Энергетика сегодня и завтра

"Проектируемая температура воздуха в отапливаемых помещениях не может превышать 20 градусов, за исключением помещений, предназначенных для специального использования, где требования к более высокой температуре должны быть тщательно обоснованы в проекте".

Пункты, подобные этому, существуют и в нашем законодательстве для проектантов - СНИП (строительные нормы исправила). Этими же правилами оговариваются и требования к тепловой изоляции зданий различного назначения.

Но вот следующего пункта, содержащегося в итальянском законодательстве, у нас пока нет. Звучит он так:

"Осязательное (!) автоматическое регулирование тепла, подаваемого в использующие приборы, чтобы его количество соответствовало наружной температуре. Такое автоматическое регулирование обязательно для новых устройств с тепловой мощностью топки не менее 50 тысяч ккал в час и для существующих устройств с мощностью не менее 100 тысяч ккал в час".

В этой статье закона очень важное место - число "50 тысяч ккал в час". В чем смысл этого предела?

А вот в чем. Скажем, на обогрев одной комнаты при мощности радиаторов 1500 ккал в час в год будет истрачена одна тонна условного топлива. Установив регулятор, мы сэкономим 20 процентов топлива, то есть 5- 10 рублей в год. А регулирующее устройство обойдется в несколько сот рублей. Такая дорогостоящая экономия топлива нецелесообразна. Выход, хотя и частичный, все же есть. Проводить регулирование не для одной комнаты или квартиры, а для нескольких квартир. Скажем, для одной стороны дома - южной - один регулятор, для другой - северной - другой. Большая часть экономии может быть получена даже при подобном коллективном регулировании.

Примерно такой подход к экономии топлива за счет автоматического регулирования принят и в нашей стране. В Москве уже действуют более 100 автоматизированных центральных тепловых пунктов отопления и пунктов пофасадного регулирования.

А как же быть с отдельными квартирами, комнатами? Пока использовать автоматическое регулирование невыгодно, а вот обычное, ручное, необходимо. И то, что этого мы делать не можем из-за плохого качества регуляторов на батареях отопления или даже отсутствия их в новых конструкциях, не украшает ни проектантов, ни строителей.

Насколько разнообразны источники потерь тепла, настолько и различны пути его экономии. Иногда они неожиданны и требуют технических средств, а иногда почти беззатратны.

Обнаружено, что в больших по площади и высоких помещениях (залах, библиотеках, кинозалах, театрах)

прохладно, несмотря на, казалось бы, достаточное количество источников тепла. Происходит это по понятной причине - горячий воздух уходит вверх. Разница температур внизу и под потолком достигает 10 градусов.

Если организовать циркуляцию воздуха с помощью специальной системы вентиляторов, можно сэкономить до 30 процентов энергии.

Во многих административных зданиях существенной экономии тепла можно добиться, ограничивая подогрев помещения ночью и восстанавливая его к утру. Более того, на субботу и воскресенье можно снижать подачу тепла и в некоторые неработающие предприятия. Подсчеты показывают, что так можно сэконолштъ до 15 процентов топлива. Разработаны микроэлектронпые устройства, которые должны управлять регуляторами тепла по заданной программе.

Древнегреческому драматургу Эсхилу принадлежат слова о том, чю цивилизованные народы отличаются от варваров тем, что их дома "обращены лицом к солнцу".

Способов использования солнца для того, чтобы в доме было тепло и прохладно, - множество. О части из них мы уже говорили. Для получения горячей воды такие системы используются сейчас довольно широко.

Во многих зонах страны полезно сочетание котельных установок с солнечными водонагревателями. В симферопольской гостинице "Турист" солнечные водонагреватели на 40 процентов сократили расход топлива.

В США таких солнечных коллекторов смонтировано около двух миллионов квадратных метров. А чтобы система работала и в пасмурные дни, в индивидуальных домах монтируют аккумуляторы тепла. Это баки с водой емкостью 1-2 кубических метра. Накопленного в них тепла хватает на несколько дней. Такие системы существуют и у нас в стране.

И все же использование солнечной энергии для отопления довольно сложно. Главная проблема очевидна:

солнечная энергия нужна для отопления не летом, а зимой, когда солнце светит слабо и тепла его не хватает.

Значит, трудности в том, чтобы отыскать экономичный способ длительного хранения тепла: от жаркжх летних дней до зимних.

Рассматриваются различные системы аккумулирования тепла: горячую воду закачивают в скальные пещеры, бурятся скважины, и в них закачивается вода, которая разогревает скальные породы, или закачивается в водоносные горизонты, подогревая в них воду летом и отбирая зимой. Предлагается также использовать стальные теплоизолированные баки с водой. В общем, в разных условиях могут оказаться выгодными различные системы.

Нужно сказать, что перечисленные проекты существуют не только на бумаге. В Швеции построено и эксплуатируется около 15 таких систем сообщил делегат этой страны на заседании рабочей группы по аккумулированию солнечного тепла, действующей под эгидой ЮНЕСКО. Эта встреча проходила в 1985 году в Институте высоких температур Академии наук СССР.

Среди этих систем: скальная пещера объемом 100 тысяч кубических метров для теплоснабжения 500 домов; заполненный водой теплоизолированный котлован, обеспечивающий 65 жилых домов; на крышке теплоизолятора, плавающего на воде, расположены параболоцентрические коллекторы, отслеживающие положение солнца и нагревающие воду. По подобному проекту намереваются построить и в нашей стране (в городе Судаке)

станцию теплоснабжения жилого дома.

В Физико-техническом институте Академии наук Узбекской ССР исследуются водоемы, заполненные рассолами разной концентрации. Самый плотный и тяжелый раствор располагается у дна. Температура воды в нем поднимается до 90-95 градусов. Если отделить этот нижний слой прозрачной пленкой, то температура его поднимется еще на 5 градусов. Такие солнечные бассейны могут сохранять тепло несколько месяцев. Воду из них можно направлять как на отопление, так и на абсорбционную холодильную машину.

Кроме воды, в качестве теплоаккумулирующего вещества предлагается использовать другие материалы, в которых можно использовать теплоту фазового перехода.

Например, в США были проведены исследования по применению глауберовой соли, которая, плавясь при 38 градусах, поглощает энергию, а кристаллизуясь - отдает ее. Однако оказалось, что глауберова соль после многих циклов "плавление - затвердевание" меняет в худшую сторону свои теплофизические свойства.

Поиски лучшей системы продолжаются. Большой интерес вызывают у исследователей системы хемотермической аккумуляции. Тепловая энергия здесь используется для проведения химических реакций с поглощением тепла. Полученные вещества могут долго храниться, а затем реакцию можно провести в обратном направлении с образованием исходных веществ и выделением энергии.

Один из возможных вариантов - юаствоюение аммиака в воде (выделение тепла), а затем разгонка раствора аммиака (поглощение тепла).

Еще одна область применения энергии Солнца - солнечные кондиционеры. Пока они не распространены.

Американские исследователи полагают, что до 1990 года они не будут достаточно экономичными.

Не менее дорого обходится и охлаждение помещений жарким летом. Предлагается использовать для этих целей ветер. Но технологическая цепочка при этом получается длинная и сложная: сначала строится ветроэлектростанция, а потом - кондиционер. Нельзя ли все это упростить?