 |
Расчет теплового баланса помещения
|
|
|
|
Энергосбережение
1.Проблемы энергосбережения на современном этапе.Государственная политика в области энергосбережения.
Одним из основных стратегических направлений в удовлетворении потребно-
стей России в топливно-энергетических ресурсах является повышение эффектив-
ности их использования непосредственно на предприятиях и организациях стра-
ны. При этом реализация энергосберегающих мероприятий должна в первую оче-
редь осуществляться при развитии новых производственных мощностей и техни-
ческом перевооружении существующих предприятий ТЭК.
Основные проблемы энергосбережения России:
• преобладание монопольной системы энергоснабжения;
• отсутствие инвестиций, направленных на энергосберегающие целевые про-
граммы;
• низкий контроль над расходованием энергетических ресурсов во всех сфе-
рах их потребления;
• несовершенство энерготехнологического оборудования;
• нерациональные схемы энергосбережения;
• недостаточный учет энергетических ресурсов;
• неэффективное использование внутренних энергоресурсов во внешних сис-
темах энергопотребления энергии;
• непредставление льгот по налоговым платежам при вложении инвестиций
под энергосберегающие и энергоэффективные проекты и др.
Эти проблемы приводят к значительному дисбалансу между выработкой и по-
треблением энергоносителей, уменьшение которого возможно при составлении и
анализе топливно-энергетического баланса.
Государственная политика в области энергосбережения, повышения энергетической эффективности, в соответствии с Федеральным законом № 261, реализуется в форме энергогосударственного регулирования. Федеральным законом установлены основные направления государственного регулирования в области энергосбережения, повышения энергетической эффективности, заключающегося в установлении требований:
|
|
|
· обороту отдельных товаров, обязанность по учету используемых энергетических ресурсов;
· требований энергетической эффективности зданий, строений и сооружений – обязанности проведения обязательных энергетических обследований
· требований к энергетическому паспорту;
· обязанности проведения мероприятий по энергосбережению, повышению энергетической эффективности в многоквартирных домах;
· требования энергетической эффективности товаров, работ, услуг;
· требования к региональным муниципальным программам в области энергосбережения, повышения энергетической эффективности;
· требования к программам в области энергосбережения организаций с участием государства муниципального образования;
· основы функционирования государственной информационной системы в области энергосбережения;
· обязанности постановления информации в области энергосбережения, энергетической эффективности.
2.Энергетические обследования и энергетическая паспортизация.
Энергетическое обследование – это сбор и обработка информации об использовании энергетических ресурсов в целях выявления возможностей энергосбережения и повышения энергетической эффективности с отражением результатов в энергетическом паспорте.
В этом определении важно заострить внимание на двух практически значимых моментах:
· Понятия «энергетическое обследование» и «энергоаудит» («энергетический аудит») - не равнозначны. Энергетическое обследование предполагает составление энергетического паспорта как необходимую свою часть. Энергоаудит может завершиться рекомендациями по энергосбережению без составления энергетического паспорта. Поэтому в договоре следует указывать «обязательное энергетическое обследование», а не «проведение энергоаудита».
|
|
|
· Во время обязательного энергетического обследования изучается использование ресурсов, а паспорт дается потребителя ТЭР и экономия исчисляется от потребления. Эта разница становится практически значима в ситуации, когда использование и потребление не равны, т.е. когда часть ресурсов передается субабонентам. Объем, потребленный субабонентами, подлежит исключению из объема использованных ресурсов.
Энергетические обследования бывают обязательные и добровольные. Проведение энергетического обследования обязательно для органов государственной власти и органов местного самоуправления, организаций с участием государства или муниципального образования, крупных потребителей ресурсов и др. (ст. 16 ФЗ №261).
Энергетический паспорт — это документ, составленный по результатам энергетического обследования (энергоаудита).
Требования к энергетическому паспорту
Энергетический паспорт, составленный по результатам энергетического обследования, согласно п.7. ст. 15 Федерального Закона 261-ФЗ должен содержать информацию:
· об оснащенности приборами учета используемых энергетических ресурсов;
· об объеме используемых энергетических ресурсов и о его изменении;
· о показателях энергетической эффективности;
· о величине потерь переданных энергетических ресурсов (для организаций, осуществляющих передачу энергетических ресурсов);
· о потенциале энергосбережения, в том числе об оценке возможной экономии энергетических ресурсов в натуральном выражении;
· о перечне типовых мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности.
