетика шарушылығын түп тамырымен өзгертетіндей технология жасалып шығарылмайды.
ХХ ғасырдың соңында ӘЭА (әлемдік энергетика агенттігі) әлемдік экономика моделінің көмегімен ұзақ уақытқа арналған энергетикалық жоспар құра бастады. Ол мынадай анализдерден тұрады:
әлемдік энергетика жоспары;
энергетикалық ресурстардың қоршаған ортаға әсері;
саясаттың әсері және технология өзгерісі.
ӘЭА (әлемдік энергетика агенттігі) дегеніміз матемаикалық үлгі немесе бес негізгі үлгілерден тұратын ақпаратты база. Олар: энергоресурсқа деген соңғы сұраныс; электрэнергиясын өндіру; мұнай айдау және мұнайдың басқа түрлері; қазып алынатын отындар туралы ұсыныстар; қалдықтар сату құқы. Өзгерістің негізгі түрлеріне ВВП, демографиялық көрсеткіштер, үй шаруашылығының алатын көлемі, қазып алынатын отындардың әлемдік бағасы және технологияның дамуы жатады. Электроэнергияны тұтыну деңгейі мен электр энергия бағасын соңғы энергоресурстар мен электр энергия өндірісі бір-бірімен өзара динамикалық түрде байланыстырып тұрады. Қазып алынатын отынға деген, біріншілік сұранысқа ұсыныс үлгісіндегі кіріс ақпараты жатады. Энергетикалық толық баланс аудандық деңгейде есептеледі, содан кейін парникті газдардың шығарылған мөлшері есептеледі. ӘЭА ретінде бағдарламалық қамтамасыздандыру спектрі жатады, спектрдің құрамына мәліметтер базасын басқару құралдары, экономикалық бағдарламалық қамтамасыздандыру және матемикалық үлгілеудің (моделдеудің) бағдарламасы жатады.
Қазақстанның энергоресурс қорын байқап көрелік. Республика өндірісін дамытуда, әсіресе энергетикалық отын өндірісі бойынша көмір мен лигнит ең басты рөлді атқарады. Қазстандағы көмір қоры мөлшермен 40,82 млрд тонна (әлемдік қордың 305%-ы), яғни ол дегеніміз 400 жылға жетеді. ТМД елдері ішінде көмір қоры бойынша Қазақстан Ресей мен Украинадан кейінгі 3-ші орында тұр. Қазақстанның әрбір тұрғынына 5 тонна көмірден келеді, яғни ол Ресей мен Украинаға қарағанда 3 есе көп. Қазақстандағы көмір энергоресурсын тұтыну құрылымы 67%-ды құрайды, яғни 2000 жылы 57 млн. тонна болған көмірді шығару көлемі азайып барады.
Соңғы жылдары мұнай-газ саласы республикадағы маңывзды өндірістердің бірі. Мұнай-газ саласы негізгі төрт объектіде өндірілуде: Тенгиз, Қарашығанақ, Каспий құбырөткізгіш және Каспий бассейнінің шельфінде. Мұнай өндірісі бойынша ТМД елдерінің ішінде Қазақстан Ресейден кейінгі екінші орында тұр. Мұнай шығару (газ конденсатын қосқанда) 2000 жылы 35,3 млн. тонна болды. Мұнай мен газ конденсатын шығару 2005 жылы 60 млн. т., 2010 жылы 100 млн. т. болады деген болжам бар. Бүкіл әлемдік мұнай мен газ конденсатын шығару бойынша Қазақстандағы мұнай мен газ конденсатын шығару 0,8%. Қазақстандағы мұнай (0,7 млрд. т.) және газ (2,5 трлн. куб. м.) қлры мөлшермен 35,5 және 100 жылға дейін жетеді.
Табиғи газ шығару 2000 жылы 11,5 млрд. куб. м болды. Жалпы біріншілік энергоресурстарды қолдану бойынша мұнай мен газ 20% және 13%-ға жетіп отыр.
Қазақстан ТМД елдерінің ішінде электр энергиясын өндіру бойынша 3 орында, яғни 2000 жылы 51,6 млрд. кВт·сағ, ал жылу энергия өндірісі - 65,5 млн. Гкал.
Қуаты 18,1 ГВт ЕЭС РК-ның 15,9 ГВт қуаты ЖЭС-қа келеді, оның 15,54 ГВт-ы бу турбинасында, 0,33 ГВт - газ турбинасында, ал 12,4 ГВт қуаты көмірден, 3,18 ГВт-ы газ бен мазуттан алынады. Гидравликалық станцияның қуаты 2,2 ГВт шамасында. ЖЭС-тағы генерациялайтын қондырғыларды пайдалану мерзімдері: 1,4 ГВт шамасында болса - 10 жыл, 4,9 ГВт болса - 11-20 жыл, 4,8 ГВт - 21-30 жыл, 4,8 ГВт болса 30 жылдан артық.
Қазақстандағы электр энергияның жартысына жуығы және жылу энергиясының 40%-ы Павлодар және Қарағанды облыстарындағы өндіріс орындарында өндіріледі.
Республиканың энергобалансының әрбір үшінші энергоресурсы әлеуметтік инфрақұрылымға беріледі. Қалалардың күрделі шарушылығы орталықтандырылған тұрмыстық жүйеге негізделген, оларды пайдалану мерзімі есептеу бойынша олар тозуға жақындап тұр. Бірінші бағытында жылу жүйелерін реконструкциялау (қайта құру) үшін қуаты 500-ден 2000 кВт аралығындағы кішігірім ЖЭС режиміндегі жұмыс жасап тұрған жылу қазандықтарының тиімділігін арттыру қажет. Ал екінші бағыты жылу және электр энергиясын аралас өндіруді - тұтынылатын энергияны үнемдеу үшін кішігірім ЖЭС-та қолдану.
Кесте -1. Қазақстандағы біріншілік энергоресурстың сұранысы
Тұтынушы
:
2000 жыл
2010 жыл
Млн. т.у.т.
ГДж
Млн.т.у.т.
ГДж
Электр үнемдеу
43,2
1265,8
56,7
161,3
- орталықтандыру
29,2
855,6
42,2
1236,5
- қазандықты
3,6
105,5
3,7
108,4
- автономды
10,4
304,7
10,8
316,4
Өнеркәсіп
13,00
380,9
13,9
407,3
Тарнспорт
3,7
108,4
4,9
143,6
Тағы басқа
1,4
41,0
1,6
46,9
Барлығы
61,3
1796,1
77,1
2259,0
Кесте-2. Қазақстандағы біріншілік энергияның әр түрлі түрлерінің потенциалы
Ресурс түрлері
Энергетикалық потенциал, жылына млрд. КВт·сағ
Теориялық
Техника жетістігі
Экономикалық мақсатты
Көмір
4480
980
855
Мұнай
1020
160
85
Газ
490
85
75
Гидроэнергия
163
62
27
Жел энергиясы
2·106
1820
0,6
Күн энергиясы
106
1000
0,01
Геотермальды энергия
54000
54
0,54
Қазақстандағы НВИЭ-ға қолданылатын потенциалды ресурстар бірталай түрі бар.
Жаңартылған энергия көзінің келесі түрлерін техникалық түрде қолдана беруге болады:
жылуды үнемдеу үшін күн энергиясы - 20 млн. Гкал;
желдің энергиясы - 18 млрд. кВт·сағ;
шағын өзендер мен су қоймаларының гидроресурстары - 7 млрд. кВт·сағ;
биоресурстар - 10 млн.т.у.т.;
термальді сулар - 1 млн.т.у.т..
Қоғамдық дамудың объективті заңдылығына еңбектің энергиямен қамтамасыз етілуінің жүйелік өсуі жатады. Сондықтан ғылыми-техникалық прогресс қоғамдық өндірістің энергетикалық тиімділігін арттыруға және энергияны үнемдеуге бағытталған. Энергияны үнемдеуді екі аспект бойынша қарау керек. Бірінші аспект өндірілетін өнімге немесе ұлттық кіріске, органикалық және ядролық отындарды үнемдеуге, электр және жылу энергияларына жұмсалатын отын мен энергияның физикалық көлемінің төмендеуінен тұрады. Ал екінші энергия үнемдеу аспектісіне энергетикалық өндіріс пен энергетикалық баланс құрылымын толық жетілдіру есебінде экономикалық тиімділіктің табысты болу үшін энергетикалық щарушылық көлемінде қамтамасыз ететін іс-шараларды жүзеге асыру және еңбек ресурстарының энергиялары немесе қымбат және тапшы материалдардың орнын толтыратын іс-шаралар жатады. Энергия үнемдеу саласы халық шаруашылығының тиімділігін арттыру құралдарының құрамына тиімділігі жоғары және ірі масштабты қымбат энергоресурстардың орнын толтыру мақсатындағы негізгі іс-шаралар жатады. Энергия үнемдеу саласы энергия тұтынуды арттыру мақсатындағы барлық кешенді қамтиды, ол энергия сыйымдылығын азайту бөлігінде қандай болса, энергия тұтыну құрылымында да сондай дәрежеде болады.
Қазақстандағы энергияны үнемдеу саласының негізгі тапсырмалары:
энергия сұранысын тұрақтандыратын және төмендететін, энергия үнемдеу процесінің бағыты бойынша басқарудың нарықтық механизімің өңделуі;
Қазақстан Республикасының энергияны үнемдеуді жетілдірге бағытталған құқықтық кешен мен заңды актілердің тіркелуі;
тұтынылатын энергияның құралдарынесептеу және реттеу құрылғыларын тездетіп шығару;
технологиялық процестердің энергетикалық сипаттамасын өңдеу және бекіту, тұрмыстық техниканың, ғимараттардың және құрылыстардың энергетикалық көрсеткіштеріне арнайы өлшеу шамаларын енгізу;
ғылыми техникалық жоспар мен тұрғыедарға арналған ғылыми бағдарламалар бойынша ақпараттық-жарнамалық ұйымдар;
жұмсақ көпіршіктер мен энергия тасушыларға арналған тарифтерді өңдеу және қолдану;
демонстрациялық энергия тиімді жопарларды, үлгілерді, қондырғыларды өңдеу және жасап шығару;
энергия үнемдеу процесімен басқарудың құрылымдық органдарын құру,
белгілі бір саланың, ұйымның, өндіріс орнының, цехтың энергия сыйымдылығының өсімін немесе төмендету мерзімін анықтау;
арнайы бюджеттен тыс "Энергия үнемдеу" фондын құру.
Өздік бақылау сұрақтары
1. Энергия үнемділік дегеніміз не?
2. Энергия үнемділігін арттыруды қалай жүзеге асырады?
3. Органикалық отындар дегеніміз не?
4. Қазақстанның энергоресурс қоры қандай?
5. Жаңартылған энергия көзінің түрлерін ата.
Қолданылған оқулықтар
1. В.М. Фокин Основы энергосбережения и энергоаудита М.: Изда-
тельство Машиностроение-1, 2006. -б 256.
2. Ю.В. Копытов Экономия энергии в промышленности: Справочное пособие для инженерно-технических работников -М.: Энергоатомиздат, 1983. - б 208.
3. О.Л. Данилова Энергносбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях -М., МЭИ, -б. 188.
Дәріс 2
(1 сағат)
Тақырып. Энергия үнемдеудің негізгі түсініктері мен жалпы терминдері.
Дәріс сабақтың мазмұны
1. Энергияны үнемдеу саласындағы терминдер
2. Энергияны пассивті үнемдеу.
3. Жаңа жүйені енгізу және өзгерістер болған жағдайда энергияны үнемдеу
4. Жылу сораптары және жүйенің жылытқыш жылусораптары.
Жүйенің терминдерін құрастыру бағытында және энергияны үнемдеу саласында оларды анықтау мақсатында МИРЭС бірталай жұмыстар атқарады. Осы энергияны үнемдеу саласындағы терминді білу және оларды дұрыс түсіну үшін көптеген тәжірибеден өту керек. МИРЭС бойынша энергияны үнемдеу бағытындағы негізгі салалар алты топқа бөлінеді.
Энергияны үнемдеу (energy conservation) - энергетикалық ресурстарды тиімді пайдалануға арналған көлімнің кешені және іс-әрекеттері. Мысалы отын және энергияларды үнемдеуде табысқа жету оларды рациоланлды түрде қолдану қымбат энергоресурстар мен тапшы энергия тасушыларды басқа тиімді және арзан энергия көзімен алмастыру (мұнайды көмірмен, дәстүрлі емес жаңартылатын энергия көзімен т.б. алмастыру). Бұл өлшемдер құқықты, ұйымдасқан, ғылыми, өндірісті, техникалық, экономикалық болуы мүмкін.
Энергияны үнемдеу (energy saving) - өндірілмейтін отын, электр энергиясы, жылу, механикалық энергия шығындарын төмендету мақсатында қолданылатын өлшемдерін жүзеге асуын қорытындылау.
Энергияны рационалды қолдану (rational use of energy) - әлеуметтік, саяси, қаражат аз жағдайда, қоршаған ортаны қорғау есебінде энергияны тұтынушыларға ең тиімді жолмен тарату.
Энергия сыйымдылығы (energy content) - өнімді өндіру және жұмысты орындау кезінде (өнімді өндіру жұмыс істеу кезінде өлшенеді) тұтынылатын (тура және жанама түрде) энергия мөлшері.
Энергия мөлшері өндірілген өнімнің немесе орындалған жұмыстың бірлігімен анықталады.
"Энергия сыйымдылығы" термині көбінесе энергияның салыстырмалы шығыны ақшалай есептелген кезінде қолданады (ұлттық шығыс, өндірілген өнімніңқұны т.б.).
Энергтикалық тізбек (energy chain) - біріншілік энергоресурстың өндірілуінен соңғы энергияны қолдану кезіндегі энергия ағынымен сипатталады. Энергияның бір түрден екінші түрге айналуы бір немесе бірнеше энергетикалық тізбектен тұрады.
Энергетикалық ағын (energy flow) - энергия шаруашылығындағы энергоресурстардың энергия көзінен тұтыныстағы энергия бағытына қозғалуы; осы қозғалыс энергоресурстарды ауысуы мен сақталуын және олардың мөлшерінің өзгеруін немесе сапалы жағдайын сипаттайды.
Энергетикалық каскад (energy cascade) - біртіндеп бір немесе бірнеше технологиялық процестерде қолданылатын энергтикалық ағын. Ондағы технологиялық процестен қалған энергия энергияны оптимальді түрде тиімді қолдану мақсатындағы процеске келіп түседі. Осы жағдайда жылу туралы айтатын болсақ, әрбір технологиялық процестегі энергияға түскен энтропияның өсуі, оның энтальпиясының кемуіне сәйкес.
Энергияны үнемдеуге кеткен салыстырмалы шығындар (specific cost of energy saving) - жылына өндірілген өнімнің сапасы мен мөлшерін өзгертпей энергия бірлігін үнемдеуге арналған шығындар.
Энергияны пассивті үнемдеу
Жылуоқшаулағыш (thermal insulation) - тұрғын және қоғамдық ғимараттарды, жылулық өнеркәсіптік қондырғыларды, құбырөткізгіштерді жылу шығынын төмендетуге арналған қоршщаған ортамен қажетсіз жылу алмасудан қорғау. "Жылуоқшаулағыш" терминін жылуоқшаулағыш материалдар мұздатқыш камерасында суық шығынын оған кемітіп, жылуға айналдыру үшін де қолданылады.
Жылуөткізгіштік (thermal conductivity) - энергияның әркелкі қыздырылған ортада жылу формасына ауысуы жүретін жылу алмасу түрі. Жылуалмасудың осы түрі атомды-молеклярлы сипатта болады (ортаның макроскопиялық қозғалысымен байланысы жоқ). Газдағы жылу өткізгіштік энергиясының ауысуы ретсіз қозғалған молекула түрінде болады, ол металда өткізгіштің негізгі электроны түрінде, диэлектрикада - бөлшек толқынының есебінде түзілетін кристалдық тор түрінде болады. Бұл термин жылу оқшаулағыш деңгейін көрсететіндердің бірі.
Жылуберу (thermal transmittance) - екі жылу тасымалдағыш арасындағы, оларлы қатты қабырғаға немесе олардың арасындағы бөлік бетіне бөлетін жылу алмасу. Жылуберудің қарқындылығы (интенсивтілігі) жылу беру коэффициентімен сипатталады. Ғимараттардың қабырғасы, төбесі және басқа бөліктері арқылы берілген жылуды ғимараттың термодинамикалық сипаттамасы арқылы анықтайды.
Жанама термодинамикалық тиімділік (incidental heat gain) - күн сәулесі ғимаратынан және жылудың кез келген көзінен, мысалы осы ғимараттың ішіндегі адамдардан, түссіздендіргіш құбырлардан және тағы басқалардан алынған жылу мөлшері. Бұл термин ғимараттың энергетикалық тиімділігін есептегенде қолданылады. Жанама термодинамикалық тиімділік - егер ғимараттың жылу жүйесі ішкі температураны реттейтін автоматтандырылған жүйемен жабдықталса, онда отын мен энергияны үнемдеуі мүмкін.
Энергия үнемдейтін ғимараттар (low-energy building) - жылуға, ауаны шартқа сәйкестендіруге, жарыққа және ыстық сумен қамтамасыз етуге арналған энергетикалық сұраныс сатылатын энергияны аз қолдану кезінде қанағаттанатындай жағдайда салынған ғимараттар. Бұл ғимараттарды энергия шығыны аз болған жағдайда да қолдана беруге болады. Осындай "энергия үнемдейтін ғимраттардың" көптеген түрелері бар.
Қолданыстағы энергия мен энергия қолданылатын қондырғыларға қолданылатын энергияны белсенді үнемдеу
Жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру бағдарлама жүзінде басқару (program controlled heating and airconditioning) - ғимараттардағы жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру жүйесін бағдарламаға сәйкес автоматты басқару. Бұл бағдарлама аз шығындалған энергия жағдайында ғимараттағы адамдар өздерін жайлы сезіну үшін ертеректе жасалған, ал сол кезде ғимараттарда адамдар болмаса, онда жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру автоматты түрде төмендеп отырады.
Жүктеменің реттелуі (load control) - жүктеменің реттелуінің кез келген әдісі тұтыну қондырғысындағы жүктелуі, әсіресе энергожүйенің толықтай жүктелуінің кез келген әдісі. Жүкметені реттеу үшін арнайы құралдар, мысалы, жылуөлшегіш, шектік периодтағы жүктемелі өлшегіштер қолданылады. Сонымен қатар арасында жіберілген үзілістердің және энергияны азайтудың шектеулі тарифтері мен келісімдері қолданылады. жүктеменің реттелуі кейде - шектік режимнен тыс уақытта өндірілетін және жүктеменің шекті өту кезінде тұтынушыға берілетін жылу мен энергияның топтастырылуын қамтамасыз ету арқасында біраз мөлшерге артады.
Қондырғының қосымша элементтерінің көмегімен энергияны белсенді үнемдеу, екіншілік энергоресурстарды қолданыстағы энергетикалық және энергортұтынушы қондырғыларда қолдану
Конденсат қайтымы (сondensate return) - будың конденсациялануы кезінде болатын, технологиялық процестер мен жылуға арналған қазандыққа қоректендіргіш су ретінде қайтып келу үшін өндірілетін процесс және соған сәйкес суды жинауға арналған құрылғы.
Энергияның регенерациясы (energy recovery) - негізгі процесс аяқталған соң, ондағы қалған энергияны, тура сол немесе басқа процеске қолдану.
Шығарылған жылудың регенерациясы (wasteheat recovery) - негізгі процеске арналып өңделген жылудың қолданылуы (тәжірибеде қолданылуы), ол бірақ тиімді жылу болса да, онда қолданылмауы керек.
