efesiensi energy

Apa efisiensi energi?

Efisiensi energi adalah "menggunakan lebih sedikit energi untuk memberikan layanan yang sama". Ada definisi lain, tapi ini adalah salah satu operasional yang baik.
Cara terbaik untuk memahami ide ini adalah melalui contoh:

  Ketika Anda mengganti kaca jendela tunggal di rumah Anda dengan satu hemat energi, jendela baru mencegah panas dari melarikan diri di musim dingin, sehingga Anda menghemat energi dengan menggunakan tungku atau pemanas listrik kurang sementara masih tinggal nyaman. Di musim panas, jendela efisien menjaga panas keluar, sehingga AC tidak berjalan seperti yang sering dan Anda menghemat listrik.

    Ketika Anda mengganti alat, seperti lemari es atau mesin cuci pakaian, atau peralatan kantor, seperti komputer atau printer, dengan model hemat energi yang lebih, peralatan baru menyediakan layanan yang sama, tetapi menggunakan lebih sedikit energi. Ini menghemat uang Anda pada tagihan energi Anda, dan mengurangi jumlah gas rumah kaca akan ke atmosfer.

Efisiensi energi tidak konservasi energi.

Konservasi energi adalah mengurangi atau pergi tanpa layanan untuk menghemat energi.

Misalnya: Mematikan cahaya adalah konservasi energi. Mengganti lampu pijar dengan lampu neon kompak (yang menggunakan lebih sedikit energi untuk menghasilkan jumlah cahaya yang sama) adalah efisiensi energi.

Efisiensi dan konservasi dapat mengurangi emisi gas rumah kaca

Berkeley Laboratorium dan Efisiensi Energi

Apakah Anda tahu atau tidak, kemungkinan yang Anda temui teknologi hemat energi yang dikembangkan oleh Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) dan mitra komersial.
jendela

Jika Anda tinggal di baru dibangun rumah baru, mungkin memiliki jendela ganda paned hemat energi dengan rendah-E (emisivitas rendah) coating. Jendela ini dikembangkan oleh Berkeley Lab dan mitra industri jendela di tahun 1980-an. Jendela dengan ini lapisan rendah-E sekarang mewakili lebih dari setengah dari semua jendela yang dijual setiap tahun, dan sebagian besar rumah baru memilikinya

Desain lay out  jendela

Energi yang hilang melalui jendela perumahan dan komersial biaya konsumen AS sekitar $ 40 miliar per tahun. Berkeley Lab memelopori komersialisasi "emisivitas rendah" jendela dan sistem pelabelan, yang mengurangi energi yang hilang melalui normal, jendela double-glazed dengan 35%. Berkat Berkeley Lab kerjasama erat dengan produsen jendela, jendela ini maju memiliki marketshare lebih besar dari 50- persen dan menyimpan Amerika konsumen miliaran dolar dalam tagihan energi setiap tahun. Lanjutan pekerjaan Berkeley Lab di bidang ini telah menyebabkan ganda maju dan jendela gas penuh paned tiga lapis, dan logam transisi jendela elektrokromik switchable. Dengan 25 tahun pengalaman dan berbagai keahlian, Berkeley Lab telah menjadi penasihat penting untuk seperti proyek bangunan terdepan sebagai bangunan markas New York Times baru.

Proses deposisi untuk rendah-daya pancar dan coating kontrol surya dapat ditingkatkan melalui penggunaan teknologi plasma canggih dikembangkan di Berkeley Lab.

Pada tahun 1976, dalam menanggapi krisis energi, DOE memulai program di Berkeley Lab untuk memeriksa potensi teknologi jendela yang lebih efisien. Lab peneliti menghadapi sejumlah tantangan yang menakutkan termasuk mengembangkan pelapis, mendokumentasikan bagaimana mereka dapat digunakan dalam jendela, menunjukkan efektivitas mereka, dan akhirnya meyakinkan konsumen bahwa lapisan tak terlihat yang penting.

