Zastosowanie miedzi
Przemysł elektryczny
Przesył mocy
Do przesyłu energii elektrycznej potrzebna jest duża ilość miedzi o wysokiej przewodności, która jest wykorzystywana głównie w przewodach i kablach energetycznych, magistralach, transformatorach, przełącznikach, elementach wtykowych i złączkach.
W procesie przesyłu mocy przewodów i kabli, energia elektryczna jest marnowana z powodu nagrzewania oporowego. Z perspektywy oszczędności energii i ekonomii, obecnie na świecie promowany jest standard „optymalnego przekroju kabla”. Popularne standardy w przeszłości opierały się po prostu na perspektywie zmniejszenia inwestycji w jednorazową instalację. Aby zminimalizować przekrój kabla, określono minimalny dopuszczalny rozmiar kabla, aby zapobiec niebezpiecznemu przegrzaniu przy znamionowym prądzie wymaganym przez projekt. Chociaż koszt instalacji kabla ułożonego zgodnie z tą normą jest niski, zużycie energii przez rezystancję jest stosunkowo duże podczas długotrwałego użytkowania. Norma „optymalnego przekroju kabla” uwzględnia zarówno jednorazowy koszt instalacji, jak i zużycie energii, i odpowiednio powiększa rozmiar kabla, aby osiągnąć cel oszczędzania energii i najlepsze kompleksowe korzyści ekonomiczne. Zgodnie z nową normą przekrój kabla jest często ponad dwukrotnie większy niż w starej normie, co może osiągnąć efekt oszczędności energii wynoszący około 50%.
W ostatnim czasie, z powodu niedoboru stali w moim kraju, aluminium zostało użyte do zastąpienia miedzi w napowietrznych liniach przesyłowych wysokiego napięcia w nadziei na zmniejszenie masy, biorąc pod uwagę, że ciężar właściwy aluminium wynosi tylko 30% ciężaru właściwego miedzi. Kable podziemne. W tym przypadku aluminium blednie w porównaniu z miedzią ze względu na słabą przewodność i duży rozmiar kabla.
Z tego samego powodu mądrym wyborem jest wymiana starego transformatora z uzwojeniem aluminiowym na energooszczędny i wydajny transformator z uzwojeniem miedzianym.
Produkcja silników
W produkcji silników powszechnie stosuje się stopy miedzi o wysokiej przewodności i wytrzymałości. Głównymi częściami miedzianymi są stojany, wirniki i głowice wałów. W dużych silnikach uzwojenia są chłodzone wodą lub wodorem, co nazywa się podwójnym chłodzeniem wewnętrznym wodnym lub chłodzeniem wodorowym silników, co wymaga długiego odcinka pustego drutu.
Silniki są dużymi użytkownikami energii elektrycznej, stanowiącymi około 60% całkowitego zapotrzebowania na energię elektryczną. Łączny rachunek za energię elektryczną za działanie silnika jest bardzo wysoki, zazwyczaj osiągając koszt samego silnika w ciągu pierwszych 500 godzin pracy, co odpowiada 4 do 16-krotności kosztu w ciągu roku i może osiągnąć 200-krotność kosztu w ciągu całego okresu eksploatacji. Niewielki wzrost wydajności silnika może nie tylko zaoszczędzić energię, ale także osiągnąć znaczne korzyści ekonomiczne. Rozwój i zastosowanie silników o wysokiej sprawności to gorący temat na świecie. Ponieważ zużycie energii wewnątrz silnika pochodzi głównie ze strat rezystancji uzwojenia, zwiększenie przekroju poprzecznego drutu miedzianego jest kluczowym środkiem do opracowania silników o wysokiej sprawności. W porównaniu z tradycyjnymi silnikami, wykorzystanie uzwojeń miedzianych w niektórych z pierwszych opracowanych silników o wysokiej sprawności wzrosło o 25% do 100%. Departament Energii USA finansuje projekt rozwojowy mający na celu produkcję wirników silników przy użyciu technologii odlewania miedzi.
Kable komunikacyjne
Od lat 80. XX wieku, ze względu na zalety dużej obciążalności prądowej kabli światłowodowych, zostały one szybko zastąpione kablami miedzianymi na liniach komunikacyjnych. Jednak duża ilość miedzi jest nadal potrzebna do przekształcania energii elektrycznej w energię świetlną i doprowadzenia linii do użytkowników. Wraz z rozwojem przemysłu komunikacyjnego ludzie są coraz bardziej zależni od komunikacji, a popyt na kable światłowodowe i przewody miedziane będzie nadal rósł.
Linie elektryczne mieszkaniowe
Wraz z poprawą standardów życia naszych ludzi, urządzenia gospodarstwa domowego szybko stają się popularne, a obciążenia domowe rosną szybko. Jak pokazano na rysunku 6.6, w 1987 r. zużycie energii elektrycznej w gospodarstwach domowych wynosiło 26,96 miliardów kWh (1 kWh=1 kilowatogodzina), a dziesięć lat później, w 1996 r., wzrosło do 113,1 miliardów kWh, co stanowi wzrost 3,2-krotny. Pomimo tego nadal istnieje duża luka w porównaniu z krajami rozwiniętymi. Na przykład w 1995 r. zużycie energii elektrycznej na mieszkańca w Stanach Zjednoczonych było 14,6 razy większe niż w moim kraju, a w Japonii było 8,6 razy większe niż w moim kraju. W przyszłości zużycie energii elektrycznej w gospodarstwach domowych w moim kraju nadal ma wiele do zaoferowania. Oczekuje się, że wzrośnie ono 1,4-krotnie od 1996 r. do 2005 r.
