Энергосбережение – реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное использование энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. Основополагающими задачами энергосбережения являются: - дальнейшее совершенствование нормативно-правовой базы; - обязательное и полное оснащение объектов энергопотребления приборами учета; - проведение энергоаудита и паспортизация энергообъектов; - экономия топливных ресурсов от добычи до потребления; - внедрение перспективных энергосберегающих технологий;
В современных условиях цены на энергоносители в районах Дальнего Востока негативным образом влияют на уровень издержек конечных потребителей. По сравнению с дореформенным периодом, доля энергетических затрат в стоимости промышленной продукции региона увеличилась в 2,5 раза. Относительное удорожание энергоресурсов создает экономические стимулы к энергосбережению. Однако одних стимулов недостаточно. Для реализации потенциала энергосбережения необходимы время и значительные капиталовложения для модернизации огромной массы энергопотребляющих фондов.
В процессе управления энергосбережением в регионе одной из важных задач является оценка резервов (потенциала) энергосбережения. Исследование фактических показателей энергопотребления, их сравнительная оценка с данными других регионов, сведения о результативности способов и мероприятий сбережения 13 энергоресурсов и рассмотрение их применительно к конкретным сферам хозяйствования позволили достаточно объективно оценить потенциал энергосбережения и его структуру. Организационно-технологический потенциал энергосбережения Хабаровского края определен в размере 25-30% от используемых энергоресурсов.
Резервы энергосбережения присутствуют во всех сферах экономики края. Структурное энергопотребление включает три основных составляющих: топливо, тепловую и электрическую энергию. Наибольший резерв сбережения топлива существует при его преобразовании (выработке тепловой и электрической энергии, нефтепереработке), электроэнергии – в сфере ее конечного потребления, тепловой энергии – при ее распределении и потреблении. Ситуация в других регионах Дальнего Востока в области энергосбережения мало чем отличается от ситуации в Хабаровском крае. Проблемы те же. Могут отличаться только цифры.
Практическое задание 3
ЗАДАНИЕ. Провести расчет годовых расходов энергии и теплоты для системы вентиляции (СВ) и кондиционирования воздуха (СКВ) с учетом сменности работы (варианты задачи см. в табл. 7).
Определить годовые расходы теплоты, холода и электроэнергии центральной СКВ, работающей 5 дней в неделю по 9 часов в сутки с 9 до 18 часов в Новосибирске. Расход воздуха 20500 кг/ч, минимальный расход наружного воздуха 10000 кг/ч. Средняя энтальпия воздуха в помещении в холодный период Jср,х = 43 кДж/кг, в теплый период Jср,т = 42 кДж/кг, энтальпия воздуха на выходе из форсуночной камеры в холодный период Jф,х = 27 кДж/кг и в теплый период Jф,т = 37 кДж/кг. Среднегодовые избытки теплоты Qг,ср = 35000 Вт. Мощность, потребляемая электродвигателями приточного вентилятора, 2 кВт, и рециркуляционного 1 кВт.
Решение
Для Новосибирска согласно табл. 8 среднее значение энтальпии наружного воздуха самого холодного месяца Jcp,x= -16,7 кДж/кг, амплитуда этой энтальпии Аэ,х= 1,7 кДж/кг. Энтальпия самого жаркого месяца Jcp,т = 43,5 кДж/кг и амплитуда Аэ,т = 5,1 кДж/кг. Среднегодовая энтальпия Jcp,г = 9,8 кДж/кг.
Для середины рабочего времени 0,5(9 + 18) = 13,5 ч по табл. 9 К1= 0,79 и К2 = 0,91.
Средняя за время работы системы энтальпия наружного воздуха для самого холодного месяца по формуле (8)
Jx = - 18,8 + 1,7 × 0,79 × 0,91 = -17,58 кДж/кг,
для самого жаркого месяца по формуле (7)
Jт = 19,0 + 5,1 × 0,79 × 0,91 = 22,67 кДж/кг.
Средняя годовая энтальпия по формуле (10)
Jг = 9,8 + 0,5(5,1+1,7) × 0,79 × 0,91 = 12,24 кДж/кг.
1. Расход теплоты на первый подогрев для прямоточной СКВ по формуле (18) равен:
Q= 0,143 × 5 × 9 × 20500(27-(-17,58)) × 223 × 1,06 × 0,62 = 861,87 × 106 =
= 861,87 гДж/г,
где по формуле (21)
M2 = 182,5[(27-(-17,58))/(12,24-(-17,58))]0,5 = 223 сут.;
К3 = 1,06; К4= 0,62 по табл. 10.
2. Число часов работы первого подогрева по формуле (24)
N2 = 0,143 × 5 × 9 × 223 × 1,06 = 1521,1 ч/г.
3. Расход теплоты для СКВ, работающей с первой рециркуляцией, по формуле (18) и по табл. 10, где К3 = 1,00 и К4= 0,64:
Q = 0,143 × 5 × 9 × 20500 × 13,551× 179 × 1,00 × 0,64 = 204,79 гДж/г,
где по формуле (20)
DJk= 27 – [43(1 – 10000/20500) -17.58 × 10000/20500] = 13.551 кДж/кг;
а М2 по формуле (21) равна
М2= 182,5[3,503/(30,24 – 8,28)7000/12000]0,5 = 179 суток.
Экономия теплоты за счет рециркуляции: 861,87 – 204,79 = 657,08 гДж/г. Число часов работы первого подогрева по формуле (24)
N2 = 0,143 × 5 × 9 × 179 × 1,00 = 1151,865 ч/г.
4. Годовой расход теплоты на второй подогрев для СКВ прямоточной и с рециркуляцией по формуле (25) с учетом среднегодовых избытков теплоты в помещении 35000 Вт:
Q2 = 52 × 5 × 9((20500 – 0) × 10,5 – 3,6 × 35000) = 208,84гДж/г,
здесь среднегодовая разность энтальпий по формуле (26)
DJг = 0,5(43+42 – 27-37) = 10,5 кДж/кг.
5. Годовой расход холода по формуле (27) и табл. 10 для прямоточной СКВ
Q = 0,143 × 5 × 9 × 205000(22,67 -37) × 163 × 0,95 × 0,65 = -190,90 гДж/г,
где по формуле (29)
М3 = 182,5[(43,5 – 27)/(43,5 – 12,24)]0,5 = 133 суток.
Число часов потребления холода по формуле (31).
N3 = 0,143 × 5 × 9 × 163 × 0,95 = 996,46 ч.
6. Годовой расход холода при работе с первой рециркуляцией по формуле (32)
Qрц,1 = 204,79+180,1 = 384,9 гДж/г,
где DQг,э определена по формуле (33)
DQг,э= 0,143 × 5 × 9(20500 – 10000) · (22,67 – 42)213,91 × 1,04 × 0,62 = -180,1 гДж/г,
при М3, определенной по формуле (29) и DJт = DJт,г:
М3 = 182,5[(22,67 – 37)/(22,67 – 12,24)]0,5 = 213,91 сут.
К3 = 1,04; К4= 0,62 по табл. 10.
7. Годовой расход электроэнергии по формуле (36)
N = 52 × 5 × 9(2 + 1) = 7020 кВт ×ч/г.