الحفاظ على الطاقة هو الهدف من خفض استهلاك الطاقة الحالي في المستقبل. وبالتالي يمكن أن يشمل جميع أنواع الطاقة أو الحد من نفسه إلى مصادر طاقة أو مصادر طاقة محددة. ويمكن فهم ذلك على الصعيد العالمي والمتعلق باقتصاد معين أو مزرعة أو أسرة واحدة.
بالمعنى الضيق ، يشير الحفاظ على الطاقة إلى جميع التدابير المناسبة لتحقيق انخفاض استهلاك الطاقة. غالباً ما يكون هدف تدابير توفير الطاقة هو زيادة كفاءة الطاقة ، أي مقدار الطاقة المفيدة التي يتم تحقيقها فيما يتعلق بالطاقة الأولية المستخدمة. ولكن يمكن أيضا أن تهدف إلى تقليل كمية الطاقة المفيدة اللازمة.
وفورات محتملة من قبل قطاع الطاقة
على خلفية المناقشات حول سياسة الطاقة ، بالإضافة إلى إجراءات توفير الطاقة التقنية ، فإن الاستخدام الواعي للطاقة وتقليل الاستهلاك من خلال المقاييس الفردية لكل فرد يتم المطالبة به بشكل متكرر. وفقًا لمفوضية الاتحاد الأوروبي ، فإن 90٪ من جميع الشقق في الاتحاد الأوروبي لا تتسم بالكفاءة في استخدام الطاقة. بقدر ما هناك إمكانات المدخرات كبيرة.
المبلغ الفعلي للطاقة المستهلكة من قبل الأسر ، دون استهلاك السيارات في ألمانيا ، هو حوالي 30 ٪ من إجمالي الطاقة. تعتبر إمكانات توفير الطاقة عالية لأن التقنية المنزلية “التقليدية” غالبا ما تكون غير فعالة لأسباب تتعلق بالأسعار.
يتم توفير أكبر حصة من استهلاك الطاقة الفردي من خلال بناء التدفئة وتسخين المياه (حوالي 25 إلى 33٪ من إجمالي ميزانية الطاقة الأولية في ألمانيا) والطاقة الكهربائية ، جزء واحد من طاقة الإضاءة (حوالي 2٪ من إجمالي استهلاك الطاقة الأولية في ألمانيا) ، ولكن أيضا جزء كبير للأجهزة المنزلية الكهربائية.
من أجل تسهيل اختيار المستهلك لكيفية شراء الأجهزة الموفرة للطاقة ، تم تقديم جائزة فئة كفاءة الطاقة (Energy Efficiency Class).
في دراسة في المملكة المتحدة ، تم العثور على عشرة “الخلاصات الموفرة للطاقة” الأكثر شيوعًا في الأسر الإنجليزية:
71٪ يشغلون الأجهزة الكهربائية في وضع الاستعداد ،
67٪ يطهوون كمية أكبر من الشاي أكثر مما يحتاجون
65 ٪ ترك شواحن غير مستعملة في المقبس ،
63٪ يدعون حرق الضوء في غرف فارغة ،
48 ٪ أيضا تأخذ السيارة لمسافات قصيرة
44 ٪ يغسلون الملابس الساخنة ،
32 ٪ تشغيل المحرك في سيارة ثابتة ،
يستخدم 32٪ مجففات الملابس بدلاً من خطوط الغسيل ،
28 ٪ تسخين البيت الفارغ ،
22 ٪ يفضلون تشغيل التدفئة بدلا من وضع سترة
استخدام الحرارة
طاقة التدفئة
اليوم ، يتم استهلاك حوالي 40 ٪ من الطاقة في قطاع البناء في ألمانيا. من هذا ، يتم حساب حوالي 70٪ (28٪ بالأرقام المطلقة) من خلال استهلاك الطاقة الخاص المحلي. تستهلك الأسر الخاصة معظم الطاقة لتدفئة أو تبريد مساحة المعيشة. في أوروبا الوسطى ، تعتبر التدفئة أهم عامل.
يمكن توفير الكثير من الطاقة عن طريق التركيب والتحكم الجيد في نظام التدفئة والعزل الحراري الجيد للمبنى.
