
- •Краткое содержание
- •Предисловие
- •1. Статус настоящего документа
- •2. Мандат на подготовку настоящего документа
- •3. Значимые нормативно-правовые положения Директивы КПКЗ и определение НДТ
- •4. Цель настоящего документа
- •5. Источники информации
- •6. Как использовать настоящий документ
- •Область применения
- •1. Введение и определения
- •1.1. Введение
- •1.1.1. Энергия в промышленном секторе ЕС
- •1.1.2. Воздействия энергопотребления на окружающую среду и экономику
- •1.1.3. Вклад энергоэффективности в сокращение эффектов глобального потепления и повышение устойчивости
- •1.1.4. Энергоэффективность и Директива КПКЗ
- •1.1.5. Место энергоэффективности в системе комплексного предотвращения и контроля загрязнения
- •1.1.6. Экономические аспекты и вопросы воздействия на различные компоненты окружающей среды
- •1.2. Понятие энергии и законы термодинамики
- •1.2.1. Энергия, теплота, мощность и работа
- •1.2.2. Законы термодинамики
- •1.2.2.1. Первый закон термодинамики: сохранение энергии
- •1.2.2.2. Второй закон термодинамики: рост энтропии
- •1.2.2.3. Баланс эксергии: сочетание первого и второго законов
- •1.2.2.4. Диаграммы свойств
- •1.2.2.5. Дальнейшая информация
- •1.2.2.6. Необратимость и ее источники
- •1.3. Определения показателей энергоэффективности и повышения энергоэффективности
- •1.3.1. Вопросы энергоэффективности и ее оценки в Директиве IPPC
- •1.3.2. Эффективное и неэффективное использование энергии
- •1.3.3 Показатели энергоэффективности
- •1.3.4. Практическое применение показателей
- •1.3.5. Значимость систем и границ систем
- •1.3.6. Другие используемые термины
- •1.3.6.1. Первичная энергия, вторичная энергия и конечная энергия
- •1.3.6.2. Теплота сгорания топлива и КПД
- •1.3.6.3. Меры по повышению энергоэффективности на стороне производителя и стороне потребителя
- •1.4. Показатели энергоэффективности в промышленности
- •1.4.1. Введение: определение показателей и других параметров
- •1.4.2. Энергоэффективность производственных единиц
- •1.4.2.1. Пример 1. Простой случай
- •1.4.2.2. Пример 2. Типичный случай
- •1.4.3. Энергоэффективность предприятия
- •1.5. Вопросы, которые должны быть рассмотрены при определении показателей энергоэффективности
- •1.5.1. Определение границ системы
- •1.5.1.1.Выводы относительно систем и границ систем
- •1.5.2. Другие существенные вопросы, заслуживающие рассмотрения на уровне установки
- •1.5.2.1. Документирование используемых подходов к отчетности
- •1.5.2.2. Внутреннее производство и потребление энергии
- •1.5.2.3. Утилизация энергии отходов и газа, сжигаемого в факелах
- •1.5.2.4. Эффект масштаба (снижение УЭП с ростом объемов производства)
- •1.5.2.5. Изменения в производственных методах и характеристиках продукции
- •1.5.2.6. Интеграция энергосистем
- •1.5.2.7. Неэффективное использование энергии из соображений устойчивого развития и/или повышения энергоэффективности предприятия в целом
- •1.5.2.8. Отопление и охлаждение помещений
- •1.5.2.9. Региональные факторы
- •1.5.2.10. Явная теплота
- •1.5.2.11. Дальнейшие примеры
- •2. Технологии, которые следует рассматривать для обеспечения энергоэффективности на уровне установки
- •2.1. Системы менеджмента энергоэффективности (СМЭЭ)
- •2.2. Планирование и определение целей и задач
- •2.2.1. Постоянное улучшение экологической результативности и вопросы воздействия на различные компоненты окружающей среды
