К вопросу энергосбережения и повышения энергоэффективности сложной системы
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
цессам направленного действия над определенными формами энергии.
При конкретизации задачи относительно одной рассматриваемой сложной системы можно считать:
энергосбережения и/или энергоэффективности представляют собой действия над формами движения энергии;
реализация действий (прямая или информационная) отразятся на общей энергии системы, в том числе на процессах синтеза и перераспределения энергии.
С физической точки зрения действия над формами энергии соответствуют вопросам движения энергии, отражаемые структурной схемой производства и движения энергии в сложной системе.
Поэтому не имеет смысла рассматривать движение отдельных форм энергии без рассмотрения состояния общей энергии системы.
Общие для всех стран рекомендации по энергоэффективности (в части нормативно-административного обеспечения) можно отнести к информационному решению задачи, в которую входят:
обязательная энергетическая паспортизация зданий (например, директива ЕС 2002/91/EC (EPBD и директива EPBD 2010);
определение энергетических расходов на отопление, кондиционирование и горячее водоснабжение;
использование эффективной термоизоляции зданий и эффективного оборудования;
информационное обеспечение, контроль и автоматизированное управление над расходами энергии;
выполнение регламентного и межрегламентного анализа энергопотребления;
анализ энергопотребления и энергоэффективности в промышленных предприятиях;
разработка и использование альтернативных источников энергии, в частности от возобновляемых ресурсов;
государственное субсидирование (частичное) расходов, направляемых на финансирование затрат по организации экономии энергии.
В соответствии с рекомендациями по содержанию паспорта расходов тепла и электроэнергии разрабатываются паспорта на здания по данным формам энергии, требующей компенсацию от альтернаторов (локальных источников вместо первичных источников).
В новом энергетическом паспорте, также как и в предыдущих редакциях, не учтены влияние внешних поставок форм энергии на людей, не рассматривается макроскопическая нелокальность диссипативных процессов (связи производства энтропии при любых диссипативных процессах), не рассматриваются вопросы изменения энергии локальных источников во времени. Предложенный состав паспорта должен отражать объем форм энергии локальных источников. Величина объема определяется законами классической механики и общей теплотехники, по которым определен расход в существующих конструкциях зданий.
Общим направлением внимания органов власти всех стран уделяется вопросу энергоэффективности и энергосбережения видов зданий, направлениям развития комплектующих подсистем энергообеспечения, материалам и детализовано элементам зданий и оборудования инженерного обеспечения.
Новые виды теплоизоляционных материалов представляют собой слоистые (сотовые или ячеистые) композиционные материалы, начальные характеристики которых определяются экспериментальными методами. Композиционные материалы имеют реальный срок службы и реальное изменение характеристик, структуры композита и симметрии во времени. Покрытия композитов, защищающие материал от температурно-влажностных и световых воздействий обладают свойствами рассеяния форм энергии во времени и приобретения имплантирующих частиц от наружных и внутренних потоков. Такие изменения, как обмен веществом и химическими энергиями, не рассматриваются.
Информационное обеспечение и регулирование температуры и влажности воздуха внутри здания на первый взгляд оптимизирует затраты тепловой и электрической энергии. Однако внутренняя температура и влажность (массообмен воздуха) не являются управляющими параметрами для системы и координально не меняют связанную энергию неравновесных состояний и не меняют (в некоторых случаях усиливают) диссипативные процессы.
Считается, что замена объема форм энергии первичных источников на энергию альтернаторов (локальных источников) не вносит изменений в процессы распределения и превращения энергии системы, в том числе в связанную энергию неравновесных состояний и диссипативную энергию (например, здания нулевой энергии США).
Директивными материалами всех стран [2-7] рассматривается потребительское значение понятий энергия и баланс энергии.
Рассмотрение вопросов энергосбережения по программе [4] предусматривает рассмотрения вариантов зданий без акцентирования внимания на способ определения форм энергии:
с нулевым внешним балансом энергии (отсоединение от первичных сетей);
с нулевым внутренним балансом энергии (замена части форм энергии альтернаторами);
с нулевыми финансовыми затратами на энергию (отказ от первичных источников форм энергии и/или подачей энергии альтернаторов в первичные сети);
с нулевым балансом выбросов в окружающую среду за счет потребления энергии (обеспечение энергоснабжения энергией возобновляемых источников).
Из постановки вариантов видно, что под термином энергия понимаются конкретные формы движения энергии (электрическая и тепловая) в объемах, удовлетворяющих функциональному назначению здания, и к этим формам применяется термин энергия (баланс энергии).
Таким образом, имеем подмену понятия физической энергии системы и движения форм энергии потребительскими понятиями энергия (рыночная интерпретация термина).
Рассмотрение автоматизации контроля и регулирования движения форм энергии