Будущее мировой энергетики

[пИпА]

20 минут назад, Sergey Pro!! сказал:

А разве КПД нагревателей не близко к 100%?

На что может ещё расходоваться энергия в них, кроме как на тепло? Свет? Ну так поставить чёрные экраны, пусть свет в тепло превращают.

Может электромагнитное поле? Так в нагревателях особых ЭМ полей не требуется, опять-же металлический экран поможет.

Тут больше стоит озаботиться хорошим утеплением того, что хотим нагреть. Борьба с потерями тепла.

 

12 минут назад, Starmаn сказал:

Не понял. КПД электродвигателей приближается к 90%, а КПД тена, погруженного в воду - составляет почти 100%.

То есть электродвигатели и нагревательные элементы просто преобразуют электрическую энергию и делают это с малыми потерями. У потребление электрической энергии зависит уже от наших потребностей.

Значит, я не так выразился.

 

Есть ли способы уменьшить энергопотребление электродвигателей и ТЭНов при сопоставимой работе?

Т.е. может ли, скажем, утюг так же нагреваться, но потреблять меньше электроэнергии?

Есть какие-то прорывные материалы?

Изменено 29 октября, 2018 пользователем пИпА

[пИпА]

7 минут назад, Starmаn сказал:

Дальше прогресс будет тормозиться - потому что чем меньше типоразмер - тем сложнее.

Уже навыдумывали квантовые компьютеры.

Или они тоже на микросхемах работают?

[пИпА]

13 минут назад, Starmаn сказал:

Геотермальные электростанции.

Неужели абсолютно в любой точке планеты можно построить такие станции?

[Sergey Pro!!]

14 минут назад, пИпА сказал:

 

Значит, я не так выразился.

 

Есть ли способы уменьшить энергопотребление электродвигателей и ТЭНов при сопоставимой работе?

Т.е. может ли, скажем, утюг так же нагреваться, но потреблять меньше электроэнергии?

Есть какие-то прорывные материалы?

Зачем утюгу нагреваться? Нужно делать немнущиеся ткани, или ввести моду ходить в мятом.

5 минут назад, пИпА сказал:

Неужели абсолютно в любой точке планеты можно построить такие станции?

Всё дело в глубине бурения. Где-то глубже, где-то нет.

Изменено 29 октября, 2018 пользователем Sergey Pro!!

[пИпА]

1 минуту назад, Sergey Pro!! сказал:

Зачем утюгу нагреваться? Нужно делать немнущиеся ткани, или ввести моду ходить в мятом.

Почти все электрические компоненты становятся миниатюрными и более энергоэффективными. И только такие бытовые приборы как холодильник, кондиционер, сплит-система, стиральная машина, утюг, фен, пылесос, компрессоры и насосы (и некоторые инструменты) по-прежнему много "жрут".

Если бы не эти приборы, то сети с 220 вольт можно было бы перевести на вольт 12. В остальной бытовой технике один фиг стоят трансформаторы в блоках питания.

[Sergey Pro!!]

4 минуты назад, пИпА сказал:

Почти все электрические компоненты становятся миниатюрными и более энергоэффективными. И только такие бытовые приборы как холодильник, кондиционер, сплит-система, стиральная машина, утюг, фен, пылесос, компрессоры и насосы (и некоторые инструменты) по-прежнему много "жрут".

Если бы не эти приборы, то сети с 220 вольт можно было бы перевести на вольт 12. В остальной бытовой технике один фиг стоят трансформаторы в блоках питания.

СтОит делать помещения энергоэффективными. Чтобы в них было тепло зимой и не жарко летом. За счёт современных материалов и методов строительства. Ну а холодильники и стиральные машины нужно использовать правильно. Холодильник реже открывать, стиралку не включать полупустой.

[пИпА]

4 минуты назад, Sergey Pro!! сказал:

СтОит делать помещения энергоэффективными. Чтобы в них было тепло зимой и не жарко летом. За счёт современных материалов и методов строительства. Ну а холодильники и стиральные машины нужно использовать правильно. Холодильник реже открывать, стиралку не включать полупустой.

И тем не менее. Есть ли какие-либо способы уменьшить энергопотребление двигателей и ТЭНов, чтобы при этом работу они совершали ту же?

Изменено 29 октября, 2018 пользователем пИпА

[Sergey Pro!!]

2 минуты назад, пИпА сказал:

И тем не менее. Есть ли какие-либо способы уменьшить энергопотребление двигателей и ТЭНов, чтобы работу они совершали ту же?

Для двигателей есть, нужны сверхпроводники, работающие при высоких температурах.

[barra]

6 минут назад, Sergey Pro!! сказал:

СтОит делать помещения энергоэффективными. Чтобы в них было тепло зимой и не жарко летом. За счёт современных материалов и методов строительства. Ну а холодильники и стиральные машины нужно использовать правильно. Холодильник реже открывать, стиралку не включать полупустой.

Лучше придумать способ охлаждать именно продукт, например охлаждаешь сам арбуз, а не холодильник с воздухом в нем.

С индукцией же придумали, как в 10 раз эффективней разогревать.

[Starmаn]

4 минуты назад, пИпА сказал:

И тем не менее. Есть ли какие-либо способы уменьшить энергопотребление двигателей и ТЭНов, чтобы при этом работу они совершали ту же?

Нет! Потому что они практически всю электрическую энергию преобразуют в полезную работу.

Единственное направление - снижать потребность в количестве полезной работы. Но это уже аскетизм - это не наш путь.

[пИпА]

2 минуты назад, Starmаn сказал:

Нет! Потому что они практически всю электрическую энергию преобразуют в полезную работу.

Единственное направление - снижать потребность в количестве полезной работы. Но это уже аскетизм - это не наш путь.

Понятно.

Не видать нам замены сетей с 220 до 12...

 

С другой стороны, есть два материала - сплава. Чтобы нагреть их до одинаковой температуры и поддерживать ее, одному материалу нужно большее количество энергии, другому - меньшее.

 

Не?

Изменено 29 октября, 2018 пользователем пИпА

[Starmаn]

Только что, barra сказал:

Лучше придумать способ охлаждать именно продукт, например охлаждаешь сам арбуз, а не холодильник с воздухом в нем.

С индукцией же придумали, как в 10 раз эффективней разогревать.

Чем плох холодильник? Это тепловой насос, который перекачивает тепло из замкнутой области в открытую систему. При этом затраты на перекачку энергии в несколько раз ниже, чем количество перекаченной энергии.

Я где-то здесь уже приводил пример со сплитками - что они могут перекачаь с улицы в дом 3кВт тепла - затратив из розетки всего 1 кВт энергии.

[пИпА]

Только что, Starmаn сказал:

Чем плох холодильник? Это тепловой насос, который перекачивает тепло из замкнутой области в открытую систему. При этом затраты на перекачку энергии в несколько раз ниже, чем количество перекаченной энергии.

Я где-то здесь уже приводил пример со сплитками - что они могут перекачаь с улицы в дом 3кВт тепла - затратив из розетки всего 1 кВт энергии.

Холодильник хорош тем, что используя более совершенные хладагенты, можно уменьшить энергопотребление при одинаковом охлаждении.

[barra]

1 минуту назад, Starmаn сказал:

Чем плох холодильник? Это тепловой насос, который перекачивает тепло из замкнутой области в открытую систему. При этом затраты на перекачку энергии в несколько раз ниже, чем количество перекаченной энергии.

Я где-то здесь уже приводил пример со сплитками - что они могут перекачаь с улицы в дом 3кВт тепла - затратив из розетки всего 1 кВт энергии.

плохи потери холода, для открытия и закрытия холодильника, зачем внутри охлаждать стенки и воздух

[пИпА]

2 минуты назад, barra сказал:

зачем внутри охлаждать стенки и воздух

Иначе продукты пропадут.

[barra]

Только что, пИпА сказал:

Иначе продукты пропадут.

я предлагаю охлаждать их напрямую, например узконаправленным излучением.

[Sergey Pro!!]

3 минуты назад, пИпА сказал:

Иначе продукты пропадут.

Нужно делать такие продукты, чтобы они могли храниться долго без охлаждения.

[Starmаn]

Только что, barra сказал:

плохи потери холода, для открытия и закрытия холодильника, зачем внутри охлаждать стенки и воздух

"Холод" в холодильнике аккумулируется не только в воздухе - а по большей части продуктами, которые в нем находятся, а также полками и стенками - поэтому при открытии холодильника не происходит больших теплопотерь.

Ну а далее - учитывая, что холодильник откачивает тепловой энергии в несколько раз больше, чем потребляет электрической - то ему можно простить - дверцы, стенки и воздух. Более экономичного прибора для охлаждения - создать невозможно.

10 минут назад, пИпА сказал:

С другой стороны, есть два материала - сплава. Чтобы нагреть их до одинаковой температуры и поддерживать ее, одному материалу нужно большее количество энергии, другому - меньшее.

Если сплав дольше держит температуру - то и нагреть его будет сложнее.

[пИпА]

2 минуты назад, Starmаn сказал:

Если сплав дольше держит температуру - то и нагреть его будет сложнее.

Ну т.е. если ТЭН, чтобы нагреть утюг, потребляет 1000 ватт, то никаких больше материалов для ТЭНа быть не может, чтобы он ту же работу делал за ватт 700, например?

[Starmаn]

14 минут назад, пИпА сказал:

Ну т.е. если ТЭН, чтобы нагреть утюг, потребляет 1000 ватт, то никаких больше материалов для ТЭНа быть не может, чтобы он ту же работу делал за ватт 700, например?

Нет) Всё тепло, выделяемое на тене - идёт на нагрев утюга.

Но металлическая подошва у утюга обладает огромной инертностью - она греется когда мы не касаемся ткани, она аккумулирует большое количество тепла - которое потом просто уходит в воздух когда утюг остывает.

Теоретически можно создать экономный утюг с тонкой подошвой - который будет моментально нагреваться и остывать, а также идеально поддерживать температуру во время контакта с тканью. Но тогда нам нужна большая мощность - киловатт так 5 - 10) - чтобы утюг мог разогреваться моментально и  компенсировать тепловые потери при глажке.

Но это для времен - когда электроэнергия будет уж совсем дорогой)

Изменено 29 октября, 2018 пользователем Starmаn

[пИпА]

5 минут назад, Starmаn сказал:

Нет) Всё тепло, выделяемое на тене - идёт на нагрев утюга.

Но металлическая подошва у утюга обладает огромной инертностью - она греется когда мы не касаемся ткани, она аккумулирует большое количество тепла - которое потом просто уходит в воздух когда утюг остывает.

Теоретически можно создать экономный утюг с тонкой подошвой - который будет моментально нагреваться и остывать, а также идеально поддерживать температуру во время контакта с тканью. Но тогда нам нужна большая мощность - киловатт так 5 - 10) - чтобы утюг мог разогреваться моментально и  компенсировать тепловые потери при глажке.

А с ТЭНами для электрических бойлеров?

Я пока вижу один выход - подавать на входе в бойлер максимально теплую (нагретую) холодную воду. Тогда ТЭНу нужно будет меньше энергии на нагрев до 90 градусов внутри бойлера. Но что-то должно воду нагреть. Если поставить накопительный бак дома, то в нем вода будет успевать нагреться до определенной температуры (скажем, с улицы идет вода +10 градусов, пока стоит в баке в доме - нагревается до +20 (если успеет)), но ведь с накопительного бака дальше воду нагнетает насос с гидроаккумулятором. Одно на одно и выходит по энергопотреблению приблизительно.

Изменено 29 октября, 2018 пользователем пИпА

[Delta213]

В 26.10.2018 в 12:55, пИпА сказал:

Можете попробовать.

Уже пробуют

 

[Starmаn]

30 минут назад, пИпА сказал:

А с ТЭНами для электрических бойлеров?

Я пока вижу один выход - подавать на входе в бойлер максимально теплую (нагретую) холодную воду. Тогда ТЭНу нужно будет меньше энергии на нагрев до 90 градусов внутри бойлера. Но что-то должно воду нагреть. Если поставить накопительный бак дома, то в нем вода будет успевать нагреться до определенной температуры (скажем, с улицы идет вода +10 градусов, пока стоит в баке в доме - нагревается до +20 (если успеет)), но ведь с накопительного бака дальше воду нагнетает насос с гидроаккумулятором. Одно на одно и выходит по энергопотреблению приблизительно.

А вы греете воду электрическими бойлерами? Если вы говорите про кратковременные отключения горячей воды - то придумывать дополнительные системы для снижения затрат - не выгодно.

Если про долгосрочные - то гораздо дешевле греть газом)

Если газа нет - то есть два пути.

Можно установить солнечные коллекторы на крышу - как нам тут рассказывали дамы из Израиля. Они работают в солнечный день даже при отрицательной температуре воздуха.

 

Можно брать низкопотенциальное тепло из земли и перекачивать его тепловым насосом. Такие установки существуют - правда идут споры относительно целесообразности затрат на эксплуатацию теплового насоса.

Я здесь уже говорил про сплитку - которая может перекачать 3 кВт тепла с улицы в дом - затратив при этом 1 кВт из розетки. Так вот у установок, которые используют тепло земли - схожий принцип - только они берут тепло из земли, а не воздуха и нагревают воду. По затратам на электроэнергию получается дешевле - чем греть воду теном. Также как дешевле нагреть воздух сплиткой, чем электрообогревателем.

Но тепловые насосы стоят денег, требуют обслуживания и заправки хладагентом.

 

Можно использовать низкопотенциальное тепло реки, моря, океана - и также перекачивать его тепловыми насосами:

 

 

 

Изменено 29 октября, 2018 пользователем Starmаn

[пИпА]

@Starmаn Я всё понимаю, но мой вопрос был именно в возможности повышения энергоэффективности электродвигателей и ТЭНов за счет использования в них новых материалов. Т.е. возможно ли увеличить их работу за счет всё той же потребляемой мощности. Оказалось, что нельзя.

 

Вы поймите, я говорю о том, что вся остальная бытовая техника потихоньку становится всё более энергоэффективной.

Вся бытовая электроника без двигателей и ТЭНов всё меньше и меньше потребляет энергии. Мне это нравится. Хотелось бы еще более миниатюрную и энергоэффективную технику. К примеру, процессоры, на которых максимум будет небольшой радиатор, а вентилятор будет всего один - в корпусе системника. Чтобы компьютерный блок питания стал безвентиляторным. Не таким, как сейчас делают, а реально миниатюрным, тихим и холодным. Но чтобы такие процессоры и блоки питания были полноценными по производительности, а не мобильными, урезанными и пр.

 

А вот что касается техники с двигателями и ТЭНами, то тут всё без изменений. Максимум, что можно, это поставить умную электронику, которая будет регулировать их работу так, что позволит максимально экономить на электричестве - повысить эффективность работы.

Изменено 29 октября, 2018 пользователем пИпА

[Starmаn]

7 минут назад, пИпА сказал:

Но чтобы такие процессоры и блоки питания были полноценными по производительности, а не мобильными, урезанными и пр.

Если вы не собираетесь играть в требовательные игры или профессионально работать с графикой/видео - то для большинства остальных задач вам вполне хватит миниПК с потреблением 10 - 20 Вт.

Ну а если вы играете в требовательные игрушки - то для обработки такого потока информации нужно много энергии. Тут сколько бы ни шёл прогресс по пути уменьшения типоразмера процессора - требовательность 3D игр будет расти пропорционально - пока не заменит нам реальность)

Ведь процессор и видеокарта в простеньких миниПК - соответствуют топовым процессорам и видеокартам годов так 2008-2010. И когда современные топовые видеокарты и процессоры сожмут в маленьком чипе, потребляющем мало энергии - то они уже будут устаревшими.