Основные направления энергосбережения

1.Основные направления энергосбережения.

Существует три крупных направления энергосбережения

Первое весьма эффективное малозатратное направление для начальной
стадии осуществления энергосберегающей политики - это рационализация
использования топлива и энергии. В отличие от развитых стран, в России
значительное количество энергоресурсов расходуется на производство
неконкурентоспособных товаров, строительство объектов с повышенной
теплоотдачей, с потерями в промышленности и сельском хозяйстве. За счет
реализации этого направления можно сократить потребность в топливе и

энергии на 12-15%.

Второе направление связано со структурной перестройкой экономики,

изменением темпов развития энергоемких и менее энергоемких отраслей.
Например, энергоемкость продукции легкой промышленности, сферы услуг,
строительства в 8-1 О раз ниже, чем в топливно-энергетических отраслях и в 12-
15 раз ниже, чем в металлургии. Энергоемкость продукции машиностроения в 3
раза ниже, чем в топливной отрасли, и в 8-10 раз ниже, чем в металлургии.
Резерв снижения потребности в топливно-энергетических ресурсах за счет
ускоренных структурных изменений в экономике страны составляет 10-12% от
существующего потребления.

Третье направление предусматривает внедрение энергосберегаюuцих

технологий, процессов, аппаратов и оборудования в наиболее энергоемких
отраслях. В этом направлении представляется возможным снизить потребность страны в энергоресурсах на 25-30%. Реализация этих возможностей связана, как правило, с определенными финансовыми и материальными затратами. Однако эти затраты в 2-4 раза ниже затрат, необходимых для эквивалентного повышения добычи и производства топлива и энергии, Кроме того, энергосберегающие технологии являются экологически чистыми и не требуют дополнительных затрат на решение социальных проблем.

2.Источники энергоресурсов. Виды энергии. Основные положения энергосберегающей политики.

Тоnливно-энергетические ресурсы являются одним из элементов
природных ресурсов. Природные ресурсы - это конкретные виды материи и
энергии, которые обеспечивают развитие общества, но вырабатываются,
формируются в природной сфере, являясь ее компонентами.

В социально-экономическую сферу они входят как вещественные
элементы производства и жизнедеятельности человечества.

К природным ресурсам относятся элементы литосферы, гидросферы,

атмосферы и биосферы. Хозяйственная классификация исходит из направлений

и форм использования ресурсов. Основу промышленного производства
составляют минеральные ресурсы, водные, агроклиматические, биологические

и др.

К минеральным ресурсам относятся топливно-энергетические, которые
включают в себя: нефть, газ, уголь, сланцы и радиоактивные материалы.

В настояшее время получили распространение следующие виды
энергии: - солнечная; геотермальная; ветровая; энергия морских приливов и
отливов.

Основные положения энергосберегающей политики России:

· приоритет эффективного использования энергетических ресурсов;

·осуществление государственного надзора за эффективным

использованием энергетических ресурсов;

· обязательность учета производимых или расходуемых ими
энергетических ресурсов, а также учета физическими лицами
получаемых ими энергетических ресурсов;

· включение в государственные стандарты на оборудование, материалы

и конструкции, транспортные средства показателей их энергоэффективности ;

· сертификация топливо- энергопотребляющего, энергосберегающего и

диагнастического оборудования, материалов, конструкций,

транспортных средств, а также энергетических ресурсов;

· сочетание интересов потребителей, поставщиков и производителей
энергетических ресурсов;

• заинтересованность юридических лиц –производителей и поставщиков энергетических ресурсов-в эффективном использовании энергетичкских ресурсов

3. Типы и виды теплоносителей. Теплоиспользующие установки вашего предприятия. Непроизводственные затраты тепла.

Теплоносители

Теплоноcumель - это вещество, служащее для доставки теплоты к

потребителю.

К веществам, используемым в качестве теплоносителей, предъявляют ряд
следующих специфических требований:

- удобство транспортировки от источника тепловой энергии к потребителю;

-максимально возможное изменение удельной энтальпии теплоносителя у источника и потребителя;

- минимально возможная вязкость;

-возможность обеспечения максимальных значений коэффициента
теплоотдачи в процесс е подвода и отвода теплоты;

-рабочее давление теплоносителя не должно значительно превышать
атмосферное;

-теплоноситель не должен быть токсичным и должен иметь низкую

химическую активность.