Требования к энергетическому паспорту, составленном по результатам обязательного энергетического обследования, утверждены приказом Минэнерго России от 19.04.2010 № 182
3.Сертификация в области повышения энергетической эффективности.
Система сертификации в области повышения энергетической и экологической эффективности позволяет решить комплекс взаимосвязанных задач:
– уменьшение потребления энергетических ресурсов и снижение энергоемкости валового внутреннего продукта Российской Федерации, сокращение вредных выбросов;
|
|
|
– развитие генерации на основе использования возобновляемых источников энергии для повышения энергетической безопасности и обеспечения экологической эффективности;
– стимулирование развития рынков энергосервисных услуг и инвестиционной деятельности в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
– создание механизма объективного подтверждения эффекта от реализации мероприятий по энергосбережению и достижения целевых показателей в области повышения энергетической эффективности.
В России в настоящий момент существуют все необходимые предпосылки и государственные институты для создания и подтверждения функционирования данного механизма на практике.
4.Топливно-энергетический баланс промышленных предприятий.
Топливно-энергетический баланс промышленного предприятия предназначен для решения следующих задач:
- планирования энергоснабжения предприятия и его подразделений;
- составления отчётности о потребления и использовании энергоресурсов;
- оценки фактического состояния энергоиспользовании на предприятии;
- выявлении причин возникновения и определения потерь энергоресурсов и энергоносителей;
- выявления и оценки резервов экономии топлива и энергии и разработка плана мероприятий, направленных на снижение потерь энергоресурсов;
- улучшения режимов работы технологического и энергетического оборудования;
- определение рациональных размеров энергопотребления в производственных процессах и установках, совершенствование учёта и контроля расхода энергоресурсов;
- совершенствования методики нормирования и разработки норм расхода топлива и энергии на производство продукции;
- получение исходной информации для создания нового оборудования и применения энергосберегающих технологий.
Виды и назначение энергетических балансов.
В зависимости от назначения на предприятии применяются различные виды энергетических балансов, которые имеют следующие признаки:
· время разработки (отчётные, плановые, перспективные, прогнозные;
|
|
|
· стадию энергетического потока (производство, преобразование, распределение энергоресурсов);
· целевое назначение (основные и вспомогательные технологические процессы);
· виды и параметры потребляемых энергоресурсов и энергоносителей (топливо, тепловая и электрическая энергия, холод, сж. Воздух);
· способ разработки (опытный, расчётный);
· форму составления (синтетический и аналитический).
Синтетический энергобаланс показывает распределение подведённых и произведённых энергоносителей внутри предприятия и составляется по данным внутризаводских отчётных документов (журналов учёта, ведомостей, справок) за отчётный период (квартал, год).
Фактический энергобаланс показывает разделение общего расхода энергии на полезный расход и потери. Фактический баланс составляют по объектам, целевому назначению, видам энергии и другим параметрам, исходя из данных синтетического баланса. На основе анализа фактического энергобаланса разрабатывают перспективный энергобаланс с учётом намечаемых работ по нормализации расходов энергоресурсов, мероприятий оптимизации структуры энергобаланса.
Анализ энергетических балансов проводится на предприятии в целях качественной и количественной оценки состояния энергетического хозяйства и энергопользования, а также выявление причин и значений потерь энергоресурсов.
5.Нормативный расход топлива,воды и электроэнергии на выработку тепловой энергии.
6.Государственная политика в области энергосбережения в РФ и РМ.
Нормативные документыв сфере энергосбережения и повышения энергетической эффективности:
1. Указ Президента Российской Федерации от 4 июня 2008 года № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики»(http://www.rg.ru/2008/06/07/ukaz-dok.html.)
2. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ.
3. План мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в Российской Федерации, направленных на реализацию Федерального закона "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Утвержден распоряжением Председателя Правительства РФ 1 декабря 2009 года № 1830-р.
4. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Утверждена распоряжением Председателя Правительства РФ от 13 ноября 2009 года № 1715-р
Приоритеты государственной политики в сфере энергосбережения и повышения энергетической эффективности:
|
|
|
1.Энергетическая безопасность:
- полное и надежное обеспечение населения, объектов бюджетно-социальной сферы и предприятий всех форм собственности энергоресурсами по доступным ценам;
- снижение рисков и недопущение кризисных ситуаций в обеспечении всеми видами энергии;
- дальнейшее формирование целостной энергетической системы на основе существующего пространства межрегиональных топливно-энергетических услуг и связей.
2. Энергетическая эффективность экономики:
- снижение удельных затрат на производство и использование энергоресурсов за счет рационализации их потребления;
- применение энергосберегающих технологий и оборудования во всех секторах социально-экономической жизни;
- максимально полное и эффективное использование местных топливо – энергетических ресурсов, включая возобновляемые источники энергии.
3. Экономическая (бюджетная) эффективность энергетики:
- развитие и территориальная диверсификация энергетической инфраструктуры;
- реконструкция, модернизация и техническое перевооружение действующих мощностей топливно-энергетического комплекса;
- оптимизация государственного воздействия на функционирование топливно-энергетического комплекса;
- расширение практики взаимодействия государства и частного бизнеса;
- стимулирование энергосбережения населением и хозяйствующими субъектами.
4. Экологическая безопасность энергетики:
- минимизация техногенного воздействия топливо-энергетического комплекса на окружающую среду и здоровье граждан;
- внедрение инновационных технологий добычи, переработки, транспортировки, реализации и потребления топливо–энергетических ресурсов, приводящих к сокращению вредных выбросов в окружающую среду и техногенного влияния на климат.
7.Энергосбережение в энергетических компаниях.
Энергетические компании и входящие в них предприятия на протяжении многих десятилетий накопили огромный опыт энергосбережения. Особенно велик этот опыт на тепловых электростанциях, являющихся основой энергетики страны. Огромные достижения советской энергетики в энергосбережении, связанные, прежде всего, с широким применением комбинированного производства электрической и тепловой энергии, централизацией теплоснабжения, то есть с тем, что по определению одного из основоположников этого направления Е.Я. Соколова называется теплофикацией, признаны и используются во всем мире.
Критерием энергосбережения в энергетике в советское время (тогда энергосбережение называли борьбой за экономию топлива) являлось снижение удельных расходов топлива на отпуск электрической и тепловой энергии. Удельные расходы топлива, наряду с надежностью обеспечения потребителей, были важнейшими показателями работы тепловых электростанций и энергосистем. За величину этих показателей руководство и персонал несли серьезную ответственность, в том числе материальную. Действовала эффективная система стимулирования работы по экономии топлива.
8.Утилизация тепла уходящих газов.
Подсчитано, что основным резервом экономии топлива при работе металлургических печей является утилизация теплоты отходящих газов путем нагрева воздуха, топлива, материалов перед печью, а также получения горячей воды и пара. Теплота дымовых газов в основном утилизируется в рекуператорах и регенераторах. Наиболее высокотемпературный подогрев воздуха можно получить в регенеративных теплообменниках. Сегодня все более широкое распространение получают системы отопления с шариковыми регенераторами
9.Использование ВЭР в промышленных печах.
ВЭР могут применяться по следующим направлениям:
• топливному - с использованием не пригодных к дальнейшей переработке горючих отходов в качестве топлива;
• тепловому (холодильному) - с использованием теплоты отходящих газов печей и котлов, теплоты основной, промежуточной и побочной продукции, отработанной теплоты горячих воды, пара и воздуха и ВЭР избыточного давления;
• силовому - с использованием механической и электрической энергии, вырабатываемой за счет ВЭР;
• комбинированному - для производства теплоты (холода), электрической или механической энергии.
Сжигание промышленных отходов в печах представляет собойиспользование вторичных энергоресурсов и поэтому полностью совпадает с задачами охраны окружающей среды. Метод сжигания в печах применяют в тех случаях, когда концентрации горючих веществ в выбросных газах не выходят из пределов воспламенения.