Механикалық энергияның регенерациясы (mechanical energy recovery) - механикалық энергияның қолданылмайтын бөлігін тиімді энергия түріне айналдыру және ешқандай өлшемсіз жойылмау керек. Механикалық энергияның регенерациясына магистральді газ өткізгіш пен газ таратқыш желілеріндегі редукционды клапандардың орнындағы турбодетандерлер мысал бола алады.
Жылуалмастырғыш (heat exchanger) немесе жылуалмастырғыш аппарат - жылуды жоғары (қыздырушы дене - жылутасығыш) температуралы ортадан төмен температуралы (қыздырылған орта) ортаға беретін құрылғы түрі. Жылуалмастырғыштар рекуперативті, регенеративті және аралас болып бөлінеді. Рекуперативті жылуалмастырғыштағы жылу жылытылған заттан суытылған затқа оларды бөлетін қабырға арқылы беріледі (бу қазандығы, ауа және су жылытқыштар, конденсатор және т.б.). Регенеративті жылуалмастырғыштағы қызу беті кезек-кезек, біресе қыздырылған затпен, біресе суытылған затпен (мартен және әйнек балқыту пешьеріндегі регенераторлар, мартен пеші мен қазандық агрегаттарының регенеративті ауажылытқыштары) шайылады. Аралас жылуалмастырғыштағы жылу суытылған және жылытылған заттардың тікелей байланысы кезінде беріледі (мұнаралық (башенные) суытқыштар, градирния, скруббер, дегазатор және т.б.). Жылуалмастырғыш аппараттарға жылу құбырлары жатады.
Материалды екінші рет қолдану (materials recycling) - өндіріс, тұрмыс, сауда және оларды шикізат шығынын, энергияны және өндірістің өнімділік шикізат материалдарымен салыстырғандағы қаражат жағдайын төмендету мақсатында қайтадан қолдан.
Қалдықтар (refuse, waste) - тура осы уақытты құны жоқ, яғни қолданысқа келмейтін материал немесе технологиялық процестен тоқтағаннан қалған немесе арнайы өндіріс операцияларынан қалған материал. Бұндай материалдар ауылшаруашылық (органикалық заттар), өнеркәсіп (қара немесе түсті металдар, әйнек, пластмаса және т.б.) және тұрмыс (қатты және сұйық қалалық қалдықтар) қалдықтар түрінде болуы мүмкін.
Қалдықтардан жасалған отын (refuse - derived fuel) - өндіріс орындарына шикізат ретінде қалдықтар қолданылады (ауылшаруашылық қалдықтарынан - метан, резиналық қалдықтардан - сұйық отын, органикалық қалдықтардан - қатты отын өңделеді). Екіншілік шикізатты немесе қалдықтарды қолдану мүмкін болмаған жағдайда оларды міндетті түрде оттықтарда жағып жібереді. Қалдықтарды жағудан қалған күл мен шлакты тыңайтқыш ретінде, жолдарды түзеу үшін және құрылыс материалдарын өндіру үшін қолданады.
Жаңа жүйені енгізу және өзгерістер болған жағдайда энергияны үнемдеу
Ұсыныс (substitution) - өндірілетін өнімдердің немесе көрсетілетін қызметтің сапасын өзгертпей, өнімді өңдеуге немесе ұмысқа аз энергияны қажет ететін өнім мен қызмет процестерінің қондырғыларын қолдану (бірінші ұсыныс); егер бұл ұсыныстың артықшылықтары болса және экономикалық, техникалық жағдайларда немесе энергия үнемдеу жағдайларына қажет болса, онда оны негізгі технлологиялық энерготасығышты кез келген жерде пайдалану қызметін қолдану (екінші ұсыныс). Осы екі ұсыныс кез келген жағдайда өзгерістер бола қалса, бірақ өте қымбат емес, тиімдірек және өңделуі аз көп энергия мөлшерін талап етуі мүмкін.
Кешенді энергожүйелер (total energy system) - ғимарат кешенін децентрализді үнемдеуге, бөлек өнеркәсіпке немесе электр энергиясын суық пен ыстық сататын өндірістерге арналған; бірақ оларды өңдеу және тұрғындарға беру жүйеге энергоресурстың (газ немесе мазут) бір ғана түрі түскен кезде ғана іске асады.
Жылу электр орталығы (combine heat and power station; cogeneration plant) - тұрғындарға бір уақыт электр энергиясын және жылуды өндіретін және жіберетін электр станциясы. Жылу электр орталығына (ЖЭО) міндетті түрде жылуфикациялық турбиналар орналастырылады. ЖЭО-да қолданылатын бір уақытты электр энергиясын және жылуды өндіретін аралас цикл, оларды бөлек өндіруге салыстырғанда, жылудың қолдану тиімділігін арттыруға, электрстанцияның ПӘК-ін көбкйтуге, өндірілген энергияның өзіндік құнын төмендетуге мүмкіндік береді. МИРЭС бойынша ЖЭО дегеніміз - қазандық қондырғыларында өңделген барлық бу электрэнергиясын өндіру үшін турбоагрегат арқылы өтетін және пайдаланылған қалқадан келетін өңделген бу, турбинаның аралық сұрыпталуынан келген жоғары потенциалды буы сияқты, жылуды үнемдеуге және технологиялық процестерге қолдану мүмкіндігі бар электр станциясы.
Электр энергия мен жылу ЖЭО-ның өнімдерінің негізгі түрлері. Олар өндіріс мөлшеріне байланысты реттеліп отырады. Соңғы жылдары электр энергиясы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ШӘКӘРІМ атындағы
СЕМЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
3 денгейлі СМЖ құжаты
ПОӘК
ПОӘК 042-05.01.20.16
02-2010
ПОӘК
Студенттерге арналған пәннің оқу жұмыс бағдарламасы
Жылуэнергетикада және жылутехнологияда энергияны үнемдеу
№1Басылым
30 қыркүйек 2010 ж.
Жылуэнергетикада және жылутехнологияда энергияны үнемдеу
ПӘНІНІҢ ОҚУ - ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
050717 - Жылуэнергетика мамандығы үшін
ОҚУ ӘДІСТЕМЕЛІК материалДАР
Семей
2010
Мазмұны
1ГЛОССАРИЙ 3
2 Дәрістер 9
3 ПРАКТИКАЛЫҚ және зертханалық сабақтар 93
1 Глоссарий
Энергияны үнемдеу (ENERGY CONSERVATION) - энергетикалық ресурстарды тиімді пайдалануға арналған көлімнің кешені және іс-әрекеттері. Мысалы отын және энергияларды үнемдеуде табысқа жету оларды рациоланлды түрде қолдану қымбат энергоресурстар мен тапшы энергия тасушыларды басқа тиімді және арзан энергия көзімен алмастыру (мұнайды көмірмен, дәстүрлі емес жаңартылатын энергия көзімен т.б. алмастыру). Бұл өлшемдер құқықты, ұйымдасқан, ғылыми, өндірісті, техникалық, экономикалық болуы мүмкін.
Энергияны үнемдеу (energy saving) - өндірілмейтін отын, электр энергиясы, жылу, механикалық энергия шығындарын төмендету мақсатында қолданылатын өлшемдерін жүзеге асуын қорытындылау.
Энергияны рационалды қолдану (rational use of energy) - әлеуметтік, саяси, қаражат аз жағдайда, қоршаған ортаны қорғау есебінде энергияны тұтынушыларға ең тиімді жолмен тарату.
Энергия сыйымдылығы (energy content) - өнімді өндіру және жұмысты орындау кезінде (өнімді өндіру жұмыс істеу кезінде өлшенеді) тұтынылатын (тура және жанама түрде) энергия мөлшері.
Энергия мөлшері өндірілген өнімнің немесе орындалған жұмыстың бірлігімен анықталады.
"Энергия сыйымдылығы" термині көбінесе энергияның салыстырмалы шығыны ақшалай есептелген кезінде қолданады (ұлттық шығыс, өндірілген өнімніңқұны т.б.).
Энергтикалық тізбек (energy chain) - біріншілік энергоресурстың өндірілуінен соңғы энергияны қолдану кезіндегі энергия ағынымен сипатталады. Энергияның бір түрден екінші түрге айналуы бір немесе бірнеше энергетикалық тізбектен тұрады.
Энергетикалық ағын (energy flow) - энергия шаруашылығындағы энергоресурстардың энергия көзінен тұтыныстағы энергия бағытына қозғалуы; осы қозғалыс энергоресурстарды ауысуы мен сақталуын және олардың мөлшерінің өзгеруін немесе сапалы жағдайын сипаттайды.
Энергетикалық каскад (energy cascade) - біртіндеп бір немесе бірнеше технологиялық процестерде қолданылатын энергтикалық ағын. Ондағы технологиялық процестен қалған энергия энергияны оптимальді түрде тиімді қолдану мақсатындағы процеске келіп түседі. Осы жағдайда жылу туралы айтатын болсақ, әрбір технологиялық процестегі энергияға түскен энтропияның өсуі, оның энтальпиясының кемуіне сәйкес.
Энергияны үнемдеуге кеткен салыстырмалы шығындар (specific cost of energy saving) - жылына өндірілген өнімнің сапасы мен мөлшерін өзгертпей энергия бірлігін үнемдеуге арналған шығындар.
Энергияны пассивті үнемдеу
Жылуоқшаулағыш (thermal insulation) - тұрғын және қоғамдық ғимараттарды, жылулық өнеркәсіптік қондырғыларды, құбырөткізгіштерді жылу шығынын төмендетуге арналған қоршщаған ортамен қажетсіз жылу алмасудан қорғау. "Жылуоқшаулағыш" терминін жылуоқшаулағыш материалдар мұздатқыш камерасында суық шығынын оған кемітіп, жылуға айналдыру үшін де қолданылады.
