Основы энергосбережения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задача 1

Здание старой постройки не удовлетворяет современным теплотехническим требованиям, что приводит к значительным потерям теплоты через наружные стеновые ограждения толщиной ?с с коэффициентом теплопроводности ?с. После утепления здания теплоизоляционным материалом с коэффициентом теплопроводности ?и термическое сопротивление наружной стены R стало соответствовать нормативу. Во время отопительного сезона, длящегося с октября по апрель, температура помещения поддерживается равной tп=21 °С, средняя температура наружного воздуха самого холодного месяца года равна tн. Коэффициенты теплоотдачи со стороны помещения и наружного воздуха соответственно равны ?п и ?н. Определить толщину изоляции и экономию условного топлива за отопительный сезон после реконструкции здания, приходящейся на 1 м2 ограждения. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 2.

Решение: Определим толщину изоляционного материала из уравнения термического сопротивления:

R = => ?и =

?и = = 0,18 м

Определим теплопередачу старой постройки и после утепления здания:

Q =

Q = = 80,16 Вт

Qи =

Qи = = 10,08 Вт

Определим экономию условного топлива:

В =

В = = 43,81 кг у.т.

где ? = 212?24 = 5088ч - продолжительность отопительного периода.

Ответ: ?и = 0,18 м, В = 43,81 кг у.т.

Задача 2

В системе вентиляции во время отопительного сезона, длительность которого определяется как в задаче 1, свежий приточный воздух нагревается в калорифере и подается в цех. В калорифере греющей средой является вода, подаваемая из котельной с КПД ?x. Вытяжной воздух удаляется с расходом Gв и температурой tв=25?С. Для снижения потребления теплоты на подогрев воздуха в системе вентиляции установили теплообменник-утилизатор с КПД ?у. После утилизации теплоты, содержащейся в удаляемом вытяжном воздухе, он стал поступать в окружающую среду с температурой tв2. Определить годовую экономию топлива и денег на его закупку после установки утилизатора. Коэффициент использования теплоты, выработанной в утилизаторе, равен ?. Теплоемкость воздуха равна 1,01 кДж/(кг?К), а плотность рассчитывается по формуле ?в=1,3-0,00481t кг/м3. В качестве топлива в котельной используется природный газ с теплотой сгорания 34,5 МДж/м3 и стоимостью Ц. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 3.

Рассчитаем плотность по формуле:

?в=1,3-0,00481t

?в=1,3-0,00481?25 = 1,18 кг/м3

Количество потребляемой теплоты определим по формуле:

Q = G?вср

Q = 18000?1,18?1,01 = 815191,2 кДж/ч где ср - теплоемкость воздуха. Расход теплоты в утилизационной установке определим по формуле:

QT = Q?y

QT = 815191,2?0,66 = 538026,19 кДж/ч

Использование тепловых ВЭР определим по формуле:

Qи = ?QТ

Qи = 0,82?538026,19 = 441181,48 кДж/ч

Годовая экономия топлива составит:

Вг =

Вг = = 72294,09 м3

где ? = 212?24 = 5088ч - продолжительность отопительного периода,

- теплота сгорания природного газа.

Годовая экономия денег:

И = ВгЦ

И = 72294,09?90 = 6506468,1 у.е.

Ответ: Вг = 72294,09 м3, И = 6506468,1 у.е.

Задача 3

В процессе модернизации системы освещения лампы накаливания были заменены на энергосберегающие компактные люминесцентные лампы без изменения светового потока Ф.

Источники света лампы накаливания и люминесцентные лампы соответственно характеризуются энергопотреблением Рн и Рл, стоимостью Сн, и Сл, сроком службы ?н = 1000 ч и ?л. Цена электроэнергии Цэ=0,05 у.е./кВт?ч.

Среднее время эксплуатации ламп составляет 24 дня в месяц и ? часов в день. Определить световую отдачу источников света, экономию текущих расходов и электроэнергии за период ?л, а также срок окупаемости проекта за счет внедрения энергоэффективного источника света. Коэффициент, учитывающий снижение светового потока лампы в течение срока ее службы, принимается равным единице. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 4.

Световая отдача источников света:

Н =

Нн = = 12 лм/Вт

Нл = = 36 лм/Вт

Потребление электроэнергии за заданный период:

Wн = Рн?л

Wн = 150?14000 = 2100000 Вт/ч = 2100 кВт/ч

Wл = 50?14000 = 700000 Вт/ч = 700 кВт/ч

Экономия электроэнергии:

?W = Wн(1 - КисКэл)

Кис =

?W = Wн(1 - Кэл)

?W = 2100(1 - 1?) = 1407 кВт/ч

Стоимость потребляемой электроэнергии за заданный период:

И = WЦ

Ин = 2100?0,05 = 105 у.е.

Ил = 700?0,05 = 35 у.е.

Текущие расходы за заданный период:

Sн =

Sн = = 114,8 у.е.

Sл = =

Sл = = 52 у.е.

Экономия текущих расходов:

?S = Sн - Sл

?S = 114,8 - 52 = 62,8 у.е.

Срок окупаемости:

Ток =

Ток = = 5,75 лет

Ответ: Нн = 12 лм/Вт, Нл = 36 лм/Вт, ?W = 1407 кВт/ч, ?S = 62,8 у.е., Ток = 5,75 лет.

Задача 4

изоляционный электроэнергия термический проект рентабельность

Проводится конкурс энергосберегающих проектов. На рассмотрение поступило два проекта. Первый с объемом инвестиций И1=50000 y.e., а второй с И2=45000 у.е.. Для каждого из проектов известны годовые объемы поступлений денежных средств П1 и П2, норма дисконта r1 и r2, расчетный срок амортизации Т1и Т2, индекс инфляции i1 и i2. Требуется выбрать проект для исполнения на основе показателей: период окупаемости, учетная норма прибыли, чистая текущая ценность, внутренняя норма рентабельности и индекс рентабельности. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 5.

Решение:

Период окупаемости:

Ток =

Ток1 = = 4,55 лет

Ток2 = = 7,5 лет

Учетная норма прибыли:

УНП =

УНП1 = = 17,65%

УНП2 = = 7,45%

Чистая текущая ценность:

ЧТЦ = ТЦ - И

ТЦ = П?

at =

ЧТЦ = П? - И

ЧТЦ1 = 11000? - 50000 = 16687,5 у.е.

ЧТЦ2 = 6000? - 45000 = 268,2 у.е.

Внутренняя норма рентабельности:

ri+1 =

ri+1 =

ВНР1 = 0,218

ri+1 =

ВНР2 = 0,107 Индекс рентабельности:

ИР =

ИР =

ИР1 = = 1,33

ИР2 = = 1,006

Оба проекта прибыльны, но так как первый проект прибыльней, то он и будет принят.

Ответ: для исполнения будет выбран первый проект.

В зависимости от масштабов предприятия или организации, где работает студент, необходимо провести экспресс-энергоаудит для предприятия в целом, цеха или участка и привести схему потребления энергии. На схеме должны быть указаны потоки энергии, ее параметры, для каких целей она используется, в какие виды преобразуется и наличие системы учета. Описывая схему, следует уделить внимание эффективности использования энергии, как их уменьшить и какие затраты для этого необходимы, могут ли энергетические отходы использоваться в качестве вторичных энергетических ресурсов.

В качестве предприятия для проведения экспресс-энергоаудита я принимаю свою однокомнатную квартиру.

В представленной схеме электрическая энергия используется для осветительных и бытовых приборах. Повысить эффективность освещения можно заменив лампы накаливания компактными люминесцентными лампами, что приведет к снижению потребления электроэнергии в 4 раза. Эффективность бытовых приборов можно увеличит за счет их замены на более новые с меньшим потребление энергии и более высоким КПД. Для отопления используется сетевая вода из котельной. Повысить эффективность использования отопления можно за счет уменьшения теплопотерь через окна и стены, регулирования потока воды. Окна заменить на трехкаменрные стеклопакеты, что даст уменьшение теплопотерь 70%. Стены утеплить плитными теплоизоляционными материалами, что снизит теплопотери на 60%. В качестве регулятора сетевой воды применить радиаторный терморегулятор. Эффективность горячего водоснабжения можно повысит за счет более экономного его использования мыть посуду в мойке, а не под протоком воды. Бытовые отходы могут использоваться для получения энергии после переработки.

Имеется ли на вашем предприятии или организации отдел энергосбережения? Если имеется, опишите, какие функции на него возлагаются. Если нет, проанализируйте возможность и необходимость внедрения энергетического менеджмента на предприятии.

Целью внедрения системы энергетического менеджмента является повышение устойчивости (в том числе финансовой) предприятия, улучшение его конкурентных позиций как через снижение издержек и себестоимости продукции, так и через повышение эффективности менеджмента в целом.

Какие задачи решает внедрение системы энергетического менеджмента на предприятии?

- появление нового пласта управления компанией - управления потреблением энергии

- вовлечение в этот процесс управленцев (руководителей подразделений), традиционно не задействованных в решении энергетических задач предприятия

- создание путем регламентов, стандартов и документированных процедур такой системы управления энергией и энергозатратами на предприятии, которая обеспечит устойчивость и корректность принятия решений в меняющихся условиях.

Литература

1. Андрижевский А.А., Володин В.И. Энергосбережение и энергетический менеджмент. Метод. пособие. - Минск :БГТУ,1999

2. Володин В.И. Энергосбережение. Учеб. пособие.- Минск: БГТУ, 2001

3. Основы энергосбережения: Курс лекций/Под ред. Н.Г. Хутской. - Минск, 1999

Размещено на Allbest.ru