источники тепловой энергиис качеством не более 35%:прямое или рассеянное солнечное излучение и биотопливо;

источники энергии, использующие фотосинтез и фотоэлектрические явления. Они имеют различное качество на разных частотах излучения; в среднем КПД фотопреобразователей составляет примерно 15%.

Основными нетрадиционными и возобновляемыми источниками энергии для Беларуси, которые могут иметь практическое значение, являются:

биомасса;

гидроресурсы;

ветроэнергетические ресурсы;

солнечная энергия;

твердые бытовые отходы;

геотермальные ресурсы.

Биомасса в виде отходов деревообработки (опилок, коры, щепа), сельхозкультур (топинамбура, дягиля, дальневосточной гречихи и др.), сельскохозяйственных и производственных отходов (навоза, соломы, отходов сахарного производства и др.), бытовых отходов является сырьем для производства искусственного газообразного и жидкого топлива. Запасы этого сырья имеют значительные размеры. Так, только отходов деревообработки ежегодно на полигоны вывозится около 2,5 млн т.

Возможны различные технологии переработки биомассы в энергию. Наиболее распространенная из них — это предварительная сушка собранной биомассы с последующим непосредственным сжиганием или пиролизом (переработкой с разложением при высоких температурах) или газификацией (превращением твердого топлива в газ в газогенераторах).

Другая технология основывается на анаэробном сбраживании (без доступа воздуха). В процессе такого процесса перерабатываются самые разные органические отходы (пищевые, навоз и др.). В результате сбраживания ускоряется природный процесс выделения биогаза — метана. В зависимости от химического состава сырья при сбраживании выделяется от 5 до 15 газа из 1 перерабатываемой органики [11].

Биогаз можно использовать для отопления домов, сушки зерна, в качестве горючего для автомобилей и тракторов, для стационарных двигателей внутреннего сгорания. Остаток брожения (шлак) можно брикетировать как твердое топливо или удобрение, содержащее азот, фосфор и калий, а также многие микроэлементы.

Перспективным считается развитие в Беларуси гидроэнергетики на малых реках. Беларусь богата гидроресурсами, по территории страны протекает более 20 000 рек и ручьев. Строительство малых гидроэлектростанций позволит, несомненно, решить ряд региональных энергетических проблем. Однако не стоит забывать и об экологических последствиях масштабного развития гидроэнергетики на малых реках. Изменение гидрологических режимов малых рек и близлежащих водных объектов может отразиться на уровне грунтовых вод, состоянии лесных и луговых экосистем, нарушении процесса воспроизводства рыбы и т. д.

В настоящее время все больше внимания уделяют использованию энергии ветра. Ветер представляет собой перемещающийся в горизонтальном направлении воздух. В результате неравномерного нагрева лучами Солнца поверхности Земли и воздушных масс, находящихся над ней, происходит перепад температур, которые в свою очередь образуют разницу в атмосферном давлении, вследствие чего происходит перемещение воздушных масс. Он имеет определенный запас кинетической энергии, зависящей от скорости движения воздушных масс.

---

ветроэнергетические установки (ВЭУ) преобразуют кинетическую энергию ветра в механическую или электрическую энергию. Механическая энергия чаще всего используется для водяных насосов в сельской местности, а ветроэлектрические турбины вырабатывают электроэнергию для жилых домов, учреждений и предприятий.

Существует два основных вида (типа) ветроэлектрических установок: горизонтально- и вертикально-осевые.

Наиболее распространены турбины с горизонтальной осью. По мнению ученых, Республики Беларусь не входит в разряд географических зон с высокой скоростью ветра и не обладает необходимым потенциалом для использования ветряных установок вы­шеуказанных государств. К примеру, среднегодовая скорость ветра в Минске — 3,5 м / с. В Беларуси можно целесообразно использовать малогабаритные ветроустановки из недорогих материалов, которые работают при малых скоростях ветра от 3 м / с, а на номинальную мощность выходит при 8 м / с.

Важнымисточником энергии является Солнце.Ежегодный поток солнечной энергии, посылаемый на Землю, в 10 раз больше, чем вся энергия, заключенная в топливе, имеющемся в ее недрах. Земля ежедневно получает от Солнца в тысячу раз больше энергии, чем ее вырабатывается всеми электростанциями мира.

Существует два пути прямого преобразования солнечной энергии:

в тепловую (с помощью солнечных водонагревателей, коллекторов, теплонагревательных станций и солнечных электростанций);

электрическую (с помощью фотоэлектрических преобразователей или фотогальванических систем).

Рассматривается возможность использования в стране и энергии геотермальных вод. При температурах от 100 до 150°С и слабой минерализации возможно прямое использование геотермальных вод в системах теплоснабжения. При большой минералиации применяется схема с промежуточной очисткой и теплообменниками.

Твердые бытовыеотходы также являются важным источником энергии. Они содержат целлюлозу, другие органические соединения, которые могут рассматриваться как ценные источники тепловой и электрической энергии.

56. Роль местных видов топлива (торф, дрова, отходы растениеводства, фитомасса) в топливном балансе страны.

Республика Беларусь относится к странам с бедными природными топливными ресурсами. Лишь 15—18% потребностей респустраны обеспечивается местными запасами топлива. У нас не обнаружено запасов природного газа. Общие извлекаемые ресурсы нефти в республике оценены в 362,1 лн. т (525 млн т у. т.).

В Припятской нефтяной области прогнозируется откры­тие 470 новых залежей нефти, из них с запасами более 3—4 млн т — 6 месторождений, от 1 до 3 млн т — 18, остальные — ниже 1 млн т.

Общая производительность существующих скважин снижается, так как многие разработанные нефтяные пласты уже истощаются. Это обстоятельство приведет к сладу до­бычи нефти и в будущем. Прогнозируемые объемы годовой добычи нефти в 2010 г. — 1,29 млн т, в 2015 г. — 1,102 млн т.

---

Прогнозируемый уровень добычи попутного газа в 2010—2015 гг. — 180 млн .

В настоящее время в республике ежегодно используется 2 204 тыс. т торфа, что соответствует 769,6 тыс. т условного топлива. Торф в основном используется как удобрение для сельскохозяйственных нужд. Широкомасштабное применение его в качестве топлива может носить негативные экологические последствия (уничтожение уникальных болотных экосистем, увеличение выбросов парниковых газов в процессе сжигания и т. д.)

Потенциал бурых углей в Республике Беларусь достаточно высок. В настоящее время наиболее изученными являются неогеновые угли (залегают на глубине 20—80 м) трех месторождений — Житко-вичского, Бриневского и Тонежского с общими запасами 152 млн т (37 млн т условного топлива).

Однако имеющиеся в нашей стране бурые угли низкокалорийные (теплота сгорания 1 500—1 700 ккал / кг), влажность — 55—60%, средняя зольность — 17—23%. Поэтому имеющиеся бурые угли можно использовать в качестве коммунально-бытового топлива после подсушки и брикетирования в смеси с торфом или для получения генераторного газа. Кроме того, добыча бурых углей связана с экологическими проблемами в зоне их залегания — белорусском Полесье: необходимо удаление верхнего слоя почвы и лесов, что нанесет невосполнимый ущерб природе.

Запасы горючих сланцев в Республике Беларусь достаточно велики. Общие запасы Любанского и Туровского месторождений Припятского сланцевого бассейна оцениваются в 11 млрд т.

По своим качественным показателям сланцы не являются эффективным топливом из-за высо­кой зольности и низкой теплоты сгорания.

В районах расположения гидролизных заводов (города Бобруйск и Речица) в отвалах находится около 4—5 млн т гидролизного лигнина влажностью 65% и теплотой сгорания примерно 1 500 ккал / кг. К тому же, при работе заводов на полную мощность ежедневно образуется до 800 т лигнина, большая часть которого вывозится на свалку. До настоящего времени лигнин использовался для приготовле­ния удобрений или в смеси с торфом для производства топливных брикетов.

Потенциальная энергия, заключенная в твердых бытовых отходах (ТБО), образующихся на территории Республики Беларусь, равноценна 470 млн т у. т. Только по городу Минску она составляет 150 тыс. т у. т. и при их переработке можно получить 30—40 тыс. т у. т. ежегодно.

Потенциал отходов растениеводства составляет 1,52 млн т у. т. / год. Целесообразность их сжига­ния для топливных целей следует решать в сопоставлении с конкретными нуждами хозяйств.

Экономически целесообразным источником замещения части импортируемого топлива в Республики Беларусь является древесная масса: отходы деревообрабатывающего производства, маломерная и сухостойная древесина, кустарники и т.п. Используя ее в качестве топлива, можно ежегодно экономить до 2,5 млн т у. т.

---

На настоящий момент доля древесных отходов в потреблении первичных топливных ресурсов нашей страны составляет всего 2,8%, в будущем ее предполагается удвоить.

Древесные отходы как топливо обладают целым рядом положительных качеств:

низкое содержание серы и малая зольность (1—2%);

возможность сжигания отходов с содержанием влаги до 55—60%;

меньшая эмиссия двуокиси углерода и низкая корро­зионная агрессивность дымовых газов;

возможность конденсации влаги дымовых газов и ути­лизации скрытой теплоты парообразования;

низкая цена в сравнении с ископаемым топливом;

возможность наращивания объемов ресурсов;

использование древесных отходов как топлива адапти­руется к существующим технологиям энергопроизводства;

конечной продукцией их преобразования могут яв­ляться теплоносители в виде пара, горячей воды, элек­троэнергии, моторного топлива.

В Республики Беларусь осуществляется программа строительства мини-ТЭЦ и новых котельных на древесных отходах, реконструкции действующих котельных с переводом их на древесное топливо. Объем отходов деревопереработки, лесозаготовок, санитарных рубок леса составляет большой энергетический потенциал, на базе которого можно производить ежегодно 2—3 млрд кВт ∙ ч электроэнергии и несколько сотен тысяч гигакалорий тепловой энергии [11].

