Главная >  Потенциал энергии 

 

6. График нарис.6.6 показывает, сколько энергии тратится с выхлопными газами при определенном уровне концентрации двуокиси углерода (или при соответствующем уровне кислорода) и температуры топочных газов в случае сжигания естественного газа. Чтобы определить необходимые параметры следует найти точку на кривой двуокиси углерода, которая соответствует объемной частице сухого топочного газа. Потом проводят вертикальную линию, которая пересекает кривые, что соответствует определенным температурам топочных газов. Из точки пересечения вертикальной линии с нужной кривой температуры газа проводят горизонтальную линию к пересечению с осью потерь энергии в топочных газах и считывают частицу потерь. Аналогичные графики существуют для сжигания угля и нефти.
Для невысоких температур топочных газов (100°С) из графика видно, что между 0% и 100% избыточного воздуха потери в топочных газах возрастают с 13% до 16%. За высших температур (300°С) разность становится более заметной, от 22% до 30%.
Теперь рассмотрим пример повышения эффективности сжигание топлива в котле.
Вследствие проведенного теста эффективности сжигание топлива в котле установлено, что средний коэффициент эффективности (КПД) составляет 79%. Котел имеет ручную систему продувки, которая очень неэкономная, поскольку потери тепла на продувку за грубой оценкой составляют 1% от общего количества энергии топлива, потребленной котлом.

 

Чтобы достичь сбережений в системе преобразования (генерирование) энергии, необходимо знать соответствующую технологию и современный лучший опыт подобных предприятий.
Номинальные паспортные данные используемого на объекте оборудования могут быть взятые с документации, которые сохраняется на объекте, или от фирм-изготовителей этого оборудования.
Вымеренные эксплуатационные показатели следует сравнить с паспортными или проектными показателями, с показателями предшествующего периода эксплуатации оборудования и с лучшими показателями, достигнутыми на таком оборудовании.
В качестве примера, рассмотрим возможные пути сбережения энергии за счет уменьшения потерь энергии с выхлопными газами.
Идеальное сгорание имеет место, если в реакции принимают участие строго определенные частицы топлива и кислорода для образования двуокиси углерода и воды без остатков несгораемого топлива или неиспользованного кислорода. Этот процесс известный под названием сгорание с нулевым излишком кислорода ли стехиометрическое горение .
При условии стехиометрического горения достигается максимальная эффективность, поскольку все топливо полностью превращается в продукты сгорания, а количество избыточного воздуха, который выносит тепло процесса сжигания, минимальная. Содержание кислорода при таких условиях в топочных газах равно нулю, а количество двуокиси углерода (СО - максимальное.
С увеличением количества воздуха, в топочных газах появляется кислород, который не вступил в реакцию: это означает, что количество топлива недостаточно для использования всего кислорода, который помещается в воздухе для горения. Общий вес газов, что выходят из горелки, возрастает.
На практике идеальное сгорание достигается редко и почти всегда нужна определенная частица избыточного воздуха. Контролируя процесс сгорания, можно достичь максимально возможной эффективности системы, которая имеет место при условии обеспечения минимально необходимой для полного сгорания топлива избыточного воздуха. Для этого необходимо достичь максимально возможного содержимого СО2 и минимально возможного содержимого О2 на выходе из котла для получения бездымных выбросов из дымовой трубы и заданной скорости сгорания.
Температура газов, что выбрасываются, должна быть по возможности низкой, но не настолько, чтобы наступила конденсация влаги с образованием окислов серы.

 

входная энергия топлива 62000 ГДж (100%),
энергия потерь с выхлопными тазами 13020 ГДж (21%)
превращенная в котле энергия топлива 48980 ГДж (79%)
а также

 

В ходе проведения аудита котельной установки определены такие величины:

 

С целью экономии энергии предложено установить в котельной систему автоматического поддержания оптимального соотношения газ - воздух и систему автоматической продувки. По предварительной оценке первое мероприятие повысит эффективность сжигания топлива в среднем до 83%, а второй - сократит продувку на 50% от ее нынешнего уровня.
Нужно определить величину ежегодных сбережений энергии, свернув внимание также на сопутствующие обстоятельства внедрения рекомендаций.
Сокращение уровня продувки разрешит сэкономить 50% от нынешних потерь энергии на нее, то есть 0,5*500 ГДж = 250 ГДж.
Отсюда нужная превращенная в котле энергия топлива составляет 48980-250=48730 (ГДж).
С повышением средней эффективности до 83% количество энергии топлива для получения упомянутого количества превращенной энергии составляет 48730/0,83=58711 (ГДж).
Ежегодные сбережения топливной энергии: 62000-58711=3289 (ГДж).
Но внедрение упомянутых мероприятий требует капитальных вложений и амортизационных отчислений на системы автоматического управления. Кроме того, увеличатся затраты на техническое обслуживание систем автоматического управления, хотя автоматизация может разрешить сократить другой обслуживающий персонал. И, в конце концов, можно сократить затраты на очищение воды.
Рассмотрим еще пример относительно эффективности превращения энергии в источниках света (рис.6. .

 

тепловые потери через обшивку котла 700 ГДж
тепловые потери через продувку 500 ГДж
полезное тепло для парообразования 47780 ГДж .
Всего 48980 ГДж

 

1 - лампы накала с вольфрамовой нитью;
2 - галогенные лампы накала с вольфрамовой нитью;
3 - комбинированные ртутные лампы высокого давления с вольфрамовой нитью;
4 - ртутные лампы высокого давления;
5 - газоразрядные лампы низкого давления (люминесцентные лампы);
6 - металлогалоидные лампы;
7 - натриевые лампы высокого давления;
8 - натриевые лампы низкого давления.

 

Здравый смысл подсказывает использовать такой тип ламп, который обеспечивает максимальный световой поток на Ватт мощности лампы (максимальную светоотдачу) при условии, что другие характеристики лампы удовлетворяют требования к конкретной осветительной установке.
Светоотдача каждого типа лампы может быть определена на основе информации о лампе и схеме ее включения.
В случае проектирования новой осветительной установки необходимо сравнивать пригодные типы ламп и применять те, которые имеют высочайшую светоотдачу.
В случае анализа действующей осветительной установки следует определить тип используемых ламп. Если лампы этого типа имеют низкую светоотдачу, следует проанализировать возможность использования более эффективных ламп. В некоторых случаях это не требует любых изменений в установке вне замены ламп, в других - могут понадобиться изменения в установке с установлением новых элементов оснащения. Энергетическое обследование системы освещения требует оценки количества и типов ламп, оценка продолжительности работы и эффективности системы управления. Необходимо, чтобы уровень освещенности определенной рабочей плоскости отвечал нормативам. Портативные люксметры стоят около 100 долларов.

 

Показатель Нынешняя ситуация Улучшенная ситуация Установленная мощность, кВт 5,00 1,14 Коэффициент средней нагрузки 0,8 0,9 Продолжительность работы в году, часов 5400 3650 Годовое энергопотребление, кВт*ч 21100 3745

 

Рассмотрим пример относительно системы освещения. Автостоянку освещают 10 галогенных ламп с вольфрамовыми нитями накала мощностью 500 Вт любая. Лампы включают и выключают вручную работники охраны автостоянки, которые иногда оставляют лампы включенными на дневное время.
Для сбережения энергии предложено заменить эти лампы десятью натриевыми лампами высокого давления мощностью 114 Вт (вместе с потерями мощности в пускорегулирующей аппаратуре). Благодаря большей светоотдаче натриевых ламп уровень освещенности остается на предшествующем уровне. Кроме того, предложено установить автоматическое управление освещением системой с фотоэлектрическим датчиком.
Необходимо определить количество сэкономленной за год энергии и указать другие положительные следствия реконструкции системы освещения.
Считается, что в ожидании текущего ремонта в нерабочем состоянии находятся, в средних, две из галогенно-вольфрамовых ламп и, благодаря высшей надежности, лишь одна из ламп высокого давления.