- •2.2.2. Системный подход к менеджменту энергоэффективности
- •2.3. Энергоэффективное проектирование (ЭЭП)
- •2.3.1. Выбор технологии производственного процесса
- •2.4. Повышение степени интеграции процессов
- •2.5. Обеспечение дальнейшего развития инициатив в области энергоэффективности и поддержание мотивации
- •2.6. Поддержание и повышение квалификации персонала
- •2.7. Информационный обмен
- •2.7.1. Диаграммы Сэнки
- •2.8. Эффективный контроль технологических процессов
- •2.8.1. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •2.8.2. Менеджмент (контроль, обеспечение) качества
- •2.9. Техническое обслуживание
- •2.10. Мониторинг и измерения
- •2.10.1. Косвенные методы мониторинга
- •2.10.2. Оценки и расчеты
- •2.10.3. Учет потребления энергоресурсов и усовершенствованные системы учета
- •2.10.4. Снижение потери давления при измерении расходов в трубопроводах
- •2.11. Энергоаудиты и энергетическая диагностика
- •2.12. Пинч-анализ
- •2.13. Энтальпийный и эксергетический анализ
- •2.14. Термоэкономика
- •2.15. Энергетические модели
- •2.15.1. Энергетические модели, базы данных и балансы
- •2.15.2. Оптимизация использования энергоресурсов и управление ими на основе моделей
- •2.16. Сравнительный анализ
- •2.17. Прочие инструменты
- •3. Технологии, которые следует рассматривать для обеспечения энергоэффективности на уровне энергопотребляющих систем, процессов и видов деятельности
- •3.1. Сжигание
- •3.1.1. Снижение температуры дымовых газов
- •3.1.1.1. Установка подогревателя воздуха или воды
- •3.1.2. Рекуперативные и регенеративные горелки
- •3.1.3. Сокращение массового расхода дымовых газов за счет снижения избытка воздуха горения
- •3.1.4. Автоматизированное управление горелками
- •3.1.5. Выбор топлива
- •3.1.6. Кислородное сжигание
- •3.1.7. Сокращение потерь тепла при помощи теплоизоляции
- •3.1.8. Сокращение потерь тепла через отверстия печей
- •3.2. Паровые системы
- •3.2.1. Общие свойства пара
- •3.2.2. Обзор методов повышения энергоэффективности паровых систем
- •3.2.3. Дросселирование и использование турбодетандеров
- •3.2.4. Методы эксплуатации и управления технологическим процессом
- •3.2.5. Предварительный подогрев питательной воды (в т.ч. с помощью экономайзера)
- •3.2.6. Предотвращение образования и удаление накипи с поверхностей теплообмена
- •3.2.7. Оптимизация продувки котла
- •3.2.8. Оптимизация расхода пара в деаэраторе
- •3.2.9. Оптимизация работы котла короткими циклами
- •3.2.10. Оптимизация парораспределительных систем
- •3.2.11. Теплоизоляция паропроводов и конденсатопроводов
- •3.2.11.1. Использование съемных панелей для теплоизоляции клапанов и фитингов
- •3.2.12. Реализация программы контроля состояния конденсатоотводчиков и их ремонта
- •3.2.13. Сбор и возврат конденсата в котел
- •3.2.14. Использование самоиспарения
- •3.2.15. Утилизация энергии продувочной воды котла
- •3.3. Утилизация тепла и охлаждение
- •3.3.1. Теплообменники
- •3.3.1.1. Мониторинг состояния и техническое обслуживание теплообменников
- •3.3.2. Тепловые насосы (в т.ч. механическая рекомпрессия пара)
- •3.3.3. Системы охлаждения и холодильные установки
- •3.4. Когенерация
- •3.4.1. Различные методы когенерации
- •3.4.2. Тригенерация
- •3.4.3. Централизованное холодоснабжение
- •3.5. Электроснабжение