العديد من أجهزة التسخين البالية لها كفاءة بنسبة 64٪ فقط (مقياس الكفاءة) ، وسخانات حديثة بدرجة حرارة منخفضة تصل إلى 94٪ وسخانات تكثيف حديثة تصل إلى 104٪ (قيم تتعلق بالقيمة الحرارية). إن استبدال نظام التسخين القديم بواسطة غلاية تكثيف يمكن أن يوفر ما يصل إلى 40٪ من الطاقة وبالتالي يقلل أيضًا من انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون. إن تجديد نظام التدفئة هو أحد إجراءات توفير الطاقة ، التي تدفع أكثر من الناحية الاقتصادية.
متوسط عمر السخانات في ألمانيا هو 17.6 سنة ، وأكثر من الثلث (36 ٪) أكبر من 20 سنة. أكثر من 70٪ من السخانات المثبتة ستصل فقط إلى درجة الكفاءة C أو D أو E. في أغسطس 2015 ، اعتمدت الحكومة الفيدرالية الأساس القانوني لتنفيذ “علامة الكفاءة الوطنية لأنظمة التدفئة”. بدءًا من 1 يناير 2016 ، سيتم تطبيق بطاقة الكفاءة الجديدة على الغلايات التي يزيد عمرها عن 15 عامًا.
في الثمانينات من القرن العشرين ، قدرت نفايات الطاقة بحوالي 70٪ من القيمة الحرارية الإجمالية بسبب الخسائر الحرارية المحتملة من مواقد حرق الأخشاب كمجففات فردية للغرف.
تقريبا كل الأفران الفردية المركبة في الغرف (المسخنة بالفحم أو الزيت أو الخشب أو الحبيبات الحيوية) تستخدم الوقود بشكل سيء بسبب بنائها البسيط – الكثير من الحرارة المتولدة تضيع من خلال ماسورة العادم. حتى مع الوقود الرخيص ، هذا النوع من التدفئة غير اقتصادي. هذا ينطبق بشكل خاص على المواقد المفتوحة. في عام 1986 ، كان هناك 2.6 مليون مواقد من القرميد ، ومواقد مفتوحة ومواقد حرق الأخشاب في المنازل الألمانية بمعدل نمو سنوي يبلغ حوالي 10 ٪. معظم مواقد الوقود الصلب تلوث البيئة مع زيادة انبعاثات الجسيمات.
في دراسة أجريت عام 2003 على تحسين التسخين ، قدرت إمكانات التوفير في جمهورية ألمانيا الاتحادية بما يتراوح بين 20000 و 28000 جيجاواط / ساعة في السنة (للمقارنة: قامت محطة بروكود للطاقة النووية بتغذية 11،360 جيجاواط / ساعة من الكهرباء في الشبكة في عام 2010)) ، كانت التدابير المضادة غير مكلفة نسبياً (2003) بتكلفة تبلغ 2 يورو / متر مربع إلى مساحة معيشة تبلغ 7 يورو / متر مربع. يمكن توفير الكثير من طاقة التسخين (وبالتالي تكاليف التدفئة) بتكلفة منخفضة عن طريق تحسين عائد المشعاعات. في الغلايات المركزية (المركزية) يمكن أن تقوم بتجميد الخسائر التي يمكن أن تصل إلى 50٪ من إجمالي تكاليف الوقود (حسب عمر نظام التدفئة والوقود) (انظر إهدار الطاقة # المرجل).
على الرغم من أن جميع أجهزة التسخين الكهربائية (مثل سخانات التخزين الليلي) تحول الطاقة الكهربائية تمامًا إلى تدفئة ، ولكن نظرًا لأن حوالي 30٪ فقط من الطاقة الأولية يمكن تحويلها إلى كهرباء في محطات الطاقة الحرارية ، فإن هذا النوع من التسخين يتسم بكفاءة عالية من حيث الطاقة ، مناسبة عندما نادرا ما تكون هناك حاجة للتدفئة أو الطاقة الكهربائية اللازمة للتدفئة تأتي من مصادر الطاقة المتجددة. من الناحية المثالية ، يجب على سخانات التخزين الكهربائية إعادة الشحن عندما يكون هناك فائض في العرض ، على سبيل المثال ، طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية. هذا سيكون ممكنا في المستقبل بمساعدة عدادات الكهرباء الذكية.
