Альтернативная энергетика и энергосбережение

Цитата: ЮВС от 09.12.2014 21:16:17.
Норма вентиляции - 30 м3\час на человека. При температуре внешнего воздуха -16С и внутренней 20С требуемая теоретическая мощность обогревателя (при отсутствии тепловых потерь) составит 30*(16+20)/3,6=300 Вт на одного человека.
Этот человек, потребляя наши 30 м3 час, одновременно нагревает их до 36С.

Не приравнивайте "Норму вентиляции" и Легочную вентиляцию которая составляет в среднем 8 л/мин или 0,48 м³/ч.

Цитата: ДядяВася от 09.12.2014 22:01:00Не приравнивайте "Норму вентиляции" и Легочную вентиляцию которая составляет в среднем 8 л/мин или 0,48 м³/ч.

Спасибо, не знал.
Но тогда почему же норма вентиляции превышает фактическое потребление в 60 раз?
Откуда и почему взялась такая величина? Кто знает - просветите, пожалуйста.
Ведь если снизить норму вентиляции, пропорционально снижается минимальный теоретический расход энергии на отопление. А это вполне критичная величина - с сегодняшними вспененными материалами ничего не стоит превратить жилье фактически в термос.

Цитата: ЮВС от 10.12.2014 05:23:45Спасибо, не знал.
Но тогда почему же норма вентиляции превышает фактическое потребление в 60 раз?
Откуда и почему взялась такая величина? Кто знает - просветите, пожалуйста.
Ведь если снизить норму вентиляции, пропорционально снижается минимальный теоретический расход энергии на отопление. А это вполне критичная величина - с сегодняшними вспененными материалами ничего не стоит превратить жилье фактически в термос.

Дело в том, что в человеческом "выхлопе" концентрация углекислого газа порядка 4%, т.е. повышается в 100 раз. Отсюда и нормы вентиляции. Однако по нормам вентиляции вопрос достаточно запутан, т.к. в СНИИПах по воздуху жилых помещений, ПДК на СО2 не определён, далее для интереса можно почитать http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=4046 .
И это если не учитывать содержание другой гадости содержащей в воздухе помещений, например фенолов и формальдегида из ДСП-мебели, хлор-органики из линолеума и другого пластика, разбитого градусника, радона и т.д. и т.п. + воздух с улицы, где ПДК по некоторым веществам может превышать в несколько раз.

Работаю в российском филиале крупной немецкой компании. В этом году ездил на завод в Германии. Местный гид, проводя экскурсию по заводу, с гордостью рассказывал, что вся используемая электрическая энергия - только "зеленая" (ветряки и солнечные панели).  А на французском филиале завода так вообще запрещено использование энергии, выработанной на АЭС. После этого пошли смешки из российской группы посетителей - а как они электроэнергию в сети фильтруют? Ответ был: такие требования оговариваются в контракте с поставщиками ЭЭ.
Они там реально на голову сдвинутые... Рассуждать про "зеленую" энергетику, имея цех горячего цинкования с огромной ванной расплавленного цинка, круглосуточной технологией и газовой трубой, идущей по территории завода.

Цитата: ДядяВася от 10.12.2014 21:05:51Дело в том, что в человеческом "выхлопе" концентрация углекислого газа порядка 4%, т.е. повышается в 100 раз. Отсюда и нормы вентиляции. Однако по нормам вентиляции вопрос достаточно запутан, т.к. в СНИИПах по воздуху жилых помещений, ПДК на СО2 не определён, далее для интереса можно почитать http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=4046 .
И это если не учитывать содержание другой гадости содержащей в воздухе помещений, например фенолов и формальдегида из ДСП-мебели, хлор-органики из линолеума и другого пластика, разбитого градусника, радона и т.д. и т.п. + воздух с улицы, где ПДК по некоторым веществам может превышать в несколько раз.

Ну вот.
Как я уже писал, сегодня можно без особых трудов и затрат превратить дом практически в термос, когда энергозатраты будут определяться в основном подогревом наружного воздуха. С этой точки зрения оптимизация объемов вентиляции может дать значительный выигрыш в затратах на отопление. Ну пусть только на 2-4 недели самых низких температур. 
Иными словами, если в термосе тратить энергию исключительно на нагрев воздуха для дыхания мощность потребуется от 5 Вт без рекуперации до примерно 1,5 Вт с рекуперацией на одного человека - для приведенного примера.
Ну и адсорбент углекислоты.