- •3.5.1. Компенсация реактивной мощности
- •3.5.2. Гармоники
- •3.5.3. Оптимизация систем электроснабжения
- •3.5.4. Энергоэффективная эксплуатация трансформаторов
- •3.6. Подсистемы с электроприводом
- •3.6.1. Энергоэффективные двигатели
- •3.6.2. Выбор оптимальной номинальной мощности двигателя
- •3.6.3. Приводы с переменной скоростью
- •3.6.4. Потери при передаче механической энергии
- •3.6.5. Ремонт двигателей
- •3.6.6. Перемотка
- •3.6.7. Экологические преимущества, воздействие на различные компоненты окружающей среды, применимость и другие соображения относительно методов повышения энергоэффективности систем с электроприводом
- •3.7. Системы сжатого воздуха
- •3.7.1. Оптимизация общего устройства системы
- •3.7.2. Использование приводов с переменной скоростью
- •3.7.3. Высокоэффективные электродвигатели
- •3.7.4. Централизованная система управления системой сжатого воздуха
- •3.7.5. Утилизация тепла
- •3.7.6. Сокращение утечек в системах сжатого воздуха
- •3.7.7. Техническое обслуживание фильтров
- •3.7.8. Использование холодного наружного воздуха для питания компрессоров
- •3.7.9. Оптимизация давления системы
- •3.7.10. Создание запаса сжатого воздуха вблизи потребителей с существенно варьирующим уровнем потребления
- •3.8. Насосные системы
- •3.8.1. Инвентаризация и оценка насосных систем
- •3.8.2. Выбор насоса
- •3.8.3. Оптимизация трубопроводной системы
- •3.8.4. Техническое обслуживание
- •3.8.5. Управление насосными системами и их регулирование
- •3.8.6. Привод и передача
- •3.8.7. Экологические преимущества, воздействие на различные компоненты окружающей среды, применимость и другие соображения относительно методов повышения энергоэффективности насосных систем
- •3.9. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ)
- •3.9.1. Отопление и охлаждение помещений
- •3.9.2. Вентиляция
- •3.9.2.1. Оптимизация проектных решений при внедрении новой или модернизации существующей системы вентиляции
- •3.9.2.2. Повышение эффективности существующей вентиляционной системы
- •3.9.3. Естественное охлаждение
- •3.10. Освещение
- •3.11. Процессы сушки, сепарации и концентрирования
- •3.11.1. Выбор оптимальной технологии или сочетания технологий
- •3.11.2. Механические процессы
- •3.11.3. Методы термической сушки
- •3.11.3.1. Расчет энергозатрат и КПД
- •3.11.3.2. Конвективная сушка
- •3.11.3.3. Контактная сушка
- •3.11.3.4. Перегретый пар
- •3.11.3.5. Утилизация тепла в процессах сушки
- •3.11.3.6. Выпаривание в сочетании с механической рекомпрессией пара или тепловым насосом
- •3.11.3.7. Оптимизация теплоизоляции сушильных систем
- •3.11.4. Радиационная сушка
- •3.11.5. Системы автоматизированного управления процессами термической сушки
- •4. Наилучшие доступные технологии
- •4.1. Введение
- •4.2. Наилучшие доступные технологии обеспечения энергоэффективности на уровне установки
- •4.2.1. Менеджмент энергоэффективности
- •4.2.2. Планирование и определение целей и задач
- •4.2.2.1. Постоянное улучшение экологической результативности
- •4.2.2.2. Выявление аспектов энергоэффективности установки и возможностей для энергосбережение
- •4.2.2.3. Системный подход к менеджменту энергоэффективности
- •4.2.2.4. Установление и пересмотр целей и показателей в области энергоэффективности
- •4.2.2.5. Сравнительный анализ
- •4.2.3. Энергоэффективное проектирование (ЭЭП)