Жылуөткізгіштік (thermal conductivity) - энергияның әркелкі қыздырылған ортада жылу формасына ауысуы жүретін жылу алмасу түрі. Жылуалмасудың осы түрі атомды-молеклярлы сипатта болады (ортаның макроскопиялық қозғалысымен байланысы жоқ). Газдағы жылу өткізгіштік энергиясының ауысуы ретсіз қозғалған молекула түрінде болады, ол металда өткізгіштің негізгі электроны түрінде, диэлектрикада - бөлшек толқынының есебінде түзілетін кристалдық тор түрінде болады. Бұл термин жылу оқшаулағыш деңгейін көрсететіндердің бірі.
Жылуберу (thermal transmittance) - екі жылу тасымалдағыш арасындағы, оларлы қатты қабырғаға немесе олардың арасындағы бөлік бетіне бөлетін жылу алмасу. Жылуберудің қарқындылығы (интенсивтілігі) жылу беру коэффициентімен сипатталады. Ғимараттардың қабырғасы, төбесі және басқа бөліктері арқылы берілген жылуды ғимараттың термодинамикалық сипаттамасы арқылы анықтайды.
Жанама термодинамикалық тиімділік (incidental heat gain) - күн сәулесі ғимаратынан және жылудың кез келген көзінен, мысалы осы ғимараттың ішіндегі адамдардан, түссіздендіргіш құбырлардан және тағы басқалардан алынған жылу мөлшері. Бұл термин ғимараттың энергетикалық тиімділігін есептегенде қолданылады. Жанама термодинамикалық тиімділік - егер ғимараттың жылу жүйесі ішкі температураны реттейтін автоматтандырылған жүйемен жабдықталса, онда отын мен энергияны үнемдеуі мүмкін.
Энергия үнемдейтін ғимараттар (low-energy building) - жылуға, ауаны шартқа сәйкестендіруге, жарыққа және ыстық сумен қамтамасыз етуге арналған энергетикалық сұраныс сатылатын энергияны аз қолдану кезінде қанағаттанатындай жағдайда салынған ғимараттар. Бұл ғимараттарды энергия шығыны аз болған жағдайда да қолдана беруге болады. Осындай "энергия үнемдейтін ғимраттардың" көптеген түрелері бар.
Жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру бағдарлама жүзінде басқару (program controlled heating and airconditioning) - ғимараттардағы жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру жүйесін бағдарламаға сәйкес автоматты басқару. Бұл бағдарлама аз шығындалған энергия жағдайында ғимараттағы адамдар өздерін жайлы сезіну үшін ертеректе жасалған, ал сол кезде ғимараттарда адамдар болмаса, онда жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру автоматты түрде төмендеп отырады.
Жүктеменің реттелуі (load control) - жүктеменің реттелуінің кез келген әдісі тұтыну қондырғысындағы жүктелуі, әсіресе энергожүйенің толықтай жүктелуінің кез келген әдісі. Жүкметені реттеу үшін арнайы құралдар, мысалы, жылуөлшегіш, шектік периодтағы жүктемелі өлшегіштер қолданылады. Сонымен қатар арасында жіберілген үзілістердің және энергияны азайтудың шектеулі тарифтері мен келісімдері қолданылады. жүктеменің реттелуі кейде - шектік режимнен тыс уақытта өндірілетін және жүктеменің шекті өту кезінде тұтынушыға берілетін жылу мен энергияның топтастырылуын қамтамасыз ету арқасында біраз мөлшерге артады.
Қондырғының қосымша элементтерінің көмегімен энергияны белсенді үнемдеу, екіншілік энергоресурстарды қолданыстағы энергетикалық және энергортұтынушы қондырғыларда қолдану
Конденсат қайтымы (сondensate return) - будың конденсациялануы кезінде болатын, технологиялық процестер мен жылуға арналған қазандыққа қоректендіргіш су ретінде қайтып келу үшін өндірілетін процесс және соған сәйкес суды жинауға арналған құрылғы.
Энергияның регенерациясы (energy recovery) - негізгі процесс аяқталған соң, ондағы қалған энергияны, тура сол немесе басқа процеске қолдану.
Шығарылған жылудың регенерациясы (wasteheat recovery) - негізгі процеске арналып өңделген жылудың қолданылуы (тәжірибеде қолданылуы), ол бірақ тиімді жылу болса да, онда қолданылмауы керек.
Механикалық энергияның регенерациясы (mechanical energy recovery) - механикалық энергияның қолданылмайтын бөлігін тиімді энергия түріне айналдыру және ешқандай өлшемсіз жойылмау керек. Механикалық энергияның регенерациясына магистральді газ өткізгіш пен газ таратқыш желілеріндегі редукционды клапандардың орнындағы турбодетандерлер мысал бола алады.
Жылуалмастырғыш (heat exchanger) немесе жылуалмастырғыш аппарат - жылуды жоғары (қыздырушы дене - жылутасығыш) температуралы ортадан төмен температуралы (қыздырылған орта) ортаға беретін құрылғы түрі. Жылуалмастырғыштар рекуперативті, регенеративті және аралас болып бөлінеді. Рекуперативті жылуалмастырғыштағы жылу жылытылған заттан суытылған затқа оларды бөлетін қабырға арқылы беріледі (бу қазандығы, ауа және су жылытқыштар, конденсатор және т.б.). Регенеративті жылуалмастырғыштағы қызу беті кезек-кезек, біресе қыздырылған затпен, біресе суытылған затпен (мартен және әйнек балқыту пешьеріндегі регенераторлар, мартен пеші мен қазандық агрегаттарының регенеративті ауажылытқыштары) шайылады. Аралас жылуалмастырғыштағы жылу суытылған және жылытылған заттардың тікелей байланысы кезінде беріледі (мұнаралық (башенные) суытқыштар, градирния, скруббер, дегазатор және т.б.). Жылуалмастырғыш аппараттарға жылу құбырлары жатады.
Материалды екінші рет қолдану (materials recycling) - өндіріс, тұрмыс, сауда және оларды шикізат шығынын, энергияны және өндірістің өнімділік шикізат материалдарымен салыстырғандағы қаражат жағдайын төмендету мақсатында қайтадан қолдан.
Қалдықтар (refuse, waste) - тура осы уақытты құны жоқ, яғни қолданысқа келмейтін материал немесе технологиялық процестен тоқтағаннан қалған немесе арнайы өндіріс операцияларынан қалған материал. Бұндай материалдар ауылшаруашылық (органикалық заттар), өнеркәсіп (қара немесе түсті металдар, әйнек, пластмаса және т.б.) және тұрмыс (қатты және сұйық қалалық қалдықтар) қалдықтар түрінде болуы мүмкін.
Қалдықтардан жасалған отын (refuse - derived fuel) - өндіріс орындарына шикізат ретінде қалдықтар қолданылады (ауылшаруашылық қалдықтарынан - метан, резиналық қалдықтардан - сұйық отын, органикалық қалдықтардан - қатты отын өңделеді). Екіншілік шикізатты немесе қалдықтарды қолдану мүмкін болмаған жағдайда оларды міндетті түрде оттықтарда жағып жібереді. Қалдықтарды жағудан қалған күл мен шлакты тыңайтқыш ретінде, жолдарды түзеу үшін және құрылыс материалдарын өндіру үшін қолданады.
Жаңа жүйені енгізу және өзгерістер болған жағдайда энергияны үнемдеу
Ұсыныс (substitution) - өндірілетін өнімдердің немесе көрсетілетін қызметтің сапасын өзгертпей, өнімді өңдеуге немесе ұмысқа аз энергияны қажет ететін өнім мен қызмет процестерінің қондырғыларын қолдану (бірінші ұсыныс); егер бұл ұсыныстың артықшылықтары болса және экономикалық, техникалық жағдайларда немесе энергия үнемдеу жағдайларына қажет болса, онда оны негізгі технлологиялық энерготасығышты кез келген жерде пайдалану қызметін қолдану (екінші ұсыныс). Осы екі ұсыныс кез келген жағдайда өзгерістер бола қалса, бірақ өте қымбат емес, тиімдірек және өңделуі аз көп энергия мөлшерін талап етуі мүмкін.
Кешенді энергожүйелер (total energy system) - ғимарат кешенін децентрализді үнемдеуге, бөлек өнеркәсіпке немесе электр энергиясын суық пен ыстық сататын өндірістерге арналған; бірақ оларды өңдеу және тұрғындарға беру жүйеге энергоресурстың (газ немесе мазут) бір ғана түрі түскен кезде ғана іске асады.
Жылу сораптары (heat pump) - жылуды төмен қызыдырылған денеден (қоршаған орта - ауа, грунттың грунтты суы, желдеткіш қалдықтар т.б.) жоғары қыздырылған денеге беретін, оның температурасын ұлғайта отырып және осы кезде механикалық энергияны жұмсайтын машина. Жылусораптарында болатын прцестер мұздатқыш машинаның жұмысшы денесімен жүзеге асатын процеспен өңделген. Жылу сорабының соңғы теориялық циклі - Карноның кері циклі.
Жылусораптарының қондырғысы (heat pump heating system) - жылу бөлгіш жүйесінде жылулық сорап болып табылатын жылуүнемдеудің жүйесі; жүйеге сонымен қатар жылу аккумуляторы және оны алатын қойма көзі кіреді.
Энергетикалық ресурс (enеrgy resourse) - белгілі бірдеңгейде техникалар энергия үнемдеуге қолданылатын энергия мөлшері.
Қолданылу сипаттамасына байланысты энергетикалық ресурстар дәстүрлі (органикалық отындар, су ағындары) және дәстүрлі емес (теңіз, биомасса энергиялары, геотермальді энергиялар) болып бөлінеді.
Біріншілік энергоресурс (primary energy resource) - өңдеуге немесе екінші рет пайдалануға келмейтін энергоресурс (көмір, шикімұнай, табиғи газ, ядролық энергия, гидроэнергия).
Энерготасығыш (energy carrier) - соңына дейін тұтыну стадиясында қолданылатын, алдын ала жақсартылған, қайта өңделген, қайтадан пайда болған энергетикалық ресурс, сонымен қатар осы стадияларда тұтынылатын табиғи энергтикалық ресурс.