В Чили запущена ветроэлектростанция мощностью 99 МВт

 

 
www.eprussia.ru

Как всегда, вранье с размерностью! Если читать 300 ГВт*час в год, то получим среднегодовую мощность ок.34 МВт, т.е. КИУМ ок. 1/3 - для ветра ПМСМ весьма недурно!

Цитата: москвич от 11.12.2014 17:19:23В Чили запущена ветроэлектростанция мощностью 99 МВт

Как всегда, вранье с размерностью! Если читать 300 ГВт*час в год, то получим среднегодовую мощность ок.34 МВт, т.е. КИУМ ок. 1/3 - для ветра ПМСМ весьма недурно!

Почему сразу враньё? Она способна  выдать на гора 300 ГВт*час в год. А сколько выдаст в реале, мы узнаем через год.

В Якутии запустили в работу новую солнечную электростанцию

 


 
www.eprussia.ru

Цитата: москвич от 15.12.2014 12:54:52В Якутии запустили в работу новую солнечную электростанцию

 

Новая СЭС будет функционировать в поселке Джаргалах Эвено-Бытантайского улуса, сообщила пресс-служба ОАО «Сахаэнерго».
Электростанция обладает мощностью 15 кВт и состоит из трех разных видов солнечных модулей: 20 поликристаллических, 20 монокристаллических и 33 аморфных.

Хрень какая-то. Они ж за полярным кругом! Село Джаргалах Эвено-Бытанайского национального района, Республика Саха - примерно 67,25 градуса северной широты. Почти на градус севернее северного полярного круга. Оно ж у них несколько месяцев в году вообще работать не будет!

Цитата: basilevs от 15.12.2014 13:14:22Хрень какая-то. Они ж за полярным кругом! Село Джаргалах Эвено-Бытанайского национального района, Республика Саха - примерно 67,25 градуса северной широты. Почти на градус севернее северного полярного круга. Оно ж у них несколько месяцев в году вообще работать не будет!

Зато другие 6 месяцев будет работать все 24 часа. Может летом им электричество нужнее.

Цитата: Поверонов от 16.12.2014 01:32:29Зато другие 6 месяцев будет работать все 24 часа. Может летом им электричество нужнее.

Высоту солнца над горизонтом в летний полдень в тех краях представляете себе? Там даже с системой суточного поворота за солнцем фотовольтаника бессмысленна.

Зеленая энергетика захватывает мир

 

 
www.eprussia.ru

Цитата: москвич от 16.12.2014 15:03:20При этом он опровергает распространенное утверждение, что российский климат не подходит для ВИЭ. «Была бы проявлена воля государства, и у нас дело сдвинулось бы», — резюмировал ученый.

Опять позанудствую. Ставить фотовольтанику за полярным кругом - это маразм. У нас же полно других мест, где и солнечных дней имеется, и широта поюжнее. Те же Кавказ, Крым, Владивосток (~45 градусов широты). Алтай с его ~53 градусов широты не так плох. Хабаровск с его 48 градусов широты тоже вполне ничего. Зачем в заполярье-то лезть?

Цитата: basilevs от 16.12.2014 16:01:22Опять позанудствую. Ставить фотовольтанику за полярным кругом - это маразм. У нас же полно других мест, где и солнечных дней имеется, и широта поюжнее. Те же Кавказ, Крым, Владивосток (~45 градусов широты). Алтай с его ~53 градусов широты не так плох. Хабаровск с его 48 градусов широты тоже вполне ничего. Зачем в заполярье-то лезть?

Побаяню, но раз в год можно
Потому что это не альтернативная энергетика, а альтернативное энергоснабжение. В Крым проще пробросить кабель, во Владивостоке построить электростанцию (на сырьевом то маршруте). А в Заполярье может получиться что самая захудалая фотовольтаника, работающая на 20% потенциала, все же дешевле ветки газопровода и/или железнодорожной, для снабжения тепловой электростанции углем и мазутом.

Цитата: Senya от 16.12.2014 18:27:33Побаяню, но раз в год можно
Потому что это не альтернативная энергетика, а альтернативное энергоснабжение. В Крым проще пробросить кабель, во Владивостоке построить электростанцию (на сырьевом то маршруте). А в Заполярье может получиться что самая захудалая фотовольтаника, работающая на 20% потенциала, все же дешевле ветки газопровода и/или железнодорожной, для снабжения тепловой электростанции углем и мазутом.

В заполярье основной расход энергии - зимой. А именно зимой там фотовольтаника проседает до абсолютного нуля. Ветряки и прочее - да, имеют право быть как альтернативное энергоснабжение. А вот солнце - оно там реально есть только летом, ну и ещё кусочек весны-осени. А энергия нужна в основном зимой.

Цитата: basilevs от 17.12.2014 09:50:14В заполярье основной расход энергии - зимой. А именно зимой там фотовольтаника проседает до абсолютного нуля. Ветряки и прочее - да, имеют право быть как альтернативное энергоснабжение. А вот солнце - оно там реально есть только летом, ну и ещё кусочек весны-осени. А энергия нужна в основном зимой.

Энергия нужна всегда. У норвегов давно работает опытная площадка на СБ с накоплением водорода. Ссылки под рукой нет, точную широту не помню, но точно не Крым! Сейчас, когда солярка может подешеветь (а может и подорожать, у нас все бывает), актуальность альтернативной энергетики (энергоснабжения) несколько понизится. Поживем- увидим!

Цитата: москвич от 17.12.2014 15:57:37Энергия нужна всегда. У норвегов давно работает опытная площадка на СБ с накоплением водорода. Ссылки под рукой нет, точную широту не помню, но точно не Крым! Сейчас, когда солярка может подешеветь (а может и подорожать, у нас все бывает), актуальность альтернативной энергетики (энергоснабжения) несколько понизится. Поживем- увидим!

В селе Джаргалах сегодня -46 градусов цельсия. Полярная ночь (продолжительность светового дня 0ч0м0с). Ветер 1м/с. В течение недели иногда до 3м/с будет.

Боюсь, они не оценят фотовольтаники. Там даже с ветряками проблема будет. В отсутствие суточных перепадов температур и при отсутствии моря, создающего разницу температур над поверхностью оного и поверхностью суши - ветряки тоже становятся малоэффективны. Хотя как вспомогательная энергетическая установка в дополнение к дизелям они там и могут работать.

Цитата: basilevs от 17.12.2014 09:50:14В заполярье основной расход энергии - зимой.

Ну накрайняк соляру летом не расходовать, а спокойно, без ажиотажа, копить на зиму.

Энергия из рисовой шелухи




Что отнести к альтернативным источникам энергии? Ветер, солнце, морские приливы… Добавьте в список рисовую шелуху. Скоро рисоперерабатывающие предприятия смогут получать тепло и электричество, используя собственные отходы.

Возможно, не все знают, что Краснодарский край — главная в России житница риса. Здесь выращивается 80% отечественного риса, это около 1 млн тонн в год. При переработке такого количества рисовых зерен ежегодно образуется порядка 200 тыс. тонн отходов — рисовой шелухи. Ее достаточно сложно утилизировать, к тому же сжигать шелуху очень дорого. Как создание отвалов, так и сжигание шелухи на открытой местности наносит колоссальный вред окружающей среде.

С другой стороны, если переработать шелуху по определенной технологии, то можно получить диоксид кремния — вещество, востребованное во многих отраслях промышленности. Причем сейчас наша страна импортирует львиную долю данного продукта.
Компания «Краснодарский диоксид кремния» (инновационная портфельная компания УК «Сберинвест») в рамках форума и выставки «Открытые инновации 2014» представила высокотехнологическую энергоустановку, которая не только позволит решить проблему утилизации отходов рисоперерабатывающих производств, но и существенно сократить затраты таких предприятий на покупку электрической и тепловой энергии.

Данная энергоустановка вырабатывает тепловую и электрическую энергию из рисовой шелухи, по сути, представляющей собой возобновляемый ресурс. Ее установленная электрическая мощность порядка 1 МВт. Что касается тепла, то установка выделяет порядка 870 ккал в час. За счет низких эксплуатационных затрат себестоимость электрической и тепловой энергии получается порядка 40 копеек (как за 1 кВт·ч, так и за 1 ккал), что несомненно приводит к внушительной экономии энергоресурсов для предприятия.
 

 
«Дополнительно предприятия смогут получать прибыль от продажи продукта сгорания — оксидно-углеродного порошка (рисовой золы), — поясняет Роман Дымов, заместитель генерального директора по энергетике Rice High Technologies. —При работе установки мощностью 1 МВт образуется 5,6 тонн порошка в сутки. Правда, сама зола востребована только в металлургии — ее используют как изоляционный материал. Куда большие перспективы открываются, если в дополнение к энергоустановке использовать установку по переработке золы, позволяющую посредством хлорирования, либо окисления получать из оксидно-углеродного порошка чистый диоксид кремния, который можно использовать в химической промышленности, при производстве шин, микросхем, солнечных батарей, зубных паст и даже кошачьих туалетов. Сейчас мы работаем над такой установкой совместно с химическим факультетом МГУ. Демонстрационный образец появится уже в этом году, а в 2015 г. планируем запустить пилотный проект с ее использованием».

Энергоустановка мощностью 1 МВт может переработать порядка 10 тыс. тонн шелухи в год. Ее ориентировочная стоимость — порядка 150 млн. руб. По расчетам разработчиков, срок ее окупаемости находится в пределах четырехлетнего периода, с учетом того, что в первый год выручка полностью отсутствует — идет строительство энергоустановки. Пилотный проект энергоустановки такой мощности уже реализован в станице Хомской (Краснодарский край). Высокотехнологичная энергоустановка также может работать на шелухе подсолнечника.
 
Кира Патракова
Фото ООО «Краснодарский диоксид кремния»
На заставке: завод по сжиганию рисовой шелухи

Не только шелуха годится в дело

Российские учёные получили электроэнергию из бумажных отходов 

Каждый житель развитых стран в среднем ежедневно производит 1,5–2 килограмма мусора, 60% которого составляют бумаги, пищевые отходы и прочая органика. Поэтому вопрос утилизации этих отходов становится всё более острым. Переработка до биогаза (водорода с некоторыми примесями), казалось бы, решает проблему и одновременно открывает новые возможности для альтернативной энергетики. Но, как это часто бывает, на пути красивой энергосберегающей идеи возникают десятки научно-экономических преград, привлекающих научные группы по всему миру. Интересную работу в этой области недавно опубликовала в International Journal of Hydrogen Energy и группа российских учёных из МГУ им. М.В. Ломоносова и Института фундаментальных проблем биологии РАН. Исследователи сконструировали биореактор, совмещающий в себе бактериальную среду, производящую водород из бумажных отходов, и топливный элемент, превращающий этот водород в электричество.


.
Именно эту идею и использовала научная группа во главе с Александром Нетрусовым. При этом для получения энергии они использовали топливный элемент – электрохимическое устройство, в котором энергия выделяется за счёт окисления топлива. Обычно топливный элемент состоит из двух электродов. На катоде молекулярный водород топлива распадается на протоны и электроны. Последние улавливаются специальными мембранами и передаются во внешнюю цепь, а протоны достигают катализатора анода и там соединяются с электронами. В результате этой электрохимической реакции выделяется только вода, идеально безвредный продукт.
Как правило, в составе топливных элементов используются платиновые электроды. Однако платина отравляется теми самыми нежелательными составляющими биогаза и также обладает высокой стоимостью. Поэтому в составе своего топливного элемента российские исследователи использовали электроды на основе фермента гидрогеназы (из микроорганизмов Thiocapsa roseopersicina), позволяющего бактериям поглощать и перерабатывать водород. Полимерная мембрана топливного элемента была изготовлена из нафиона, а сам он погружён в среду с анаэробными гетеротрофными бактериями, производящими водород.
В качестве топлива использовалась чистая целлюлоза или различные бумажные отходы. В результате максимальная выходная мощность биореактора составила 200 мкВт/см². При этом достигается она при температуре 60 градусов Цельсия, обеспечивающей необходимый баланс между стабильностью и активностью электродов и после 50 часов работы, необходимых для активации ферментативной реакции. Особое внимание исследователи уделили анализу стабильности электрода на основе гидрогеназы, которую они отслеживали в течение 80 часов работы. Вначале, сразу после загрузки сырья, активность этого электрода резко растёт вследствие появляющегося избытка водорода, а по истечении 10 часов работы падает до стабильной величины в 70%. Среди основных причин такого падения называются частичное подмытие ферментативной пропитки электрода под действием бактериальной среды, а также падение уровня pH. Последнее, по мнению учёных, несложно исправить, а значит улучшить стабильность и пока невысокую мощность экспериментальной системы.
В любом случае сам факт успешного совмещения бактериальной среды и топливного элемента в составе одного реактора уже можно считать большим достижением. Ведь полученная система может успешно и без деградации свойств перерабатывать самые разнообразные виды органических отходов в электрическую энергию.
Исследование проведено при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (госконтракт № 16.516.11.6013).
Источник информации:
O.G. Voronin, A.I. Shestakov, E.R. Sadraddinova, S.M. Abramov, A.I. Netrusov, N.A. Zorin, A.A. Karyakin, Bioconversion of the cellulose containing waste into electricity through the intermediate hydrogen production. International Journal of hydrogen energy, 37 (2012), 10585–10589.

http://www.strf.ru/m…d_no=48950