18.7: الحفاظ على الطاقة

Last updated
Save as PDF

Page ID: 169303

Melissa Ha and Rachel Schleiger
Yuba College & Butte College via ASCCC Open Educational Resources Initiative

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

يشير الحفاظ على الطاقة إلى تقليل هدر الطاقة وزيادة الكفاءة. يمكن أن يتضمن الحفاظ على الطاقة تغييرات سلوكية بالإضافة إلى التقنيات. بعض الأمثلة على الحفاظ على الطاقة ليس لها أي تأثير مالي. ويشمل ذلك إيقاف تشغيل الأجهزة الإلكترونية وفصلها عند عدم استخدامها، وخفض سخان المياه، والقيادة بكفاءة (الشكل\(\PageIndex{a}\)). بالإضافة إلى ذلك، فإن فتح الستائر على النوافذ المواجهة للجنوب في الصباح خلال فصل الشتاء يستفيد من تقنية الطاقة الشمسية السلبية. الاعتماد على الشمس للتدفئة والإضاءة يقلل من استخدام الكهرباء.

تُظهر لوحة القيادة الخاصة بسيارة فورد فيوجن نباتًا على اليمين — الشكل\(\PageIndex{a}\): يشير وجود مصنع على لوحة القيادة في سيارة فورد فيوجن (على اليمين) إلى ما إذا كان سلوك السائق يعزز كفاءة استهلاك الوقود. في هذه الصورة، توجد ورقة واحدة فقط على النبات، مما يشير إلى انخفاض الكفاءة. تتضمن بعض طرق القيادة بكفاءة اتباع الحد الأقصى للسرعة وضبط سرعتك تدريجيًا. الصورة من ogilvypr في جميع أنحاء العالم (CC-BY).

تتطلب الأمثلة الأخرى للحفاظ على الطاقة بعض الاستثمارات المالية، لكنها تدفع ثمنها بسرعة من خلال توفير فاتورة الطاقة. يعد تدقيق الطاقة خطوة أولى للتحقيق في أوجه القصور في المنزل. يساعد هذا أصحاب المنازل على تحديد الأماكن التي تفقد فيها منازلهم الطاقة، ومجالات المشاكل والإصلاحات التي يجب عليهم تحديد أولوياتها لتوفير الطاقة والمال. على سبيل المثال، قد يكشف تدقيق الطاقة عن أماكن في المنزل تتسرب فيها الحرارة في الشتاء أو تدخل في الصيف. قد يوصي مدقق الطاقة بتثبيت العزل لإغلاق المنزل بشكل أفضل وكذلك لعزل سخان الماء الساخن والأنابيب. الاستثمار في معظم الأجهزة عالية الكفاءة يؤتي ثماره أيضًا بسرعة نسبية (الشكل\(\PageIndex{b}\)).

يقول شعار نجمة الطاقة «الطاقة» بخط متصل بجوار نجمة — الشكل\(\PageIndex{b}\): تستخدم أجهزة Energy Star الطاقة بكفاءة. الصورة من موني بلوغنيوز (CC-BY)

يقدم هذا الفيديو عرضًا تفصيليًا لتدقيق الطاقة.

وأخيرا، تتطلب بعض استراتيجيات الحفاظ على الطاقة استثمارات مالية كبيرة. يمكنهم في النهاية الدفع لأنفسهم على مدى فترات طويلة من الزمن. مرة واحدة على سبيل المثال هي النوافذ ذات الألواح المزدوجة والمنخفضة الانبعاثات (منخفضة) (الشكل\(\PageIndex{c}\)). تقوم طبقتا الزجاج بحبس الهواء بينهما، مما يعمل كعزل. بالإضافة إلى ذلك، يتم طلاء الزجاج بنقاط معدنية صغيرة جدًا تسمح للضوء بالمرور، ولكن طاقة الأشعة تحت الحمراء (الحرارة) تنعكس مرة أخرى. إذا كان الجو أكثر سخونة في الخارج، تنبعث الحرارة مرة أخرى إلى الخارج؛ وإذا كان الجو أكثر دفئًا في الداخل، فسوف تنبعث الحرارة مرة أخرى إلى الداخل. مكيفات الهواء الموفرة للطاقة والمضخات الحرارية الأرضية وسخانات المياه حسب الطلب (بدون خزانات\(\PageIndex{d}\)) هي أيضًا أمثلة على تقنيات الحفاظ على الطاقة التي تتطلب استثمارات كبيرة.

نافذة ذات طبقتين. يرتد خط أحمر يمثل الحرارة، ولكن يمر من خلاله خط أصفر يمثل الضوء. — الشكل\(\PageIndex{c}\): تشريح نافذة فعالة. تسمح النافذة ذات الألواح المزدوجة والمنخفضة الانبعاثات للضوء من الشمس بالمرور، لكن النقاط المعدنية الصغيرة (غير المرئية) تعكس الحرارة (المسمى «Low-E و/أو طلاء التحكم في الطاقة الشمسية»). تحبس الأجزاء المزدوجة الهواء بينهما، وهو عازل (يسمى «تعبئة الغاز»). توجد الفواصل بين الزجاج والوشاح الذي يحيط بالزجاج. يمكن أن يتحرك الوشاح خارج الإطار عندما تكون النافذة مفتوحة، ويمنع العزل المائي الهواء من التسرب بين الوشاح والإطار. يمنع التوقف الموجود في الخارج الوشاح من التأرجح إلى الخارج، ويمتد البراز عموديًا على الحائط خارج المحطة. يوجد تحته قضيب داعم يملأ الفراغ بين البراز والجدار الموجود تحته. يتكون الإطار من عتبة أفقية وعضادة رأسية. المئزرة/الشفة هي الزخرفة الموجودة أسفل الإطار مباشرةً. تم تعديل الصورة من وزارة الطاقة الأمريكية (ملكية عامة).

يوضح مخطط سخان المياه بدون خزان وحدة التسخين والأنابيب المتصلة بالحوض — الشكل\(\PageIndex{d}\): سخان مياه بدون خزان (سخان مياه يعمل بالكهرباء). نظرًا لعدم تخزين الماء الساخن، فلا توجد فرصة لتبريده ويجب إعادة تسخينه. هذا يحفظ الطاقة. يتم تركيب وحدة التدفئة بالقرب من استخدام الماء الساخن. يتم توفيره بواسطة مصدر طاقة (110 أو 220 فولت). تمتد خطوط المياه الساخنة والباردة من وحدة التسخين (التي تحتوي على عناصر تسخين) إلى الحوض. الصورة من قبل وزارة الطاقة الأمريكية (المجال العام).

الإسناد

ميليسا ها (CC-BY-NC) وعمليات تدقيق الطاقة المنزلية. وزارة الطاقة الأمريكية. تم الوصول إليها في 01-18-2021. (المجال العام)