إن أجهزة التدفئة المركزية الحديثة ذات الاستفادة من القيمة الحرارية (سواء للتركيب في الطابق السفلي أو ما يسمى بغلاية الغاز) تتمتع بدرجة عالية من الكفاءة في استهلاك الوقود. ويتحقق ذلك عن طريق تبريد غازات العادم إلى حد كبير ، مما يسمح لحرارة أقل بالهروب من خلال المدخنة.
تنفس
في المنازل التي تحتوي على نظام تهوية مع استرداد الحرارة ، يؤدي التهوية اليدوية الإضافية خلال فترة التسخين دائمًا إلى فقدان الطاقة. وتجدر الإشارة إلى أنه من المتوقع أن توفر بعض أنظمة أنظمة التهوية لاسترداد الحرارة كفاءة أفضل وعمرًا أطول وصيانة أقل من غيرها. على وجه الخصوص ، يجب أن تكون متوازنة استخدام الطاقة الكهربائية للجماهير.
تتطلب التهوية الفعالة للطاقة اهتمام السكان. في المنازل التي لا تستعيد الحرارة ، فإن التهوية القسرية تتفوق على التهوية الدائمة في جميع الجوانب ، وذلك لتحقيق جودة هواء داخلية جيدة ولحفظ طاقة التدفئة. يجب تهوية جميع الغرف بشكل حصري. وتضمن أنظمة إغلاق النوافذ الآلية القابلة للتثبيت بعد ذلك أن النوافذ التي تميل للتهوية لا تبقى مفتوحة لفترة طويلة.
العزل الحراري
كما يتم توفير الكثير من الطاقة من خلال العزل الحراري الجيد للمبنى. ومن الأمثلة على ذلك العزل الحراري لجميع الأسطح الخارجية (الجدران والأرضيات والأسقف والأبواب والنوافذ). يمكن تقليل فقدان الحرارة من خلال النوافذ ، لا سيما من خلال الزجاج العازل الحراري.
في تحديث المباني والعزل الحراري واستخدام الطاقة الشمسية وتكنولوجيا التدفئة الأكثر كفاءة (مثل مضخات التسخين مع تصنيف لطاقة الطاقة للمضخات الدورانية في تكنولوجيا التدفئة والتدفئة والتوجيه الموجهة نحو الطلب) يمكن أن يوفر ما يصل إلى 90٪ من الطاقة التدفئة المطلوبة في الأصل. في السنوات الأخيرة ، كانت إجراءات العزل الحراري إلزامية في العديد من البلدان لسنوات عديدة. في تجديد واجهات المباني القديمة يمكن أيضا إجراء تدابير العزل الحراري. إذا لم يتم تغيير الواجهة ، فهناك الآن عدد من أنظمة العزل المؤكدة المناسبة للعزل داخل الجدران الخارجية. في القطاع الخاص هنا أساسا مواد طبيعية مثل Holzfaserdämmplatten ، لأنها قادرة على الشعرية والرائحة على أسطح الجدران إلى الأمام حيث تتبخر الشعيرات الدموية والشفافة خلال العزل الداخلي.
إن عزل الطوابق العليا أو السقف أمر إلزامي في قانون توفير الطاقة الألماني كإجراء فوري لجميع المباني.
ومع ذلك ، من الضروري وجود مقاومة محكمة للهواء في المبنى المغلق. حتى المسودات المنخفضة يمكن أن تحمل حرارة أكثر بكثير من المبنى من التوصيل الحراري عبر الأسطح الخارجية. وفي الوقت نفسه ، لا ينبغي إهمال المسودات التي تسببها أغطية شفاط المطبخ التقليدية والمواقد غير المستخدمة وأبواب العلية المغلقة بشكل سيئ.
العزل الحراري في البيئة الصناعية فوق 700 درجة مئوية يحدث من خلال درجة حرارة عالية من الصوف. بالمقارنة مع مواد العزل الحراري التقليدية مثل الطوب الخفيف الوزن (سيليكات الكالسيوم والمواد الصغيرة التي يسهل الوصول إليها) والطوب الثقيل (الحوائط النارية والكتل الأرضية) وخرسانة الحريق ، فإن الصوف ذي درجة الحرارة العالية (HTW) كمواد عازلة للحرارة يمكن أن يؤدي إلى توفير الطاقة في العديد من عمليات التدفئة:
في إنتاج وتجهيز الفولاذ والمعادن غير الحديدية.
في الفرن الصناعي ، الفرن وبناء التدفئة
في صناعة السيارات ، وخاصة في منطقة نهاية الساخنة من أنظمة العادم ، وحصائر التخزين للمحولات الحفازة ومرشحات جسيمات الديزل
في صناعة السيراميك والبورسلين
في ترشيح الغاز الساخن
ولكن أيضًا في تكنولوجيا الأجهزة المنزلية (على سبيل المثال ، العزل الحراري لموقد السيراميك وأفران الميكروويف والأفران).
في بعض المناطق ، يمكن توفير الطاقة بنسبة تصل إلى 50٪ مقارنة بالمواليد الحجرية / الخرسانية التقليدية. الأفران الصناعية والنباتات مع العزل الحراري HTW يتم تسخينها وتبريدها أسرع بسبب انخفاض السعات الحرارية. ونتيجة لذلك ، يتم تقليل استهلاك الطاقة ، وخاصة في حالة العمليات غير المستمرة.
وسيلة بسيطة لتوفير الطاقة هي إغلاق الستائر في الظلام. يعمل الهواء بين النافذة ومصراع الأسطوانة كعزل حراري إضافي.
استخدام الماء الساخن
الثانية في استهلاك الطاقة من الأسرة هو تسخين المياه.
كما هو الحال مع التدفئة الفضائية ، هناك ثلاث طرق
تخفيض الاستهلاك
نشر أكثر كفاءة
استعادة الطاقة الحرارية
تخفيض الاستهلاك
ينشأ أعلى استهلاك للمياه الساخنة في المنزل من العناية بالجسم (الاستحمام والاستحمام). يتطلب الدش اعتمادًا على مدة تتراوح من حوالي 40 إلى 75 لترًا من الماء الساخن ، والحمام 160 لترًا في المتوسط ، أي حوالي ثلاث مرات (الحرارة ولكن يمكن أن يساعد عن طريق التبريد إلى التدفئة في الفضاء ، والتي تمارس بالكاد عند الاستحمام مع الماء في صينية الدش). في رؤوس الدش الموفرة للمياه ، يتم زيادة سرعة خروج الماء النفاث بشكل كبير ، مما يخلق إحساسًا بنفث أكثر ثراءً على الرغم من تقليل معدل التدفق. يمكن تحقيق وفورات تصل إلى 50٪. في نهاية المطاف ، ومع ذلك ، فإن سلوك المستخدمين هو أيضا أمر بالغ الأهمية هنا.
نشر أكثر كفاءة
بشكل عام ، يجب تجنب توليد الماء الساخن عبر الطاقة الكهربائية ، لأن استهلاك الطاقة الأساسي في إنتاج (ونقل) هذه الطاقة الكهربائية يبلغ ثلاثة أضعاف الطاقة المفيدة.
وفقا لهذا المبدأ ، تم تصميم الغسالات التي تأخذ مياهها الساخنة من شبكة الماء الساخن بدلا من تسخينها كهربائيا بحتة. أيضا ، قد يكون اتصال غسالة الصحون بشبكة المياه الساخنة مفيدًا.
يمكن تقليل الخسائر في خزان الماء الساخن لنظام المياه الساخنة المركزي من خلال عزل أفضل وخفض درجة حرارة خزان التخزين.
60 درجة مئوية يجب أن لا تقع بشكل دائم أدناه ، وإلا سيكون هناك خطر من انتشار Legionella خطيرة. هذه البكتيريا يمكن أن تسبب الالتهاب الرئوي أو الأمراض الشبيهة بأمراض الانفلونزا (مرض ليغونيير ، حمى بونتياك). بدلا من ذلك ، يمكن استخدام دائرة Legionella التي يمكن تسخينها عند درجات حرارة الغلايات