- •4.2.4. Повышение степени интеграции технологических процессов
- •4.2.5. Поддержание поступательного развития инициатив в области энергоэффективности
- •4.2.6. Поддержание уровня квалификации персонала
- •4.2.7. Эффективный контроль технологических процессов
- •4.2.8. Техническое обслуживание
- •4.2.9. Мониоринг и измерения
- •4.3. Наилучшие доступные технологии обеспечения энергоэффективности энергопотребляющих систем, технологических процессов, видов деятельности и оборудования
- •4.3.1. Сжигание
- •4.3.2. Паровые системы
- •4.3.3. Утилизация тепла
- •4.3.4. Когенерация
- •4.3.5. Электроснабжение
- •4.3.6. Подсистемы с электроприводом
- •4.3.7. Системы сжатого воздуха
- •4.3.8. Насосные системы
- •4.3.9. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ)
- •4.3.10. Освещение
- •4.3.11. Процессы сушки, сепарации и концентрирования
- •5. Новые технологии обеспечения энергоэффективности
- •5.1. Беспламенное сжигание (беспламенное окисление)
- •5.2. Сжатый воздух как средство хранения энергии
- •6. Заключительные замечания
- •6.1. Временные рамки и основные этапы подготовки настоящего документа
- •6.2. Источники информации
- •6.3. Степень консенсуса
- •6.4. Пробелы и дублирование информации. Рекомендации по дальнейшему сбору информации и исследованиям
- •6.4.1. Пробелы и дублирование информации
- •6.4.3. Конкретная производственная информация
- •6.4.3. Направления дальнейших исследований и практической деятельности
- •6.5. Пересмотр настоящего документа
- •Источники
- •Глоссарий
- •7. Приложения
- •7.1. Энергия и законы термодинамики
- •7.1.1. Общие принципы
- •7.1.1.1. Описание систем и процессов
- •7.1.1.2. Формы энергии и способы ее передачи
- •7.1.2. Первый и второй законы термодинамики
- •7.1.2.1. Первый закон термодинамики: баланс энергии
- •7.1.2.2. Второй закон термодинамики: энтропия
- •7.1.2.2.2. Баланс энтропии для закрытой системы
- •7.1.2.3. Баланс энтропии для открытой системы
- •7.1.2.4. Анализ эксергии
- •7.1.3. Диаграммы свойств, таблицы свойств, базы данных и программы
- •7.1.3.1. Диаграммы свойств
- •7.1.3.2. Таблицы свойств, базы данных и программное моделирование
- •7.1.3.3. Источники неэффективности
- •7.1.4. Использованные обозначения
- •7.1.4.1. Библиография
- •7.2. Примеры термодинамической необратимости
- •7.2.1. Пример 1. Дросселирование
- •7.2.2. Пример 2. Теплообменники
- •7.2.3. Пример 3. Процессы перемешивания
- •7.3. Примеры анализа энергоэффективности производства
- •7.3.1. Производство этилена методом парового крекинга
- •7.3.2. Производство мономера винилацетата (МВА)
- •7.3.3. Горячая прокатка стали
- •7.4. Примеры внедрения систем менеджмента энергоэффективности
- •7.5. Примеры энергоэффективных технологических процессов
- •7.6. Пример подхода к поступательному развитию инициатив в сфере энергоэффективности: «совершенство в производственной деятельности»
- •7.7. Мониторинг и измерения
- •7.7.1. Количественные измерения
- •7.7.2. Оптимизация использования энергоресурсов
- •7.7.3. Энергетические модели, базы данных и балансы
- •7.8. Другие инструменты аудита и поддержки мероприятий по повышению энергоэффективности на уровне предприятия
- •7.8.1. Инструменты аудита и менеджмента энергоэффективности
- •7.9. Сравнительный анализ
- •7.9.1. Нефтеперерабатывающие заводы
- •7.9.2. Австрийское энергетическое агентство
- •7.9.3. Схема для норвежских МСП
