Общая энергетика
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
?екции, м2; q0 -удельная плотность отапливающего теплового потока, Вт/м2 [3,4]; qпр, qном -расчетная и номинальная плотность теплового потока отопительного прибора, Вт/м2 [3,4]; Gпр -расход теплоносителя через прибор отопления, кг/с [3,4]; ?tср - температурный напор, равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температуры воздуха помещения, 0С; Qп, Qт - теплопотребность помещения и теплоотдача стояков и подводок, к которым подключен отопительный прибор, Вт; ?, ?, n, p, c- вспомогательные коэффициенты, учитывающие условия работы отопительных приборов [3,4].
Для стальных радиаторов, рассматриваемых в примере, число секций определяется по (3.2). Предварительно по исходным данным, вспомогательным таблицам [3,4] и выражениям (3.3…3.5) находим: Fп=96 м2; q0 =81 Вт/м2; ?=1,5; qном=712 Вт/м2; ?tср =35 0С - соответствует среднему значению данной величины для водяных систем отопления; n=0,25; Gпр=0,2 кг/с; p=0,04; c=0,97; ?1 =1,07; ?2 =1,1; f1 =2,88 м2; Qт =0 - т.к. предполагается, что Qт <<Qп;
, Вт;
, Вт;
, м2 ;
.
Таким образом, принимается 19 секций типа 2РСВ1-4, которые устанавливаются у оконных проемов.
4. Энергетика и биосфера
Энергетика оказывает влияние на биосферу. Добыча топлива приводит к эрозии почвы, изменяет экологию региона. Транспортировка всех видов топлива способна нанести вред природе. Об этом свидетельствуют тяжелые аварии на нефте-газопроводах и хранилищах. Угольная и торфяная пыль покрывает широкие придорожные пространства на пути перевозки твердого топлива. Работа ТЭС приводит к загрязнению воздушного и водного бассейна выбросами двуокиси серы, окиси азота и углерода, радиоактивных элементов, золы. Сброс высокопотенциальной воды, используемой на ТЭС и АЭС для охлаждения конденсата, меняет температурный режим водоемов и биологический баланс в них. Потенциальной возможностью радиоактивного заражения больших территорий опасны АЭС. Кроме того, не решена полностью проблема захоронения отработавшего на АЭС топлива, сохраняющего высокую радиоактивность. Вопрос консервации АЭС после окончания срока их работы остается актуальным. Отрицательное влияние на биосферу оказывают ГЭС. Под их строительство отчуждаются большие территории, затопляются луга, леса, плодородные земли. Переселяются массы людей, что изменяет социальную структуру региона. Искусственные водохранилища резко меняют экосистему огромных районов: в медленно текущей воде изменяется растительный и животный мир, вода заиливается, загрязняется, размножаются бактерии и водоросли, болеет и гибнет рыба и животные. Кроме того, меняется уровень грунтовых вод на прилегающих территориях, происходит их подтопление. Перечень проблем, связанных со строительством ГЭС, можно продолжить.
Передача электроэнергии сопровождается отчуждением территории под строительство ЛЭП, вырубкой просек в лесах. Электромагнитное поле вокруг ЛЭП сверхвысокого напряжения оказывает отрицательное воздействие на живые организмы.
Имеет свои отрицательные экологические последствия нерациональное потребление тепловой и электрической энергии.
Это лишь краткий перечень негативного влияния нерационального использования энергоресурсов. Для предотвращения катастрофических для Земли последствий необходимо широко использовать экологически чистые, возобновляемые источники энергии; проводить глубокую утилизацию всех отходов; использовать более чистые с экологической точки зрения виды топлива; осуществлять всемерную экономию ТЭР; комплексно решать технические, научные, экологические проблемы [9].
5. Энергосбережение
По мнению многих ведущих учёных, большинства независимых исследовательских институтов и аналитических центров постоянное безальтернативное наращивание потребления ТЭР - тупиковый путь развития энергетики. Возрастающие потребности человеческого общества в различных видах энергоносителей в значительной степени должны удовлетворяться за счёт резкого повышения эффективность использования ТЭР. Возможности и пути такого решения проблемы рассмотрены на примере электрической энергии.
Эффективность использования электрической энергии в России далека от оптимальной. Например, по оценкам экспертов расход электроэнергии на один доллар валового продукта на мировом рынке в начале текущего века составлял 0,46 кВт?ч, а в России - 4,7 кВт?ч. Существуют значительные резервы снижения энергоёмкости, в том числе за счёт разработки и внедрения энергосберегающих мероприятий [9,10,11].
Общая структура типовых энергосберегающих мероприятий при использовании электрической энергии представлена на рис.5.1.
Рис.5.1. Общая структура типовых энергосберегающих мероприятий
Технические мероприятия. Эти мепроприятия (рис.5.2) включают в себя, прежде всего, поддержание оптимальеных параметров режимов электропотребления и, в частности, оптимизацию электроэнергетических характеристик оборудования.
Рис.5.2. Типовые технические энергосберегающие
Оптимизация загрузки электрооборудования.
Наилучшие технико-экономические характеристики любого электрооборудования достигаются при его оптимальной загрузке. Например, у асинхронного двигателя, работающего с различными коэффициентами загрузки по активной мощности - Кз, существенно различаются его основные технические параметры (табл.5.1): вращающий момент (М), КПД (?), коэффициент мощности (cos ?), число оборотов ротора (n).
Как известно, снижение коэффициента м