- •Мета і завдання дисципліни. Базові Поняття Енергозбереження
- •1.2. Одиниці виміру та співідношення потужності та кількості енергії.
- •1.3. Суб’єкти та об’єкти енергозбереження.
- •1.1. Мета і завдання дисципліни
- •1.2. Одиниці виміру та співвідношення кількості та потужності енергії
- •1.3. Суб’єкти та об’єкти енергозбереження
- •1.4. Законодавство з енергозбереження.
- •У адміністративному примусі до реалізації робіт з енергозбереження;
- •У економічному заохоченні до реалізації робіт з енергозбереження;
- •1.5. Взаємозв’язок енергозбереження і енергетичного аудиту.
- •1.6. Взаємозвязок енергозбереження і енергоменеджменту.
- •Циклічність дій енергоменеджера представлена на рис. 1.1.
- •Енергетичний план виробничої діяльності енергоменеджера промислового підприємства представлений в табл. 1.1.
- •1.7. Логіка практичного використання знань з енергозбереження.
- •2.1. Загальні положення. Види енергозбереження.
- •2.2. Експлуатаційні параметри енергоносіїв та агрегатів об’єкту еа.
- •Слід запам’ятати, що назву “параметр” носять ознаки та властивості будь-якого явища, наприклад, теплопередачі, енергопостачання, характеристик енергоносіїв, тощо, що допускають кількісну оцінку.
- •2.3. Енергозбереження у теплотехнологічних процесах
- •2.4. Енергозбереження у агрегатах та установках
- •В подальшому, визначення обягів економії пер виконується в порядку, визначеному ф-лами (2.1 – 2.4), за формулами:
- •2.5. Енергозбереження у промислових підприємтсвах
- •2.6. Показники енергетичної ефективності об’єктів енергозбереження
- •2.6.1 Система ккд.
- •3.1. Структура собівартості продукції.
- •3.2. Енергетична складова собівартості продукції.
- •3.3. Собівартість електричної енергії.
- •Ціни на електроенергію для промислових і комунально побутових споживачів.
- •3.4. Собівартість теплової енергії.
- •Інформація: Ціна теплової енергії на енергоринку для споживачів теплової енергії у м. Києві у 2012 р була:
- •3.5. Співвідношення собівартості теплоти, одержаної з різних пер.
- •3.5.1. Визначення вартості Гкал теплоти через закупівлю органічного палива.
- •3.5.1. Визначення вартості Гкал теплоти через закупівлю електричної енергії і її ринкову вартість.
- •3.5.3. Висновок.
- •3.5.4. Співвідношення “паливної” та “електричної” вартості теплової енергії, відпущеної джерелами енергопостачання.
- •3.6. Вартість пари
- •4.1. Собівартість штучного холоду, одержаного від одноступеневої парокомпресорної холодильної установки (оху). Методологія.
- •4.1.1. Визначення енергетичної складової штучного холоду, одержаного від оху.
- •Годинний відпуск холоду становить:
- •4.1.2. Визначення повної собівартості штучного холоду, одержаного від оху.
- •4.1.3. Висновки по штучному холоду від оху.
- •4.2. Вартість штучного холоду та теплової енергії, одержаних від парокомпресійного теплового насосу (птн). Методологія.
- •4.2.1. Визначення енергетичної складової собівартості теплової енергії, одержаної від птн.
- •4.2.2. Визначення повної собівартості теплової енергії, одержаної від птн.
- •Для порівняння:
- •4.2.3. Висновки щодо теплової енергії від птн.
- •4.2.4 Визначення енергетичної складової собівартості штучного холоду, одержаного від птн.
- •4.2.5. Визначення повної собівартості штучного холоду від птн.
- •4.2.6. Висновки по штучному холоду від птн.
- •5.1. Технічні рішення з енергозбереження.
- •5.2. Витрати енергоресурсів
- •5.3. Втрати теплоти в технологічних процесах і установках
- •В практичній роботі з енергозбереження витрати пер на об’єкті представляються у відповідних розділах звіту по виконану роботу, як правило, або у вигляді таблиць або у вигляді гістограм.
- •5.4. Ефекти енергозбереження.
- •5.5 Техніко-економічне обґрунтування технічних рішень з енергозбереження
- •5.6. Види енергозбереження.
