Александр Проценко - Энергетика сегодня и завтра
Просматривая список действующих МГЭС, я с удинлеаием обнаружил, что две были построены в 1900 - 1910 годах, а еще десятки - до 1930 года. Значит, они добросовестно трудятся по 70-80 лет и, видимо, вполне себя оправдывают. Конечно, для малых станций требуется оборудование, простое в обслуживании и ремонте. Ведь чем малочисленнее обслуживающий персонал, тем рентабельнее установка. Пока же доля зарплаты в стоимости электроэнергии на действующих неавтоматизированных МГЭС доходит до 60 процентов. Конструкторам и инженерам приходится ныне активизировать работу по совершенствованию нетрадиционных ГЭС.
Хочешь изобилия - будь экономным
Чтобы в доме было тепло и прохладно
Четверть энергии, производимой в стране, потребляют наши жилища и коммунально-бытовые предприятия.
Растет население, увеличиваются число и размеры квартир, высота зданий, и с ними растут расходы топлива на поддержание комфортных условий в жилищах.
О высоте упоминается не случайно. Потери тепла пропорциональны поверхности здания. Чем больше поверхность, тем больше потери тепла. Значит, самый выгодный дом должен быть в виде шара. У него наименьшее отношение поверхности к объему. Внутри можно разместить много комнат. Однако жилым такой дом делать нельзя: внутренние комнаты не будут иметь доступа к дневному свету. Поэтому архитекторы и стараются часть помещений, в которых необязателен дневной свет (коридоры, ванные, санузлы, шахты для лифтов, лестничные клетки), размещать в центральных частях зданий Через наружные стены уходит до 40 процентов тепла. Тут никаких хитростей не придумаешь; нужно просто увеличить термическое сопротивление стен. Делать это можно по-разному. В ряде стран используются трехслойные панели: между двумя железобетонными или тами располагается теплоизоляция. Потери тепла в этих панелях уменьшаются не менее чем в полтора раза.
У нас в стране пока такие панели не делают. Указываются две причины. Архитекторы и строители не удовлетворены темп решениями, которые предлагаются для соединения таких панелей между собой. Другая причина - и более простая, и более сложная - нет достаточного количества хороших теплоизоляционных материалов. Более простая потому, что организовать достаточно масштабное производство теплоизоляции можно и трудностей здесь нет. А вот сложная оттого, что теплоизоляционных материалов мало и они очень дороги.
тогда как такая тепловая изоляция нужна не только домам: ждут ее трубопроводы с горячим теплоносителем.
всевозможные печи, химическое и технологическое оборудование, автомашины, самолеты и зимняя одежда Это важнейшая проблема. Решить ее дело исследователей разных специальностей. Внесли и внесут свой вклад даже биологи.
В далекой северо-восточной точке нашей страны, па реке Колыме, есть единственный в мире стацгопар для оленей - Рангифер. Ученые Магаданского института биологических проблем Севера изучают секреты оленя.
Каким образом он, единственная зимняя пища которого всего-навсего подснежный ягель, способен пережить суровую зиму Севера? Тайн здесь много, не все они еще раскрыты. Но вот один из выводов: у северного оленя идеальная тепловая изоляция. Его мех состоит не из сплошных волосков, а из полых. Если величину теплоизоляции у оленя принять за 10 единиц, то по сравнению с ним белка просто раздета - всего 3 единицы.
Но и это не все. Зимой кончики волосков как бы разбухают, утолщаются и не пускают холодный воздух к коже. Мех становится тепловой броней. Есть чему поучиться человеку!
Использовать хорошую тепловую изоляцию можно по-разному: наклеить на стены теплоизолирующие обои (так делают в ФРГ) пли разместить ее снаружи, закрыв защитными листами (так поступают в Англии). У нас при реконструкции домов на стены напыляют смесь асбеста, минеральной теплоизоляции и цемента.
Одни из наиболее емких потребителей теплоизоляции - теплотрассы. Таких трубопроводов у нас в стране более 200 тысяч километров. Изоляция для них должна быть прочной и не разрушаться, пока трубы везут с завода. Она должна защищать металл от коррозии и не поглощать влагу. Пока еще нет удовлетворительных решений всех этих задач. Иногда изоляцию делают многослойной: один слой теплоизоляционный, другой просто изоляционный, третий - прочный. (Такие теплотрассы очень дороги. Например, один ее километр от атомной станции теплоснабжения мощностью миллион киловатт стоит пока около миллиона рублей.)
Теплопровод укладывается в специальный гидроизолированный канал с бетонными или кирпичными стенками. Однако все же грунтовые воды довольно быстро проникают в канал, изоляция намокает и разрушается, потери тепла возрастают в несколько раз. По оценкам Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института энергетики, в промышленности только по этой причине ежегодные потери достигают 10-15 миллионов тонн условного топлива, то есть около 5 процентов тепла, требующегося для обогрева жилья и коммунально-бытовых предприятий. Неудивительно, что с этими потерями борются все и всюду. Но ведь это так и нужно: не везде оптимальные решения должны быть одинаковыми.
Вот известия из Кирова. В фенолформальдегидные смолы для вспенивания добавляют местное сырье - отходы сланцевой промышленности - гидрохлорид.
В качестве наполнителя используют мелкую щепу - отходы фанерного шпона. Получается теплоизоляция с хорошими свойствами. В Тюменской области теплоизоляция - дефицитный материал. Вязкость тюменской нефти при низкой температуре велика, и чтобы ее перекачать, нужно подогреть. Поэтому нефтепровод изолируется Необходимо изолировать и газопроводы. В общем, изоляция нужна. А минеральных ископаемых для производства изоляции в Тюмени нет. В Тюменском институте изоляционных материалов нашли выход: на основе торфа, имеющегося в избытке вокруг промыслов, научрлтсь получать теплоизоляционные материалы. Из смеси торфяной крошки, жидкого стекла, золы топок получили гранулы для изготовления теплоизоляционных материалов. Из торфяной крошки и обычных невспенивающихся глин стали производить керамзит - заполнитель легких бетонов.
Во многих районах теплоизоляция производится из материалов, имеющихся в изобилии вокруг. Попыток было много. Однако различные виды армопенобетона, битумоперлита, фенолыюго поропласта быстро увлажнялись, старели. Сейчас по способу, разработанному во ВНИИэнергопроме, строятся цеха для производства труб диаметром 300-400 миллиметров, покрытых изоляцией из пенополимербетона. Создателям удалось сделать изоляцию с закрытой пористостью. Поры в материале обусловливают хорошие теплоизолирующие свойства, по если они соединены между собой, то такой материал подвержен быстрому увлажнению.
Прч создании изоляции смесь готовится в стандартком растворосмесителе и заливается в форму, в которую уложена труба. После процесса вспенивания в течение получаса оболочка остывает и твердеет. Процесс полимеризации завершается через несколько суток.
Если надежды, связанные с этим способом создания изоляции, оправдаются, это будет большим успехом в деле экономии энергии и создания дешевых средств передачи тепла на большие расстояния.
Атака на материалы продолжается. Сообщение гн Польши - "Огнеупорная броня". Польские ученые создали материал, который по теплоизоляционным свойствам в 600 раз лучше огнеупорного кирпича. Это пористая угольная пена. Она не горит и легко обрабатывается. На воздухе легко выдерживает температуру до 300 градусов Цельсия.
Газета "Социалистическая индустрия" в заметке "Черный снег" сообщает, что в институте электроугольных изделий разработан способ получения "вспученного", или термически расщепленного, графита. Графитовые частицы, прошедшие специальную обработку серной кислотой под действием теплового удара, взрывообразно вспучиваются, увеличиваясь в объеме в 100- 200 раз. Из этого материала можно получить почти невесомые толстые теплоизоляционные плиты, выдерживающие в бескислородной среде температуру до 3 тысяч градусов Цельсия.
Такой поток сообщений и радует и настораживает.
Часто желаемое выдается за достигнутое. А ведь любой научный вывод требует многократной проверки "на прочность". Скажем, материал с теплопроводностью, меньшей в 600 раз теплопроводности огнеупорного кирпича, должен быть лучшим теплоизолятором, чем воздух.
А такое вряд ли возможно. Но это, пожалуй, другая тема, которую развивать здесь мы не собирались. Вернемся в квартиру.
Любое здание должно вентилироваться. В жилых домах это происходит за счет естественной конвекции воздуха. Дом - как тяговая печная труба: снизу через лестничные клетки, через различные неплотности в него поступает холодный, а главное, свежий воздух, а через специальные вентиляционные каналы из здания выходит грязный и подогретый. Понятно, с ним уходит и тепло, но с этим почти ничего не сделаешь. Кухни, ванные, санузлы нужно вентилировать. Использовать это уходящее тепло в жилых зданиях и камеральных административных помещениях пока неэкономично. Нужно только позаботиться, чтобы вентиляция не была избыточной, то есть чтобы не уходил лишний подогретый воздух.