Энергетикалық технология (energy technology) - энергияны өндіретін, бір түрден екінші бір түрге айналдыратын, шоғырландыратын, бөлетін және қолданатын технология.
Біріншілік энергоресурстың тиімді пайдалану коэффициенті (coefficient of useful consumption energy resources) - соңғы энергияның энергетикалық баланстың кіріс бөлігіне түсетін біріншілік энергоресурстың барлық ауданына қатынасы.
Энергетикалық баланс (energy balance) - энергияның түзілу процесін және оны тұрғындарға үнемдеп беру процесін сипаттайтын, біржағынан қаншы энергия тұтынылғанын, ал екінші жағынантиімді энергия суммасымен, оның шығынын көрсететін көрсеткіш жүйесі.
2 Дәрістер
Дәріс 1
(1 сағат)
Тақырып. Кіріспе. Әлемнің және Қазақстанның энергоресурстармен қамтамасыз етілуі.
Дәріс сабақтың мазмұны
1. Энергия үнемділік
2. Энергия үнемділігін арттыру
3. Органикалық отындар
4. Қазақстанның энергоресурс қоры
5. Жаңартылған энергия көзінің түрлері
Энергия үнемдеу - өндіріс шығындарын және өндірілетін өнімдер мен қызметтердің өзіндік құнын төмендететін, бәсекеге қабілетті отандық тауарларды көбейтетін, энергетик және технолог мамандарының қызметтерінің ең негізгі, тұрақты бағыттарының бірі.
1989 ж. әлемдік энергетикалық кеңес (ӘЭК) Болашаққа арналған энергия: осы істің бағдарламасы мен таңдау мүмкіндігі деп аталатын халыхаралық комиссия құрды. Энергетика экономикасын тұрақта түрде дамыту мен қоршаған ортаны қорғау мәселесі бойынша, 2020 жылдарға дейінгі аралықта әлемдік және аудандық энергетика шауршылығын дамыту жоспары комиссияның негізгі міндеті.
Комиссияның қорытындысы - экономика мен энергетиканы ұлттық деңгейде дамытуды қолға алу сферасына қажетті, мемлекеттік қайраткерлерге және қызмет бағыттарына берілетін, әлемдік энергетиканы дамыту бағыты мен жалпы тенденциялардан тұрды.
Болашаққа арналған энергия: осы істің бағдарламасы мен таңдау мүмкіндігі деп аталатын ӘЭК Комиссиясының негізгі қорытындылары келесідей бөлінеді:
а) негізгі қорытынды - өзгерістің негізгі көзі. Осы жоспарларды дамытудағы позицияларға, жүйелерге, өлшемдерге өзгерістер өте қажет. Соңғы он жылдары әлем тұрғындарының 2 есе, қалалық тұрғын үйлердің 3 есе өскенін көре отырып, энергияны бұрынғыдай қолдана беруге болмайды.
Энергия көзімен жүзеге асатын қызмет түрлері, мысалы жылумен қамтамасыз ету, жарықтандыру, тұрмыстық заттар, транспорт жылдан жылға өсуде. Бұндай өсу әсіресі, дамушы елдерде көптеп байқалады. Энергия тұрғындардығ негізгі қажеттілігін бере отырып, көптеген негізгі қызметтерді атқарады. Сонымен қатар, энергия әлеуметтік даму мен экономикалық өсудің бірден - бір көзі болып табылады. Негізгі мәселе қоршаған ортаға өз зиянын тигізбей, әлемнің дамушы елдеріне қажетті энергетикалық қызметтерді өқамтамасыз ету болып табылады және ол мүмкін борлмауы да.
Осы мәселенің шешімі әлемдік энергетикалық секторда негізгі өзгерістерді қажет етеді. Бұл өзгерістер көптеген инвестициялардың қысқарып қалмауына, жаңа технологияларды негізіп дамытуға, энергетикалық саясаттағы және тұтынушылардың өзгерістеріне айтарлықтай өз үлестерін қосады. Энергетикалық жүйелер жылдам өзгермеуі де мүмкін, бірақ таяудағы 30 жылдары, ұзақ уақытты мақсаттарды шешуде ең негізгі айналыс (өзгеріс) фазасы болады.
б) әлемдік дамудың арқасында, алдағы он жылдықта әлемдік энерготұтыну 85%-ға артады деген болжам бар, яғни бұл тұрғындардың жағдайының жақсаруы мен материалдық прогрестің жақсаруына себепші болады.
в) энергияны әлемдік масштабта тиімді қолдану - болашақтың еншісі. Бұл энергетикалық және әлеуметтік дамудың негізі бола алады. Осы уақытқа дейінгі экономикалық құрылымдардағы, тиімді және озық техникамен жабдықталған станциялардың переориентациясындағы өзгерістер экономиканың энергия сыйымдылығының төмендеуіне негізгі себеп болды. Энергия жеткізушілердің бағасы мен олардың мөлшерін реттеушілердегі өзгерістер бұрынғыдан көп болмады.
Комиссия энергия тиімділігін арттыру бойынша болатын шаралардың тиімділігін айтудан жалықпай отыр. Олар барлық экономикалық және әлеуметтік әсерлердің энергия шығынына байланысты бағаның өзгеруін атап көрсетуде және энергетикаға байланысты дотациялардан бас тартуды ұсынады.
г) әлемдік энергия тұтынысын қанағаттандыруға қажетті технологияларды шығару мен орналастырудың және қоршаған ортаға әсерін азайтудың көптеген шешімдері бар. Технологиының берілісі (передача) интеллектуалды меншіктің қорғау құқығымен тездетілу керек және міндетті түрде рынок (базар) жүйесі қолданылу керек. Индустиалды мемлекеттер дамыған технологиялырды жасап шығаруды және жергілікті жа,дайдағы технологияларды дамытуға көмектесуді өз мойнына алып отыр.
д) қазып алынатын отындар - алдағы он жылда энергетика тұтынысының біраз бөлігін қамтамасыз ете бермек. Егер, алдағы кезеңде қолданылатын деңгей сақталатын болса, көмір қоры - 250 жылға, мұнай - 40 жылға және табиғи газ - 65 жылға жетеді. 2020 жылдардан кейін мұнай мен газға деген тапшылық болуы мүмкін. Мұнай, табиғи газ және көмірге деген сұраныс арта түспек және оларды жеткізу аралығы да артпақ.
е) атом энергетикасы дилемма (екінің бірі) жағдайында тұр. Бір жағынан, елдердің қоғамға деген алаңдаушылығы болса, екінші жағынан реактор-көбейткіш пен термоядроға тдеген қызығушылық азайды. 2020 жылдарға дейін, ұзақ уақыт бойы, ядролық энергия мен көмір айтарлықтай мөлшерде ең негізгі энергия көздері болып табылатынына сенім аз.
ж) 1990 жылдардағы әлемге қойылған біріншілік энергияның 18%-ын құрайтын жаңартылған энергия көзінің бір бөлігі, алдағы 30 жылдар аралығында бұрынғыдай артпайды. 1990 жылдары жаңартылған энергорерсурстың барлық мөлшерінің 60%-ы дәстүрлі биомассаға беріліп отырған. Үлкен гидроэнергетика - 30%, қазіргі биомасса - 8%, "жаңа" жаңартылған энергия көзі, яғни - күн, жел, геотермальді, кіші гидроэнергетика мен мұхит толқынының энергиясы - 2% шамасында болады.
МИРЭС-тің "жаңа" жаңартылған энергия көзін зерттеуі, олардың мөлшері 2%-дан бастап алдағы 2020 жылдарға дейін екә еселенеді деп болжамға келіп тұр. Келісілген және тиімді басқарушы акциялары бойынша тиісті экономикалық және табиғат қорғау критерийлерінің жылдам дамытылуы қабылданып жатыр және ол "жаңа" жаңартылған энергия көздерін 2020 жылдары 12%-ға дейін арттыруы ммкін;
з) 1992 жылғы Рио Декларациясына қызығушылығына қарамастан, дамыған елдерде өндірістің жасап отырған жағдайына қарамастан, парникті газдардың қалдық деңгейін 1990 жылдың деңгейіндей ұстап отыра алмауына, олардың ХХ1 ғасырға қадам басу мүмкіншілігі де аз болып отыр. Ғаламдық энергетикалық әрекеттің нәтижемінде парникті газдардың қалдықтары мен олардың концентрациясы алдағы ууақытта артпаса, кемімейді;
и) тапшы (дефицит) ресурстарды қолдауды арттыру мақсатындағы дамушы елдер, климаттың потенциалды ғаламдық өзгерісіне емес, керісінше локальды және аумақтық ластануға (су, ауа, жер, денсаулыө сақтау) көп приоритет беруде;
к) тарихи энергетика әлемдік ВНП-тің 5%-ға жуығын құрайды, сол кездері инвестиция энергетика саласында бүкіл әлемдік көрсеткіштің 15%-ын құрады. Олар ары қарай даму үшін және экологиялық мәселелермен айналысу барысында айтарлықтай өсуде. Даму жағдайы өсу үшін оларға жергілікті капиталдың көп мөлшері және көптеген ортақ кәсіпорындар ашылу керек. Ол үшін жергілікті ұйым құрылымдарында, базарларда, оқуда және энергетиканы басқару саласында айтарлықтай радикальды өзгерістер қажет. Бұл, егер локальды халықаралық қаражат өсіп, дамушы елдер мен мемлекеттің энергетикалық инвестициясына өткен жағдай орындалады.
19900 жылы әлемдегі органикалық отындардың негізгі қоры мөлшермен 1220 млрд. т.у.т. шамасында болды. Қазіргі уақытта уран ресурсының әлемдегі қоры 2,4 млн. тонна. Уранның жылдық сұранысы ядролық энергетикалық реактор бойынша есептегенде 58 мың тонна. Уран ресурстары АЭС-тің жұмысына мөлшермен 41 жылға жетеді. Уранды есептеп отырсақ, онда ядролық жанғыш заттардың қоры 64 жылға дейін өседі.
