К вопросу энергосбережения и повышения энергоэффективности сложной системы
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
К вопросу энергосбережения и повышения энергоэффективности сложной системы
Оглавление
Введение
1. Состояние вопроса и проблемы
2. Иерархическая структурная схема энергии сложной системы
3. Анализ методов определения форм энергии
3.1. Принципы физические общие
3.4. Открытые системы и энергодинамика
4. Анализ методов определения состояния форм энергии
Введение
Рассматриваются вопросы, связанные с определением состояний сложной системы определенного функционального назначения с внешними источниками форм энергии (тепловой, электрической).
В состав системы входят:
наружная среда с набором нагрузок и воздействий и откликом на термодинамические процессы в здании и внутренней среде;
здания (объект в виде недеформируемого или деформируемого тела);
внутренняя среда (люди, оборудование технологическое и эксплуатационное);
подсистемы энергетические, обеспечивающие функциональное назначение здания).
1. Состояние вопроса и проблемы
Рассматриваются две близкие, но разные по существу проблемы энергосбережения и энергоэффективности.
Энергосбережение связано с вопросами экономии энергоресурсов и предусматривает, в том числе использование возобновляемых источников энергии, а также оптимальное использование существующих источников энергии.
Энергоэффективность связана с обеспечением рационального использования энергоресурсов, создания и применения новых видов материалов, технологий и оборудования.
Считается, что в основе решения лежат, прежде всего, экономическая заинтересованность и нормативно-административное обеспечение.
Директивные документы [1-7] полно отражают общие требования:
к использованию невозобновляемых природных ресурсов и максимальному внедрению в практику возобновляемых ресурсов;
к материалам, оборудованию и технологическим процессам, направленным на решение задач энергосбережения и повышения энергоэффективности;
к составу и содержанию рабочей и эксплуатационной документации, в том числе связанной с энергопотреблением;
к методическому, информационному и кадровому обеспечению мероприятий.
Рост цен на энергоносители, проблемы истощения месторождений и экологии заставляют принимать жесткие меры по энергосбережению и рационализации использования энергоресурсов [1-7].
Общие требования связаны с вопросами частных решений для отдельных конкретных систем.
Во многих случая вопросы энергосбережения и энергоэффективности связаны с обеспечением функционирования зданий и сооружений (сложная система).
Большинство зданий в настоящее время потребляют отдельные формы энергии (электрическая, тепловая) от магистральных (первичных) сетей централизованных или независимых (для владельцев зданий) источников.
В России задачи, рассматриваемые программой [1] относятся к макроструктурам, охватывающим все отрасли.
Административное обеспечение решения проблемы отражается соответствующими Законами, Указами, постановлениями Правительства и программами [1,2].
На основании директивных документов разрабатываются местные документы аналогичного содержания и большое количество нормативных документов Федерального и местного значений [3].
Рекомендации директивных материалов [1-3] относятся к числу общих требований, но при рассмотрении вопросов энергосбережения и повышения энергоэффективности требуется принимать решения для реальных сложных систем и, прежде всего с количественной оценки отдельных форм движения энергии.
В США вопросам эффективного энергоснабжения посвящены различные программы, которые акцентируются на системах, в которых, как составляющая, имеются здания и сооружения [4].
В США по данным департамента энергии [5] жилые и общественные здания потребляют 40% общей энергии и 71% электроэнергии. В США ожидаемый рост энергопотребления в общественном секторе составляет 1,6% в год, что вдвое превышает аналогичный показатель в жилом секторе. В качестве показателя энергосбережения считается экономия энергии по отношению к стандартным значениям для зданий (исключая малоэтажные здания). Энергопотребление малоэтажных зданий регламентируется документом ANSI [6].
Программа касается использования локальных систем энергообеспечения от возобновляемых источников энергии (альтернативных источников или альтернаторов). Программой строительных технологий департамента энергетики США определены исследовательские задачи, решение которых к 2025г позволит поставить на коммерческую основу сооружение зданий нулевой энергии.
Рекомендации директивных материалов [4-6] относятся к числу общих требований к простым системам (здания и сооружения). Из состава рассмотрения простых систем исключаются вопросы взаимодействия со средами, которые в реальных условиях имеют одно из решающих значений.
В странах ЕС вопросам энергообеспечения и повышения энергоэффективности посвящено много директив Европейского парламента и Совета Европейского Союза (например, [7]).
Рекомендации директивных материалов [7] относятся к числу общих требований к сложным системам и в реальных системах зависят от функций состояния сложной системы конкретного функционального назначения.
Энергосбережение и повышения энергоэффективности относятся к про