Обследование топливно-энергетических потоков на объектах.

 

Для оценки эффективности преобразования одного вида энергии в другой, а также для определения общего потребления энергии энергоаудитору 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.

Анализ потоков энергии в теплообменнике

 

 

На этом рисунке представлена установка недорогого счетчика холодной воды, что дает возможность измерять потребления воды и энергии. Потребление воды учитывается счетчиком, а энергопотребление можно вычислить как произведение количества воды на теплоемкость и на разницу температур (заданная температура на выходе минус температура входной холодной воды). Это произведение отвечает количеству теплоты пара, равного сумме поглощенного водой тепла и потерь тепла в окружающую среду.

 

Анализ потоков энергии в холодильной установке.

Система охлаждения реализует цикл преобразования энергии, в котором количество тепла, что выводится конденсатором и за счет поверхностных потерь, равняется количества энергии, поглощенной испарителем и представленной в компрессор. Таким образом, измерив любые два из этих компонентов, мы можем вычислить третий. Этим мы не только определим общее количество потребленной энергии, но и узнаем, насколько доброе работает система.
На рис.3.13 показана парокомпрессорная система охлаждения, в которой для охлаждения используется холодная вода, а также показанная градирня водного охлаждения открытой циркуляции, в которой, как средство эффективного охлаждения конденсатора, используется принцип паропоглощения. Энергоаудитору следует сосредоточить внимание на операционной эффективности системы, в частности, на расчете коэффициента эффективности системы и эффективности работы стояка водного охлаждения.

В этом примере 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. Его вычисление осуществляют умножением теплоемкости воды на массу воды, которая определяется на основе разности давлений на входе и выходе помпы (или за показами не врезанного в сеть счетчика воды) на разность температур. Отношение выделенного тепла к потребленной электроэнергии обозначают коэффициентом теплопроизводительности. Коэффициент охлаждения – это отношение тепла охлаждения к количеству электроэнергии. Таким образом, мы можем сравнить рассчитанные коэффициенты с коэффициентами, которые базируются на данных предприятия. Это поможет определить операционную эффективность и обнаружить резервы сбережения. Другая область обследования - это сама градирня водного охлаждения. В этом случае следует измерять параметры охладительного воздуха и воздуха, который нагнетается из вершины градирни с учетом показов сухого и смоченного термометров. Если разность температур охлажденной воды, которая возвращается в конденсатор, и воздухом окружающей среды по показанию смоченного термометра лежат в границах 2°С, то это для многих систем является показателем высокой эффективности. Относительная влажность воздуха, который входит в градирню составлять около 70-90%. Если влажность меньшая, то это свидетельствует об избыточной искусственной вентиляцией (если такая имеется) относительно количества воды, которое нужно охладить, или о том, что градирня требует ремонта, а именно, модернизации системы распыливания воды и поверхностей теплопередачи. Если влажность превышает приведенную раньше, то это свидетельствует о том, что в градирню водного охлаждения подается недостаточно воздух, за исключением случаев, если высокая влажность есть результатом очень высокой влажности окружающей среды.

 

Оценка потоков жидкостей и газов за экономической скоростью в трубопроводах.

В правильно спроектированных установках жидкости и газы перемещаются в трубопроводах с экономически целесообразной скоростью (табл.3.10), что разрешает оценить затрату с размерами трубопроводов.
Таблица 3.10. Диапазон экономически целесообразных скоростей в трубопроводах (м/с)

Вещество	Низкое давление (0-0,8 МПа)	Высокое давление > 0,8 МПа
Вода	1,5-2,0	3,0
Природний газ, воздух	6,0-7,0	12,0-13,0
Влажный пар	20,0	25,0
Сухой насыщенный пар	28,0-30,0	40,0-43,0
Перегретый пар	40,0	55,0

Для оценки объемного расхода Q_v необходимо знать внутренний диаметр трубы d (м). При скорости (м/с) Q_v определятся по формуле: Q_v = Vпd² / 4 (м³/с)

Массовый расход Q_м для жидкости с плотностью (кг/м³) определятся по формуле: Q_м = Q_v (кг/с).