ХХ ғасырдың соңғы он жылдары әлемдегі біріншілік энергоресурс 11434 млн. т.у.т., ал электр энергия 120 27 млрд. квт·сағ-қа жеткен. Солардың 7740 млрд. кВт·сағ-ты ЖЭС-да және НВИЭ қондырғыларында (64,4%), 2083 кВт·сағ - АЭС-та (17,3%), 2203 кВт·сағ - ГЭС-та (18,3%) өндірілген. Энергия өндірісі "жаңа" дәстүрлі емес энергия көзі бойынша 240 млн. т.у.т-қа бағаланады, яғни ол дегеніміз біріншілік энергетикалық ресурс бойынша әлемнің жалпы сұранысының 2%-на жуық. МИРЭС бойынша "дәстүрлі" жаңартылатын энергия көзіне ірі сутоғының гидроэнергиясы, ағаш және құрғақ қалдықтар жатады. "Жаңа" дәстүрлі емес жаңаратын энергия көздерін кеңінен дамыту нәтижесінде ХХI ғасырдың бірінші он жылдығында әлемдегі энергетикалық шаруашылықты дамыту мақсатындағы әр түрлі нұсқалар пайда болуы мүмкін және осы энергия көздерін 44,5 млрд. т.у.т-қа дейін шығаруды мемлекет есебінен қолдауға немесе әлемдегі барлық біріншілік энергоресурстары сұраныстың 18-27%-на тәуелді.
Энергоресурстарды тұтыну мен өндіру бойынша, ХХI ғасырдың соңғы жылдары әлемдік энергетикалық баланста көптегенөгерістер болып жатыр, мысалы жалпы энергетика тұтынысында газ бен біріншілік энергияның бір уақытта өсуіне байланысты, қатты отын мен сұйық отынның біраз бөлігі төмендеді.
Соңғы жылдары электрстанциялық түрі бойынша электрэнергия өндірісінің құрылымында айтарлықтай өзгерістер болған жоқ. Сондықтан әлемнің барлық елдерінде жылу электрстанциясы электр энергия өндірісінде негізгі рөлді атқаратынын айта кеткен жөн. Бұл әсіресе, ЖЭС-ң біраз бөлігі жалпы электр энергия өндірісінің мөлшермен 75%-ын құрайтын ТМД елдеріне қатысты.
Электр энергияның әлемнің бір тұрғынына шаққандағы салыстырмалы шығыны - 2190 кВт·сағ.
Алдағы болжамдар бойынша адам саны 1991-2010 жылдар аралығында 1,4% болады.
Біздің бір орнымызда тұрмай ары қарай дамуымыз үшін энерготұтыныс міндетті түрде төмендеуі керек, сонда ғана тиімділігін арттыру мақсаты біздің болжағанымыздай болмақ.
Барлық болжамдарда біріншілік энергоресурспен салыстырмалы түрде электр энергиясын өндіру және тұтыну мөлшері қарастырылуда. Әлемдік Энергтика Агенттігінің (ӘЭА) болжамына сәйкес, егер біріншілік энергоресурсты тұтыну 47%-ға өсетін болса, онда әлемдегі электрэнергия өндірісі 2010 жылдары 2050 млрд. кВт·сағ болмақ. Әлемдегі біріншілік энергоресурс тұтынысының құрылымы болар-болмас ғана өзгереді. Егер мұнай төмендеп (2%-ға), ал табиғи газ көбейсе (2%-ға), онда органикалық отын 90% шамасында сақталып қалады. Ал егер атом энергиясы 1%-ға төмендейтін болса, онда гидроэнергия және тағы басқа жаңартылған энергия көзі 1%-ға артпақ.
Осы қарастырылып отырған жоспар бойынша АЭС-тағы электрэнергия өндірісі айтарлықтай төмендеуі мүмкін. Мұның негізгі себептері: көп капиталды шығын, құрылыс орындарына және АЭС-ты пайдалануға ұзақ уақыт лицензия берілмеуі, атом энергтика объектісінің ұзақ уақыт салынуы және де АЭС-тың ірі техникалық құралдарының қауіпсіздігінің сақталмауы мен радиоактивті қалдықтарға дұрыс қаралмауы.
МИРЭС-тің болжамы бойынша жақын арадағы 10-15 жылдары әлемдегі энергетика шарушылығын түп тамырымен өзгертетіндей технология жасалып шығарылмайды.
ХХ ғасырдың соңында ӘЭА (әлемдік энергетика агенттігі) әлемдік экономика моделінің көмегімен ұзақ уақытқа арналған энергетикалық жоспар құра бастады. Ол мынадай анализдерден тұрады:
әлемдік энергетика жоспары;
энергетикалық ресурстардың қоршаған ортаға әсері;
саясаттың әсері және технология өзгерісі.
ӘЭА (әлемдік энергетика агенттігі) дегеніміз матемаикалық үлгі немесе бес негізгі үлгілерден тұратын ақпаратты база. Олар: энергоресурсқа деген соңғы сұраныс; электрэнергиясын өндіру; мұнай айдау және мұнайдың басқа түрлері; қазып алынатын отындар туралы ұсыныстар; қалдықтар сату құқы. Өзгерістің негізгі түрлеріне ВВП, демографиялық көрсеткіштер, үй шаруашылығының алатын көлемі, қазып алынатын отындардың әлемдік бағасы және технологияның дамуы жатады. Электроэнергияны тұтыну деңгейі мен электр энергия бағасын соңғы энергоресурстар мен электр энергия өндірісі бір-бірімен өзара динамикалық түрде байланыстырып тұрады. Қазып алынатын отынға деген, біріншілік сұранысқа ұсыныс үлгісіндегі кіріс ақпараты жатады. Энергетикалық толық баланс аудандық деңгейде есептеледі, содан кейін парникті газдардың шығарылған мөлшері есептеледі. ӘЭА ретінде бағдарламалық қамтамасыздандыру спектрі жатады, спектрдің құрамына мәліметтер базасын басқару құралдары, экономикалық бағдарламалық қамтамасыздандыру және матемикалық үлгілеудің (моделдеудің) бағдарламасы жатады.
Қазақстанның энергоресурс қорын байқап көрелік. Республика өндірісін дамытуда, әсіресе энергетикалық отын өндірісі бойынша көмір мен лигнит ең басты рөлді атқарады. Қазстандағы көмір қоры мөлшермен 40,82 млрд тонна (әлемдік қордың 305%-ы), яғни ол дегеніміз 400 жылға жетеді. ТМД елдері ішінде көмір қоры бойынша Қазақстан Ресей мен Украинадан кейінгі 3-ші орында тұр. Қазақстанның әрбір тұрғынына 5 тонна көмірден келеді, яғни ол Ресей мен Украинаға қарағанда 3 есе көп. Қазақстандағы көмір энергоресурсын тұтыну құрылымы 67%-ды құрайды, яғни 2000 жылы 57 млн. тонна болған көмірді шығару көлемі азайып барады.
Соңғы жылдары мұнай-газ саласы республикадағы маңывзды өндірістердің бірі. Мұнай-газ саласы негізгі төрт объектіде өндірілуде: Тенгиз, Қарашығанақ, Каспий құбырөткізгіш және Каспий бассейнінің шельфінде. Мұнай өндірісі бойынша ТМД елдерінің ішінде Қазақстан Ресейден кейінгі екінші орында тұр. Мұнай шығару (газ конденсатын қосқанда) 2000 жылы 35,3 млн. тонна болды. Мұнай мен газ конденсатын шығару 2005 жылы 60 млн. т., 2010 жылы 100 млн. т. болады деген болжам бар. Бүкіл әлемдік мұнай мен газ конденсатын шығару бойынша Қазақстандағы мұнай мен газ конденсатын шығару 0,8%. Қазақстандағы мұнай (0,7 млрд. т.) және газ (2,5 трлн. куб. м.) қлры мөлшермен 35,5 және 100 жылға дейін жетеді.
Табиғи газ шығару 2000 жылы 11,5 млрд. куб. м болды. Жалпы біріншілік энергоресурстарды қолдану бойынша мұнай мен газ 20% және 13%-ға жетіп отыр.
Қазақстан ТМД елдерінің ішінде электр энергиясын өндіру бойынша 3 орында, яғни 2000 жылы 51,6 млрд. кВт·сағ, ал жылу энергия өндірісі - 65,5 млн. Гкал.
Қуаты 18,1 ГВт ЕЭС РК-ның 15,9 ГВт қуаты ЖЭС-қа келеді, оның 15,54 ГВт-ы бу турбинасында, 0,33 ГВт - газ турбинасында, ал 12,4 ГВт қуаты көмірден, 3,18 ГВт-ы газ бен мазуттан алынады. Гидравликалық станцияның қуаты 2,2 ГВт шамасында. ЖЭС-тағы генерациялайтын қондырғыларды пайдалану мерзімдері: 1,4 ГВт шамасында болса - 10 жыл, 4,9 ГВт болса - 11-20 жыл, 4,8 ГВт - 21-30 жыл, 4,8 ГВт болса 30 жылдан артық.
Қазақстандағы электр энергияның жартысына жуығы және жылу энергиясының 40%-ы Павлодар және Қарағанды облыстарындағы өндіріс орындарында өндіріледі.
Республиканың энергобалансының әрбір үшінші энергоресурсы әлеуметтік инфрақұрылымға беріледі. Қалалардың күрделі шарушылығы орталықтандырылған тұрмыстық жүйеге негізделген, оларды пайдалану мерзімі есептеу бойынша олар тозуға жақындап тұр. Бірінші бағытында жылу жүйелерін реконструкциялау (қайта құру) үшін қуаты 500-ден 2000 кВт аралығындағы кішігірім ЖЭС режиміндегі жұмыс жасап тұрған жылу қазандықтарының тиімділігін арттыру қажет. Ал екінші бағыты жылу және электр энергиясын аралас өндіруді - тұтынылатын энергияны үнемдеу үшін кішігірім ЖЭС-та қолдану.
