Виды и условия выбора принципиальных схем энергообеспечения промышленных предприятий

Производственные процессы, применяемые в отдельных отраслях промышленности по виду и назначению энергии могут быть:

а) силовые процессы (процессы по механической обработке и перемещ. материалов, такие как привод станков и прокатных станов, насосов, компрессоров и т.д.)

б) Высокотемпературные процессы, требующие затрат тепла высокого потенциала, получаемого за счет сжигания топлива либо на основе применения электроэнергии (такие как термическая обработка металлов),

в) Средние и низкотемпературные процессы, кот-е м. б. обеспечены паром и горячей водой (технологические процессы нагрева, сушки, дистилляции)

г) Осветительные процессы.

Основные факторы, влияющие на выбор рациональных схем электроснабжения и теплоснабжения предприятий:

А) Условие размещения данного пром-го предпр-я по отношению к границам действующих районных электроэнергетических систем. Если предпр-е находиться в пределах действия этих систем, то электрогенерирующая установка явл-ся элементом районной эл.-эн. системы, и следовательно параметры, рациональная мощность и режим исп-я такой установки определяется условиями развития данной районной системы. В этом случае рациональная схема энергосн-я предприятия выбирается на основании разработки рациональной схемы теплоснабжения предприятия.

При расположении предприятия вне предела действия районных эл.-эн. сист. выбор схемы энергоснабжения предприятия должен производиться исходя из условий оптимального обеспечения промышленной установки как теплового, так и электрического графика нагрузки.

Б) Абсолютная величина, параметры и режим работы теплопотребления, т. е. характер тепловой нагрузки электрогенерирующей установки данного предпр-я. При этом возможны 2 варианта:

1) Предприятие располаг-ся на территории отдаленной от районов городских застроек. Тогда возможная тепловая нагрузка пром-ой электрогенерирующей установки ограничивается потребностью в тепле данного предпр-я и его поселка

2) Предприятие располаг-ся в городском районе или рядом с др. предпр-м. Тогда теплоснабжение может осуществляться по одной из 2-х схем: – собственная ТЭЦ или котельная, которая одновременно обслуживает теплом смежные предприятия или районы города (в этом случае пром-ая ТЭЦ превращается в ТЭЦ районного значения); – данное предприятия получает тепло и энергию от других предприятий или районной ТЭЦ.

В) Условие, характер, наличие и возможный уровень исп-я ВЭР данного или смежного предприятий.

Последовательность выбора рациональной схемы электро- и теплоснабжения предпр-я: 1)Выбор рационального вида энергии и вида привода для основных групп потребителей. 2)Определение расхода тепла, его параметры и характерных режимов теплосн-я отдельных групп потребителей.

3)Определение характера возможного использования тепла ВЭР и выбор рациональных схем.

4)Определение параметров теплоносителей и тепловой нагрузки, режима отпуска тепла от пром-ой ТЭЦ.

5)Выбор оптимального соотношения электрической и тепловой мощности ТЭЦ (при условии постройки ТЭЦ);

6)Выбор основного оборудования ТЭЦ и их режимы загрузки и использования.

Составляющие теплового баланса здания, физический смысл каждой из них. Основные принципы энергосбережения в зданиях и сооружениях. Классификация энергетических балансов, потерь энергии.

В течение отопительного периода вследствие разницы между температурой внутреннего воздуха здания и наружного воздуха происходят потери тепла:

· трансмиссионные - через наружные ограждающие конструкции;

· связанные с воздухообменом - за счет подогрева до температуры внутреннего воздуха поступающего через неплотности или открытые окна и двери холодного наружного воздуха.

Часть этих потерь восполняется за счет:

· теплопоступления от внутренних источников (электрические, осветительные приборы, потребление горячей воды, люди и т.д.);

· воздействия солнечной радиации на здание, особенно через окна.

Остальные теплопотери должна восполнить система отопления. Тепловой баланс здания можно записать в следующем виде:

Q_от = Q_т + Q_в – (Q_быт –Q_сол)n,

где Q_от ‑ реальное использование тепловой энергии в здании;

Q_т ‑ общие теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции;

Q_в ‑ теплопотери, связанные с воздухообменом;

Q_быт ‑ теплопоступления от внутренних источников в здании;

Q_сол ‑ теплопоступления от солнечной радиации;

n ‑ коэффициент, учитывающий способность ограждающих конструкций здания аккумулировать или отдавать тепло.

 

В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем является поиск энергосберегающих мероприятий и инженерных решений по созданию ограждающих конструкций зданий и сооружений с минимальными тепловыми потерями. Большую роль в этом играют создание новых строительных, теплоизоляционных, облицовочных материалов и изделий, а также разработка новых методов определения теплофизических свойств (ТФС) материалов. Новые методы расчета ТФС материалов и изделий позволят эффективно оценить тепловой и воздушный режим зданий различного назначения.

Оценка энергоэффективности зданий и сооружений проводится на основании энергетического паспорта здания или сооружения. Типовой энергетический паспорт здания или сооружения должен включать:

• климатологические характеристики города (района) объекта, длительность отопительного периода, расчетную температуру внутреннего и наружного воздуха помещений;

• геометрические размеры здания или сооружения и его ориентацию по сторонам света, его этажность и объем, площадь наружных ограждающих конструкций, внутренних помещений, а также пола первого этажа и потолка последнего этажа отапливаемых помещений;

• сведения о теплотехнических свойствах ограждающих конструкций здания или сооружения, термическом сопротивлении теплопередачи отдельных элементов многослойной системы ограждений и здания в целом;

• сведения о системах водоснабжения, отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, кондиционирования воздуха – системах обеспечения микроклимата помещений и способах их регулирования;

• данные о системах электроснабжения и освещения здания;

• нормативные характеристики удельных расходов энергии.