에너지 절약 기술과 현대 생활에서의 역할

에너지 절약 기술과 현대 생활에서의 역할
사진: bioenergyconsult.com
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에너지 절약 기술은 출력 단위당 또는 소비된 에너지 단위(열 또는 전기)당 자재 및 에너지 자원 소비를 줄이는 것을 목표로 하는 다양한 생산 및 가정 공정으로 이해됩니다.

원칙적으로 에너지 절약에는 재생 불가능한 에너지 자원(가스, 석탄, 석유)을 덜 사용하거나 보다 효율적으로 사용하는 두 가지 방법이 가능합니다.

에너지 절약 기술의 도입이 특히 중요한 경제 활동의 가장 대규모 부문을 고려해 봅시다. 이들은 산업, 건설 및 가구입니다.

에너지 절감 기술을 생산에 적용하는 실천

전통적으로 야금, 화학 산업 및 기계 공학은 가장 많은 재료 및 에너지 자원을 소비합니다. 모든 기술 프로세스의 효율성에 대한 기준은 효율성 지표입니다.

주요 손실은 다음과 같습니다.

  1. 기계적 에너지 변환 시스템의 작동 중에 발생하는 마찰 손실
  2. 과도한 자원이 비생산적인 환경 가열에 소비되는 열 손실
  3. 장거리에 걸쳐 상당한 전력을 전송하는 과정에서 발생하는 전력 손실
  4. 한 유형의 에너지를 다른 유형의 에너지로 변환하도록 설계된 장치의 자기 손실
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동시에 단일 장치의 전력이 증가하면 손실 수준도 증가합니다. 전통적인 에너지 자원은 야금 산업을 운영하는 데 더 자주 사용되기 때문에 에너지 소비 증가는 환경 상황 악화를 동반하는 경우가 많습니다.

야금에서 특정 에너지 소비를 줄이기 위해 다음이 사용됩니다.

  • 2차 원료 및 생산 폐기물의 활용 확대
  • 컴퓨터 기술을 활용한 야금시설 관리 최적화
  • 작동 중 효율성이 향상된 장치입니다.

자원절약 기술은 화학산업에서도 비슷한 방식으로 도입되고 있다. 그리고 금속 가공에서는 폐기물 없는 기술이 주로 사용됩니다. 예를 들어 소성 변형 공정은 기계적 가공(상당한 양의 칩을 생성함)보다 폐기물 양이 최소인 저온 상태에서 점점 더 선호되고 있습니다.

초전도체 – 효율적인 에너지를 위한 신소재
초전도체 – 효율적인 에너지를 위한 신소재

에너지 절약 기술은 특히 대량 생산 산업에서 집중적으로 발전하고 있습니다. 자동차나 엔진 생산이 그 예입니다. 현대적인 에너지 절약 기술은 차량 이동에 대한 저항 요소를 완전히 고려한 설계부터 최고의 생산성과 품질로 수행되는 조립 작업에 이르기까지 새로운 차량 탄생의 전체 과정을 수반합니다.

에너지 효율적인 엔진을 생산할 때는 엔진 부하, 최소 폐열 및 배기 가스, 최대 효율이 고려되며, 내연 기관의 경우 연료의 최상의 화학적 조성도 고려됩니다.

건축 분야의 새로운 에너지 절약 기술

주거용 건물과 공공 건물을 설계하고 건설할 때 비생산적인 손실 비용을 충분히 고려해야 합니다.

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그 중에는:

  • 공간 난방 중 손실
  • 건물 지붕을 통한 열 손실
  • 특히 추운 계절에 건물 외부 표면과 환경 사이의 열 교환 과정이 약하게 제어됩니다.
  • 비효과적인 에어컨.

러시아에서 가장 유망한 에너지 절약형 건설 기술은 응축 코팅 모듈 설치입니다. 이러한 장치는 89%에서 97%까지 더 높은 연소 효율을 제공하며 가스 연료를 사용하는 가장 효율적인 난방 및 환기 방법으로 간주됩니다.

응축 장치는 지붕에 설치되어 효과적인 환기를 제공합니다. 이러한 장치에는 보조 열교환기가 포함되어 있습니다. 이 열 교환기를 통과하는 배기 가스는 수증기가 응축되는 지점까지 온도를 낮춥니다. 이를 통해 장치는 배기 공기로 손실될 수 있는 잠열을 회수할 수 있습니다.

재생 가능 에너지는 인간과 자연 사이의 필요한 절충안입니다
재생 가능 에너지는 인간과 자연 사이의 필요한 절충안입니다
현대 에너지 절약 기술은 난방 장비 선택 시에도 지속적으로 발전해 왔습니다. 예를 들어, 에너지 절약 기술을 사용하는 적외선 난방 시스템은 특정 에너지 소비를 70-75%까지 줄일 수 있으며, 자동화 시스템은 건물 내 최고의 상대 습도를 유지합니다. 지금까지 이러한 에너지 절약형 난방 기술은 주로 저층 건물에 사용되었습니다.

건물, 거리 및 기타 시설의 조명 시스템 설계 및 설치는 건설 분야에서 에너지 절약 기술 구현 규모가 훨씬 더 크다는 특징이 있습니다. 여기서 LED 램프는 분명한 장점이 있습니다. 동일한 출력의 백열등이 제공하는 값보다 광속이 85% 더 높습니다. 향후 몇 년 동안 LED의 전력 밀도는 현재 와트당 125~135루멘에서 와트당 230루멘으로 두 배 증가할 것으로 예상됩니다.

현대 에너지 절약 기술의 관점에서 볼 때 더욱 유망한 것은 유도 조명을 사용하는 것입니다. 백열등에 비해 유도등은 효율이 약 4배 더 높으며 수명도 40배 이상 깁니다.

거주지 에너지 절약 주요 방향 및 프로그램

자원 및 에너지 절약 기술은 합리적인 사용을 통해서만 재료비 절감이 보장되는 개인 주택에 특히 적합합니다.

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개인 주택에 에너지 절약 기술을 도입하는 주요 방향은 다음과 같습니다.

  • 벽의 효과적인 단열 및 건축 시 열용량이 증가된 재료 사용
  • 에어컨 시스템 설치 시 에너지 비용 절감
  • 효율성이 향상된 개별 물 공급을 위해 열 펌프를 사용합니다.
  • 가능한 경우 풍력, 태양광 조명, 지열수 등 재생 가능 에너지원을 사용하는 발전소를 사용합니다.

자원의 합리적 사용과 에너지 절약 기술의 예는 공조 시스템의 냉각수 냉각 과정입니다. 최신 냉각기는 응축기와 증발기의 용량이 증가하는 것이 특징이며, 압축기를 사용하면 구동 속도를 변경하고 에어컨의 전력을 제어할 수 있습니다.

녹색수소 – 미래의 에너지원?
녹색수소 – 미래의 에너지원?

가정용 배관에서 에너지 효율 프로세스와 에너지 절약 기술의 역할은 매우 큽니다. 특히 이중 수세식 변기와 물 없는 중력 소변기는 최대 30%까지 물을 절약할 수 있습니다. 중요한 것은 이중 플러시 메커니즘이 플러시 밸브의 일부이며 기존 배관 설비에 쉽게 설치할 수 있다는 것입니다.

무수식 소변기는 물을 내리는 메커니즘 없이 작동합니다. 기존의 배수구 대신 실런트 역할을 하는 고유한 액체가 들어 있는 교체 가능한 카트리지가 사용됩니다. 밀봉액은 밀폐 장벽 역할을 하여 실내 냄새가 축축해지는 것을 방지합니다. 카트리지에 남아 있기 때문에 1년에 3~4회 정도 물 없는 소변기를 청소할 수 있어 상당한 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

에너지 절약 기술의 광범위한 도입을 위한 계획은 그 중요성을 고려하여 작성됩니다. 따라서 선진국의 자재 및 에너지 자원 손실의 최대 31%는 산업 분야에서 발생하고, 물류 분야에서는 28%, 가정 분야에서는 22%, 건설 분야에서는 19%가 발생합니다.

에너지 절약 기술에 관한 흥미로운 사실

  • 덴마크는 1인당 에너지 절약 기술 사용 수준에서 세계 1위를 차지하고 있습니다. 따라서 국내 전체 전력의 최대 3분의 1이 풍력 발전소에서 생산됩니다.
  • 세계 산업 전체 에너지 소비의 35%가 철 및 비철 야금에 사용됩니다.
  • Oak Ridge와 General Electric은 특수 자석을 사용하여 냉기를 생성하는 새로운 유형의 가정용 냉장고를 만들었습니다. 이러한 냉장고는 자기열량 효과를 사용하는데, 이에 따라 자기장을 변경하여 재료의 온도를 낮추거나 높이게 됩니다. 특정 에너지 소비가 37-40% 감소합니다.