Ни одно из известных веществ не может в полной мере удовлетворять
всем перечисленным требованиям. Поэтому при выборе теплоносителя надо
исходить из того, что он должен, во-первых, отвечать самым необходимым
требованиям и, во-вторых, совокупности всех требований, предъявляемых к
теплоносителям в целом.

К основным теплоносителям текстильной и легкой промышленности

относятся следующие вещества.

Вода - широко используется в качестве теплоносителя. К преимуществам
воды как теплоносителя следует отнести ее высокую плотность, относительно
высокую удельную теплоемкость, сравнительно низкую вязкость, высокие значения коэффициента теплоотдачи, низкую химическую активность, нетоксичность, относительно низкую стоимость и доступность, возможность
регулирования уровня температуры. Недостатком воды является ограниченный
верхний уровень температуры (до 150°С при давлениях, обычно используемых
на производстве).

Водяной пар- самый распространенный теплоноситель для
производственных целей. Его преимуществами являются высокая теплота
парообразования, высокие значения коэффициента теплоотдачи при кипении
воды и при конденсации пара, возможность поддержания постоянного режнма

. теплоиспользующего оборудования благодаря постоянству температуры при
конденсации, нетоксичность, доступность. Водяной пар имеет сравнительно
невысокую вязкость и приемлемую плотность. В текстильной и легкой
промышленности для теплоснабжения оборудования обычно используют пар
давлением (0,3-0,4) МПа.

Топочные газы - используют в качестве греющего теплоносителя в
большинстве случаев на месте их получения для непосредственного нагревания
материалов и изделий, качество которых не зависит от загрязнения продуктами
сгорания. Преимуществом топочных газов является возможность их получения
непосредственно у аппаратов, теплоснабжение которых они обеспечивают. При
этом отпадает необходимость в теплотрассе, промежуточных теплообменниках,
уменьшается металлоемкость теплоиспользующего оборудования.

Применение топочных газов позволяет достичь любого практически
необходимого уровня температуры и тем самым повысить производительность
теплотехнологических установок. К недостаткам топочных газов следует
отнести их. низкую плотность и теплоемкость, низкие значения коэффициента
теплоотдачи, способность загрязнять поверхность теnлообмена,
пожароопасность, токсичность.

Горячий воздух - в технологии текстильного производства используют для
сушки материалов, где он служит для доставки теплоты к материалу и транспортирования из сушильной камеры испарившейся влаги. К преимуществам горячего воздуха относят его нетоксичность и доступность. В связи с этим он, как правило, в конце цикла выбрасывается непосредственно в атмосферу. Недостатками воздуха как теплоносителя являются низкие плотность и удельная теплоемкость, низкое значение коэффициента теплоотдачи.

. Классификация теплоиспользующих установок текстильной и легкой
промышленности

По виду используемых энергоносителей и способу подвода тепла
установки текстильной промышленности подразделяются на 7 групп:

Первая группа: установки открытого типа с подогревом жидкостей или
растворов (барки, мойко-материальные машины, красильно-проходные
аппараты и др.).

Вторая группа: установки с подогревом жидкостей или растворов,
работающие под давлением ( варочные котлы, автоклавы и др.).

Третья группа: конвективные сушильные установки для обработки
волокна,пряжи,тканей.

Четвертая группа: установки с обогревом материала за счет контакта с
нагретой поверхностью (контактные барабанные сушильные установки,
гладильные машины, декатиры и др.).

. Пятая группа: установки для влажностно-тепловой обработки материала
(зрельники, запарные камеры, установки для термостабилизации и др.).

Шестая группа: установки со специальными топками (газосушилъные
машины, опаливающие машины и др.).

Седьмая группа: установки с экстремальными теплоносителями, в
которых для нагрева материала используются термоизлучатели, токи высокой

частоты.

1. Затраты тепла на вентиляцию и кондиционирование воздуха

Системы вентиляции и кондиционирования воздуха в силу больших
воздухообменов (кратность которых составляет от 5 до 20 в час и более, в
зависимости от производства) являются на предприятиях текстильной и легкой
промышленности практически вторым потребителем тепловой и электрической
энергии после установок технологического оборудования.