 

Другие положительные факторы реконструкции системы освещения:

 

Объем годового сбережения энергии (кВт*ч): 21600-3745 = 17855

 

После определения потенциала сбережения энергии для объекта обследования энергоаудитор должен тщательно проверить все расчеты и обоснования перед написанием их в отчет по энергообследованию.
Проверка данных необходимая для того, чтобы убедиться, что потенциальные сбережения согласовываются с общим использованием энергии на объекте. Наиболее часто применяют такие приемы перекрестной проверки:
сопоставление объема потенциального сбережения энергии с начальным энергопотреблением; это разрешит избежать ситуации, когда энергоаудитор провозглашает возможность сэкономить энергии большее, чем ныне потребляет объект;
сравнение предлагаемых уровней потребления энергии на единицу продукции с лучшими практически достигнутыми результатами;
анализ потоков энергии;
несовместимость рекомендаций, то есть фактическая возможность внедрить лишь одну из нескольких рекомендаций, например, или отремонтировать систему парораспределения, или децентрализовать парораспределительное оборудование, энергоаудитор должен объяснить, которое из предложений он считает наиболее принятной;
уменьшенное предельное возвращение. На последнем нужно остановиться детальнее. Концепция уменьшенных предельных возвращений хорошо знакомая экономистам, она во многих случаях может быть применена к мероприятиям из сбережения энергии, ее суть состоит: в том, что потенциальное энергосбережение от внедрения определенного мероприятия сокращается, если, другое энергосберегающее мероприятие было введено раньше. Иногда говорят, что речь идет о взаимодействии мероприятий или взаимодействие проектов. Рассматривая несколько проектов для одной системы, нельзя оценивать потенциальные сбережения изолировано.
Целевой функцией проекта А ) было уменьшение конечного потребления и ожидаемое (расчетное) сбережение составляет 30%.

 

уменьшение расходов на замену ламп;
уменьшение расходов на оплату техничного обслуживание системы;
повышение уровня освещенности.

 

В исходном состоянии системы для получения конечным потребителем энергии 100 ГДж, если ККД бойлерной и распределительной системы составляли 60%, бойлерная должна была получать:

 

По проекту Б (рис.6.9а) ожидаемое сбережение за счет улучшения распределительной системы составляет 25%.
По проекту В (рис.6.9б) улучшение бойлерного хозяйства дает дополнительное сбережение 25%.
Если рассматривать все три проекта (А, Б и В) изолировано, можно придти к ошибочному выводу, который общее сбережение будет составлять 80% ,хотя в действительности это не так.
Рис.6.10 иллюстрирует эффект внедрения всех трех проектов.

 

результирующий КПД составлял -
После внедрения трех проектов для получения конечным потребителем энергии 70 ГДж, если ККД бойлерной и распределительной системы возросли до 80%, бойлерная должна получать:

 

(ГДж)

 

Проиллюстрируем эффект взаимодействия проектов еще и конкретным числовым примером. Для отопления помещения нужно 50000 ГДж тепла. Энергоаудитор считает такое потребление расточительным, поскольку, во-первых, в помещении все время (независимо рабочее или нерабочее ) поддерживается одинаковая комфортная температура и, во-вторых, дом имеет слабую теплоизоляцию.

 

результирующий КПД систем возрос и составляет. Общее сбережение от всех проектов:

 

установить временной синхронизированный с рабочим временем регулятор отопления, которое разрешит сократить отопительное потребление на 40%;
улучшить тепловую изоляцию здания, которое само по себе разрешит сократить количество необходимого тепла на 10%.

 

С целью экономии энергии предложены мероприятия:

 



 

Почем нефть. Украинская Водная Ассоциация -  - Новости - АКВА УКРАИНА – 2003 - Информация. США снимут мир с нефтяной иглы. Саммит G8. На Украине повысили цены на газ иэлектроэнергию для населения.

 

Главная >  Потенциал энергии 

0.0101