Вопрос № 1. Актуальность энергосбережения в России и мире.

Энергосбережение – реализация организационных, правовых, технических, технологических, экономических и иных мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего эффекта от их использования.

По прогнозам международного энергетического агентства, спрос на энергию с 2003 по 2030 годы возрастет с 11,5 до 17 тонн нефтяного эквивалента, т.е. примерно вырастет в 1,5 раза. А к 2050 году в 2 раза.

Специалисты утверждают, что применение энергосберегающих технологий, позволит замедлить спрос на энергию вдвое (речь идет о величине энергопотребления на душу населения).

Актуальность энергосбережения в России.

Россия занимает ведущее место в мире по обороту энергоресурсов. К тому же, возрастает внутреннее энергопотребление, которое к 2030 году, по сравнению с 2005 вырастет на 160 %. Россия находится в неблагоприятной климатической зоне, около 70 % россиян проживает в зоне с продолжительностью отопительного периода более полугода, что превышает аналогичные показатели стран западной и центральной Европы в 2 раза. Это влечет за собой дополнительные затраты на отопление, вентиляцию, потери при транспортировке энергоносителя. Таким образом, актуальность энергосбережения в России определяется следующими факторами:

- Климатическое расположение страны;

- Постепенное истощение запасов, усложнение добычи и увеличение стоимости природного органического топлива;

- Рост энергопотребления;

- Высокая энергоемкость ВВП;

- Осложнение экологической ситуации.

В мире актуальностью энергосбережения впервые озаботились в связи с нефтяным кризисом 1970 года, когда образовалось нефтяное эмбарго арабский стран, вследствие чего цены на нефть начали стремительно расти. Поэтому первоочередной проблемой стало повышение эффективности использования энергии, а не наращивание ее производства. Так, например, Китай в промежутке 1970-2003 года снизил энергоемкость ВВП в 4 раза. Так же важным фактором, вызывающим интерес к энергосбережению в мире является экологическая обстановка, ведь чем больше сожгли органического топлива для выработки энергии, тем больше выброс углекислого газа в атмосферу, что вызывает парниковый эффект. Еще одним фактором является бедность страны энергетическими ресурсами. Так, например, страны Европы, как впрочем и Япония, не обладающие в больших объемах природными ресурсами, просто вынуждены внедрять энергосберегающие технологии. Все эти факторы, наряду с другими (например, повышение стоимости энергоресурсов), делают проблему энергосбережения крайне актуальной.

2. Энергетическое обследование и энергоаудит. Уровни проведения энергетических обследований (кратко сформулировать цели).

Энергетическое обследование (энергоаудит) зданий и сооружений – это

сбор и обработка информации об использовании энергетических ресурсов в целях получения достоверной информации об объеме используемых энергетических ресурсов, о показателях энергетической эффективности, выявления возможностей энергосбережения и повышения энергетической эффективности с отражением полученных результатом в энергетическом паспорте.

Энергоаудит-обследование энергопотребляющих объектов и процессов с разработкой соответствующих рекомендации и мероприятий по энергосбережению и снижению издержек в системах энергосбережения и энергопотребления.

Уровни энергетических обследований

Методология проведения энергоаудита включает следующие уровни энергетических обследований:

-предварительный энергоаудит (предаудит);

- энергоаудит первого уровня – расчет энергопотребления и затрат;

-энергоаудит второго уровня – углубленное обследование энерготехнологических систем и промышленного предприятия в целом, расчет энергетических потоков.

Предаудит имеет цель оценить необходимость проведения аудиторской проверки.

Для этого проводится:

-  оценка доли энергозатрат в суммарных затратах предприятия (электроэнергия, тепловая энергия, топливо, вода);

-  выявление динамики изменения доли затрат за 2–3 последних года.

Если доля энергозатрат составляет:

5–10%,          то энергоаудит можно пока не проводить;

11–15%,        то энергоаудит проводить необходимо;

16–20% и более,        то энергоаудит следует проводить срочно.

Энергоаудит первого уровня имеет цели:

-определить структуру энергозатрат и структуру энергоиспользования;

- определить и убедительно показать руководству предприятия потенциал энергосбережения;

- выявить участки, где нерационально или расто­чительно расходуются энергоресурсы;

-расставить приоритеты будущей работы;

-выявить и доказать руководству предприятия це­лесообразность проведения углубленного обсле­дования.

Энергоаудит второго уровня имеет цели:

- найти возможности внедрения энергосберегающих проектов;

- оценить их технико-экономическую эффективность;

-  объединить в одну систему рекомендации и тех­нические решения по рациональному энергопользованию и энергосбережению;

-создать предпосылки для подготовки комплексного долговременного плана реализации энер­госбережения на предприятии.

3. Исходные данные для проведения энергетического обследования.

Примерный порядок сбора исходных данных.

- Визуальное обследование, в ходе которого определяется техническое состояние, проверка укомплектованности и оценка работоспособности:

- строительных конструкций зданий и сооружений, степень износа;

- энергопотребляющего оборудования;

- сетей и систем теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения, электроснабжения, вентиляции, трубопроводов, теплоизоляции, запорной арматуры, осветительных приборов;

- оборудования тепловых пунктов, вводных узлов учёта ресурсов на объектах обследования (тепловой энергии, воды, газа, электроэнергии).

- Составление протоколов визуального обследования.

- Выполнение инструментального обследования.

- Составление протоколов по результатам инструментального обследования.

- Определение фактических, расчетных и нормативных показателей энергетической эффективности, определение уровня удельной эксплуатационной энергоемкости энергетического оборудования.

-. Определение класса энергетической эффективности зданий строений, сооружений (при наличии отдельно стоящих зданий, для каждого здания).

-. Выявление систем наибольшего энергопотребления.

- Анализ фактических и расчетных данных.

-. Определение мест и причин нерационального использования энергоносителей и утечек энергии.

- Выявление потенциала энергосбережения.

- Анализ возможности и целесообразности применения возобновляемых источников энергии в системах энергообеспечения объекта энергоаудита.

-. Разработка перечня мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности (далее – Мероприятия).

- Обоснование экономической целесообразности и срока окупаемости предложенных Мероприятий.

Источниками информации могут являться:

• опрос и анкетирование руководства и технического персонала;

• схемы энергоснабжения и учета расхода энергоресурсов;

• отчетная документация по коммерческому и техническому учету расхода энергоресурсов;

• счета от поставщиков энергоресурсов;

• графики нагрузки энергопотребления во времени (час, сутки, месяц);

• необходимые экономические данные (цены, тарифы, себестоимость);

• техническая документация на энергопотребляющее оборудование (паспорта, формуляры, спецификации, технологические регламенты, режимные карты);

• документация по ремонтам, наладочным и испытательным работам;

• документация по энергосберегающим мероприятиям;

• перспективные программы и проекты реструктуризации предприятия или модернизации отдельных его производств.

Перечисленная информация собирается как минимум за 24 последних месяца и группируется, например, по следующим разделам:

• здания (проверка качества изоляции ограждающих конструкций, остекления, уплотнения дверных и оконных проемов, чердачных и подвальных помещений);

• система центрального отопления зданий и цехов;

• система горячего и холодного водоснабжения;

• система водооборотных циклов (техническое водоснабжение) предприятия;

• системы принудительной и естественной вентиляции;

• система газоснабжения объектов;

• система электроснабжения объектов;

• системы технического и коммерческого учета расхода

энергоносителей.

Вопрос № 4. Инструментальный энергоаудит: цели проведения, приборы.

Инструментальный энергоаудит представляет собой целенаправленную систему контрольных измерений в энергетической системе предприятия. Энергетическая система представляет собой комплекс взаимодействующих средств по получению, преобразованию, аккумулированию, транспортировке, утилизации и вторичном использовании потерь энергии, и использованию различных видов энергии и топливно-энергетических ресурсов для производства полезной теплоты и полезной работы.

Инструментальное обследование – измерение и регистрация характеристик режимов работы энергетических установок, энергетического ресурса потребления при помощи стационарных или переносных измерительных и регистрационных приборов.

Для обеспечения качественного анализа энергетической системы ее технические средства делятся на следующие группы:

- сооружения и установки, обеспечивающие прием, преобразование (трансформацию), аккумулирование энергии или топливно-энергетических ресурсов;

- транспортные сети (линии электропередачи, теплосети, пневмосети, водопроводные сети, газопроводные сети и т.п.) и оборудование, обеспечивающее транспортировку (трансформаторные подстанции, топливные и иные насосы, коммутирующие устройства, газо-водопроводная арматура);

- утилизационные установки (улавливатели, сепараторы, центрифуги, другие фильтры, концентраторы и т.п.) и установки по вторичному использованию энергоресурсов (тепловые насосы, установки по производству биотоплива).

Кроме того, инструментальный энергоаудит проводится для различных технологических процессов. Это обусловлено спецификой измерений и приборной базы. Не смотря на многообразие производственных технологий, все энергетические процессы можно классифицировать на силовые, тепловые, электрохимические, электрофизические, осветительные.

При инструментальном энергоаудите составляются схемы контролируемых технологических процессов, на которых наносятся точки измерения контролируемых величин.

Целью инструментального энергоаудита является выявление нарушения, указание на недостатки и исправление ситуация в целом, если в этом есть необходимость. После выявления недостатков или нарушений проверяющий должен составить акт о выявленных нарушениях, и если есть необходимость и полномочия наказать нарушителей.

Приборы, применяемые при инструментальном энергоаудите:

>> ультразвуковой расходомер жидкости, необходимый для бесконтактного определения расхода, скорости и объема текущей по трубопроводу жидкости;

Основан на двух методах измерения.

1ый метод: измерение разницы времен распространения ультразвукового сигнала в движущейся среде. Сигнал пускают по потоку, засекается время, потом сигнал пускается против потока. Вычисляется разница по времени. По разнице интервалов времени можно оценить скорость движения среды W, затем зная внутреннее сечение трубы S, находим расход (рисунок). Такой метод применяется для чистых жидкостей с минимальным количеством примесей.

2ой метод основан на эффекте Доплера – эффекте изменения частоты сигнала, отраженного от движущегося объекта. Сигнал известной частоты распространяется в жидкой среде и отражается от движущихся в потоке твердых частиц, пузырьков газа и т.д. Отраженный от движущихся частиц ультразвуковой сигнал преобразуется и обрабатывается. Далее вычисляется разница частоты исходного сигнала и полученной усредненной частоты отраженных сигналов. Эта разница частот используется для вычисления W. В этом методе, в отличии от первого, чем грязнее потом, тем лучше.

>> электроанализатор, позволяющий измерять токи и напряжения, определять значения активной и реактивной мощности, а также фиксировать количество потребляемой электроэнергии. Подсоединяется к щитку примерно на сутки;

К приборам для измерения электрических параметров так же можно отнести токоизмерительные клещи. Они позволяют производить измерение силы переменного тока, сопротивления, напряжения постоянного и переменного токов.

>> электрохимический газоанализатор, служащий для контроля выброса СО, СО2, NO, NO2, SO2, CH4. Принцип действия: газ поступает в датчик, вызывает на электродах эл.ток, пропорциональный концентрации газов, напряжение усиливается, преобразуется и представляется в единицах концентрации;

>> инфракрасный термометр, который позволяет измерять температуру в пределах от 0° до 600° С; термометры с воздушными, поверхностными, жидкостными датчиками;

Пирометр – измеряет температуру по тепловому электромагнитному излучению. Принцип действия инфракрасного пирометра основан на изменении абсолютного значения амплитуды электромагнитного излучения от объекта в инфракрасной части спектра и последующем преобразовании измеренного значения в температуру.

>>Анемометр – прибор для измерения скорости воздушного или газового потока. Состоит из чашечной или воздушной вертушки, укрепленной на оси, которая соединена с измерительным механизмом. При возникновении воздушного потока, лопасти начинают вращаться. В зависимости от конструкции, он либо замеряет число оборотов вокруг оси за определенное время, после чего рассчитывается средняя скорость ветра, либо лопасти соединены с электрическим индукционным тахометром, что позволяет прибору сразу показывать скорость потока в данный момент.

Гигрометр – прибор для измерения влажности воздуха. Существует несколько типов гигрометров, действие которых основано на различных принципах: весовой, волосной, плёночный и прочих.

Люксметр – прибор для измерения освещенности. Преобразует световую энергию в энергию эл.тока.

>> Тепловизор – устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности. Распределение температуры отображается на дисплее и в памяти тепловизора как цветовое поле, где определенной температуре соответствует определенный цвет. Принцип действия основан на преобразовании инфракрасного излучения в электрический сигнал, который усиливается и воспроизводится на экране индикатора. Основные элементы тепловизора – матрица и объектив.

>> Портативный ультразвуковой толщиномер. Принцип действия: у/зв сигналы, формируемые генератором, поступают в пьезоэлектрический излучатель, далее проходят ч/з внешнюю поверхность объекта, распространяются в теле объекта и отражаются от его внутренней поверхности. Датчик приемника воспринимает отраженный у/зв сигнал, преобразует его в электрический сигнал и передает его в измеритель, где происходит преобразование интервала времени в результат измерения толщины.

>>накопитель данных, имеющий не менее двух каналов для подключения датчиков температуры и не менее двух (потенциальных либо токовых) – для регистрации аналоговых сигналов;

>>ноутбук или портативный компьютер для сбора, хранения и обработки полученных данных.