- •5.7. Методи енергозбереження
- •5.7.1 Стандартні методи енергозбереження:
- •5.7.2. Не стандартні методи енергозбереження: До нестандартих методів енергозбереження відносять нові ресурсо- та енергоощадні технології, а саме:
- •Теплова обробка бетону гарячими газами замість парової.
- •6.1. Основні визначення
- •6.2. Умови впровадження вер.
- •6.3. Напрями використання теплоти вер.
- •6.4. Технічні рішення з використання теплоти вер.
- •6.5. Умова ефективного використання теплоти вер.
- •6.6. Енергетичний ефект використання вер.
- •6.7. Економічний ефект використання вер.
- •План лекції
- •1.7. Загальні положення.
- •2.7. Етап 1. Вибір стратегії енергозбереження.
- •7.3. Етап 2. Визначення макро-показників енергоспоживання та показників енергетичної ефективності.
- •7.4. Етап 3. Визначення бази наближення об’єкту енергозбереження.
- •7.5. Етап 4. Формування та реалізація методики енергетичного (тепло-технологічного) розрахунку об’єкту енергозбереження.
- •7.6. Етап 5. Виявлення “вузлів” енергетичної недосконалості.
- •7.7. Етап 6. Формування повної системи енергоощадних технічних рішень.
- •7.8. Етап 7. Формування енергозберігаючих технічних рішень першочергового впровадження.
- •8.1. Етап 8. Визначення очікуваних макро-показників енергоспоживання та показників енергетичної ефективності об’єкту.
- •8.2. Етап 9. Визначення очікуваних обсягів зекономлених пер.
- •8.3. Етап 10. Визначення економічних показників енергозбереження.
- •8.4. Етап 11. Формування проміжного звіту.
- •8.5. Етап 12. Формування переліку необхідного енергоощадного обладнання.
- •8.6. Етап 13. Впровадження проектних рішень з енергозбереження.
- •8.7. Етап 14. Підтвердження результатів енергозбереження
- •8.8. Етап 15. Формування завершальної документації з енергозбереження.
- •Запитання для самоконтролю.
- •План лекції
- •9.1. Загальні положення.
- •9.2. Механічні процеси та методологія енергозбереження в їх реалізації.
- •9.2.1. Енергозбереження в процесі транспортування газових (газопарових) потоків компресорами.
- •9.2.2. Енергозбереження у процесі переміщення рідини відцентровими насосами
- •9.3. Тепло-технологічні процеси та методологія енергозбереження їх реалізації.
- •9.3.1. Енергозбереження в процесі нагрівння технологічного продукту.
- •Лекція 10. Енергозбереження ізолюванняМ тепловіддаючих поверхонь
- •10.1. Ізолювання, як фактор енергозбереження.
- •10.2. Закономірності втрат теплоти ізольованим трубопроводом від товщини ізоляційного шару.
- •10.3. Характеристики ізоляційних матеріалів
- •10.4. Втрати теплоти від ізольованих трубопроводів.
- •10.5. Розрахункові формули для визначення товщини ізоляційного шару для трубопроводів.
- •В результаті опрацювання вихідних даних і розрахунку за формулою 10.10 товщина ізоляційного шару – δізол для трубопроводу, зазначеного у вихідних даних, становить 0,051 м (51 мм).
- •10.6. Приклади.
- •10.7. Співставлення ізоляційних матеріалів.
- •Втрати теплоти та еквівалентні їм витрати вугілля в тец для ізоляційного матеріалу – Пінополіуретан-32
- •10.8. Визначення товщини ізоляційного шару для “холодних” трубопроводів.
- •План лекції
- •11.1. Загальні положення.
- •11.2. Енергозбереження в парогенераторі. Методологія реалізації.
- •11.3. Енергозбереження у випарних установках (ву) (на прикладі ву цукрового заводу).
- •11.4. Енергозбереження у теплових насосах.
- •11.4.1. Загальні положення.
- •11.4.2. Етапи енергозбереження в теплових насосах.
- •Запитання для самоперевірки.
- •План лекції
- •12.4. Енергозбереження у виробництві цукру.
- •12.1. Загальні положення. Цей розділ робіт з енергозбереження є масштабним і потребує значної бази знань і опанування методів розрахунку складних систем.
- •12.2. Енергозбереження у процесах вироблення теплової енергії в котельних.
- •12.3. Енергозбереження у процесах вироблення електроенергії в кес.
- •12.4. Енергозбереження у виробництві цукру.
- •Очікувані техніко-економічні показники 1-го етапу
- •Очікувані техніко-економічні показники 2-го етапу
- •13.1. Загальні положення
- •12.2. Етапи енергетичного аудиту
- •12.3. Методи енергетичного аудиту.
- •12.3.1. Метод збору вихідних даних.
- •12.3.2. Метод формування принципових схем споживання пер.
- •12.3.3. Метод виявлення вузлів енергетичної недосконалості (вен).
- •3.12.5. Метод порівняння технічних рішень та показників.
- •12.3.6. Метод інструментального виміру параметрів
- •12.3.7. Метод складання енергетичних, теплових, матеріальних балансів.
- •12.3.8. Метод визначення обсягу та степені використання теплоти вторинних енергоресурсів (вер)
- •12.3.9. Метод виявлення втрат теплової єнергії.
- •12.3.10. Метод визначення степені завантаження обладнання.
- •12.3.11. Метод “перехресної” перевірки параметрів енергоносіїв.
- •12.3.12. Метод термодинамічного аналізу.
- •12.3.13. Метод використання стандартних (ліцензованих) методик.
- •12.3.14. Метод використання наукових та навчальних методик.
- •12.3.18. Метод поетапного визначення результатів енергетичного аудиту.
- •12.3.19. Метод представлення результатів енергетичного аудиту.
- •14.1. Загальні положення
- •14.2. Інструментальні засоби виміру параметрів енергоносіїв.
- •14.3. Формули та діаграми для визначення експлуатаційних параметрів енергоносіїв.
- •14.4. Формули показників енергетичної ефективності.
- •14.4.1. Формули та графічні залежності для визначення ккд агрегатів.
- •14.4.3. Формули для визначення ккд енергетичних установок:
- •14.5.1.Методики розрахунку теплових схем промислових підприємств.
- •14.5.2. Методики розрахунку джерел енергопостачання.
- •14.5.3. Методики теплового розрахунку установок, що споживають теплову та електричну енергію.
- •14.6. Методики визначення показників енергетичної ефективності.
- •14.6.1. Методики визначення показників ефективності джерел енергопостачання.
- •14.6.2. Методики визначення показників енергетичної ефективності промислових підприємств.
- •14.7. Методики визначення економічних показників енергозбереження
- •14.8. Енергоощадне обладнання.
- •14.9. Енергоощадні технічні рішення.
- •14.10. Енерго та ресурноощадні технології.
- •14.12. Нормування енергоресурсів.
- •14.13. Енергоємність продукції.
- •14.13.1. Основні поняття енергоємності продукції.
- •14.13.2. Методологія визначення енергоємності продукції.
- •Лекція 15. КогенераціЯ і енергозбереження . План лекції
- •15.1. Когенерація. Загальні положення.
- •15.2. Енергетична та фінансова ефективність когенерації.
- •15.3. Передумови створення когенераційних установок на об’єктах енергоспоживання.
- •15.3.1. Технічні передумови створення когенераіційних установок.
- •15.3.2. Економічні передумови створення когенераіційних установок. Економічними передумови створення когенераіційних установок системі енергопостачання промислових підприємств є:
- •15.4. Когенераційні потенціали підприємства та енергоустановки.
- •15.4.1. Когенераційний потенціал промислового підприємства.
- •15.4.2. Когенераційний потенціал енергетичної установки.
- •15.4.3. Взаємовідповідність когенераційних потенціалів приємства та енергоустановки.
- •15.6. Розподіл витрати палива в когенераційних енергоустановках.
- •15.7. Показники енергетичної ефективності когенераційних установок
- •Рекомендована література: [13], [14], [26], [29].
- •Актуальні питання енергозбереження
- •16.1. Роль законодавства в енергозбереженні.
- •Енергетичний аудит:
- •Вторинні енергетичні ресурси:
- •Нетрадиційні та поновлювальні джерела енергії:
- •16.1.2. Створення правових підстав для економічного стимулювання ефективного використання пер.
- •16.2. Актуальні задачі енергозбереження.
- •16.2.1. За напрямом створення систем контролю та обліку.
- •16.2.2. За напрямом електрозбереження.
- •16.2.3. За напрямом теплозбереження.
- •16.2.4. За напрямом паливозбереження.
- •16.2.5. За напрямом інформаційно-методичне та законодавче забезпечення.
- •16.3. Енергозбереження у житлово-комунальному секторі.
- •16.4. Децентралізація теплопостачання у житлово-комунальному секторі.
- •16.6. Підсумковий аналіз дисципліни.
- •16.7. Контрольні запитання до екзамену
- •16.7.1. Види енергії, що споживає обладнання промислової теплоенергетики
- •16.7.2. Формули для визначення витрат пер
- •16.7.3. Структура втрат енергії
- •16.7.4. Структура витрат енергії
- •16.7.5. Вторинні енергоресурси
- •16.7.6. Етапи реалізації заходів з енергозбереження
- •16.7.7. Собівартість теплової, електричної енергії та штучного холоду
- •16.7.8. Макропоказники енергоспоживання та одиниці їх виміру
- •Список рекомендованої літератури
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
ЗАТВЕРДЖУЮ
Ректор_______________
С.В. Іванов
“____”
_____________2013
р.
В.М. ФІЛОНЕНКО
ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ У ТЕПЛОТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСАХ
КУРС ЛЕКЦІЙ
для студентів спеціальностей 7.05060101 “Теплоенергетика” 7.05060105 “Енергетичний менеджмент” та 7.05060403 “Холодильні машини та установки”
денної та заочної форм навчання
СХВАЛЕНО На
засіданні кафедри теплоенергетики та
холодильної техніки як курс лекцій Протокол
№ 1
від 30.08. 2013 р.
Всі цитати, цифровий
та фактичний матеріал,
бібліографічні відомості перевірені.
Написання одиниць відповідає стандартам
Підпис автора _________________
“30” серпня 2013 р.
Реєстраційний
номер електронного курсу лкційй у НМВ
____________________________
КИЇВ НУХТ 2013
Філоненко В.М. Енергозбереження у теплотехнологічних процесах: [Електронний ресурс]: курс лекцій для студ. спец. 7.05060101 “Теплоенергетика”, 7.05060105 “Енергетичний менеджмент”, 7.05060403 “Холодильні машини та установки”, ден. та заоч. форм навч. / В.М. Філоненко.– К.: НУХТ, 2013.– 219 с.
Рецензент В.О. Виноградов-Салтиков, канд. техн. наук, доц.
В.М. Філоненко, канд. техн. наук
Подано в авторській редакції
© В.М. Філоненко, 2013
© НУХТ, 2013
Зміст
Лекція 1. Мета і завдання дисципліни. Базові поняття енергозбереження................ 5
Лекція 2. Експлуатаційні параметри. Показники енергетичної ефективності... 15
Лекція 3. Собівартість продукції та енергоресурсів ........…................................................................ 26
Лекція 4. Собівартість штучного холоду в холодильних установках та теплових насосах. ....................................................................................................................…................. 40
Лекція 5. Технічні рішення з енергозбереження. Втрати та витрати ПЕР ..............53
Лекція 6. Вторинні енергоресурси та умови їх використання.......................................…........ 68
Лекція 7. Початкові етапи енергозбереження.....................................................................................….......74
Лекція 8. Завершальні етапи енергозбереження .......................................................................................86
Лекція 9. Енергозбереження у процесах. Методологія реалізації................................…... 93
Лекція 10. Енергозбереження ізолюванням тепловіддаючих поверхнь....................104
Лекція 11. Енергозбереження в агрегатах та установках.
Методологія реалізації..............................................................................................................................119
Лекція 12. Енергозбереження у виробництвах. Методологія
реалізації...............................................................................................................................…….......................……. 134
Лекція 13. Енергетичний аудит – інструмент енергозбереження........................................151
Лекція 14. Інструменти енергозбереження. Нормування витрат ПЕР. Енергоємність продукції........................................................................................................................ 166
Лекція 15. Когенерація в аспекті енергозбереження......................................................................... 181
Лекція 16. Актуальні питання енергозбереження.............................................................................….199
Список рекомендованої літератури...........................................................................................................................217
Лекція 1
Мета і завдання дисципліни. Базові Поняття Енергозбереження
План лекції
1.1. Мета і завдання дисципліни.
1.2. Одиниці виміру та співідношення потужності та кількості енергії.
1.3. Суб’єкти та об’єкти енергозбереження.
1.4. Законодавство з енергозбереження.
1.5. Взаємозв’язок енергозбереження і енергетичного аудиту.
1.6. Взаємозв’язок енергозбереження і енергетичного менеджменту
1.7. Логіка використання знань з енергозбереження.
1.8. Фактори, що стримують заходи з енергозбереження.
1.1. Мета і завдання дисципліни
Метою викладання навчальної дисципліни є опанування студентами системи знань, потрібних для діяльності, пов’язаної з формуванням технічних рішень, що забезпечують енергозбереження в теплотехнологічних процесах та установ.ках на підприємствах промислової теплоенергетики.
Завданням дисципліни є формування у студентів системи компетенцій (знань, вмінь, навичок) у сфері діяльності, пов’язаної з формуванням та реалізацією тех.нічних рішень, що забезпечують зменшення енергоємності промислової продукції.
Комплекс знань, які студент має засвоїти, вивчаючи дисципліну, для реалізації в майбутній професійній діяльності у напряму енергозбереження включає себе включає в себе:
знання назв процесів, агрегатів, установок, виробництв, що реалізовані в структурі підприємств промислової теплоенергетики;
знання переліку експлуатаційних параметрів, що характеризують енерготех.нологічні процеси та установки промислової теплоенергетики;
знання формул, що визначають обсяги споживання палива, теплової та електричної енергії, штучного холоду, т. зв. паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) та розуміння характеру впливу кожного параметру на рівень споживання ПЕР;
знання науково-технічних рішень, реалізація яких гарантує зменшення споживання ПЕР в промисловості.
Енергозбереження (energy service) – слід розуміти, як збереження енергоресурсів в надрах планети, за рахунок зменшення іх споживання промисловістю та населенням.
Енергозбереження в практичному (технічному) сенсі – є реалізацією певних технічних рішень, що забезпечують для держави і конкретного підприємства ефект зменшення споживання ПЕР, тобто одержання певних обсягів економії палива (ΔВ), теплової енергії (ΔQ), електричної енергії (ΔW) та штучного холоду (ΔQшт.х).
В умовах сучасного ведення економічної діяльності енергозбереження є невіддільним від його економічного аспекту. Енергозбереження має гарантувати економію коштів на енергозабезпечення підприємства.
Слід прийняти до уваги, що економічний аспект енергозбереження для промислових підприємства є пріоритетним. У разі виникнення протиріччя, тобто у разі явної економічної вигоди для держави, але економічно не вигідного для підприємства, енергоощадні технічні рішення без фінансової підтримки держави не будуть реалізовані. Прикладами є ситуація з вітровою електроенергетикою, використанням біопалива, когенерацією.
Економія ПЕР, яка не гарантує економію коштів для суб’єкта економічної діяльності (власника підприємства) може бути реалізована тільки за умови державної підтримки. Тобто за умови покриття державою видатків на енергозбереження у суб’єкта підприємницької діяльності, що реалізує той, чи інший проект з енергозбереження. Наприклад, в ситуаціях з когенераційним виробленням теплової та електричної енергії або з “зеленим” тарифом на вироблення енергоресурсів, законодавством України передбачені ряд заохочень економічного характеру.
Технічні рішення з енергозбережння є складними за своєю технічною сутністю і потребують для своєї реалізації неабиякого рівня знань, досконалості енергетичного обладнання та енерго-технологічних схем енергоспоживання.
Шляхи розв’язання проблем енергозбереження висвітлюються в наступних відкритих друкованих журналах та збірниках – “Промышленная теплотехника”, “Промышленная энергетика”, “Энергетика и электрификация”, «Энергетическое строительство», «Проблемы энергосбережения»,«Известия РАН. Энергетика», «Экотехнология и ресурсосбережение»,“Теплоэнергетика».
Для розуміння сутності робіт з енергозбереження потрібно уяснити стратегію енергозбереження, яка чітко визначається структурою розрахункових формул, що визначають обсяги споживання ПЕР об’єктами енергоспоживання.
Об’єктами енергоспоживання є агрегати, установки, промислові підприємства, електро- і теплогенеруючі станції, споруди комунально побутового сектору, транспорт.
Обсяги споживання ПЕР підлягають як безпосередньому виміру за допомогою вимірювальних приладів, так і розрахунковому визначанню за допомогою відповідних формул.