В перспективе рассматривается создание в Беларуси специальных плантаций древесного сырья на основе быстрорастущих и высокоурожайных растений и древесно-кустарниковых пород. Более эффективной по сравнению с традиционным сжиганием в отопительных котлах является утилизация древесных отходов посредством сжи­гания газообразного топлива, получаемого в результате газогенерации отходов.

Объем потребления собственных топливно-энергетических ресурсов к 2015 г. оценивается в 5,4 млн т у. т. или 13,9% валового потребления ТЭР в Республике Беларусь. Из них 4,8 млн т у. т. составляют местные виды топлива и 0,6 млн т у. т. — нетрадиционные и возобновляемые источники и вторичные энергоресурсы.

В нашей стране определены мероприятия по энергосбережению,имеющих приоритетное значение. К ним относятся:

разработка и внедрение новых энергосберегающих технологий, материалов, оборудования, включая использование инфракрасных излучателей, тепловых насосов;

организация серийного выпуска высокоэффективного энергосберегающего оборудования и материалов;

оснащение потребителей приборами группового и индивидуального учета и регулирования топливно-энергетических и водных ресурсов;

перевод автомобильных и тракторных парков республики на использование в качестве моторного топлива сжатого природного и сжиженного газа;

замена неэффективных котлов (в том числе и электрокотлов) на более экономичные, а также перевод паровых котлов, используемых для нужд отопления и горячего водоснабжения, в водогрейный режим;

---

замещение местными видами топлива и горючими отходами производства импортируемого природного газа, нефтепродуктов и угля, в том числе используемого в технологических процессах топлива;

модернизация промышленно-отопительных котельных с использованием малых паро- и газотурбинных агрегатов, турбодетандерных установок;

повышение уровня использования нетрадиционных, возобновляемых источников энергии и вторичных энергетических ресурсов;

внедрение частотно-регулируемых электроприводов;

производство и применение для теплотрасс труб с предварительной тепловой изоляцией;

применение автоматических систем управления освещением и энергоэффективных осветительных устройств;

увеличение термосопротивления ограждающих конструкций существующего жилищного фонда, зданий и сооружений.

В Республике Беларусь собственные топливно-энергетические ресурсы представлены древесиной, нефтью, торфом, бурым углем, горючими сланцами. Общие запасы древесины в стране оцениваются примерно в 1093,2 млн м³ , что составляет около 1% запасов древесины СНГ. Лесистость территории — 38%. Запас спелого древостоя составляет около 74,7 млн м³. На душу населения приходится 0,6 га леса и 93 м³ запасов древесины. Средний возраст древостоя — 40 лет, средний прирост — 3,7 м³ на 1 га; средний запас на 1 га в спелых лесах — 205 м³. Основная часть лесов (45%) приходится на Гомельскую и Минскую области. Значение древесины в топливном балансе страны пока незначительно, поскольку начавшаяся в 1960 году и продолжающаяся ныне повсеместная газификация вытеснила древесину как вид топлива, а работающие на отходах котельные деревообрабатывающих предприятии были переведены на газ. В последнее время в связи с возникшими проблемами в использовании дорогостоящего покупного топлива, и, в первую очередь, газа, на древесное топливо, особенно на отходы деревообработки переходит все больше субъектов хозяйствования.

57. Основные меры экономии тепловой энергии в быту. Краткая характеристика основных теплоизоляционных материалов. Современные технологии отопления жилых помещений.

Тепловая энергия широко используется на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей воды, продуктов сгорания топлива.
    Повлиять на уменьшение тепловых потерь может каждый потребитель. Для этого необходимо заменить старые окна современными, с двойными, а по возможности, и с тройными стеклопакетами, ведь половина потерь тепла уходит именно через их поверхность. 
    Если заменить окна невозможно, нужно их отремонтировать, используя для этого уплотнительные материалы, препятствующие образованию сквозняков. На зиму их следует непременно оклеивать полосами бумаги. Эта примитивная мера достаточно эффективна и позволяет сохранять домашнее тепло, уменьшая его потери через окна. Внутреннюю поверхность стекол можно оклеить низкоэмиссионнойтермоотражающей пленкой. Эта мера позволяет снизить потери тепла через поверхность окон на 30%. 
    Оконные проемы необходимо декорировать плотными шторами, длина которых должна быть такой, чтобы оставить свободными отопительные приборы.  Поверхность радиаторов должна быть абсолютно свободной. Ее нельзя закрывать экранами, решетками или декоративными элементами. Нагретый воздух от их поверхности должен свободно и беспрепятственно подниматься вверх, обеспечивая конвективный теплообмен. Утеплять нужно и дверные проемы.

---

Смотрите также файлы

• Индикация ОС. Шпоры.doc

• Основы права. Шпоры.doc

• Gidrologia_Lektsii_ch_2.doc

• n1.doc

• Tema_1_GIDROLOGIYa_SVOJSTVA_VODY.doc