V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

При проектировании и расчете систем теплогазоснабжения и вентиляции одним из наиболее существенных вопросов является оценка эффективности энергоиспользования. Абсолютные значения показателей энергоэффективности (ПЭ) позволяют сравнить эффективность энергопотребления на предприятиях, организациях, учреждениях одной отрасли со сходными производственными процессами. Не менее важен анализ динамики ПЭ во времени для одного и того же объекта [1].

Одним из наиболее существенных вопросов, возникающих при проведении энергосберегающих мероприятий, является оценка эффективности энергоиспользования.

Данную оценку проводят по ряду количественных характеристик, называемых показателями энергоэффективности (ПЭ) или индикаторами энергоэффективности. Приведем перечень этих показателей:

• удельный расход энергоресурсов на единицу выпускаемой продукции;

• энергетическая составляющая себестоимости продукции;

• потери электро- и теплоэнергии;

• загрузка оборудования;

• к.п.д. оборудования;

• коэффициент мощности;

• превышение фактического потребления реактивной энергии, ее экономического значения, установленного в договоре;

• показатели качества электрической энергии;

• потери реактивной энергии;

• уровень средств автоматического регулирования режимов энергопотребления и их технического состояния;

• характеристики графиков активной и реактивной нагрузки;

• постоянная составляющая энергопотребления, независящая от объемов производство предприятия;

• расход энергоресурсов на собственные и технологические нужды для электростанций и предприятий;

• доля бюджетных расходов, направляемых на дотации за потребляемые энергоресурсы;

• количество видов продукции и услуг, сертифицированных по энергоэффективности;

• доля энергетических расходов в бюджете учреждения;

• удельный расход энергоресурсов на одного сотрудника (или учащегося) бюджетной организации.

Абсолютные значения ПЭ позволяют сравнить эффективность энергопотребления на предприятиях, организациях, учреждениях одной отрасли со сходными производственными процессами. Не менее важен анализ динамики ПЭ во времени для одного и того же объекта.

Оценка энергоэффективности теплоэнергетического и теплотехнологического оборудования, теплогенерирующих установок, систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, пароснабжения, сбора и возврата конденсата, холодоснабжения, электроснабжения, использования вторичных энергоресурсов сводится к следующим основным мероприятиям [2]:

1. Энергоэффективность систем электроснабжения включает эффективность системы освещения, электротехники и электроники, электрические сети, электрические машины и аппараты промышленных предприятий и объектов жилищно-коммунального хозяйства.

2. Энергоэффективность в вопросах теплообмена базируется на законах теплопроводности, конвективного, лучистого и сложного теплообмена, а также затрагивает вопросы интенсификации теплопередачи в теплообменных аппаратах, теплообмена излучением между телами и в газах, при кипении и конденсации, теорию использования теплоты для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, технологических нужд промышленности и ЖКХ .

3. Энергоэффективность теплогенерирующих установок затрагивает вопросы расчета паровых и водогрейных котельных агрегатов, гелиоустановок, геотермальных установок, котлов-утилизаторов, теплонасосных установок. Разработка методик расчета ТГУ, горения, теплового баланса, топочных камер, конвективных поверхностей нагрева, расхода топлива позволяет выбрать наиболее экономичный и энергосберегающий вариант работы теплогенератора.

4. Энергоэффективность производственных и отопительных котельных основывается на проектировании и расчете рациональных тепловых схем котельных для закрытых и открытых систем теплоснабжения, экономии энергоресурсов при работе паровых и водогрейных котельных установок, экономии и сбережении воды в котельной, использовании современных приборов регулирования, контроля, управления и экономии энергоресурсов при эксплуатации котельных. Разработка совершенных методик работы тепловых схем производственно-отопительных котельных, с паровыми и водогрейными котлами, расчета и подбора теплоэнергетического оборудования (теплообменников, насосов, тягодутьевых машин и др.), определения тепловых нагрузок и расхода топлива позволяет выбрать наиболее экономичный и энергосберегающий вариант их работы.

5. Энергоэффективность тепловых сетей касается вопросов повышения качества воды для систем теплоснабжения, использования современных теплообменников на тепловых пунктах, установки приборов расхода воды и учета теплоты, применения современных технологий тепловой изоляции, замены элеваторных узлов на смесительные установки с датчиками температуры и расхода.

6. Энергоэффективность теплотехнологий охватывает разработку критериев энергетической оптимизации при производстве, передаче или сбережении тепловой энергии, баланса теплоты, интенсификации процессов теплопередачи, современных способов сжигания топлива, использования холодильных установок, тепловых насосов и тепловых трубок, эффективной тепловой изоляции, разработке методик расчета технико-экономических показателей [3].