Расход тепла на 1 м² площади производственных и бытовых помещений
(развернутой площади) для ткацких, прядильных, трикотажных производств
составляет до (0,1 - 0,15)кВт/м², а в отделочных - до (0,6 - 1,0)кВт/м².

Отношение мощности, потребляемой системами вентиляции, кондиционирования и пневмотранспорта, к мощности, потребляемой технологическим оборудованием, достигает (30 - 60)%.

2. Затраты тепла на восполнение потерь тепла при транспортировке
теплоносителей, разогрев трубопроводов после длительных остановов,
разогрев оборудования после ремонтов и непредвиденных остановов и
на холостой ход машин

Потери тепла от трубопроводов в окружающую среду зависят от
конструкции тепловой изоляции и ее состояния в эксплуатации; при
нормальных условиях они составляют 5% от затрат на технологические нужды

Потери тепла на разогрев трубопроводов, холостой ход машин и т.д, по
эксплуатационным данным предприятий могут быть оценены в пределах (3-
5)%.

3. Расходы на бытовые нужды

Расходы на бытовые нужды зависят от числа работающих; их величина
для отраслей текстильной и легкой промышленности косвенно характеризуется
расходом тепла на технологические нужды и составляет от 3 до 6%.

4.Принцип составления теплового баланса предприятия. Расчёт и анализ производственных потерь на предприятии.

Тепловой баланс составляется по результатам обследования отдельных
видов оборудования, технологических процессов, цехов, общезаводского
хозяйства и предприятия в целом. Анализ теплового баланса позволяет:

· оценить уровень энергоиспользования;

· рассчитать К.П.д. оборудования и технологических процессов;

• выявить возможные резервы экономии энергоресурсов;

· определить пути снижения или исключения потерь энергии;

· обосновать необходимость замены устаревшего оборудования и
технологий;

· выбрать наиболее экономичные виды энергоносителей и их
параметры;

· разработать оптимальные схемы энергоснабжения и режимы
энергопотребления цехов и предприятия.

Детальный анализ энергопотребления предполагает разработку
нормализованного теплового баланса в аналитической форме. Он
составляется отдельно для каждой установки, технологического процесса,
цеха, производства и предприятия в целом. В тепловом балансе выделяют
полезно используемую энергию и ее потери. Тепловой баланс составляется
на основе опытно-расчетного метода, используя данные при борного учета и
результаты балансового испытания. Допускаемая разница между приходной
и расходной частью не должна превышать 5%.

Расчет и анализ общецеховых и производственных потерь тепла

Для анализа показателей расхода и потерь тепла по отдельным группам
оборудования показатели представляют в виде удельных и годовых
характеристик:

Qуд = Qпроц/τпроц
q = Qпроц I Ппроц
и рассчитывают годовой расход теплоты:

Qгод = q* П_год

Гдеτпроц,Ппроц-длительностьи производительностьпроцесса обработки тканей;Пгод-годовая производительностьустановки.

Общий расход тепловой энергии в цехе определяется суммированием по

отдельным процессам и установкам. В него включают и расход тепла на
собственные нужды цеха (отопление, вентиляция и горячее водоснабжение), _
а также потери тепла во внутрицеховых трубопроводах:

Qтруб = Σπ*d*I*k*( tж - tв ) ,

Где d-диаметр; I-длина; k-коэффициент теплопередачи

Qц= Gц*i_n,

где G_ц - расход пара цехом за конкретный период. Небаланс не

должен превышать 5%.

Общий расход тепла по предприятию кроме суммы цеховых расходов
включает в себя и расходы вспомогательных цехов, помещений и потери в

наружных трубопроводах.

Эффективность работы отдельных установок, технологических
процессов и всего предприятия находится путем сравнения фактических
к.п.д. с нормативными или теоретическими. При заниженных значениях
фактических к.п.д, выявляются причины неудовлетворительной работы
оборудования (нарушения технологического режима, недостаточная
эффективность тепловой изоляции и т.д.). Затем оцениваются возможности
экономии тепловой энергии и разрабатываются мероприятия по их
реализации.

5.Виды и этапы энергосберегающих мероприятий. Основные виды вторичных энергоресурсов(ВЭР).Возможность использования ВЭР на вашем предприятии.

Энергосберегающая политика на предприятии должна проводиться в

.[ несколько этапов:

"1) выявляются факты потерь энергии, ее нерационального производства
и использования, а также факты получения недостоверных
результатов работы измерительной системы;

2)определяются причины возникновения указанных фактов;

3)проводятся мероприятия по устранению выявленных причин.

Можно выделить следующие три группы энергосберегающих

мероприятий:

- утилизационное и регламентное обслуживание оборудования для
I поддержки требуемых эксплуатационных характеристик;

- энергетическая модернизация и оптимизация

-интенсивное энергосбережение (реконструкция оборудования и

Ввведение новых технологических принципов работы).

Под вторичными энергоресурсами (ВЭР) подразумевают

энергетический потенциал продукции, отходов, побочных и промежуточных

продуктов, образующихся в технологических агрегатах, который не

используется в самом агрегате, но может быть частично или полностью

использован для энергоснабжения других потребителей.

По видам энергии вторичные энергоресурсы подразделяют на горючие,

тепловые и ВЭР избыточного давления.

Горючие (топливные) ВЭР - это энергоресурсы, содержащие

химически связанную энергию отходов технологических процессов,

неиспользуемые или непригодные для дальнейшей технологической

переработки, которые могут быть применены в качестве топлива.

Тепловые ВЭР - это тепловые отходы, представляющие собой

тепловую энергию основной, побочной, промежуточной продукции, отходов

производства, рабочих тел систем охлаждения технологических агрегатов,

теплоносителей, отработавших в технологических установках, которые в
дальнейшем не используют для теплоснабжения других потребителей.

, ВЭР избыточного давления- потенциальная энергия газов, выходящих
из технологических агрегатов с избыточным давлением, которое необходимо
снижать перед следующей ступенью их использования или при выбросе в
атмосферу.

Основные виды (ВЭР)текстильной и легкой промышленности

К основным видам тепловых ВЭР текстильной промышленности
следует отнести конденсат глухого пара, сбросные растворы и
паровоздушную смесь.

6.Что входит в понятие кондиционированный воздух. Применяемая система освещения на вашем предприятии, возможность её модернизации для экономии электроэнергии.

Кондиционирование воздуха

Кондиционирование воздуха, применяемое в промышленных и производственных помещениях, предназначено для поддержания температуры и влажности воздуха на определённом уровне. Во многих случаях поддержание комфортных, условий необходимо для работающего персонала, но в целом ряде случаев они определяются также тем, что технологические процессы на производстве требуют определённого уровня температур и влажности. Система кондиционирования воздуха должна обеспечивать сложный энергобаланс внутри здания.

Освещение на предприятиях и в административных зданиях
Освещение - это еще одна область, которой пренебрегали при рассмотрении
вопросов экономии энергии. Однако сегодня этим заняты крупнейшие фирмы и научные учреждения.

Лампы накаливания и ртутные лампы обладают относительно низким
световым эквивалентом потока излучения. Люминесцентные лампы с этой точки
зрения гораздо лучше, и еще лучше натриевые и металлогологенные лампы. Лампы с высоким световым эквивалентом потока излучения широко применяются из-за их большого срока службы. В настоящее время имеются белые люминесцентные лампы со световым эквивалентом потока излучения свыше 70 лм/Вт, которые обладают также высокой цветопередачей.

Светимость любой лампы со временем снижается, а световой эквивалент
потока излучения, лм/Вт, указываемый изготовителями, соответствует
мощности, которую лампа дает через период, равный трети срока службы (т. е.
после 2000 часов при сроке службы лампы 7500 часов). Люминесцентные
лампы и осветительные, установки, работающие под высоким давлением, могут
иметь высокую светимость и после их номинального срока службы при меньших расходах электрической энергии в о отличие от ламп накаливания.
Именно поэтому должна осуществляться программа замены светильников.
Рекомендуется чистить не только лампы, но и сами светильники. Если
некоторые лампы под давлением воздушного потока до некоторой степени
очищаются, то все рефлекторы имеют тенденцию через некоторое время
загрязняться. Необходимо проводить регулярный анализ (каждый 5-10 лет) применяемых типов освещения и заменять новым и.

