2. Понятие «Энергосбережение» в свою очередь подразумевает комплекс мер для обеспечения эффективного использования энергоресурсов.

Важнейшая задача энергосбережения - это сохранение природных ресурсов. В настоящее время наиболее насущным является бытовое энергосбережение (энергосбережение в быту), а также энергосбережение в сфере ЖКХ. Препятствием к его осуществлению является сдерживание роста тарифов для населения на отдельные виды ресурсов (электроэнергия, газ), отсутствие средств у предприятий ЖКХ на реализацию энергосберегающих программ, низкая доля расчетов по индивидуальным приборам учета и применение нормативов, а также отсутствие массовой бытовой культуры энергосбережения.

Предметом изучения данного курса являются вопросы о современных приемах и средствах управления энергоэффективностью и энергосбережением, мировых проблемах в области охраны окружающей среды и использованию энергоресурсов, эффективного использования источников энергии и энергетических ресурсов, транспортировки тепловой и электрической энергии и тд.

Контрольный вопрос № 20.

Потери электроэнергии при транспортировании.

Передача энергии связана с заметными потерями, так как производиться она в сравнительно немногих местах, близких к источникам топливо- и гидроресурсов. Электроэнергию не удаётся "консервировать" в больших масштабах, а потребители электроэнергии имеются повсюду. Поэтому возникает необходимость в передаче электроэнергии на большие расстояния. Передача электроэнергии потребителю может осуществляться двумя способами: без повышения напряжения и с повышением напряжения. Для передачи электроэнергии применяются электрические сети, которые состоят из воздушных или кабельных линий электропередачи (ЛЭП), трансформаторных подстанций, распределительных устройств.

Источник энергии, провода, приемник (потребитель) образуют неразветвленную электрическую цепь (рисунок 1).

Рисунок 1

Для анализа электрической цепи применяются закон Ома и формула для расчета мощности участка цепи, т.е.

где I – электрический ток, А; U – напряжение цепи, В; P – мощность, Вт.

Положим, что полезная нагрузка P, обусловленная сопротивлением потребителя R_Н и сопротивлением цепи R, остается постоянной. При этих допущениях полезная мощность P, передаваемая от источника потребителю, равна

Потери энергии оцениваются выражениями:

Относительная величина потерь составит:

Так как

Следовательно, потери энергии при ее передаче обратно пропорциональны квадрату напряжения. По этой причине в линиях электропередачи используется высокое напряжение. Применение высокого напряжения позволяет передавать большие мощности на далекие расстояния при относительно малом сечении провода.

При передаче энергии имеет место падение напряжения в проводах. Следовательно, напряжение в конце линии меньше напряжения в начале . Разность между напряжениями и называют потерей напряжения , т.е. . Потери напряжения объясняются сопротивлением проводов , которое оценивается выражением:

где – длина провода;

– удельное сопротивление материала провода;

– поперечное сечение провода.

Выразим величину потерь напряжения по закону Ома:

Потеря напряжения обычно допускается небольшой по сравнению с напряжением U1 с целью экономии энергии и обеспечения незначительного колебания напряжения у потребителя при изменении сопротивления, а значит, и тока приемника.

Так, например, для электрических ламп допустимо изменение напряжения на 1–2 %, для электродвигателей на 2–5 % номинального значения напряжений.

Очень часто при расчетах потерь значения напряжения задаются, а необходимое сечение провода определяется:

Выразим потерю напряжения у потребителя в процентах напряжения:

Подставив значение в формулу , получим:

Умножая числитель и знаменатель правой части выражения на , получим:

Рассчитанное сечение провода проверяется на нагрев. При передаче энергии некоторая ее часть "теряется" в проводах. Мощность потерь оценивается выражением:

Контрольный задание № 5 (вариант 4). Определить затраты на воспроизводство кислорода для сжигания 1 т органического топлива, используя данные таблицы.