- •7.9.4. Соглашения о сравнительном анализе в Нидерландах
- •7.9.5. Сравнительный анализ в стекольной промышленности
- •7.9.6. Распределение энергозатрат и выбросов CO2 между различными видами продукции в сложном последовательном процессе
- •7.10. Примеры к главе 3
- •7.10.1. Паровые системы
- •7.10.2. Утилизация отходящего тепла
- •7.11. Мероприятия на стороне потребителя
- •7.12. Энергосервисные компании
- •7.13. Сайт Европейской комиссии, посвященный вопросам энергоэффективности и Национальные планы действий государств-членов
- •7.14. Европейская схема торговли квотами (ETS)
- •7.15. Оптимизация транспортных систем
- •7.15.1. Энергоаудит транспортных систем
- •7.15.2. Менеджмент энергоэффективности автомобильного транспорта
- •7.15.3. Улучшение упаковки с целью оптимизации использования транспорта
- •7.16. Европейский топливный баланс
- •7.17. Коррекция коэффициента мощности при электроснабжении

Использование: |
Все системы |
3.6.4 |
|
• |
жесткого соединения там, |
|
|
|
где это возможно; |
|
|
• |
синхронных или зубчатых |
|
|
|
ременных передач вместо |
|
|
|
обычных клиновидных; |
|
|
• |
косозубой цилиндрической |
|
|
|
передачи вместо червячной |
|
|
Ремонт двигателя с обеспечением |
При проведении ремонта |
3.6.5 |
|
энергоэффективности или замена на |
|
|
|
ЭЭД |
|
|
|
Перемотка: отказ от перемотки и |
При проведении ремонта |
3.6.6 |
|
замена на ЭЭД, или обращение к |
|
|
|
сертифицированной организации, |
|
|
|
осуществляющей ремонт с |
|
|
|
обеспечением энергоэффективности |
|
|
|
Контроль качества |
С учетом затрат за время жизненного |
3.5 |
|
электроснабжения |
цикла |
|
|
Эксплуатация и ТО системы |
|
|
|
Смазка, регулировка, настройка |
Все системы |
2.9 |
1Примечание: Вопросы воздействия на различные компоненты окружающей среды и применимости, а также экономические аспекты обсуждаются в разделе 3.6.7
Таблица 4.5: Методы повышения энергоэффективности электродвигателей
3. после оптимизации энергопотребляющих систем, оптимизация оставшихся (неоптимизированных) двигателей с использованием методов, перечисленных в табл. 4.5 и следующих критериев:
i.оставшиеся двигатели, эксплуатируемые более 2000 часов в год, являются приоритетными для замены на ЭЭД;
ii.для приводов, эксплуатируемых с переменной нагрузкой, функционирующих с мощностью менее 50% максимальной более 20% времени эксплуатации, время работы которых превышает 2000 часов в год, следует рассмотреть возможность замены приводами переменной скорости.
4.3.7. Системы сжатого воздуха
Сжатый воздух широко применяется как компонент технологических процессов, а также в качестве энергоносителя, энергия которого легко преобразуется в механическую. Сжатый воздух особенно часто используется там, где существует риск взрыва, возгорания и т.д. При применении сжатого воздуха в качестве неотъемлемого компонента технологического процесса (например, для производства азота с целью создания инертной атмосферы, а также дутья, литья или перемешивания) во многих случаях оценка КПД его использования затруднительна. Иногда применение сжатого воздуха может иметь низкий КПД, например, при использовании небольших сборочных инструментов с пневмоприводом. В таких случаях можно рассмотреть возможность смены типа привода (см. раздел 3.7), если этому не препятствуют соображения здоровья и безопасности на производстве.
25. НДТ состоит в оптимизации систем сжатого воздуха при помощи методов, перечисленных в табл. 4.6, в соответствии с условиями применимости:
|
|
Раздел |
Метод |
Применимость |
настоящего |
|
|
документа |
Проектирование, установка или модернизация |
системы |
|
Оптимизация общего устройства системы, |
Новая система или значительная модернизация |
3.7.1 |
включая использование нескольких уровней |
|
|
давления |
|
|
Модернизация компрессора |
Новая система или значительная модернизация |
3.7.1 |
317
Улучшение процессов охлаждения, сушки и |
Этот метод не включает более частую замену |
3.7.1 |
фильтрации сжатого воздуха |
фильтров (см. ниже) |
|
Сокращение фрикционных потерь давления |
Новая система или значительная модернизация |
3.7.1 |
(например, посредством увеличения |
|
|
диаметра трубопроводов) |
|
|
Усовершенствование приводов компрессоров |
Наиболее эффективно в небольших системах (<10 |
3.7.2, 3.7.3, |
(высокоэффективные двигатели) |
кВт) |
3.6.4 |
Усовершенствование приводов компрессоров |
Применимо в системах с переменной нагрузкой. В |
3.7.2 |
(регулирование скорости) |
системах с несколькими приводами целесообразно |
|
|
оборудовать устройством регулирования скорости |
|
|
лишь один из них. |
|
Использование усовершенствованной |
|
3.7.4 |
системы управления |
|
|
Утилизация отходящего тепла для других |
Этот метод приводит к увеличению общего |
3.7.5 |
применений |
количества доступной энергии, но не к сокращению |
|
|
потребления электроэнергии (часть электроэнергии |
|
|
преобразуется в полезное тепло) |
|
Организация забора холодного наружного |
При наличии доступа |
3.7.8 |
воздуха |
|
|
Создание запасов сжатого воздуха вблизи |
Все системы |
3.7.10 |
крупных потребителей с существенно |
|
|
варьирующим уровнем потребления |
|
|
Эксплуатация и ТО системы |
|
|
Оптимизация некоторых конечных устройств |
Все системы |
3.7.1 |
Сокращение утечек воздуха |
Все системы. Наибольшей потенциал |
3.7.6 |
|
энергосбережения |
|
Более частая замена фильтров |
Рассмотреть целесообразность во всех случаях |
3.7.7 |
Оптимизация рабочего давления |
Все системы |
3.7.9 |
Таблица 4.6: Методы повышения энергоэффективности систем сжатого воздуха
4.3.8. Насосные системы
Энергопотребление насосных систем может быть снижено на 30-50% за счет замены оборудования или системы управления (см. раздел 3.8).
К электроприводам насосных систем применима НДТ 24. Однако использование приводов с переменной скоростью (один из важнейших методов оптимизации энергоэффективности насосных систем) упоминается также в табл. 4.7.
26. НДТ состоит в оптимизации насосных систем сжатого воздуха при помощи методов, перечисленных в табл. 4.7, в соответствии с условиями применимости (см. раздел 3.8):
Метод |
Применимость |
Раздел |
Доп. сведения |
|
|
настоящего |
|
|
|
документа |
|
Проектирование |
|
|
|
Выбор насосов оптимальной |
Новые насосы: во всех |
3.8.1, 3.8.2 |
Избыточная мощность |
мощности при установке |
случаях |
|
насосов – крупнейший |
нового оборудования и замена |
Существующие насосы: если |
|
источник |
насосов с избыточной |
оправдано с точки зрения |
|
непроизводительных |
мощностью |
затрат за время жизненного |
|
затрат энергии в насосных |
|
цикла |
|
системах |
Подбор приводов надлежащей |
Новые насосы: во всех |
3.8.2, 3.8.6 |
|
мощности к выбранным |
случаях |
|
|
насосам |
Существующие насосы: если |
|
|
|
оправдано с точки зрения |
|
|
|
затрат за время жизненного |
|
|
|
цикла |
|
|
318
Проектирование |
|
3.8.3 |
|
трубопроводных систем (см. |
|
|
|
«Распределительная |
|
|
|
система» ниже) |
|
|
|
Управление, эксплуатация и ТО |
|
|
|
Система управления и |
Во всех случаях |
3.8.5 |
|
регулирования |
|
|
|
Отключение насосов, в работе |
Во всех случаях |
3.8.5 |
|
которых нет необходимости |
|
|
|
Использование приводов с |
С учетом затрат за время |
3.8.5 |
См. НДТ 24 в разделе 4.3.6 |
переменной скоростью |
жизненного цикла. |
|
|
|
Нецелесообразно при |
|
|
|
постоянных расходах |
|
|
Использование нескольких |
Если обычный расход в |
3.8.5 |
|
насосов (поэтапное |
системе более чем в два |
|
|
задействование мощностей по |
раза меньше требуемой |
|
|
мере необходимости) |
максимальной |
|
|
|
производительности |
|
|
Регулярное ТО. |
|
3.8.4 |
|
При наличии необходимости в |
|
|
|
слишком частом внеплановом |
|
|
|
ТО, проверка на предмет: |
|
|
|
- кавитации; |
|
|
|
- износа; |
|
|
|
- использования |
|
|
|
неподходящих типов насосов |
|
|
|
Распределительная система |
|
|
|
Доведение количества |
Во всех случаях при |
3.8.3 |
|
вентилей и изгибов до |
проектировании и установке |
|
|
минимального значения, |
(а также ремонте и |
|
|
совместимого с удобной |
модернизации). Могут |
|
|
эксплуатацией и ТО системы |
потребоваться консультации |
|
|
|
квалифицированных |
|
|
|
специалистов |
|
|
Недопущение слишком |
Во всех случаях при |
3.8.3 |
|
большого количества изгибов |
проектировании и установке |
|
|
(в особенности, крутых) |
(а также ремонте и |
|
|
|
модернизации). Могут |
|
|
|
потребоваться консультации |
|
|
|
квалифицированных |
|
|
|
специалистов |
|
|
Обеспечение достаточного (не |
Во всех случаях при |
3.8.3 |
|
слишком маленького) |
проектировании и установке |
|
|
диаметра трубопроводов |
(а также ремонте и |
|
|
|
модернизации). Могут |
|
|
|
потребоваться консультации |
|
|
|
квалифицированных |
|
|
|
специалистов |
|
|
Таблица 4.7: Методы повышения энергоэффективности насосных систем
Следует отметить, что управление производительностью при помощи дросселирования связано с меньшими потерями энергии, чем управление при помощи перепусков или полное отсутствие управления. Однако все эти методы сопряжены с непроизводительными затратами энергии, и следует рассмотреть возможности их замены с учетом производительности соответствующего насоса или частоты его использования.
319
4.3.9. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ)
В состав типичной системы ОВКВ входит оборудование, выполняющее все или некоторые из функций, перечисленных ниже:
•производство тепла (котлы, см. раздел 3.2; тепловые насосы, см. раздел 3.3.2 и т.д.)
•производство холода (см. раздел 3.3);
•насосы (см. раздел 3.8);
•теплообменники (см. раздел 3.3.1), передающие тепло системам и технологическим процессам или отводящие от них тепло;
•отопление или охлаждение помещений (см. раздел 3.9.1);
•вытяжная или приточная вентиляция с целью подачи воздуха к теплообменникам или от них и/или из окружающей среды или в окружающую среду (см. раздел 3.9.2).
По данным исследований, около 60% энергопотребления системы ОВКВ приходится на чиллер или тепловой насос, а оставшиеся 40% – на периферийные устройства. Кондиционирование воздуха широко применяется на предприятих Европы, в особенности, на юге континента.
Вентиляция играет важную роль в функционировании многих промышленных предприятий. Она позволяет
•защищать персонал от воздействия загрязняющих веществ и избыточного тепла, образующихся в процессе производства;
•поддерживать в производственных помещениях чистую атмосферу, необходимую для обеспечения надлежащего качества продукции.
Требования к вентиляции могут диктоваться соображениями охраны труда и производственной безопасности, а также потребностями технологических процессов (см. раздел 3.9).
27. НДТ состоит в оптимизации систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха при помощи следующих методов:
•для вентиляции, отопления и охлаждения помещений – методов, перечисленных в таблице 4.8, в соответствии с условиями применимости;
•для производства тепла – см. разделы 3.2 и 3.3.1, а также НДТ 18 и 19;
•для насосных систем – см. раздел 3.8 и НДТ 26;
•для производства холода, чиллеров и теплообменников – см. Справочный документ по промышленным системам охлаждения, а также раздел 3.3 и НДТ 19 в настоящем документе.
