Teknologi hemat energi dan perannya dalam kehidupan modern

Teknologi hemat energi dan perannya dalam kehidupan modern
Gambar: bioenergyconsult.com
Membagikan

Teknologi hemat energi dipahami sebagai berbagai proses produksi dan rumah tangga yang bertujuan untuk mengurangi konsumsi bahan dan sumber energi per unit output, atau per unit energi yang dikeluarkan – termal atau listrik.

Pada prinsipnya, ada dua cara untuk menghemat energi – dengan menggunakan lebih sedikit sumber daya energi tak terbarukan (gas, batu bara, minyak) atau menggunakannya dengan lebih efisien.

Mari kita pertimbangkan sektor kegiatan ekonomi yang paling berskala besar, di mana pengenalan teknologi hemat energi sangatlah penting. Ini adalah industri, konstruksi dan rumah tangga.

Praktik penerapan teknologi hemat energi dalam produksi

Secara tradisional, metalurgi, industri kimia, dan teknik mesin mengonsumsi sumber daya material dan energi paling banyak. Kriteria efektivitas setiap proses teknologi adalah indikator efisiensinya.

Kerugian utama adalah:

  1. Kerugian gesekan yang timbul selama pengoperasian sistem konversi energi mekanis.
  2. Kehilangan panas, yaitu kelebihan sumber daya yang dihabiskan untuk pemanasan lingkungan yang tidak produktif.
  3. Hilangnya daya listrik yang menyertai proses transmisi daya yang signifikan dalam jarak jauh.
  4. Kerugian magnetik pada perangkat yang dirancang untuk mengubah satu jenis energi menjadi jenis energi lainnya.
Energy saving technologies
Gambar: alliance-allice.com

Pada saat yang sama, ketika kekuatan suatu unit meningkat, tingkat kerugiannya juga meningkat. Karena sumber daya energi tradisional lebih sering digunakan untuk menjalankan industri metalurgi, peningkatan konsumsi energi sering kali disertai dengan memburuknya situasi lingkungan.

Untuk mengurangi konsumsi energi spesifik dalam metalurgi, digunakan:

  • Perluasan penggunaan bahan mentah sekunder dan limbah produksi;
  • Optimalisasi pengelolaan fasilitas metalurgi dengan menggunakan teknologi komputer;
  • Perangkat ditandai dengan peningkatan efisiensi selama pengoperasiannya.

Teknologi hemat sumber daya juga diperkenalkan dengan cara serupa di industri kimia. Dan dalam pengerjaan logam, teknologi bebas limbah lebih banyak digunakan: misalnya, proses deformasi plastis semakin disukai daripada pemrosesan mekanis (yang menghasilkan serpihan dalam jumlah besar), dan dalam keadaan dingin, ketika jumlah limbah minimal.

Superkonduktor – material baru untuk energi yang efisien
Superkonduktor – material baru untuk energi yang efisien

Teknologi hemat energi berkembang terutama secara intensif di industri dengan produksi massal. Contohnya adalah produksi mobil atau mesin. Teknologi hemat energi modern menyertai seluruh rantai kelahiran kendaraan baru – mulai dari desainnya, selama pengembangan yang sepenuhnya memperhitungkan faktor ketahanan terhadap pergerakan kendaraan, hingga operasi perakitan yang dilakukan dengan produktivitas dan kualitas tertinggi.

Saat memproduksi mesin hemat energi, beban mesin, limbah panas minimum dan gas buang, efisiensi maksimum diperhitungkan, dan untuk mesin pembakaran internal, komposisi kimia bahan bakar terbaik juga diperhitungkan.

Teknologi hemat energi baru dalam konstruksi

Saat merancang dan membangun bangunan tempat tinggal dan umum, biaya kerugian yang tidak produktif harus diperhitungkan sepenuhnya.

Energy saving technologies
Gambar: aceee.org

Diantara mereka:

  • Kerugian selama pemanasan ruangan.
  • Kehilangan panas melalui atap bangunan.
  • Proses pertukaran panas yang tidak terkontrol dengan baik antara permukaan luar bangunan dan lingkungan, terutama selama musim dingin.
  • AC tidak efektif.

Teknologi konstruksi hemat energi yang paling menjanjikan di Rusia adalah pemasangan modul pelapis kondensasi. Perangkat ini memberikan efisiensi pembakaran yang lebih tinggi – dari 89% hingga 97% dan dianggap sebagai metode pemanasan dan ventilasi paling efisien yang menggunakan bahan bakar gas.

Unit kondensasi dipasang di atap, juga menyediakan ventilasi yang efektif. Perangkat ini berisi penukar panas sekunder. Gas buang yang melewati penukar panas ini menurunkan suhunya hingga uap air mengembun. Hal ini memungkinkan perangkat memulihkan panas laten yang seharusnya hilang ke udara buangan.

Energi terbarukan adalah kompromi yang diperlukan antara manusia dan alam
Energi terbarukan adalah kompromi yang diperlukan antara manusia dan alam
Teknologi hemat energi modern juga mengalami perkembangan yang konsisten saat memilih peralatan pemanas. Misalnya, sistem pemanas inframerah yang menggunakan teknologi hemat energi dapat mengurangi konsumsi energi spesifik sebesar 70-75%, sementara sistem otomasi menjaga kelembapan relatif terbaik di dalam ruangan. Sejauh ini, teknologi pemanas hemat energi tersebut terutama digunakan di gedung-gedung bertingkat rendah.

Desain dan pemasangan sistem pencahayaan untuk gedung, jalan, dan fasilitas lainnya dicirikan oleh penerapan teknologi hemat energi dalam konstruksi dalam skala yang jauh lebih besar. Lampu LED memiliki keunggulan yang jelas di sini: lampu ini memiliki fluks cahaya 85% lebih tinggi dari nilai yang diberikan oleh lampu pijar dengan daya yang sama. Selama beberapa tahun ke depan, kepadatan daya LED diperkirakan akan meningkat dua kali lipat, dari saat ini 125-135 lumen per watt menjadi 230 lumen per watt.

Yang lebih menjanjikan dari sudut pandang teknologi hemat energi modern adalah penggunaan pencahayaan induksi. Dibandingkan lampu pijar, lampu induksi kira-kira empat kali lebih efisien dan bertahan lebih dari 40 kali lebih lama.

Arah utama dan program penghematan energi di pemukiman

Teknologi hemat sumber daya dan energi sangat relevan untuk rumah pribadi, ketika penghematan biaya material hanya dapat dicapai melalui penggunaan rasionalnya.

Energy saving technologies
Gambar: constellation.com

Arahan utama untuk memperkenalkan teknologi hemat energi untuk rumah pribadi adalah:

  • Isolasi dinding yang efektif dan penggunaan material dengan kapasitas panas yang meningkat dalam konstruksi.
  • Mengurangi biaya energi saat memasang sistem pendingin udara.
  • Penggunaan pompa panas untuk pasokan air individual dengan peningkatan efisiensi.
  • Gunakan, jika memungkinkan, pembangkit listrik yang menggunakan sumber energi terbarukan: angin, penerangan matahari, air panas bumi, dll.

Contoh penggunaan sumber daya dan teknologi hemat energi secara rasional adalah proses pendinginan cairan pendingin dalam sistem pendingin udara. Pendingin modern ditandai dengan peningkatan volume kondensor dan evaporator, dan kompresor memungkinkan Anda memvariasikan kecepatan penggerak dan mengontrol daya AC.

Hidrogen hijau – sumber energi masa depan?
Hidrogen hijau – sumber energi masa depan?

Peran proses efisiensi energi dan teknologi hemat energi dalam perpipaan rumah tangga sangat besar. Secara khusus, toilet dual-flush dan urinoir gravitasi tanpa air dapat menghemat hingga 30% air. Yang penting, mekanisme siram ganda adalah bagian dari katup siram dan dapat dengan mudah dipasang pada perlengkapan pipa yang ada.

Urinal tanpa air beroperasi tanpa mekanisme pembilasan. Alih-alih saluran pembuangan tradisional, digunakan kartrid yang dapat diganti yang berisi cairan unik yang berfungsi sebagai penutup. Cairan penyegel berfungsi sebagai penghalang kedap udara, mencegah bau dalam ruangan berkurang. Itu tetap berada di dalam kartrid, sehingga urinoir tanpa air dibersihkan sekitar 3-4 kali setahun, yang memberikan penghematan energi yang signifikan.

Rencana penerapan teknologi hemat energi secara luas disusun dengan mempertimbangkan pentingnya teknologi tersebut. Dengan demikian, hingga 31% kehilangan sumber daya material dan energi di negara maju terjadi di industri, 28% di sektor logistik, 22% di sektor rumah tangga, dan 19% di sektor konstruksi.

Fakta menarik tentang teknologi hemat energi

  • Denmark menduduki peringkat pertama di dunia dalam hal tingkat penggunaan teknologi hemat energi per kapita. Oleh karena itu, sepertiga listrik di negara ini dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga angin.
  • 35% dari seluruh konsumsi energi di industri global digunakan untuk metalurgi besi dan non-besi.
  • Oak Ridge dan General Electric telah menciptakan lemari es rumah tangga jenis baru yang menggunakan magnet khusus untuk menghasilkan dingin. Kulkas semacam itu menggunakan efek magnetokalori, yang menurutnya penurunan atau peningkatan suhu material dicapai dengan mengubah medan magnet. Konsumsi energi spesifik berkurang 37-40%.