Tujuan awal Berkeley Lab adalah untuk mengembangkan pemahaman ilmiah yang jelas tentang mekanisme perpindahan panas di windows dan mengidentifikasi peluang teknis untuk mengurangi mereka keuntungan dan kerugian. Konsep emisivitas rendah, atau "rendah-e," lapisan tipis logam atau oksida logam film-telah ada sejak Perang Dunia II, namun tidak ada produsen AS belum dikembangkan produk. Rendah-e pelapis adalah cermin panas; mereka memungkinkan cahaya tampak melewati, menjaga penghuni dilihat dari luar, tetapi memantulkan kembali panjang gelombang radiasi inframerah, dari sumber panas seperti sistem pemanas bangunan '.
Pengukuran negara polarisasi diambil pada variabel-sudut spektroskopi ellipsometer untuk menyediakan data radiometrik untuk karakterisasi sistem jendela yang kompleks.
Berkeley Lab diberikan subkontrak ke beberapa perusahaan untuk mengembangkan pelapis prototipe dan baru, murah, proses deposisi film tipis. Semua pengujian kinerja dari lapisan dilakukan di Berkeley Lab dan peneliti laboratorium mengembangkan model komputer baru (WINDOW, sekarang dalam versi kelima) untuk menentukan penggunaan terbaik dari lapisan dalam sistem jendela secara keseluruhan.

Didorong oleh upaya ini dan pengenalan produk awal oleh perusahaan inovatif beberapa, beberapa produsen besar mulai berinvestasi di rendah-e jendela pembangunan. Pada tahun 1982, ini produsen utama mulai menawarkan produk mereka sendiri. Pada pertengahan 1980-an hampir setiap US jendela produsen yang menawarkan rendah e jendela, dan pada tahun 1987, rendah-e jendela menyumbang 17% dari jendela penjualan. Dengan berbagai produk di pasar, sistem standar untuk rating kinerja energi jendela diperlukan. Pada tahun 1989 Berkeley Lab mengembangkan Nasional Fenestration Rating Council (NFRC), sebuah organisasi non-profit yang didirikan prosedur energi rating untuk jendela dan mengembangkan sistem pelabelan untuk mengkomunikasikan informasi kepada pelanggan. Sebagian besar negara bagian di AS mengharuskan semua produk jendela yang akan dinilai oleh NFRC dan sekitar 100.000 produk telah dinilai sejauh ini. Ilmuwan Berkeley Lab tetap terlibat dengan dewan dan komite dari NFRC.
A "superwindow" menggunakan tiga lapisan rendah-E yang berbeda dalam desain lapisan quadruple dan udara di dalam panel telah diganti dengan yang lebih gas kripton isolasi.

 Layout jendela Baru Lab.

Peneliti Berkeley Lab terus mengembangkan hemat energi ditingkatkan jendela desain. Mereka menunjukkan bahwa mengganti udara antara dua kaca jendela dengan gas isolasi, seperti argon, secara signifikan menurun kehilangan panas di iklim dingin. Simulasi komputer, serta data uji dari Infrared Thermography fasilitas laboratorium (lihat foto) dan dari rumah yang sebenarnya, membantu meyakinkan produsen untuk menggabungkan teknik ini ke dalam produk mereka dan untuk menginformasikan pembeli bahwa ini adalah yang dapat diandalkan, produk hemat biaya. Ketika produsen terkemuka tertarik mendorong teknologi lebih lanjut, Berkeley Lab peneliti mengembangkan baru "superwindow" -sebuah jendela paned ganda dengan dua low-e pelapis dan mengisi gas kripton baru yang benar-benar preformed lebih baik daripada dinding isolasi. Beberapa tahun kemudian, "superwindows" menekan pasar. Penemuan lebih baru termasuk sangat isolasi jendela aerogel dan panel gas penuh, teknologi isolasi lebih efektif daripada busa. Berkeley Lab memenangkan R & D 100 penghargaan untuk teknologi ini, dan memberikan izin kepada beberapa perusahaan untuk mengembangkan produk komersial.

Empat puluh persen dari semua jendela di gedung-gedung komersial, di mana pendinginan dan pencahayaan biaya menjadi perhatian terbesar. Membangun pada sifat panas-mencerminkan rendah e pelapis, Berkeley Lab para ilmuwan membantu mengembangkan Glazings spektrum selektif untuk iklim panas. Ini Glazings transparan memungkinkan cahaya terlihat tapi menyaring kedua panjang gelombang dan radiasi inframerah dari matahari, mengurangi tuntutan AC.

Berkeley Lab telah memimpin dalam pengujian produk, menganalisis manfaat dan melakukan studi umum tentang dampak energi jendela. Untuk mendorong lebih banyak pemilik rumah dan konsumen untuk membeli jendela hemat energi, Berkeley Lab mengembangkan label efisiensi energi untuk windows pada tahun 1997. peneliti Berkeley Lab juga telah menulis sebuah buku dan bermitra dengan University of Minnesota dan Aliansi untuk Hemat Energi untuk membuat website yang berisi alat untuk menghitung kinerja jendela yang berbeda di setiap negara bagian AS. Ketika didekati oleh produsen kecil dan besar, Berkeley Lab menyediakan mereka dengan informasi, saran dan bantuan teknis dalam memproduksi jendela terbaik.

Transistion Logam Switchable Cermin

Penemuan terbaru Berkeley Lab jendela tim adalah logam transisi jendela elektrokromik switchable, yang berubah warna ketika tegangan kecil diterapkan pada ruang yang penuh dengan gas. Teknologi yang fleksibel dan dinamis ini dapat secara manual atau secara otomatis dikendalikan dan dapat diintegrasikan dengan sistem bangunan lainnya, seperti pencahayaan dan pemanasan / pendinginan sistem mekanik, untuk mengoptimalkan kondisi interior lingkungan, kenyamanan penghuni, dan energi-efficiency.1

Peneliti jendela di Berkeley Lab menjabat sebagai penasehat pada windows dan teknologi pencahayaan untuk The New York Times Company selama pengembangan baru, semua-kaca bangunan markas mereka. Ketika tim desain perusahaan mengalami kesulitan menemukan handal, teknologi hemat biaya untuk mengendalikan siang hari, silau, dan penerangan listrik untuk kenyamanan penghuni dan efisiensi energi, mereka berpaling ke Berkeley Lab peneliti. Mereka bersama-sama menciptakan fasilitas uji dalam pabrik percetakan Times Company, mengundang produsen untuk menginstal dan menunjukkan sistem kontrol pencahayaan mereka. Lab peneliti bekerja dengan produsen untuk mensimulasikan penggunaan energi, meningkatkan kinerja, dan mengurangi biaya, dan dengan Times Perusahaan untuk mengembangkan spesifikasi tawaran. Hasil akhirnya adalah sebuah bangunan visibilitas tinggi dengan sistem negara-of-art kontrol pencahayaan dioptimalkan untuk efisiensi, dan pasar berubah, yang pemain sekarang menawarkan sistem bangunan komersial yang lebih murah dan lebih hemat energi.

 Efisiensi Pencahayaan

Pencahayaan biaya US bisnis dan konsumen lebih dari $ 50 miliar per tahun (18% dari penggunaan energi total bangunan. Penggunaan strategis dolar penelitian dapat memangkas miliaran dari tagihan energi tahunan ini dan mencegah emisi karbon dioksida yang tidak perlu. Karya awal Berkeley Lab di ballast elektronik menggambarkan hasil potensial dari melakukan penelitian pencahayaan dan bekerja dengan industri menuju komersialisasi produk baru Ballast. dibutuhkan untuk memulai dan mengontrol arus yang mengalir melalui lampu neon. ballast magnetik, teknologi asli dalam sistem pencahayaan fluorescent, yang energi efisien dan berisik, dan pengguna sering melihat cahaya berkedip terdeteksi. Hampir tidak dikenal di pertengahan 1970-an ketika upaya penelitian $ 3.000.000 Berkeley Lab mulai, ballast elektronik, pada tahun 2006, terdiri lebih dari 80 persen dari pasar ballast dan diharapkan memiliki pangsa pasar lebih dari 90 persen pada tahun 2008. Sebuah 2001 National Academy of Sciences studi menemukan bahwa ballast elektronik dijual melalui 2005 akan menyediakan $ 15 miliar penghematan energi. Standar efisiensi alat telah menyebabkan adopsi ballast elektronik. Untuk perkiraan yang lebih baru dari tabungan melihat Konsep Baru: Standar Energi Appliance.
Eksterior dan interior dari dua ballast elektronik baru-baru ini .

Meskipun konsep untuk ballast elektronik berasal pekerjaan yang dilakukan di General Electric pada tahun 1950, Sam Berman dan Rudy Verderber, dua ilmuwan Berkeley Lab, adalah yang pertama untuk mengakui bahwa elektronik telah cukup untuk memungkinkan terciptanya ballast elektronik yang dapat digunakan secara komersial maju. Mereka juga menyadari bahwa pengembalian energi yang signifikan akan membuat teknologi ini produk layak secara finansial.

Departemen Energi (DOE) mulai mendanai program ballast elektronik di Berkeley Lab pada tahun 1977. Dari 13 pelamar, Lab memilih dua perusahaan kewirausahaan kecil, Iota Teknik dan Luminoptics dan memberi mereka dukungan teknologi sebagai mereka mengembangkan produk pertama. Tes demonstrasi awal yang dilakukan di kantor utilitas PG & E di San Francisco. Pengujian membuktikan bahwa ballast elektronik beroperasi dengan baik di lingkungan bangunan khas dan mengurangi penggunaan energi pencahayaan lumayan.