Кроме выбора светильника и его правильной эксплуатации для получения
экономии энергии необходимо иметь в виду и ряд других мероприятий,
. например теплоту, выделяемую при освещении и добавляемую к нагрузке
воздушного кондиционера, можно успешно использовать зимой для отопления.

Стены и потолки должны покрываться светлой краской., использовать
устройства временного отключения освещения, учитывать род деятельности в данном помещении.

7.Принципы и оборудование для утилизации сбросной теплоты.

Утилизация теплоты в зданиях с кондиционированием воздуха может быть,
разделена на три категории:

.утилизация теплоты вентиляционных выбросов,

утилизация теплоты систем освещения,

утилизация сбросной теплоты холодильных машин
/".

/1 Утилизация теплоты вентиляционных выбросов. Утилизация сбросной

теплоты для нагрева свежего воздуха (или охлаждение поступающего свежего
воздуха сбросным воздухом после системы кондиционирования летом)
является простейшей формой утилизации.

При этом можно отметить четыре типа систем утилизации: вращающиеся
регенераторы; теплообменники с промежуточным теплоносителем; ‘ простые

воздушные и трубчатые теплообменники.

8.Прогнозное моделирование в области энергосбережения, исходные данные, анализ и структура.

В области энергосбережения прогнозирование основывается на
предметной информации об объекте. Анализ результатов прогнозирования дает
. конкретные решения по изменению функций организационно-
производственной системы (ОПС) и подсказывает пути к изменению структуры
и параметров объекта прогнозирования. Первым шагом является написание
прогнозного сценария - это установление логической последовательности
событий с целью показать, как, исходя из существующей ситуации, может шаг
за шагом развиваться будущее состояние анализируемого объекта. Основное
значение при написании сценария имеет выявление основных факторов,
позволяющих достичь поставленные цели, а также определение критериев
достижения этой цели.

Ценность сценария тем выше, чем больше степень определенности
развития событий. В готовом виде сценарий подвергается анализу, чтобы
исключить или вести новые параметры. Сценарий носит системный характер.

Он является одним из основных методов прогноза при структурном изменении

на предприятии и зависит от уровня знаний разработчика и руководителя.

Структурное прогнозирование - необходимость в нём возникает при
системном и ситуационном менеджменте. Этот вид прогнозирования позволяет
найти решение проблемы при сохранении функций, но при изменении
структуры или параметров объекта прогнозирования. Данный метод
основывается на качественной, логической и количественной информации.

Рассмотрим пример построения граф-дерева цели максимизации чистой
прибыли за счет мероприятий по энергосбережению.

Графом называют фигуру, состоящую из точек, называемых вершинами, и
соединяющих их отрезков, называемых ребрами.

Деревом называется связанный ориентированный граф, не содержащий
петель. Каждая пара, его вершин соединяется единственным ребром.

Деревом целей называется граф-дерево, выражающее отношение между
вершинами, являюшимися этапами, подлежащими решению при достижении
некоторой .цели. Рассмотрим в качестве примера граф-дерево целей
максимизации чистой прибыли предприятия с раскрытием мероприятий по
энергосбережению, позволяющих снизить издержки

Дерево целей, вершины которого ранжированы, то есть, выражены
количественными данными, 'используются, для количественной оценки
приоритета направлений развития

.

Построение дерева требует решения многих прогнозных задач, таких,

как:

-прогноз развития конкретного предприятия в целом;

-формулировка сценария достижения прогнозируемой цели;

-формулировка уровня цели;

-разработка критерия и весов, ранжированных вершин;

-формулирование развития топливно-энергетического комплекса.

Наиболее часто применяется прогнозирование по аналогии. Многие
практики отдают преимущество этому типу прогнозирования. Используются
поездки по изучению опыта других предприятий и т.п. Успешным такое
прогнозирование может быть только в одном случае, если су шествует полная
аналогия между предприятиями. Аналогия в реакции внутренней и внешней
среды, типах управления и целях управления.