10-11.Регулирование потребления тепловой энергии в системах отопления и ГВС.
Учет и регулирование потребления тепловой энергии - основа энергосберегающих мероприятий
Установка узла учета и регулирования тепловой энергии служит для регистрации фактически потребленной тепловой энергии и автоматического местного регулирования подачи тепловой энергии в системы отопления, горячего водоснабжения, вентиляции в зависимости от температуры наружного воздуха, температуры внутри помещения, графиков суточного и часового регулирования. Автоматизация систем теплопотребления позволяет существенно улучшить качество теплоснабжения т.е. подать потребителю минимальное количество тепловой энергии для обеспечения необходимого комфорта.
Системы регулирования теплопотребления:
· поставка и установка регуляторов прямого действия;
· поставка и монтаж автоматизированных узлов управления;
12.Повышение эффективности сушильных установок за счет промежуточной осушки сушильного агента.
13.Расчет тепловых балансов производственных помещений и объектов ЖКХ.
Расчет теплового баланса помещения
Составление теплового и влажностного баланса для кондиционируемого помещения производится общеизвестными методами, принятыми в отопительно-вентиляционной технике. Здесь должны быть учтены все факторы, влияющие на изменение состояния воздушной среды помещения.
Для составления теплового баланса помещения необходимо определить все поступления и потери тепла в помещении.
В помещениях различного назначения действуют две основные категории тепловых нагрузок:
· тепловые нагрузки, возникающие снаружи помещения (наружные)
· тепловые нагрузки, возникающие внутри зданий (внутренние)
Наружные тепловые нагрузки представлены следующими составляющими:
· теплопоступления или теплопотери в результате разности температур снаружи и внутри здания через стены, потолки, полы, окна и двери. Разность температур снаружи здания и внутри него летом является положительной, в результате чего имеет место приток тепла снаружи во внутрь помещения; и наоборот - зимой эта разность является отрицательной и направление потока тепла меняется
· теплопоступления от солнечного излучения через застекленные площади; данная нагрузка проявляется в форме ощущаемого тепла; солнечное излучение всегда создает положительную нагрузку как летом, так и зимой. Летом эта нагрузка должна быть компенсирована, а зимой она незначительная и интегрируется с теплом, вырабатываемым установкой искусственного климата
· наружный вентиляционный воздух и проникающий в помещения воздух (за счет инфильтрации) может иметь также различные свойства, которые, однако, почти всегда контрастируют с метеорологическими требованиями помещений: летом горячий и влажный (в некоторых широтах наоборот - сухой) наружный воздух существенно влияет на работу установки, охлаждающей и осушающей воздух; зимой холодный и сухой (или наоборот -влажный) наружный воздух должен быть подогрет и увлажнен. И только в промежуточный период между двумя этими временами года наружный воздух может в какой-то мере быть использован в форме бесплатного охлаждения помещений
Следует отметить, что наружные тепловые нагрузки могут обладать различными свойствами, то есть могут быть положительными и отрицательными в зависимости от времени года и времени суток. Внутренние тепловые нагрузки в жилых, офисных или относящихся к сфере обслуживания помещениях слагаются в основном из:
· тепла, выделяемого людьми
· тепла, выделяемого лампами и осветительными приборами, электробытовыми приборами: холодильниками, плитами и т. д. (в жилых помещениях)
· тепла, выделяемого работающими приборами и оборудованием: компьютерами, печатающими устройствами, фотокопировальными машинами и пр. (в офисных и других помещениях
В производственных и технологических помещениях различного назначения дополнительными источниками тепловыделений могут быть:
· нагретое производственное оборудование
· горячие материалы, в том числе жидкости и различного рода полуфабрикаты
· продукты сгорания и химических реакций
Все перечисленные внутренние тепловые нагрузки являются всегда положительными, и поэтому в летний период они должны быть устранены, а зимой за их счет снижается нагрузка на установки обогрева.
На основе этих данных составляются тепловой и влажностный баланс помещения.
