10.5.Оценка потребления энергии электронагревательным и холодильным оборудованием.
10.5.1. Электронагревательное оборудование имеет широкий ряд приборов разнообразного назначения. Это оборудование предприятий общественного питания (электрические печи), прачечных (сушильные камеры), испытательных стендов (климатизационные камеры). В производстве применяют электрическое оборудование, которое генерирует пар (для прессов, паровых стерилизаторов).
10.5.2.Электрическую энергию используют в высокотемпературных электротермических установках (для плавки металла; инфракрасного, индукционного и высокочастотного нагревания, прямого резистивного нагревания). Холодильное оборудование базируется на парокомпрессионном цикле тепловой помпы, но могут применяться и электронагревательные пароабсорбционные циклы.
10.5.3.При оценке потребления энергии электронагревательным и холодильным оборудованием следует учитывать номинальную мощность оборудования, коэффициент средней загрузки и годовое время работы.
- номинальная мощность оборудования - на маркировке (шильде). Для отдельного оборудования может указываться в отдельности мощность привода и мощность нагревательных элементов
- коэффициент средней загрузки - учитывается как периоды нагревания, если оборудование работает на полную мощность, так и периоды поддержания температуры с частичным (близко 30%) потреблением энергии. Оборудование, которое работает короткими циклами, может иметь высший коэффициент средней нагрузки, чем оборудование, которое работает на одном уровне на протяжении продолжительного времени.
- рабочее время в течение года - параметр проблематичен. Наилучший метод оценки продолжительности работы на протяжении года - опыт операторов.
10.6. Оценка потребления энергии паронагревательным оборудованием.
10.6.1.Для крупных потребителей технологического пара объем потребления определятся путем прямых измерений или анализом энергопотоков. Для небольших потребителей единым путем определения количества потребленной энергии является оценка потребления.
Примерами паронагревательного оборудования служит оборудование предприятий общественного питания.
Примечания:* При вычислении затрат энергии следует учитывать потери в котле. Средняя эффективность котла 82,1%, ** Учитывается факт, что это оборудование не возвращает конденсат.
10.6.2.Параметры, которые следует учитывать для определения энергопотребления паронагревательным оборудованием.
- норма потребления пара - на маркировке (шильде) оборудования. Норма потребления задается относительно определенного давления пара. Отклонение давления пары от нормированного значения должно быть учтено.
- коэффициент средней нагрузки - учитывает как периоды нагревания (если оборудование работает на полную мощность), так и периоды поддержания температуры (оборудование работает с 30% мощностью). Оборудование, работающее в режиме кратковременных циклов, может иметь больший коэффициент средней загрузки, чем оборудование, которое работает на одном уровне на протяжении продолжительного периода времени. Некоторое паровое и вальное оборудование имеет лишь ручное управление и постоянную норму потребления пара
- продолжительность работы оборудования в течение года - оценка этой величины проблематична. Наилучший метод оценки часов работы оснащения - опрос операторов.
10.7. Оценка потребления энергии газонагревательным оборудованием.
10.7.1.В случае высокотемпературных процессов количество потребленного газа обычно измеряют счетчиками, или объем потребления может быть получен из анализа потоков. Для небольших потребителей - количество потребленного газа может быть определено способом оценки потребления. При оценке потребления энергии газонагревательным оборудованием следует учитывать следующее:
-норма потребления газа - на маркировке (шильде) оборудования. Часто даётся интервал значений (например 1,02 - 1,1 м3/час), что учитывает нормальные отклонения теплообразовательной способности газа.
- коэффициент средней загрузки - учитывает периоды нагревания (если оборудование работает на полную мощность) и периоды поддержания температуры (если оборудование работает приблизительно с 30% мощностью) Оборудование, работающее в режиме кратковременных циклов, может иметь высший коэффициент загрузки, чем работающее на постоянной нагрузке на протяжении продолжительного времени.
- продолжительность работы оборудования в течение года - оценка этого показателя проблематична. Наилучший способ определения продолжительности работы оснащения - опыт операторов.
11. Потоки энергии на объекте.
Для оценки эффективности преобразования одного вида энергии в другой, а также определения общего потребления энергии следует проанализировать потоки энергии. Это могут быть первичные (энергия на входе), вторичные (энергия на выходе), или даже третичные потоки энергии. Кроме того, анализ потоков энергии дает возможность по значению легко измеренного параметра определить значения параметра энергопотребления, который тяжело измерять непосредственно.
11.1. Оценка потоков энергии в паровом котле.
11.1.1.Известно, что общий объем холодной воды подкорма равен сумме объемов воды, которая выходит из котла и потерь системы (запланированных потерь, таких как системы впрыскивания пара, и неконтролируемых потерь, таких как выбросы и утечки пара). Потери продувочные оцениваются по давлению котла, по величине и продолжительности продувки труб и, таким образом, определяется сумма всех других потерь пара (конденсата). Эту величину можно сравнить с запланированными и незапланированными потерями, чтобы обнаружить область улучшения. Еще один полезный показатель эффективности - значение потерь пара как процент от общего количества выработанного пара.
11.1.2.Аналогично, измеряя поток топлива и количество выработанного пара, можно определить эффективность котла за определенный промежуток времени. Сравнивая эту величину с результатами теста процесса сжигания топлива, можно обнаружить несоответствие одной величины от другой. Если оба расчета эффективности соответствуют друг другу, то можно вычислить потери вне процесса горения, такие как потери через излучение и конвекцию, потери продувки и потери коротких циклов.
11.2.Оценка потоков энергии в теплообменнике.
11.2.1.Установка недорогого счётчика на теплообменнике (калорифере), который использует тепло пара для нагревания воды, дает возможность измерять потребления воды и энергии. Потребление воды учитывается счетчиком непосредственно, а энергопотребление можно вычислить как произведение количества воды на теплоемкость и на смену температуры (заданная температура на выходе минус температура входной холодной воды). Это произведение отвечает количества изъятого из пары тепла, равного сумме поглощенного водой тепла и потерь тепла из поверхности теплообменника.
11.3. Оценка потоков энергии в холодильной установке.
11.3.1.Система охлаждения реализует цикл преобразования энергии, в котором количество тепла, выводимого конденсатором и тепла за счет поверхностных потерь, равняется количеству энергии, поглощенной испарителем и направленной в компрессор. Таким образом, измерив любые два из этих компонентов, определяется третий. Этим не только определяется общее количество потребленной энергии, но и узнаётся, насколько эффективно работает система.
11.3.2.Следует обратить внимание на эффективность системы, в частности, на расчет коэффициента эффективности системы и эффективности работы стояка водного охлаждения. При этом потребление электроэнергии измеряется стационарным или временным счетчиком, а количество тепла, что отводится в градирне водного охлаждения, определяют на основе измерения температур в прямом и обратном трубопроводе. Этот расчёт осуществляется умножением теплоемкости воды на массу воды, которая определяется на основе разности давлений на входе и выходе помпы (или по показаниям не врезанного в сеть счетчика воды) на разность температур.
11.3.3.Отношение выделенного тепла к потребленной электроэнергии даёт коэффициент теплопроизводительности. Соотношение коэффициента теплопроизводительности и коэффициента охлаждения (отношение тепла охлаждения к количеству электроэнергии) задается формулой. Таким образом, сравнивается рассчитанные коэффициенты с ожидаемыми, которые базируются на данных предприятия. Это помогает определить операционную эффективность и обнаружить резервы сбережения.
11.4. Оценка потоков жидкостей и газов по экономичной скорости в трубопроводах.
В правильно спроектированных технологических установках жидкости и газы перемещаются в трубопроводах с экономически целесообразной скоростью, что позволяет оценить затраты с размерами трубопроводов.
12.Сопоставление и перекрестная проверка данных об энергопотреблении.
После сбора информации о потреблении энергии на основании измерений, оценки и анализа потоков энергии должно выполняться сопоставление полученных данных с величиной использованной всеми потребителями электроэнергии, пары, и т.п. Однако, во время сопоставления данных часто обнаруживается несоответствия, то есть сумма индивидуального энергопотребления не всегда равна измеренным общим энергопотреблением. Если выявлены большие отличия между суммой показаний отдельных счетчиков, установленных на объекте, и основного счетчика, то следует выполнить следующие действия: