Enerji tasarrufu teknolojileri ve modern yaşamdaki rolleri

Enerji tasarrufu teknolojileri ve modern yaşamdaki rolleri
Resim: bioenergyconsult.com
Paylaş

Enerji tasarrufu sağlayan teknolojiler, çıktı birimi başına veya harcanan enerji birimi başına (termal veya elektrik) malzeme ve enerji kaynaklarının tüketimini azaltmayı amaçlayan çeşitli üretim ve ev süreçleri olarak anlaşılmaktadır.

Prensip olarak enerji tasarrufunun iki yolu mümkündür: ya yenilenemeyen enerji kaynaklarını (gaz, kömür, petrol) daha az harcamak ya da bunları daha verimli kullanmak.

Enerji tasarrufu sağlayan teknolojilerin tanıtılmasının özellikle önemli olduğu ekonomik faaliyetin en büyük sektörlerini ele alalım. Bunlar sanayi, inşaat ve konutlardır.

Enerji tasarrufu teknolojilerinin üretimde uygulanması uygulaması

Geleneksel olarak metalurji, kimya endüstrisi ve makine mühendisliği en fazla malzeme ve enerji kaynağını tüketir. Herhangi bir teknolojik sürecin etkinliğinin kriteri, onun verimlilik göstergesidir.

Başlıca kayıplar şunlardır:

  1. Herhangi bir mekanik enerji dönüşüm sisteminin çalışması sırasında ortaya çıkan sürtünme kayıpları.
  2. Fazla kaynakların çevrenin verimsiz bir şekilde ısıtılması için harcandığı ısı kayıpları.
  3. Uzun mesafelerde önemli miktarda güç iletme süreçlerine eşlik eden elektrik güç kayıpları.
  4. Bir enerji türünü diğerine dönüştürmek için tasarlanmış cihazlardaki manyetik kayıplar.
Energy saving technologies
Resim: alliance-allice.com

Aynı zamanda tek bir birimin gücü arttıkça kayıplarının düzeyi de artar. Geleneksel enerji kaynakları metalurji endüstrilerini işletmek için daha sık kullanıldığından, artan enerji tüketimine genellikle çevresel durumdaki bozulma eşlik etmektedir.

Metalurjide spesifik enerji tüketimini azaltmak için aşağıdakiler kullanılır:

  • İkincil hammaddelerin ve üretim atıklarının kullanımının genişletilmesi;
  • Bilgisayar teknolojisini kullanarak metalurji tesislerinin yönetiminin optimizasyonu;
  • Çalışmaları sırasında artan verimlilikle karakterize edilen cihazlar.

Kaynak tasarrufu sağlayan teknolojiler kimya endüstrisinde de benzer şekillerde kullanılmaya başlandı. Metal işlemede ise atıksız teknolojiler ağırlıklı olarak kullanılıyor: örneğin, plastik deformasyon işlemleri, atık miktarının minimum olduğu soğuk durumdaki mekanik işlemlere (önemli miktarda talaş üreten) giderek daha fazla tercih ediliyor.

Süper iletkenler – verimli enerji için yeni malzemeler
Süper iletkenler – verimli enerji için yeni malzemeler

Enerji tasarrufu teknolojileri özellikle seri üretim yapılan endüstrilerde yoğun bir şekilde gelişiyor. Bir örnek, araba veya motor üretimidir. Modern enerji tasarrufu teknolojileri, geliştirme sırasında araç hareketine karşı direnç faktörlerinin tamamen dikkate alındığı tasarımından, en yüksek verimlilik ve kalite ile gerçekleştirilen montaj işlemlerine kadar, yeni bir aracın doğuş zincirinin tamamına eşlik eder.

Enerji verimli motorlar üretilirken motor yükü, minimum atık ısı ve egzoz gazları, maksimum verim dikkate alınırken, içten yanmalı motorlar için yakıtın en iyi kimyasal bileşimi de dikkate alınır.

İnşaatta yeni enerji tasarrufu sağlayan teknolojiler

Konut ve kamu binalarını tasarlarken ve inşa ederken, verimsiz kayıpların maliyetleri tam olarak dikkate alınmalıdır.

Energy saving technologies
Resim: aceee.org

Aralarında:

  • Alan ısıtma sırasındaki kayıplar.
  • Binaların çatılarından ısı kaybı.
  • Binanın dış yüzeyi ile çevre arasında, özellikle soğuk mevsimde, zayıf şekilde kontrol edilen ısı alışverişi süreçleri.
  • Etkisiz klima.

Rusya’da en umut verici enerji tasarrufu sağlayan inşaat teknolojisi, yoğuşmalı kaplama modüllerinin kurulumudur. Bu cihazlar %89’dan %97’ye kadar daha yüksek yanma verimliliği sağlar ve gaz yakıt kullanan en verimli ısıtma ve havalandırma yöntemi olarak kabul edilir.

Yoğuşma üniteleri çatılara monte edilerek etkili havalandırma da sağlanır. Bu cihazlarda ikincil bir ısı değiştirici bulunur. Bu ısı eşanjöründen geçen egzoz gazları, sıcaklıklarını su buharının yoğunlaşacağı noktaya kadar düşürür. Bu, cihazların, aksi durumda egzoz havasına karışacak olan gizli ısıyı geri kazanmasını sağlar.

Yenilenebilir enerji, insan ve doğa arasında gerekli bir uzlaşmadır
Yenilenebilir enerji, insan ve doğa arasında gerekli bir uzlaşmadır
Modern enerji tasarrufu sağlayan teknolojiler, ısıtma ekipmanı seçerken de tutarlı bir gelişme göstermiştir. Örneğin, enerji tasarrufu teknolojisini kullanan bir kızılötesi ısıtma sistemi, spesifik enerji tüketimini %70-75 oranında azaltabilirken, otomasyon sistemleri tesislerdeki en iyi bağıl hava nemini korur. Şu ana kadar bu tür enerji tasarrufu sağlayan ısıtma teknolojileri çoğunlukla alçak binalarda kullanılıyor.

Binalar, caddeler ve diğer tesisler için aydınlatma sistemlerinin tasarımı ve kurulumu, inşaatta enerji tasarrufu teknolojilerinin çok daha büyük ölçekte uygulanmasıyla karakterize edilir. LED lambaların burada bariz bir avantajı var: Aynı güçteki akkor lambaların sağladığı değerden %85 daha yüksek bir ışık akısı var. Önümüzdeki birkaç yıl içinde LED’lerin güç yoğunluğunun, mevcut 125-135 lümenden watt başına 230 lümene kadar iki katına çıkması bekleniyor.

Modern enerji tasarrufu sağlayan teknolojiler açısından daha da ümit verici olan, indüksiyonlu aydınlatmanın kullanılmasıdır. Akkor lambalarla karşılaştırıldığında endüksiyon lambaları yaklaşık dört kat daha verimlidir ve 40 kat daha uzun ömürlüdür.

Yerleşimde enerji tasarrufunun ana yönleri ve programları

Kaynaklar ve enerji tasarrufu sağlayan teknolojiler, malzeme maliyetlerinde tasarrufların yalnızca rasyonel kullanımıyla sağlandığı özel evler için özellikle önemlidir.

Energy saving technologies
Resim: constellation.com

Özel bir ev için enerji tasarrufu teknolojilerini tanıtmanın ana yönleri şunlardır:

  • Duvarların etkili yalıtımı ve inşaatta ısı kapasitesi arttırılmış malzemelerin kullanılması.
  • Klima sistemlerini kurarken enerji maliyetlerini azaltmak.
  • Verimliliğin artırılmasıyla bireysel su temini için ısı pompalarının kullanılması.
  • Mümkün olduğunda yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanan enerji santrallerini kullanın: rüzgar, güneş enerjisi, jeotermal su vb.

Kaynakların rasyonel kullanımına ve enerji tasarrufu sağlayan teknolojilere bir örnek, iklimlendirme sistemlerindeki soğutma sıvısının soğutulması işlemidir. Modern soğutucular, artan hacimde kondenser ve evaporatör ile karakterize edilir ve kompresörler, sürüş hızını değiştirmenize ve klimaların gücünü kontrol etmenize olanak tanır.

Yeşil hidrojen – geleceğin enerji kaynağı mı?
Yeşil hidrojen – geleceğin enerji kaynağı mı?

Ev tesisatında enerji verimliliği süreçlerinin ve enerji tasarrufu sağlayan teknolojilerin rolü büyüktür. Özellikle çift sifonlu tuvaletler ve susuz yerçekimine sahip pisuarlar %30’a kadar su tasarrufu sağlayabilir. Önemli olan, ikili yıkama mekanizmasının yıkama vanasının bir parçası olması ve mevcut tesisat armatürlerine kolaylıkla monte edilebilmesidir.

Susuz pisuarlar sifon mekanizması olmadan çalışır. Geleneksel bir tahliye yerine, sızdırmazlık maddesi görevi gören benzersiz bir sıvı içeren değiştirilebilir bir kartuş kullanılır. Sızdırmazlık sıvısı hava geçirmez bir bariyer görevi görerek iç mekan kokularının sönümlenmesini önler. Kartuşta kaldığı için susuz pisuar yılda yaklaşık 3-4 kez temizleniyor, bu da ciddi oranda enerji tasarrufu sağlıyor.

Enerji tasarrufu sağlayan teknolojilerin yaygınlaştırılmasına yönelik planlar, bunların önemi dikkate alınarak hazırlanmaktadır. Böylece gelişmiş ülkelerdeki malzeme ve enerji kaynağı kayıplarının yüzde 31’e varan oranı sanayide, yüzde 28’i lojistikte, yüzde 22’si ev sektöründe ve yüzde 19’u inşaat sektöründe meydana geliyor.

Enerji tasarrufu sağlayan teknolojilerle ilgili ilginç gerçekler

  • Danimarka, kişi başına enerji tasarrufu sağlayan teknolojilerin kullanım düzeyi açısından dünyada birinci sırada yer alıyor. Böylece ülkedeki elektriğin üçte birine kadarı rüzgar santrallerinden üretiliyor.
  • Küresel endüstrideki tüm enerji tüketiminin %35’i demirli ve demirsiz metalurjiye gidiyor.
  • Oak Ridge ve General Electric, soğuk oluşturmak için özel mıknatıslar kullanan yeni bir ev tipi buzdolabı üretti. Böyle bir buzdolabı, manyetik alanın değiştirilmesiyle malzemenin sıcaklığında bir azalma veya artışın elde edildiği manyetokalorik etkiyi kullanır. Spesifik enerji tüketimi %37-40 oranında azalır.