Тепловой баланс помещения составляется отдельно для каждого периода года:
Qизб=Qтв–Qогр–Qинф–Qтп+Qрад,
где Qизб– избыточное выделение внутри помещений; Qрад– тепловыделения за счёт солнечной радиации, учитываются только для тёплого периода года; Qинф– теплопотери на инфильтрацию; Qтп– теплопотери на нагрев транспортынх средств (конвейеров) и нагрев сырья и материалов; Qтв– тепловыделения внутри помещений, к которым относятся: солнечная радиация и т.д.
Расчёт влажностоного баланса в помещении:
Wизб=Wвыд–Wпог,
где Wвыд и Wпог – суммарные количества выделенной и поглащённой влаги.
14.Применение различных типов теплообменников,теплонасосных установок для использования теплоты вторичных энергетических ресурсов.
Одним из мероприятий по экономии топливно-энергетических ресурсов с вовлечением альтернативных источников энергии является разработка и внедрение теплонасосных установок (ТНУ) в системах теплохолодоснабжения предприятий. Под термином ТНУ подразумевают установку, при помощи которой осуществляется перенос теплоты от источника с низкой температурой к объекту с более высокой температурой. Такое повышение потенциала теплоты связано с затратой какого-либо вида энергии (механической, электрической, тепловой, потока газа или пара и др.). По конструктивным и термодинамическим особенностям тепловые насосы аналогичны холодильным установкам. Назначение холодильных установок — охлаждение объекта с низким тепловым потенциалом и перенос отнятой теплоты к источнику с более высоким потенциалом. При этом полезно используемым является процесс охлаждения.
Назначением теплонасосной установки является полезное использование отнятой теплоты от источника низкого потенциала, т. е. осуществление процесса нагрева. По экономическим соображениям весьма выгодно осуществлять от одной установки одновременное полезное использование процессов получения холода и теплоты.
Источники вторичных энергоресурсов существуют в каждой отрасли пищевой промышленности. Они имеют различный качественный (температурный уровень, свойства теплоносителя) и количественный состав.
Сахарное производство является наиболее энергоемким. Основными составными частями ВЭР являются теплота утфельного пара из вакуум-аппаратов, паров самоиспарения (деаэратора котельной, сатураторов и сульфитаторов, сборников конденсатов и технологических растворов), отходящих газов из котлов, конденсатов, барометрической воды, продувной воды котлов, жомопрессовой воды, энтальпии жома, нагретый воздух производственных помещений.
В спиртовом производстве в качестве вторичных тепловых ресурсов применяется теплота барды из бражной колонны, вторичной барды, продуктов производства (спирт, сивушное масло, дрожжи, эфироальде-
гидная фракция и др.), теплота конденсаторов, дефлегматорной воды, вторичного пара и сушилок дрожжей, лютерной воды, охлаждающей воды из конденсаторов и холодильников, нагретого воздуха производственных помещений, отходящих газов из котлов, продувочной воды.
Спиртовые заводы, оборудованные установками упаривания вторичной барды, дополнительно в качестве вторичных энергетических ресурсов имеют теплоту вторичного пара, конденсата выпарных аппаратов, барометрической воды из конденсатора.
ВЭР пивоваренного производства включают в себя теплоту вторичного пара варочных котлов, конденсаторов, охлаждающей воды, отходящих газов сушилок и котельной.
В хлебопекарном, кондитерском и крахмалопаточном производствах элементами ВЭР является теплота конденсатов, вторичного пара вакуум-аппаратов, змеевиковых колонок, барометрической воды, вторичного пара выпарных установок, продуктов производства, отходящих газов печей, сушилок и котельной.
Вторичными тепловыми энергоресурсами масложирового производства являются теплота конденсатов и охлаждающей воды, продуктов производства, теплота при сжигании отходов, теплота отходящих газов сушилок и котельной.
В консервном производстве вторичные тепловые энергоресурсы включают в себя теплоту вторичного пара выпарных установок и вакуум-аппаратов, барометрической и охлаждающей воды, конденсатов, полуфабрикатов и готовой продукции, теплоту отходящих газов сушилок и котельной.
15.Энергетические обследования предприятий.Энергетический паспорт потребителя ТЭР.
|
|
|