|
|
Раздел |
Метод |
Применимость |
настоящего |
|
|
документа |
Проектирование и управление |
|
|
Общее устройство системы. Выбрать и |
Новая система или значительная модернизация. В |
3.9.1, 3.9.2.1 |
оборудовать по отдельности участки, |
существующей системе – с учетом затрат за время |
|
обслуживаемые: |
жизненного цикла |
|
- общеобменной вентиляцией; |
|
|
- местной вентиляцией; |
|
|
- технологической вентиляцией |
|
|
Оптимизация количества, формы и размера |
Новая система или модернизация |
3.9.2.1 |
воздухозаборников |
|
|
Использование вентиляторов: |
Экономически эффективно во всех случаях |
3.9.2.1, 3.9.2.2 |
- с высоким КПД; |
|
|
- имеющих оптимум эффективности при |
|
|
требуемой производительности |
|
|
320
Эффективное управление расходом воздуха |
Новая система или значительная модернизация |
3.9.2.1 |
(в т.ч. рассмотрение вопроса о |
|
|
целесообразности приточно-вытяжной |
|
|
вентиляции) |
|
|
Устройство системы воздуховодов: |
Новая система или значительная модернизация |
3.9.2.1 |
- воздуховоды достаточного диаметра; |
|
|
- воздуховоды круглого сечения; |
|
|
- отсутствие передачи воздуха на большие |
|
|
расстояния, а также препятствий для |
|
|
движения воздуха (крутых изгибов, сужений и |
|
|
т.д.) |
|
|
Оптимизация электродвигателей, |
Во всех случаях. Целесообразность замены |
3.9.2.1, 3.9.2.2, |
рассмотрение возможности для установки |
существующих двигателей – с учетом сокращения |
3.6, 3.6.3, 3.6.7 |
приводов переменной скорости |
затрат за время жизненного цикла |
и НДТ 24 |
Использование автоматизированной системы |
Новая система или значительная модернизация – |
3.9.2.1, 3.9.2.2 |
управления. Интеграция с централизованной |
во всех случаях. В существующих системах – если |
|
системой управления техническими службами |
технически осуществимо и экономически |
|
здания |
целесообразно |
|
Интеграция воздушных фильтров в систему |
Новая система или значительная модернизация. |
3.9.2.1, 3.9.2.2 |
воздуховодов и утилизация тепла отводимого |
Существующая система – с учетом экономического |
|
воздуха (теплообменники) |
эффекта за время жизненного цикла. Следует |
|
|
принять во внимание следующие вопросы: |
|
|
тепловой КПД, потеря давления, необходимость |
|
|
регулярной очистки фильтров и теплообменных |
|
|
поверхностей |
|
Сокращение потребностей в |
Рассмотреть возможность во всех случаях. |
3.9.1 |
отоплении/охлаждении посредством: |
Реализация – в случае экономической |
|
- теплоизоляции зданий; |
целесообразности |
|
- эффективного остекления; |
|
|
- ограничения инфильтрации воздуха; |
|
|
- автоматического закрытия дверей; |
|
|
- дестратификации; |
|
|
- задания пониженного уровня температуры в |
|
|
нерабочее время (посредством |
|
|
программирования системы управления); |
|
|
- уменьшения (для отопления) или |
|
|
увеличения (для охлаждения) заданного |
|
|
уровня температуры |
|
|
Повышение энергоэффективности систем |
Рассмотреть возможность во всех случаях. |
3.9.1 |
отопления посредством: |
Реализация – в случае экономической |
|
- утилизации и использования отходящего |
целесообразности |
|
тепла (см. раздел 3.3.1); - - использования |
|
|
тепловых насосов; |
|
|
- применения лучистых и локальных систем |
|
|
отопления в сочетании с пониженной |
|
|
температурой в помещениях, где отсутствуют |
|
|
рабочие места |
|
|
Повышение энергоэффективности систем |
Применимо при определенных условиях |
3.9.3 |
охлаждения за счет использования |
|
|
естественного охлаждения |
|
|
Эксплуатация и ТО |
|
|
Отключение вентиляции и сокращение |
Во всех случаях |
3.9.2.2 |
расхода воздуха там, где это возможно |
|
|
Обеспечение герметичности системы, |
Во всех случаях |
3.9.2.2 |
проверка соединений |
|
|
Проверка сбалансированности системы |
Во всех случаях |
3.9.2.2 |
Оптимизация расхода воздуха |
Во всех случаях |
3.9.2.2 |
321