+7(495) 409-21-69

Информация

Статья нашего коллеги в Журнале "Автоматизация в IT энергетике №10"

Конкретное предложение "Об эффективном
энергоснабжении в быту, ...".
    Чтобы отопить помещение, сначала греем воду, а затем этой водой через стенки батарей отопления обогреваем воздух, вместо того, чтобы сразу подогревать воздух помещения!  
   Энергию для жизнедеятельности общества – тепловую и электрическую – можно поставить в разных видах, но одно остается бесспорным – на современном уровне жизни электрическая энергия требуется везде. С учетом того, что тепловую энергию можно получить от электрической, минуя газовое, твердое и жидкое топливо, для жизнеобеспечения населения и производства достаточно поставки холодной чистой воды и электроэнергии, а эти проблемы в основном решены. Разработаны энергосберегающие аппараты, электроника для автоматизации, имеются и очень надежные мощные аккумуляторы – например, в Германии изготавливают 2-вольтовые необслуживаемые аккумуляторные батареи емкостью 3000А/час со сроком службы в 18 лет, есть даже получше – объедини все это и получи решение основных проблем ЖКХ, да и не только.  
      Собрав батарею из 30 таких 2-вольтовых аккумуляторов на напряжение 60 Вольт, мы получим 180 кВт аккумулированной электроэнергии, чего достаточно для обеспечения в случае перебоя электроэнергии горячего отопления 100-квартирного дома теплом и светом, для приготовления пищи в течение достаточного для устранения аварии времени. Остается малое – автоматическая постоянная подзарядка аккумуляторов от сети 0,4 кВ или от других нетрадиционных источников с автоматическим переходом на выпрямленное напряжение =60 В от сети при нормальном режиме, это делает автоматика без вмешательства человека.
      С учетом вышеизложенного, предлагаю постепенный переход на электроэнергию постоянного тока напряжением 60 В в системах электроснабжения в быту, на транспорте и на производстве  в системах контроля, управления, автоматики, защит и блокировок, освещения при сохранении существующих магистральных сетей и агрегатов на  50 Гц  напряжением 0,4 и более кВ. 
 
      Описание схемы применения =60В (прилагается ниже).
    Блок автоматического питания, подзарядки и инвертирования (БАППИ) и батарея мощных аккумуляторов (БМА), объединенные в транспортабельные блоки, необходимо разместить рядом с существующими квартальными трансформаторными подстанциями, на транспорте или производственном корпусе в максимальном приближении к Потребителю для снижения потерь, откуда электроэнергия по усиленным двум (один из них общий для всех Потребителей!) проводам поступает для отопления (“теплые полы”, электрическое панно или другое), освещения, приготовления пищи (микроволновые и другие типы печей), для подогрева только в необходимых количествах горячей воды, приготовления пищи, бытовой радиотелеаппаратуры, производственной автоматики.
    В результате мы получим:
1) полное исключение электроопасности и вредного влияния на человека переменного электромагнитного поля в быту;
2) исключение из системы жизнеобеспечения общества опасного уровня напряжения ~220 В (380 В), квартирных и городских коммуникаций взрывоопасного газа, горячего водопровода, значит не будет взрывов и отравлений от газа, разрывов трубопроводов в квартирах и на трассах;
3) возможность аккумулирования выработанной электроэнергии, что позволит более равномерно загружать имеющиеся атомные, тепловые и гидравлические электростанции (за счет работы от аккумуляторов в пики нагрузок и их зарядки в периоды малых нагрузок, например, в ночное время) и переориентировать ТЭЦ, т. к. резко сокращается необходимости выработки тепловой энергии; 
4) исключение громадных трудовых и материальных затрат в производстве, монтаже, ремонте и эксплуатации магистральных и распределительных трубопроводов теплосетей, газопроводов в жилом и производственном секторах, работы по их проектированию, обслуживанию, учету и инспекциях, земляные работы;
5) возможность использования автономных ветро-, гидро-, солнечных электрогенераторов (с учетом имеющихся местных ресурсов) небольшой мощности на напряжение =60 В для обеспечения непосредственной работы параллельно с аккумуляторами, что позволит обходиться с минимальными (местными) электросетями из двух проводов и без схем синхронизации частоты для удаленных и небольших населенных пунктов, а также для военного оборудования, оперативной организации мобильного электроснабжения;
6) упрощение электросхем распределения электроэнергии =60 В, не требующих высокой квалификации обслуживающего и пользующегося персонала; 
7) увеличение сроков службы электрооборудования за счет работы изоляции при низком уровне напряжения, сокращение аварий за счет низкой чувствительности  электросети к нарушению изоляции, заливаниям, загрязнениям;
8) индивидуальное и только по необходимости, более рациональное потребление электроэнергии за счет применения электронной автоматики, высокий КПД системы электроснабжения, не требуется больших мероприятий по подготовке к зиме, каждый готовится сам по себе;
9) возможность оперативной замены отказавших транспортабельных аккумуляторных блоков или оборудования электросети 0,4 и выше кВ на резервный или ремонт без отключения Потребителей; 
10) исключение в бытовых и производственных аппаратах трансформаторов и выпрямителей, части радиокомпонентов, что сокращает необходимость производства большого количества электротехнической стали, ферритов (для изготовления разнообразных трансформаторов) и части электро-  и теплоизоляционных материалов; 
11) возможность унификации пускорегулирующей и осветительной (распределенными светодиодными светильниками вместо ламп – «светлые потолки, стены») аппаратуры во многих отраслях, в быту и на авто, водном, железнодорожном транспорте и военной технике; 
12) увеличение доли природного газа для получения полимеров в химической промышленности с учетом высвобождения доли бытового природного газа, а также имеющихся и вводимых мощностей атомных и гидравлических электростанций;
13) возможность перераспределения производства и высвободившихся трудовых ресурсов, в т.ч. инспектирующих органов на другие, более необходимые, интеллектуальные и перспективные отрасли, решается большинство проблем учета в ЖКХ; 
14) возможность перераспределения энергии в производстве – высвобождение электроэнергии  от металлургии, ремонтов для решения других задач;
15) и самое главное – истинное энергосбережение за счет автоматизации и независимость от сезонных проблем с отоплением – сами управляем подачей и отключением комфортного теплоснабжения, не требуются централизованные опрессовки, промывки систем теплоснабжения за счет ухода от водяного отопления;
16) независимость от ставших ненужными многочисленных инспекций;
17) для промышленного предприятия схема незначительно изменяется: для части потребителей электроэнергии – системы отопления, освещения, нагрева и приготовления воды и пищи – системы контроля, управления, защит и автоматики технологического оборудования изменится напряжение управления коммутационной аппаратурой, силовая часть (0,4 и выше кВ) сохраняется;
18) на автомобильном, железнодорожном, водном транспорте, а также в военном оборудовании переход на =60 В также дает большую выгоду за счет унификации аппаратуры, упрощения схем;
19) при использовании в системе совместно с выпрямительным с регулятором напряжения, тока заряда и защитами блоком с ~0,4 кВ на =60 В инвертора возможно преобразование энергии аккумуляторов в 180 кВт в переменное напряжение 0,4 кВ частотой 50 Гц, которое можно через квартальный трансформатор передать по сети на другой более важный объект, т.е. перебросить электроэнергию на небольшие расстояния;  
20) в случае аварии в системе электроснабжения 10/0,4 кВ и выше за счет автоматического сокращения определенных категорий потребителей в квартирах в работе можно оставить только отопление и приготовление пищи, т.е. сократить часть потребления электроэнергии, что ведет к увеличению срока работы системы жизнеобеспечения квартир, сети здравоохранения, детских учреждений, …; 
21) возможно применение алюминиевого кабеля и проводов в квартирных проводках, которые с учетом более низкого уровня напряжения и условий эксплуатации также могут прослужить 20 и более лет;
22) по этим же токопроводам =60 В необходимо транслировать частотные сигналы радио, телевидения, телефонной связи, интернета, исключив их дополнительные сети в квартирах, офисах и их разъемы в телевидеоаппаратуре; 
23) сеть =60 В практически можно использовать для бытовых и технологических сварочных работ с добавлением фильтров от возникающих помех;
24) электромобили и автомобили также необходимо перевести на =60В, сеть =60 В необходимо использовать для подзарядки аккумуляторов электромобилей в населенных и в электрозарядных станциях; 
25) для населения резко сокращаются расходы на оплату ЖКХ;
26) исключаются выбросы в атмосферу продуктов сгорания от индивидуальных и разнотипных котельных;
27) отпадает необходимость в газо-теплотрассах а Северных и труднодоступных местах;
28)  отпадает необходимость в синхронизации частоты в бытовых блоках электропитания.
 
      Величина сетевого напряжения =60В принимается из следующих соображений:
- безопасный для жизни человека уровень;
- возможность применения во многих вышеперечисленных областях;
- возможность использования имеющихся традиционных аккумуляторов, включая автомобильные – собрав последовательно 5 шт. 12В аккумуляторы;
- возможность применения для сварочных целей;
- оптимизация сечений проводников для распределения электроэнергии. 
 
     Для внедрения предложения в первую очередь требуется политическая воля, так как в этом случае затрагиваются интересы и условия работы очень большой части общества, приходится всю экономику переориентировать на другие рельсы: сократить производство стали, труб и увеличить производство электротехнических изделий и материалов – аккумуляторов, меди, свинца, перераспределить трудовые ресурсы на другие отрасли и направления.
 
     Внедрение предложения потребует выполнения ряда затрат и мероприятий:
- для повышения надежности системы электроснабжения в крупных населенных пунктах, кроме существующих на тепловых электростанциях, требуется иметь в резерве или в работе крупные быстровводимые в работу газотурбогенераторы или другие источники электроэнергии для обеспечения маневренности мощностями электроэнергетики и на время возможных длительных аварийных ситуаций; 
- разработать бытовую, производственную автоматику и др. электроаппаратуру на напряжение =60 В;
- заменить(усилить) имеющуюся электропроводку в быту и на производстве;
- провести исследования и подготовку специалистов по этим направлениям;
- разработать новые более мощные аккумуляторы.
 
    Отдельным пунктом необходимо выделить, что в военной сфере это предложение позволяет максимально ускорить развертывание и подключение электроэнергии к оборудованию в полевых условиях до подвоза и подключения их к передвижным генераторным станциям, стационарным электросетям, т.к. в первую очередь необходимо подвезти транспортабельные аккумуляторные блоки с заряженными аккумуляторами и кабельными связями; если автотранспорт переведен на =60В, это поможет подзаряжать аккумуляторные блоки. Выпрямители-инверторы в транспортабельных блоках можно доставить позже до места развертывания с стационарными сетями. В этом случае требуется только двухпроводная электропроводка с готовыми разъемами и невысокая квалификация персонала. Также обеспечивается живучесть системы энергоснабжения.