Экологические аспекты применения систем энергообеспечения, использующих энергию альтернативных источников

Abstract

RU: Цель. Определение факторов, способствующих снижению вредных выбросов в окружающую среду при внедрении и модернизации на объектах промышленного, рекреационного и коммунального назначения систем энергообеспечения, которые используют энергию альтернативных источников (энергия солнечного излучения, тепло окружающей среды, тепло вентиляционных выбросов и т.п.) и энергоактивные ограждения. Методика. На основании проведенного анализа вредного воздействия на биосферу, выбросов, образующихся при сжигании органического топлива, при энергообеспечении сооружений различного назначения спрогнозированы основные экологические эффекты от внедрения инновационных систем энергообеспечения. Результаты. Для снижения количества традиционных энергоносителей при энергообеспечении в сооружениях промышленного, жилищного и рекреационного назначения предлагается использовать универсальные комплексные системы энергообеспечения и климатизации. Система, использующая энергию альтернативных источников, комплектуется энергоактивными ограждениями, тепловым насосом, аккумулятором тепла и т.п. Ее преимуществами является то, что объединяются функции разнообразных инженерных систем сооружения и обеспечивается преобразование, перераспределение энергетических потоков объекта. Улучшение экологической ситуации возможно за счет: реструктуризации инфраструктуры топливообеспечения, сети транспорта и распределения энергоносителей; снижения загрязняющих газов за счет экономии энергии, эффективного функционирования технологического оборудования, т.е. существенного сокращения потребления органических энергоносителей (газ, уголь и др.); сохранения гидросферы и др. Научная новизна. Для существенного уменьшения энергозатрат предлагается применять системы энергообеспечения, в которых инновационными элементами являются энергоактивные ограждения. Особенностью этих систем является возможность воспринимать, преобразовывать и перераспределять энергию альтернативных источников – энергию солнечного излучения, тепло грунта и воздуха, в том числе и вентиляционных сбросов. Такие системы способны частично или полностью заменить энергию, генерируемую традиционными средствами энергообеспечения и, следовательно, способствовать уменьшению вредных выбросов. Практическая значимость. Модернизация жилищного фонда Украины с использование систем энергообеспечения на базе альтернативных источников и энергоактивных ограждений позволит уменьшить потребление ископаемого топлива более чем на 40 % в энергетическом балансе Украины.

UK: Мета. Визначення факторів, що сприяють зниженню шкідливих викидів в навколишнє середовище при впровадженні та модернізації на об'єктах промислового, рекреаційного та комунального призначення систем енергозабезпечення, які використовують енергію альтернативних джерел (енергія сонячного випромінювання, тепло навколишнього середовища, тепло вентиляційних викидів і т.п.) і енергоактивні огородження. Методика. На підставі проведеного аналізу шкідливого впливу на біосферу, викидів, що утворюються при спалюванні органічного палива, при енергозабезпеченні споруд різного призначення, спрогнозовані основні екологічні ефекти від впровадження інноваційних систем енергозабезпечення. Результати. Для зниження кількості традиційних енергоносіїв при енергозабезпеченні в спорудах промислового, житлового та рекреаційного призначення пропонується використовувати універсальні комплексні системи енергозабезпечення та кліматизації. Система, що використовує енергію альтернативних джерел, комплектується енергоактивними огородженнями, тепловим насосом, акумулятором тепла і т.п. Її перевагами є те, що об'єднуються функції різноманітних інженерних систем споруди та забезпечується перетворення, перерозподіл енергетичних потоків об'єкта. Поліпшення екологічної ситуації можливе за рахунок: реструктуризації інфраструктури паливозабезпечення, мережі транспорту і розподілу енергоносіїв; зниження забруднюючих газів за рахунок економії енергії, ефективного функціонування технологічного обладнання, тобто істотного скорочення споживання органічних енергоносіїв (газ, вугілля та ін.); збереження гідросфери та ін. Наукова новизна. Для істотного зменшення енерговитрат пропонується застосовувати системи енергозабезпечення, в яких інноваційними елементами є енергоактивні огорожі. Особливістю цих систем є можливість сприймати, перетворювати і перерозподіляти енергію альтернативних джерел - енергію сонячного випромінювання, тепло ґрунту і повітря, в тому числі і вентиляційних скидів. Такі системи здатні частково або повністю замінити енергію, що генерується традиційними засобами енергозабезпечення і, отже, сприяти зменшенню шкідливих викидів. Практична значимість. Модернізація житлового фонду України з використання систем енергозабезпечення на базі альтернативних джерел і енергоактивних огороджень дозволить зменшити споживання викопного палива більш ніж на 40% в енергетичному балансі України.

EN: Purpose. To identify the factors that can help reduce harmful emissions into the environment in the implementation and modernization of industrial, recreational and public utilities energy systems that use alternative sources of energy (solar energy, ambient heat, heat vent emissions, etc.) and energetically active fencing. Methodology. Based on the analysis of the harmful effects on the biosphere, emissions from the combustion of fossil fuels, the electric power supply structures for various purposes predicted major environmental effects of the introduction of innovative energy systems. Results. To reduce the amount of traditional energy in the electric power supply facilities for industrial, residential and recreational facilities are encouraged to use universal integrated energy supply system and air-conditioning. System using alternative sources of energy is completed energetically active fences, heat pump, heat storage, etc. Its advantage is that it combines the functions of a variety of engineering systems and facilities provided by the transformation, redistribution of energy flow object. Improving the environmental situation is possible due to the restructuring of fuel infrastructure, transport and distribution of energy; reduce pollutant emissions by saving energy, the effective functioning of the process equipment, i.e. a significant reduction in consumption of organic fuels (gas, coal, etc.) conservation of the hydrosphere and others. Scientific novelty. To substantially reduce the energy consumption it is proposed to apply power supply systems, where innovative elements are the energy-active fencing. A feature of these systems is the ability to perceive, transform and redistribute energy alternative sources - solar energy, heat the soil and air, including air discharges. Such systems are able to partially or completely replace the energy generated by traditional means of energy supply and therefore help to reduce harmful emissions. The practical significance. Housing modernization in Ukraine with the use of energy systems based on alternative sources of energy active fences will reduce consumption of fossil fuels by over 40% in the energy balance of Ukraine.