Interior kantor San Francisco

Penelitian di bangunan seperti kantor San Francisco ini menunjukkan bahwa kontrol pencahayaan dapat mengurangi penggunaan energi hingga 40%.
(Kiri) sensor Hunian duduk di ujung jari; (Kanan) Close-up dari perangkat konektivitas jaringan.
Eksterior dan interior dari sensor cahaya. Screenshot dari kontrol otomatis dengan manual override melalui PC.

Sistem kontrol pencahayaan canggih dengan sensor hunian (kiri atas), perangkat konektivitas jaringan (kanan atas), sensor cahaya (lowerleft) dan kontrol otomatis dengan manual override melalui PC (kanan bawah), akan membawa penghematan energi pencahayaan tambahan untuk bangunan komersial.

Perusahaan peralatan pencahayaan lainnya melompat ke pasar menawarkan ballast elektronik desain mereka sendiri, dan dari waktu ke waktu, pangsa pasar dari ballast elektronik tumbuh-hari ini, lebih dari tiga ratus perusahaan memproduksi dan menjual ballast elektronik. Verderber dan Berkeley Lab peneliti lainnya melakukan perjalanan di seluruh Amerika Serikat dan Kanada, Meksiko, Eropa, Amerika Selatan dan Jepang untuk mempublikasikan teknologi baru. Mereka juga dibantu perusahaan yang tidak terlibat dalam program Berkeley Lab asli, pengujian ballast dan menasihati mereka pada perbaikan potensial.

Program rebate dan standar adalah kunci untuk mendorong penggunaan ballast elektronik. Terobosan terbesar datang ketika ballast elektronik termasuk dalam Judul 24 bangunan standar efisiensi energi California. Hari ini, lebih dari setengah dari semua negara memiliki standar yang membutuhkan penggunaan ballast elektronik pada bangunan komersial.

Program utama lainnya telah maju perkembangan pasar ballast elektronik, termasuk:

    program manajemen sisi permintaan utilitas listrik,
    yang STAR® Program ENERGY dan Lampu Hijau (sekarang bergabung dengan Star Energy),
    Pengenalan Federal Manajemen Program Energi teknologi hemat energi di fasilitas federal, dan
    American Society of Heating, pendingin, dan penyejuk udara Engineers (ASHRAE) kode bangunan sukarela ies 90,1-1999.

Program federal dan kelompok swasta seperti US Department of America Rebuild Program Energi dan Dewan Tabungan Nasional Asosiasi Produsen Listrik (NEMA) Biaya Energi juga telah mendukung penerapan hemat energi teknologi pencahayaan.
Grafik yang menggambarkan bagaimana pertumbuhan penjualan unit ballast elektronik telah disertai dengan pertumbuhan penghematan energi kumulatif (1988-2007).

Pertumbuhan penjualan unit ballast elektronik telah disertai dengan pertumbuhan penghematan energi kumulatif ballast elektronik di pasar.
Grafik yang menunjukkan peningkatan yang stabil dalam Fluorescent Lamp Ballast Pengiriman antara 1988 dan 2000

Sementara ballast elektronik standar telah menjadi dominan di pasar berkat kualitas hemat energi mereka, dan roll-out dari standar efisiensi energi, peredupan ballast elektronik (yang dapat meredupkan cahaya dari lampu neon terus) masih cukup jarang karena mereka biaya tinggi (3-5 kali lebih tinggi ballast konvensional). Luminoptics, salah satu dari dua asli R & D mitra Berkeley Lab, akhirnya berubah nama menjadi Lumenergi. Perusahaan ini mengembangkan ballast elektronik peredupan (DEB) untuk pasar bahwa pihaknya berencana untuk menjual dengan biaya sebanding dengan ballast elektronik konvensional. Sejumlah produsen ballast elektronik telah mengembangkan Debs, dan industri secara keseluruhan mendorong harga teknologi ini turun, yang akan membantu meningkatkan penggunaannya dalam bangunan baru dan dipasang.

Penelitian menunjukkan bahwa kontrol pencahayaan dengan sistem pencahayaan dimmable dapat menghasilkan tambahan 30 sampai 40 persen penghematan dalam pencahayaan energi lebih efisien teknologi saat ini. Penghematan energi diperoleh karena sistem kontrol pencahayaan otomatis dapat merasakan saat siang hari memasuki ruang interior, dan menanggapi dengan meredupkan lampu listrik. Iota Teknik, mitra sektor swasta asli lainnya, juga terus memasarkan ballast elektronik dan mengembangkan teknologi baru.