Кесте -1. Қазақстандағы біріншілік энергоресурстың сұранысы
Тұтынушы
:
2000 жыл
2010 жыл
Млн. т.у.т.
ГДж
Млн.т.у.т.
ГДж
Электр үнемдеу
43,2
1265,8
56,7
161,3
- орталықтандыру
29,2
855,6
42,2
1236,5
- қазандықты
3,6
105,5
3,7
108,4
- автономды
10,4
304,7
10,8
316,4
Өнеркәсіп
13,00
380,9
13,9
407,3
Тарнспорт
3,7
108,4
4,9
143,6
Тағы басқа
1,4
41,0
1,6
46,9
Барлығы
61,3
1796,1
77,1
2259,0
Кесте-2. Қазақстандағы біріншілік энергияның әр түрлі түрлерінің потенциалы
Ресурс түрлері
Энергетикалық потенциал, жылына млрд. КВт·сағ
Теориялық
Техника жетістігі
Экономикалық мақсатты
Көмір
4480
980
855
Мұнай
1020
160
85
Газ
490
85
75
Гидроэнергия
163
62
27
Жел энергиясы
2·106
1820
0,6
Күн энергиясы
106
1000
0,01
Геотермальды энергия
54000
54
0,54
Қазақстандағы НВИЭ-ға қолданылатын потенциалды ресурстар бірталай түрі бар.
Жаңартылған энергия көзінің келесі түрлерін техникалық түрде қолдана беруге болады:
жылуды үнемдеу үшін күн энергиясы - 20 млн. Гкал;
желдің энергиясы - 18 млрд. кВт·сағ;
шағын өзендер мен су қоймаларының гидроресурстары - 7 млрд. кВт·сағ;
биоресурстар - 10 млн.т.у.т.;
термальді сулар - 1 млн.т.у.т..
Қоғамдық дамудың объективті заңдылығына еңбектің энергиямен қамтамасыз етілуінің жүйелік өсуі жатады. Сондықтан ғылыми-техникалық прогресс қоғамдық өндірістің энергетикалық тиімділігін арттыруға және энергияны үнемдеуге бағытталған. Энергияны үнемдеуді екі аспект бойынша қарау керек. Бірінші аспект өндірілетін өнімге немесе ұлттық кіріске, органикалық және ядролық отындарды үнемдеуге, электр және жылу энергияларына жұмсалатын отын мен энергияның физикалық көлемінің төмендеуінен тұрады. Ал екінші энергия үнемдеу аспектісіне энергетикалық өндіріс пен энергетикалық баланс құрылымын толық жетілдіру есебінде экономикалық тиімділіктің табысты болу үшін энергетикалық щарушылық көлемінде қамтамасыз ететін іс-шараларды жүзеге асыру және еңбек ресурстарының энергиялары немесе қымбат және тапшы материалдардың орнын толтыратын іс-шаралар жатады. Энергия үнемдеу саласы халық шаруашылығының тиімділігін арттыру құралдарының құрамына тиімділігі жоғары және ірі масштабты қымбат энергоресурстардың орнын толтыру мақсатындағы негізгі іс-шаралар жатады. Энергия үнемдеу саласы энергия тұтынуды арттыру мақсатындағы барлық кешенді қамтиды, ол энергия сыйымдылығын азайту бөлігінде қандай болса, энергия тұтыну құрылымында да сондай дәрежеде болады.
Қазақстандағы энергияны үнемдеу саласының негізгі тапсырмалары:
энергия сұранысын тұрақтандыратын және төмендететін, энергия үнемдеу процесінің бағыты бойынша басқарудың нарықтық механизімің өңделуі;
Қазақстан Республикасының энергияны үнемдеуді жетілдірге бағытталған құқықтық кешен мен заңды актілердің тіркелуі;
тұтынылатын энергияның құралдарынесептеу және реттеу құрылғыларын тездетіп шығару;
технологиялық процестердің энергетикалық сипаттамасын өңдеу және бекіту, тұрмыстық техниканың, ғимараттардың және құрылыстардың энергетикалық көрсеткіштеріне арнайы өлшеу шамаларын енгізу;
ғылыми техникалық жоспар мен тұрғыедарға арналған ғылыми бағдарламалар бойынша ақпараттық-жарнамалық ұйымдар;
жұмсақ көпіршіктер мен энергия тасушыларға арналған тарифтерді өңдеу және қолдану;
демонстрациялық энергия тиімді жопарларды, үлгілерді, қондырғыларды өңдеу және жасап шығару;
энергия үнемдеу процесімен басқарудың құрылымдық органдарын құру,
белгілі бір саланың, ұйымның, өндіріс орнының, цехтың энергия сыйымдылығының өсімін немесе төмендету мерзімін анықтау;
арнайы бюджеттен тыс "Энергия үнемдеу" фондын құру.
Өздік бақылау сұрақтары
1. Энергия үнемділік дегеніміз не?
2. Энергия үнемділігін арттыруды қалай жүзеге асырады?
3. Органикалық отындар дегеніміз не?
4. Қазақстанның энергоресурс қоры қандай?
5. Жаңартылған энергия көзінің түрлерін ата.
Қолданылған оқулықтар
1. В.М. Фокин Основы энергосбережения и энергоаудита М.: Изда-
тельство Машиностроение-1, 2006. -б 256.
2. Ю.В. Копытов Экономия энергии в промышленности: Справочное пособие для инженерно-технических работников -М.: Энергоатомиздат, 1983. - б 208.
3. О.Л. Данилова Энергносбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях -М., МЭИ, -б. 188.
Дәріс 2
(1 сағат)
Тақырып. Энергия үнемдеудің негізгі түсініктері мен жалпы терминдері.
Дәріс сабақтың мазмұны
1. Энергияны үнемдеу саласындағы терминдер
2. Энергияны пассивті үнемдеу.
3. Жаңа жүйені енгізу және өзгерістер болған жағдайда энергияны үнемдеу
4. Жылу сораптары және жүйенің жылытқыш жылусораптары.
Жүйенің терминдерін құрастыру бағытында және энергияны үнемдеу саласында оларды анықтау мақсатында МИРЭС бірталай жұмыстар атқарады. Осы энергияны үнемдеу саласындағы терминді білу және оларды дұрыс түсіну үшін көптеген тәжірибеден өту керек. МИРЭС бойынша энергияны үнемдеу бағытындағы негізгі салалар алты топқа бөлінеді.
Энергияны үнемдеу (energy conservation) - энергетикалық ресурстарды тиімді пайдалануға арналған көлімнің кешені және іс-әрекеттері. Мысалы отын және энергияларды үнемдеуде табысқа жету оларды рациоланлды түрде қолдану қымбат энергоресурстар мен тапшы энергия тасушыларды басқа тиімді және арзан энергия көзімен алмастыру (мұнайды көмірмен, дәстүрлі емес жаңартылатын энергия көзімен т.б. алмастыру). Бұл өлшемдер құқықты, ұйымдасқан, ғылыми, өндірісті, техникалық, экономикалық болуы мүмкін.
Энергияны үнемдеу (energy saving) - өндірілмейтін отын, электр энергиясы, жылу, механикалық энергия шығындарын төмендету мақсатында қолданылатын өлшемдерін жүзеге асуын қорытындылау.
Энергияны рационалды қолдану (rational use of energy) - әлеуметтік, саяси, қаражат аз жағдайда, қоршаған ортаны қорғау есебінде энергияны тұтынушыларға ең тиімді жолмен тарату.
Энергия сыйымдылығы (energy content) - өнімді өндіру және жұмысты орындау кезінде (өнімді өндіру жұмыс істеу кезінде өлшенеді) тұтынылатын (тура және жанама түрде) энергия мөлшері.
Энергия мөлшері өндірілген өнімнің немесе орындалған жұмыстың бірлігімен анықталады.
"Энергия сыйымдылығы" термині көбінесе энергияның салыстырмалы шығыны ақшалай есептелген кезінде қолданады (ұлттық шығыс, өндірілген өнімніңқұны т.б.).
Энергтикалық тізбек (energy chain) - біріншілік энергоресурстың өндірілуінен соңғы энергияны қолдану кезіндегі энергия ағынымен сипатталады. Энергияның бір түрден екінші түрге айналуы бір немесе бірнеше энергетикалық тізбектен тұрады.
Энергетикалық ағын (energy flow) - энергия шаруашылығындағы энергоресурстардың энергия көзінен тұтыныстағы энергия бағытына қозғалуы; осы қозғалыс энергоресурстарды ауысуы мен сақталуын және олардың мөлшерінің өзгеруін немесе сапалы жағдайын сипаттайды.
Энергетикалық каскад (energy cascade) - біртіндеп бір немесе бірнеше технологиялық процестерде қолданылатын энергтикалық ағын. Ондағы технологиялық процестен қалған энергия энергияны оптимальді түрде тиімді қолдану мақсатындағы процеске келіп түседі. Осы жағдайда жылу туралы айтатын болсақ, әрбір технологиялық процестегі энергияға түскен энтропияның өсуі, оның энтальпиясының кемуіне сәйкес.
Энергияны үнемдеуге кеткен салыстырмалы шығындар (specific cost of energy saving) - жылына өндірілген өнімнің сапасы мен мөлшерін өзгертпей энергия бірлігін үнемдеуге арналған шығындар.
Энергияны пассивті үнемдеу
Жылуоқшаулағыш (thermal insulation) - тұрғын және қоғамдық ғимараттарды, жылулық өнеркәсіптік қондырғыларды, құбырөткізгіштерді жылу шығынын төмендетуге арналған қоршщаған ортамен қажетсіз жылу алмасудан қорғау. "Жылуоқшаулағыш" терминін жылуоқшаулағыш материалдар мұздатқыш камерасында суық шығынын оған кемітіп, жылуға айналдыру үшін де қолданылады.
