Энергопаспорт (системы транспорта и распределения тепловой энергии)

При энергообследовании тепловых сетей выявляются следующие показатели эффективности:

1. удельный расход сетевой воды на единицу присоединённой тепловой нагрузки;

2. удельный расход электроэнергии на транспорт теплоносителя;

3. перепад температур сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах;

4. потери тепловой энергии на транспорт (через изоляцию и с сетевой водой);

5. потери сетевой воды.

Фактические значения этих параметров должны быть сопоставлены с нормированными значениями в данных условиях.

Энергообследование данной системы проводится по технической программе, составленной по типовой программе РД 153-34.1-09.164-00.

Структура энергопаспорта:

1. Указываются все юридические данные по обследуемой организации и фирме-аудиторе.

2. Даётся краткая характеристика тепловых сетей с указанием: источника теплоснабжения, вида системы теплоснабжения, расчётно-температурный график, виды теплоносителя и, соответственно, их параметры, протяжённость и диаметр трубопровода, наличие насосов и их характеристика, а так же наличие регуляторов.

3. В табличной форме оформляются показатели работы тепловых сетей: годовой отпуск, часовой отпуск тепловой энергии разными источниками по сезону, годовые потери сетевой воды, потери конденсата, тепловой энергии. При оформлении этих результатов указывается расчётное значение (нормируемое) и фактические показатели по годам (за три последних года).

4. Составляется баланс по тепловой энергии отдельно по воде и по пару с указанием расчётных значений и фактических за 3 года, баланс по электрической энергии, баланс по сетевой воде.

5. Перечень основных недостатков проекта, монтажа и эксплуатации.

6. Перечень предложений (мероприятий) по повышению эффективности работы теплосетей. При этом необходимо дать следующую информацию: содержание предложения, ожидаемый экономический эффект, необходимые затраты, этапы и сроки проведения.

7. Выполнение ранее разработанных мероприятий.

8. Проведение энергообследований.

Научные основы энергосбережения

Балансовые соотношения для анализа энергопотребления

При рассмотрении любого оборудования необходимо составить три вида балансов: материальный, энергетический и эксергетический.

Материальный баланс основан на законе сохранения вещества. В общем случае этот баланс может быть записан так:

Используется для расчета сырья, продуктов и теплоносителя.

Составление и анализ материального баланса значительно упрощается, если изобразить схему технологического процесса со всеми потоками между отдельными элементами.

Составление энергетического баланса основано на законе сохранения энергии.

Удобно анализировать с помощью графов. Недостатком этого баланса является то, что не учитывается качество энергии, а учитывается только е ё количество.

Целью составления теплового баланса (разновидность энергобаланса) является анализ источников получения и расхода теплоты, выделение доли отдельных составляющих, в том числе тепловых потерь и отыскание возможности экономии теплоты.

При разработке тепловой схемы целесообразно сравнивать ряд вариантов для выбора оптимального, при этом обязательно рассматривается полезно используемое тепло и отдельно выделяется составляющая потерь тепла.

В целом задачами составления энергобаланса являются следующие:

1) планирование энергоснабжения предприятия;

2) оценка фактического состояния энергоиспользования и причин возникновения дисбаланса;

3) выявление и оценка резервов экономии топлива энергии , определение рациональных размеров энергопотребления;

4) совершенствование системы учёта и контроля.

Эксэргетический баланс

Эксэргия является универсальной мерой энергии системы и позволяет с единой точки зрения оценить разнотипное оборудование и определить в целом эксэргетический КПД системы.

В общем случае энергия складывается из эксэргии и анергии:

Э = Е + А

Анергия – потери энергии.

Эксэргия и анергия определяются для разных потоков теплоносителей по разным соотношениям. Например, электрическая энергия состоит только из эксэргии.

W_эл = Е, А = 0

Кинетическая энергия так же состоит только из эксэргии.

Потенциальная энергия состоит только из эксэргии.

Механическая работа состоит из эксэргии.

А вот эксэргия потока теплоты

- температура окружающей среды

Эксэргия потока вещества состоит из 2-х величин: из термомеханической иди физической эксэргии и химической эксэргии (эксэргия самих химических реакций, энергия самих потоков вещества, необходимых для проведения реакции).

, где

- физическая эксэргия

Понятие эксэргия учитывает ценность потоков энергоносителей.

С точки зрения эксэргии важно учитывать температурные уровни теплоносителей (то, чего не учитывается при энергетической оценке). Например: для получения воды с температурой 60 градусов Цельсия или 333 Кельвина используются продукты сгорания с температурой 1200 градусов Цельсия. Для этих же целей можно использовать те же газы, но с температурой 150 градусов Цельсия.

В эксэргетическом анализе есть понятие «эксэргетический КПД»

Для расчётов Т₀ принимают равной 0, т.е. Т₀=0

Следовательно, термодинамически эффективней для нагрева воды до 60 градусов следует использовать газ с температурой 150 градусов, а таких газов на предприятиях в достатке. Температура уходящих газов ограничена 120 градусами.

При рассмотрении эксэргетического баланса так же удобно использовать диаграммы потоков эксэргии, которые чётко показывают соотношения величин по разным элементам и потери.