 

Yang "tidak" efisiensi?

Tidak ada hal seperti profesi energi efisiensi-pada kenyataannya, banyak profesi berpartisipasi dalam membuat dunia lebih efisien.

    Mekanik, kimia, dan listrik insinyur, ahli matematika, ilmuwan komputer, fisikawan, dan ahli kimia, misalnya, semua dapat bekerja untuk membuat produk dan proses peradaban modern yang lebih efisien.
    Ekonom menganalisis biaya dan manfaat dari teknologi hemat energi untuk menentukan yang paling mahal dan paling menguntungkan, dan mengidentifikasi peluang di mana penghematan energi selama umur produk lebih dari mengimbangi kenaikan harga pembelian.
    Analis menganggap penilaian siklus hidup, dengan mempertimbangkan seluruh siklus bahan yang dibutuhkan, proses produksi, penggunaan, dan pembuangan produk, dan dampak terhadap energi dan lingkungan.
    Dana masyarakat pengembangan produk bisnis dan keuangan dan start-up perusahaan untuk membawa teknologi yang efisien ke pasar. Mereka juga bisa membuat modal yang tersedia untuk mendanai retrofits efisiensi energi.
    Pengacara melindungi kekayaan intelektual di balik teknologi baru, dan menemukan cara untuk membuat mereka lebih mudah untuk lisensi.
    Desainer mempertimbangkan kontrol dan sistem untuk meningkatkan efisiensi di luar itu tersedia dari teknologi individu.
    Auditor energi menganalisis bagaimana lingkungan kita dibangun menggunakan energi, dan merekomendasikan teknologi dan praktik yang lebih efisien.
    Siapapun yang mengoperasikan dan memelihara teknologi yang kami gunakan-kami bangunan, transportasi, dan industri peralatan dapat mencakup praktek di toolkit mereka untuk menjaga peralatan yang berjalan energi efisien, dan untuk memilih efisiensi ketika mengganti peralatan.
    Pembuat kebijakan dapat mengembangkan kebijakan untuk mendorong adopsi teknologi yang efisien di pasar.
    Anak-anak bisa belajar tentang efisiensi energi dan mendorong orang tua mereka untuk melakukan hal yang sama.
    Anda, sebagai anggota masyarakat, warga negara, dan konsumen, dapat mengadopsi dan menggunakan teknologi ini melalui pilihan yang Anda buat.

Dengan kata lain, setiap orang dapat melakukan efisiensi

Mengapa efisiensi energi yang paling berlimpah, cara termurah untuk mengurangi gas rumah kaca (GRK)?

Di mana saja energi yang digunakan, ada peluang untuk meningkatkan efisiensi. Dalam kebanyakan kasus, langkah-langkah efisiensi energi akan membayar untuk diri mereka sendiri dari waktu ke waktu dalam bentuk tagihan energi yang lebih rendah.

Seberapa cepat mereka membayar kembali investasi mereka tergantung pada banyak faktor, seperti biaya energi, dan penggunaan keseluruhan dari ukuran-misalnya, berapa jam suatu alat pada. Cuaca merupakan faktor ketika mengukur berkaitan dengan mempertahankan kondisi-in lingkungan AC, pemanas misalnya.

Analisis ekonomi dari biaya berbagai langkah efisiensi energi, dibandingkan dengan membangun berbagai jenis sumber energi yang memancarkan gas rumah kaca kurang dari tanaman fosil bertenaga, menunjukkan bahwa sebagian besar langkah-langkah efisiensi energi yang lebih murah, dan karena itu membayar untuk diri mereka sendiri lebih cepat, daripada kebanyakan jenis pembangkit energi.

Berikut ini adalah contoh dari jenis analisis:

Mengurangi GRK secara substansial-cukup untuk memperlambat perubahan iklim akan membutuhkan pendekatan yang berbeda, termasuk kedua efisiensi energi dan energi terbarukan, bahan bakar transportasi karbon-netral, dan mungkin menyimpan emisi gas rumah kaca aman dari atmosfer.

Lebih dari tiga puluh tahun pengalaman menunjukkan bahwa efisiensi energi adalah yang paling melimpah, murah, pendekatan tercepat yang kita miliki sekarang. Dan teknologi yang ada sekarang untuk menerapkan efisiensi di banyak skala yang berbeda, dari rumah Anda sendiri atau apartemen atau mobil untuk gedung perkantoran besar dan fasilitas industri.