7. Энергоэффективность зданий и сооружений строится на сбережении теплоты в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Энергосбережение в зданиях и сооружениях включает в себя различные устройства: вентилируемых наружных стен, вентилируемых окон, трехслойного или теплоотражающего (в инфракрасном излучении) остекления, дополнительного утепления наружных ограждений, теплоизоляции стен за отопительным прибором, устройств застекленных лоджий.

Кроме того, для энергосбережения в зданиях и сооружениях возможно применение воздушного отопления от гелиоустановок, а также с использованием теплонасосных установок и энергии низкого потенциала (конденсата, воды, воздуха). В промышленных зданиях и сооружения в дополнении к этому возможно применение газовых инфракрасных излучателей, периодического режима отопления, локального обогрева рабочих площадок теплотой рециркуляционного воздуха из верхней зоны помещения, прямое испарительное охлаждение воздуха, использование вращающихся регенеративных воздухо-воздушных утилизаторов теплоты.

8. Энергоэффективность альтернативных (нетрадиционных и возобновляемых) источников энергии опирается на применении солнечных коллекторов и электростанций, тепловых насосов, гелиоустановок, фото- электрических и ветроэнергетических установок.

9. Энергоэффективность вторичных энергоресурсов (ВЭР) требует использования горючих, тепловых и ВЭР избыточного давления. Энергосбережение за счет использования ВЭР включает утилизацию теплоты уходящих топочных газов и воздуха, установки контактных теплообменников, использование холодильных установок в качестве нагревателей воды, использование теплоты сепараторов пара и пара вторичного вскипания конденсата, рециркуляцию сушильного агента.

10. Энергоэффективность систем сжатого воздуха на предприятиях оценивается отношением мощности компрессора, необходимой для поддержания давления в системе сжатого воздуха при неработающем предприятии, к средней мощности компрессора в период работы. На предприятии должен быть список потребителей и схема распределения сжатого воздуха с указанием давления и размеров, а также временные графики работы. Энергоэффективность оценивается по объемам потребления сжатого воздуха и возможных мест утечек, работой клапанов на компрессорах, систем охлаждения компрессоров, систем регулирования воздухоснабжения в зависимости от нагрузок, температуры всасываемого воздуха и температуры сжатого воздуха.

11. Энергоэффективность систем водоснабжения и водоотведения предприятия оценивается по каждому виду используемой на предприятии воды (питьевой, технической), с указанием размеров труб, насосов и их характеристик (КПД, коэффициентов загрузки и мощности, наличия систем регулирования, режим работы). Энергоэффективность систем водоснабжения оценивается по утечкам, потерям давления и расходу воды. Энергоэффективность систем водоотведения оценивается количеством дренажных, ливневых и фекальных стоков.

12. Энергоэффективность холодильных установок на предприятиях оценивается путем исследования: характеристик электроприводов компрессоров, вентиляторов и насосов (КПД, коэффициент загрузки), системы регулирования температуры у потребителя, соблюдения параметров холодильного агента, состояния теплоизоляции трубопроводов и камер, расхода охлаждающей воды и ее температуры на входе и выходе. На предприятиях наибольшее распространение имеют компрессионные и абсорбционные холодильные установки. Причем абсорбционные установки более энергоемкие, чем компрессионные. При энергоаудите определяют параметры холодильных установок, их режим работы и загрузку и следует знать, что все холодильные установки должны работать при возможно максимальной загрузке.

13. Энергоэффективность систем топливоснабжения предприятия определяется отдельно по каждому виду топлива (газ, мазут), в зависимости от давления, температуры и режимов работы систем топливоснабжения. Энергобаланс составляется по каждому виду топлива.

Выгода от внедрения энергоэффективных технологий может быть достигнута несколькими способами: напрямую через целевые инвестиции или же как побочный эффект от замены старого оборудования на новое, более эффективное. Необходимым прямым и косвенным инструментом государственной политики энергосбережения является механизм нормирования расхода топлива и энергии для технологических процессов, установок, оборудования, продукции, электробытовых приборов, а также стандартизации энергопотребляющей продукции, работ и услуг.

Библиографический список

1. Андрижиевский, А.А. Энергосбережение и энергетический менеджмент/ А.А. Андрижиевский, В.И. Володин.- Минск: Высшая школа, 2005.- 294 с.

2. Петрикеева, Н.А. Использование теплоты конденсации продуктов сгорания теплогенерирующих установок систем теплоснабжения/ Н.А. Петрикеева, Д.А. Письменный// Инженерные системы и сооружения. – Воронеж: ВГАСУ, 2009. – Вып. № 1. - С. 75-78.

3. Петрикеева, Н.А. Методика технико-экономического обоснования схем теплогенерирующих установок с напорными теплоутилизаторами/ Н.А. Петрикеева, В.С. Турбин// Вестник Воронежского государственного технического университета. Серия «Энергетика», 2006.- Вып. № 7. - С. 120-122.

Код для цитирования: Скопировать