Жылуөткізгіштік (thermal conductivity) - энергияның әркелкі қыздырылған ортада жылу формасына ауысуы жүретін жылу алмасу түрі. Жылуалмасудың осы түрі атомды-молеклярлы сипатта болады (ортаның макроскопиялық қозғалысымен байланысы жоқ). Газдағы жылу өткізгіштік энергиясының ауысуы ретсіз қозғалған молекула түрінде болады, ол металда өткізгіштің негізгі электроны түрінде, диэлектрикада - бөлшек толқынының есебінде түзілетін кристалдық тор түрінде болады. Бұл термин жылу оқшаулағыш деңгейін көрсететіндердің бірі.
Жылуберу (thermal transmittance) - екі жылу тасымалдағыш арасындағы, оларлы қатты қабырғаға немесе олардың арасындағы бөлік бетіне бөлетін жылу алмасу. Жылуберудің қарқындылығы (интенсивтілігі) жылу беру коэффициентімен сипатталады. Ғимараттардың қабырғасы, төбесі және басқа бөліктері арқылы берілген жылуды ғимараттың термодинамикалық сипаттамасы арқылы анықтайды.
Жанама термодинамикалық тиімділік (incidental heat gain) - күн сәулесі ғимаратынан және жылудың кез келген көзінен, мысалы осы ғимараттың ішіндегі адамдардан, түссіздендіргіш құбырлардан және тағы басқалардан алынған жылу мөлшері. Бұл термин ғимараттың энергетикалық тиімділігін есептегенде қолданылады. Жанама термодинамикалық тиімділік - егер ғимараттың жылу жүйесі ішкі температураны реттейтін автоматтандырылған жүйемен жабдықталса, онда отын мен энергияны үнемдеуі мүмкін.
Энергия үнемдейтін ғимараттар (low-energy building) - жылуға, ауаны шартқа сәйкестендіруге, жарыққа және ыстық сумен қамтамасыз етуге арналған энергетикалық сұраныс сатылатын энергияны аз қолдану кезінде қанағаттанатындай жағдайда салынған ғимараттар. Бұл ғимараттарды энергия шығыны аз болған жағдайда да қолдана беруге болады. Осындай "энергия үнемдейтін ғимраттардың" көптеген түрелері бар.
Қолданыстағы энергия мен энергия қолданылатын қондырғыларға қолданылатын энергияны белсенді үнемдеу
Жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру бағдарлама жүзінде басқару (program controlled heating and airconditioning) - ғимараттардағы жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру жүйесін бағдарламаға сәйкес автоматты басқару. Бұл бағдарлама аз шығындалған энергия жағдайында ғимараттағы адамдар өздерін жайлы сезіну үшін ертеректе жасалған, ал сол кезде ғимараттарда адамдар болмаса, онда жылу мен ауаны шартқа сәйкестендіру автоматты түрде төмендеп отырады.
Жүктеменің реттелуі (load control) - жүктеменің реттелуінің кез келген әдісі тұтыну қондырғысындағы жүктелуі, әсіресе энергожүйенің толықтай жүктелуінің кез келген әдісі. Жүкметені реттеу үшін арнайы құралдар, мысалы, жылуөлшегіш, шектік периодтағы жүктемелі өлшегіштер қолданылады. Сонымен қатар арасында жіберілген үзілістердің және энергияны азайтудың шектеулі тарифтері мен келісімдері қолданылады. жүктеменің реттелуі кейде - шектік режимнен тыс уақытта өндірілетін және жүктеменің шекті өту кезінде тұтынушыға берілетін жылу мен энергияның топтастырылуын қамтамасыз ету арқасында біраз мөлшерге артады.
Қондырғының қосымша элементтерінің көмегімен энергияны белсенді үнемдеу, екіншілік энергоресурстарды қолданыстағы энергетикалық және энергортұтынушы қондырғыларда қолдану
Конденсат қайтымы (сondensate return) - будың конденсациялануы кезінде болатын, технологиялық процестер мен жылуға арналған қазандыққа қоректендіргіш су ретінде қайтып келу үшін өндірілетін процесс және соған сәйкес суды жинауға арналған құрылғы.
Энергияның регенерациясы (energy recovery) - негізгі процесс аяқталған соң, ондағы қалған энергияны, тура сол немесе басқа процеске қолдану.
Шығарылған жылудың регенерациясы (wasteheat recovery) - негізгі процеске арналып өңделген жылудың қолданылуы (тәжірибеде қолданылуы), ол бірақ тиімді жылу болса да, онда қолданылмауы керек.
Механикалық энергияның регенерациясы (mechanical energy recovery) - механикалық энергияның қолданылмайтын бөлігін тиімді энергия түріне айналдыру және ешқандай өлшемсіз жойылмау керек. Механикалық энергияның регенерациясына магистральді газ өткізгіш пен газ таратқыш желілеріндегі редукционды клапандардың орнындағы турбодетандерлер мысал бола алады.
Жылуалмастырғыш (heat exchanger) немесе жылуалмастырғыш аппарат - жылуды жоғары (қыздырушы дене - жылутасығыш) температуралы ортадан төмен температуралы (қыздырылған орта) ортаға беретін құрылғы түрі. Жылуалмастырғыштар рекуперативті, регенеративті және аралас болып бөлінеді. Рекуперативті жылуалмастырғыштағы жылу жылытылған заттан суытылған затқа оларды бөлетін қабырға арқылы беріледі (бу қазандығы, ауа және су жылытқыштар, конденсатор және т.б.). Регенеративті жылуалмастырғыштағы қызу беті кезек-кезек, біресе қыздырылған затпен, біресе суытылған затпен (мартен және әйнек балқыту пешьеріндегі регенераторлар, мартен пеші мен қазандық агрегаттарының регенеративті ауажылытқыштары) шайылады. Аралас жылуалмастырғыштағы жылу суытылған және жылытылған заттардың тікелей байланысы кезінде беріледі (мұнаралық (башенные) суытқыштар, градирния, скруббер, дегазатор және т.б.). Жылуалмастырғыш аппараттарға жылу құбырлары жатады.
Материалды екінші рет қолдану (materials recycling) - өндіріс, тұрмыс, сауда және оларды шикізат шығынын, энергияны және өндірістің өнімділік шикізат материалдарымен салыстырғандағы қаражат жағдайын төмендету мақсатында қайтадан қолдан.
Қалдықтар (refuse, waste) - тура осы уақытты құны жоқ, яғни қолданысқа келмейтін материал немесе технологиялық процестен тоқтағаннан қалған немесе арнайы өндіріс операцияларынан қалған материал. Бұндай материалдар ауылшаруашылық (органикалық заттар), өнеркәсіп (қара немесе түсті металдар, әйнек, пластмаса және т.б.) және тұрмыс (қатты және сұйық қалалық қалдықтар) қалдықтар түрінде болуы мүмкін.
Қалдықтардан жасалған отын (refuse - derived fuel) - өндіріс орындарына шикізат ретінде қалдықтар қолданылады (ауылшаруашылық қалдықтарынан - метан, резиналық қалдықтардан - сұйық отын, органикалық қалдықтардан - қатты отын өңделеді). Екіншілік шикізатты немесе қалдықтарды қолдану мүмкін болмаған жағдайда оларды міндетті түрде оттықтарда жағып жібереді. Қалдықтарды жағудан қалған күл мен шлакты тыңайтқыш ретінде, жолдарды түзеу үшін және құрылыс материалдарын өндіру үшін қолданады.
Жаңа жүйені енгізу және өзгерістер болған жағдайда энергияны үнемдеу
Ұсыныс (substitution) - өндірілетін өнімдердің немесе көрсетілетін қызметтің сапасын өзгертпей, өнімді өңдеуге немесе ұмысқа аз энергияны қажет ететін өнім мен қызмет процестерінің қондырғыларын қолдану (бірінші ұсыныс); егер бұл ұсыныстың артықшылықтары болса және экономикалық, техникалық жағдайларда немесе энергия үнемдеу жағдайларына қажет болса, онда оны негізгі технлологиялық энерготасығышты кез келген жерде пайдалану қызметін қолдану (екінші ұсыныс). Осы екі ұсыныс кез келген жағдайда өзгерістер бола қалса, бірақ өте қымбат емес, тиімдірек және өңделуі аз көп энергия мөлшерін талап етуі мүмкін.
Кешенді энергожүйелер (total energy system) - ғимарат кешенін децентрализді үнемдеуге, бөлек өнеркәсіпке немесе электр энергиясын суық пен ыстық сататын өндірістерге арналған; бірақ оларды өңдеу және тұрғындарға беру жүйеге энергоресурстың (газ немесе мазут) бір ғана түрі түскен кезде ғана іске асады.
Жылу электр орталығы (combine heat and power station; cogeneration plant) - тұрғындарға бір уақыт электр энергиясын және жылуды өндіретін және жіберетін электр станциясы. Жылу электр орталығына (ЖЭО) міндетті түрде жылуфикациялық турбиналар орналастырылады. ЖЭО-да қолданылатын бір уақытты электр энергиясын және жылуды өндіретін аралас цикл, оларды бөлек өндіруге салыстырғанда, жылудың қолдану тиімділігін арттыруға, электрстанцияның ПӘК-ін көбкйтуге, өндірілген энергияның өзіндік құнын төмендетуге мүмкіндік береді. МИРЭС бойынша ЖЭО дегеніміз - қазандық қондырғыларында өңделген барлық бу электрэнергиясын өндіру үшін турбоагрегат арқылы өтетін және пайдаланылған қалқадан келетін өңделген бу, турбинаның аралық сұрыпталуынан келген жоғары потенциалды буы сияқты, жылуды үнемдеуге және технологиялық процестерге қолдану мүмкіндігі бар электр станциясы.
Электр энергия мен жылу ЖЭО-ның өнімдерінің негізгі түрлері. Олар өндіріс мөлшеріне байланысты реттеліп отырады. Соңғы жылдары электр энергиясы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz