GreenTech-BG

Българският сайт за зелени технологии

В състояние ли сме да оценим това, с което разполагаме?

September 5, 2008

Може би петролът няма да секне скоро, но повишаването на цените, в комбинация с пълната ни зависимост от органичните горива(петрола и газта респективно), може да ни докара до много абсурдна ситуация. На хранителните култури вече се гледа като на алтернативни горива. Това неизбежно води до поскъпване на храните. Много хора просто ще умрат от глад, защото човекът е решил, че му е по-изгодно да гори евтината храна. Едва ли има по абсурден начин за добиване на енергия, от това да изгориш нещо(просто защото сме решили, че това е най-лесният начин).

В природата няма нито един пример, в който жив организъм използва процеса горене по този грозен и неефективен начин. А ние обичаме да се бием в гърдите и да твърдим, че за човечеството най-важното откритие е именно огънят. Това ни е дало „надмощие“ над природата, така е, но ако искаме да преминем на следващото равнище на развитие именно това е първото нещо, от което трябва да се откажем (; говоря за по-голямата част от приложенията, които сме му намерили ), излишен е.

Това, може би ще кажете е „романтичната“ част от историята.

Сега ще ви отегча малко с размишления относно техническата страна на проблема.

Смятам, че от първостепенна важност е да се научим да използваме енергийните източници в непосредствена близост. И най-вече искам да наблегна на необходимостта за намиране на по-ефективни схеми за използването(преобразуването) на тази енергия.

Какво имам в предвид:

Обикновено решаваме, че ни трябва енергия в определена форма(най-често електричество) „универсалната” форма.

Но електричеството е просто още една форма на енергиен поток, който няма никаква стойност за човека, докато не бъде преобразуван(отново) в друга полезна форма на енергия(топлинна, свтлинна, кинетична, звукови вълни… и т.н. ). Няма лошо, стига да не забравяме, че всяко преобразуване(конверсия) винаги е свързано със загуба на част от енергията. А това зависи от много фактори.

Ще направя малък обзор, за това каква ефективност да очакваме при основните типове преобразуване, които познаваме. Според сегашното ниво на технологиите(без да имам в предвид постиженията, които още не са излезли от лабораториите) в практиката ще видите, че:

1.Има процеси, при които загубите при конверсия са пренебрежимо малки , основно това са:

– Механична в Топлинна (чрез процеса триене)

– Електрическа в Топлинна (чисто резистентното съпротивление)

– Звукова в Топлинна

2.При следващите два метода лесно можем да постигнем ефективност до 90%

– Механична в Електрическа(генератори, алтернатори…)

– Електрическа в Механична(електродвигатели, актуатори…)

3.Но оттук нататък внимавайте!!!

– Електрическа в Химична и обратно (60-70%) – След пълен цикъл на заряд, разряд на литиева батерия равносметката е от 20% до 40% загуби.

– Вятърна в Електрическа (60%) – теоретично НЕ може да надвиши 60%. Задоволителна ефективност!

– Слънчево Лъчение в Топлина (60%) – ако говорим за слънчевите колектори с вакуумни тръби, предполагам и при концентраторите се постига това. Тук ефективността е несравнимо по-висока от тази при фотоволтаиците.

– Светлинна в Електрическа (10%) – Фотоволтаичните панели които се използват в практиката НЕ дават повече от 10%, и то при условие, че са добре насочени и идеално почистени, и не са загрели от слънцето 😉

– Електрическа в Светлинна (20%) – Високо ефективни източници на светлина са светодиодите(Light-Emitting Diode), както и натриевите лампи, с върхови постижения НЕ надвишаващи 150lm/W, което е едва една пета от теоретичния максимум 683 lm/W.

За справка, обикновена 100W крушка има ефективност не повече от 2,4%!

4. Имайки тези данни лесно можем да направим оценка на някои конкретни примери от практиката.

В секцията „Видеоблог“ гледах филмчето за семейство, което решава, че трябва да живее извън цивилизацията, в „еко къща“ без течаща вода в близост, и далеч от ел. мрежата.

Та…, това е един много добър пример за това какво можеш да постигнеш ако имаш желание, търпение и не на последно място средства. И е още-по добър пример за това, колко погрешен е конкретният подход като цяло, ако искаш да си green и да щадиш природата.

За пример ще взема системата им за захранване с електричество, която изграждат. Оборудването се състои от два слънчеви панела с размери, колкото два големи прозореца, кабели, батерии, инвертор, мрежа за ниско напрежение(за осветлението), енергоспестяващи крушки.

Каква е ефективността на тази система като цяло?

Да речем, че е проектирана и изпълнена перфектно. На входа имаме енергия във вид на светлина, на изхода също имаме светлина(за осветлението).

Губим(не усвояваме) 90% от енергията която достига до соларния панел. Това само за загрявка:) От останалите 10%(във вид на електрически ток) губим около 50% в процеса на заряд-разряд на батериите(от химическите процеси и от електрониката, грижеща се за осъществяване на този процес).

Дотук са ни останали 5% от началната енергия, във вид на електрически ток в мрежата за ниско напрежение. Осветителните тела успяват да оползотворят едва една пета от електроенергията в тази мрежа, за да могат да ни върнат светлина, равняваща се на 1%(един процент) от слънцето, което е паднало върху слънчевите панели с размер на два големи прозореца.

А и не забравяйте, че с този 1% имате право да се похвалите само ако сте сигурни, че системата ви е последен писък на технологиите (-;

Тук правим 4-кратна конверсия, само за да получим накрая 1% от това, което сме имали наготово в началото!

5. Почти се намразих докато писах това, и всичко това го написах само за да мога да ви кажа „Няма нужда да си усложняваме живота, и да прахосваме енергията така“

Споменах ли, че слънчевите колектори могат да оползотворяват 60% от светлината, като я превръщат в топлина?!

А замисляли ли сте се, каква част от изразходваната в домакинството енергия отива за отопление и за загряването на вода?

Ето ви още един пример.

Да речем, че имаме малък(2kW) вятърен генератор върху(или в близост до) къща.

Къщата е със климатична инсталация, чиято консумация може да достигне 2kW при максимално натоварване.

Как мислите, може ли тази вятърна „мелница” да захранва климатичната инсталация?

Не и ако прекараме кинетичната енергия на въртящата се перка през ел. генератор, след това през инвертор за повишаване на напрежението, за да можем накрая да възстановим част от нея, чрез електродвигателя който задвижва компресора на климатика.

Тук правим трикратна конверсия, от която губим поне 50% от кинетичната енергия. А на изхода получаваме същото което е на входа – въртящ момент!!!

Примери като тези колкото искате.

Универсален подход за решаване на енергийни проблеми няма.

Нужен е индивидуален подход за решаването на всеки конкретен проблем.

Днес видях двама човека при контейнера за стъклени отпадъци, грижливо пъхаха парчета счупено стъкло в не големият отвор. За първи път виждам някой да хвърля стъкло в този контейнер, поставен преди може би година на това място.

Та си викам, изпълнен с надежди „Може би все пак ще се научим” 🙂

Теми: батерия, вода, генератори, двигатели, електричество, електроника, захранване, осветление, петрол, фотоволтаици

  1. Росене, наистина много интересен анализ си предоставял и засягаш въпроси за които не се бях замислял. Мисля че наистина трябва да се отбележи нуждата от специализиран подход за решаването на всеки отделен проблем с използването на енергията.

    А филмчето за това семейство което се изнасяше да живее в гората също ми беше много интересно. Тия пичове обаче не желаеха да живеят по-скромно и да изграждат инфраструктура малко по малко, а за първата половин година направиха към 4 постройки, които включваха пълните удобства на съвременният живот. Не знам колко пари са похарчили, но определено са дали супер много пари. Накрая дори и хеликоптер им транспортираше някои от частите. Ако всеки трябва да мине през същият ужас за да живее природно ефективно, то едва ли ще стане някога.

  2. Joro
    06 Sep 08
    8:46 am

    Браво, Росен, постави интересна тема за размисъл..

  3. Росен Русев
    07 Sep 08
    10:10 pm

    Немога да не призная, че се чувствам добре когато ме похвалят (:
    Но ми се искаше да чуя(прочета) и някаква критика, ей така поне за цвят.
    Аз сам ли да си се критикувам?
    Еми… хубаво тогава!

    За какво са тия вятърничевите приказки там горе?
    Той, българина, в голяма степен още не е готов да инвестира в нещо толкова просто и важно, като топлоизолацията на собствения си дом. Една инвестиция с бърза и многократна възвръщаемост. А аз със вятърни мелници и слънчеви зайчета съм се захванал да ги занимавам.
    Та то е все едно да се опитваш да напълниш сито за брашно, с вода.
    Сега много се говори, че хората масово отказват да си плащат сметките за топла вода и парно.
    Искамисе да вярвам, че след като постъпват така, значи имат добър план за това, какво ще правят ако тецовете спрат. А дали оползотворяват добре парите, които си спестяват от сметките, можеби за инвестиции подобни на тези които споменах по-горе!
    Опитвам се да си представя картинката, в която 1Мега единици хора в един град, в един момент палят заредените си печки с дърва, де с въглища, де с нафта или газ няма значение.
    А аз имам доста добро въображение вервайте ми!
    Най-експедитивно бих се отстранил от такъв район, преди случкат да се случи, но разбирасе само ако живеех в такъв град :PР
    Между другото, къде се дянаха нашите експерти енергетици? Аз ли трябва да им върша работата?
    Но пък и каво ли ми е притрябвало?
    Отивам да си ближа близалката…

  4. алекс
    08 Sep 08
    8:32 am

    Супер статия. Като цяло българите, пък и повечето хора по света не са научени да са енергийно ефективни. Изкючение от това правят японците (т.к. са на остров и нямат „нищо“), САЩ (донякъде), Германия (те са си ефективни по природа), може би и някоя друга държава където по стечение на обстоятелствата им се налага да са независими от 3ти страни.

    В тази сфера България е още в каменната ера, прахосваме енергия като за световно. Тия дето не си плащат сметките не са прави, т.к. използват все пак някаква услуга (друг въпрос, че трудно може да се откажеш от нея), но имат и право донякъде. Вместо дружествата да инвестират в нова инфраструктура и намаляване на загубите по трасето, те само вдигат цените и се оправдават със скъпите горива. Вчера чух по новините, че от догодина се подготвял закон, който ще задължава тези дружества да инвестират в енергийна ефективност и да разясняват на клиентите си. Ще поживеем и ще видим!

  5. Севдалина Пеева
    08 Sep 08
    9:35 am

    Росене, приеми похвалите и продължавай да пишеш!

Добавете коментар

XHTML: You can use these tags: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>