- •Федеральное агенство по образованию
- •Подготовлено к печати на кафедре
- •Подписано в печать 12.11.04 Сдано в производство 10.11.04
- •Часть 1 Проблемы современного производства
- •Раздел 1.1. Энергетические ресурсы и динамика их
- •Раздел 2.2. Необратимое преобразование химической энергии
- •Раздел 2.3. Энергосбережение в энергосиловых установках…………..63
- •Раздел 2.4. Преобразование химической в работу при
- •Раздел 2.5. Энергосбережение в системах производства
- •Часть 1 Проблемы современного производства
- •Раздел 1.1. Энергетические ресурсы и динамика их
- •1.1.1. Источники энергии, мера их измерения
- •1.1.2. Топливно-энергетический потенциал Земли
- •Доказанные извлекаемые запасы органических топлив
- •1.1.3. Производство и потребление топливно - энергетических
- •1.1.4. Структура топливно – энергетических ресурсов.
- •1.1.5. Динамика потребления энергетических ресурсов.
- •1.1.6. Возобновляемые источники энергии.
- •Отсутствие дешевых преобразователей, низкие плотности потоков и неравномерность освещения сильно сдерживают использование этого вида энергии.
- •1.1.7. Новые источники энергии.
- •Раздел 1.2. Энергетический анализ технологий производства энергетической продукции
- •1.2.1 Топливные циклы.
- •Годовая потребность q в органическом топливе в натуральном
- •Приведем результаты расчетов по формулам (2.1) и (2.2) в виде
- •Количество отпущенной тэц в сеть за год электроэнергии
- •Раздел 1.3. Энергетика и экология
- •1.3.1. Место энергетики в антропогенных загрязнениях
- •До 80% антропогенных загрязнений окружающей среды
- •Выбросы вредных веществ в атмосферу являются наиболее важным
- •Выбросы загрязняющих веществ от предприятий энергетики
- •Тэк обеспечивает около 70% ежегодного нарушения земель
- •1.3.2. Структура вредных выбросов и их влияние на
- •1.3.3. Экологические требования к объектам энергетики
- •Поэтому при строительстве каждого энергообъекта обязательно
- •Невыполнение любого из приведенных ограничений делает
- •Все, рассмотренные выше, факторы негативного воздействия тэк
- •Раздел 1.4. Энергетика и экономика
- •1.4.1. Математические модели экономики
- •Модель обладает рядом недостатков. Например, считается, что
- •1.4.2. Модель экономики, включающая энергетику
- •Роль научно-технического прогресса и
- •Часть 2. Термодинамические основы энергосбережения
- •Раздел 2.1. Основы теории преобразования тепловой
- •2.1.1. Теорема Карно.
- •Энтропия как физическая характеристика преобразования тепла в работу. Неравенство Клаузиуса.
- •2.1.5. Химический потенциал
- •2.1.6. Эксергия
- •Подставляя (2.1.31) в (2.1.30), получим что
- •Раздел 2.2. Горение топлив и преобразование выделяющейся
- •Современное производство энергетической продукции и
- •2.2.2. Тепловые эффекты химических реакций. Закон Гесса.
- •Рассмотрим произвольную химическую реакцию
- •2.2.3. Тепловые эффекты образования веществ.
- •2.2.4. Изменение тепловых эффектов химических реакций
- •Тепловой эффект химической реакции
- •2.2.6. Преобразование энергии, выделяющейся при горении
- •2.2.6. Основные направления совершенствования
- •Раздел 2.3. Энергосбережение в энергосиловых установках
- •2.3.1. Регенерация тепла
- •Рассмотрим в качестве примера следующую задачу: как изменится
- •2.3.2. Изотермический подвод и отвод теплоты.
- •2.3.2. Бинарные циклы. Температуры горения органических топлив достаточно велики, и
- •2.3.3. Парогазовые установки.
- •При работе в базовом режиме используется пту, газотурбинная
- •Раздел 2.4. Преобразование химической в работу при
- •Константы равновесия химических реакций.
- •Максимальная работа при обратимых процессах.
- •2.4.3. Коэффициент использования топлива при
- •Идеальная машина для обратимого окисления
- •Раздел 2.5. Энергосбережение в системах производства
- •2.5.1. Обратимое преобразование работы в теплоту. Цикл
- •Обратимое преобразование теплоты.
- •Из рисунка видно, что при преобразовании тепла от источника с
- •Для холодильной машины
- •2.5.3. Тепловые насосы.
- •2.5.4. Энергосбережение при теплофикации
- •Количество отработанной теплоты, полезно использованной для
- •Сравнительный анализ теплофикации и тепловых
- •Р ис.2.5.7. Схемы двух исследуемых вариантов теплоснабжения
- •2.5.6. Основные направления энергосбережения при
- •Приложение 1. Зависимости средних теплоемкостей газов от температуры.
Роль научно-технического прогресса и
энергосбережения в развитии экономики.
В развитии современной цивилизации наблюдается ряд характерных черт, из которых наиболее значимыми представляются следующие:
-расширение сферы деятельности, возникновение новых областей знаний, производств, специальностей, профессий;
-освоение новых, ранее недоступных возможностей в традиционных областях знаний и производств;
-снижение относительного веса в обществе деятельности, связанной с обеспечением материальных условий жизни.
В основе всех перечисленных особенностей лежит научно-технический прогресс (НТП), представляющий собой саморазвивающуюся сущность, источником движущих сил которой является жизнедеятельность сообщества. Несмотря на различное отношение к НТП в разных странах, его развитие непрерывно идет и характеризуется целым рядом показателей. Некоторые из них были подмечены сравнительно давно экономистами и даже положены в основу теории развития человеческого общества.
В середине девятнадцатого века основой НТП было переложение однотипной производственной деятельности на плечи машин и тем самым повышение производительности труда. Поддержание жизнедеятельности общества было основным занятием подавляющего большинства его членов, которые вынуждены были проводить жизнь в монотонной и непрерывно повторяющейся работе. Производители материальных благ составляли основу жизнедеятельности, поэтому не удивительно, что сторонники социальной справедливости отводили им доминирующее место в обществе. Продолжающееся развитие НТП постепенно разрушило социальную базу этих теорий. На нынешнем этапе развития цивилизации при правильной организации производства всего 3% людей, занятых в промышленности, и столько же в сельском хозяйстве способны полностью удовлетворить материальные потребности общества. Соответствующий показатель НТП перестал играть определяющую роль, уступая место более актуальным показателям экологии и ресурсоемкости.
В мире есть страны, в которых экономическое развитие происходит в соответствии с НТП. В Японии, как известно, созданы специальные механизмы сбора, анализа и внедрения новейших достижений НТП. Результат этой деятельности известен всем.
Энергоемкость продукции сейчас является одним из основных показателей НТП. Уменьшение энергоемкости возможно только путем разработки новых прогрессивных способов производства, внедрения новых материалов, которые заменяют традиционные, создания безотходных и экологически чистых технологий.
Влияние энергосбережения на рост экономики можно видеть из формулы (1.4.4). Положим в этой формуле веса fк ,fЕ равными друг другу и ½, тогда она примет вид
.
Добиться
значительного уменьшения капиталоемкости
ожидать не приходится. Другое дело
энергоемкость. Сейчас для некоторых
технологий отношение Е2
/Е2
составляет порядки. Даже в лучших
современных технологиях энергоемкость
далека от физического предела. Для
производства меди оно составляет почти
200. Подставим эту величину в формулу,
тогда
.
Иными словами, уменьшение энергоемкости
способно резко увеличить темпы развития
экономики.
Разумеется,
что в обществе должны отсутствовать
механизмы, мешающие внедрению передовых
достижений в народное хозяйство.
