|
| |
|
Главная страница -> Переработка мусора
Освещение. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов. СтроительствоВ. П. Фролов, генеральный директор, С. Н. Щербаков, главный инженер, ГУП «Мосгортепло», М. В. Фролов, генеральный директор ООО «Теплоучет Сервис», А. Я. Шелгинский, докт. техн. наук, профессор ГОУВПО «МЭИ ТУ» ГУП «Мосгортепло» эксплуатирует более 5 000 тепловых пунктов, 5 000 км тепловых вводов и разводящих тепловых сетей, обеспечивает более 22 000 жилых домов и административных зданий отоплением, холодной и горячей водой, затрачивая более 35,5 млн Гкал/год теплоты и 410 млн кВт•ч/год электроэнергии. В связи с этим на предприятии значительное внимание уделяется вопросам энергосбережения и, в частности, использованию тепловых насосов в условиях работы ГУП «Мосгортепло». Последнее время теплонасосным установкам (ТНУ) уделяется много внимания [1–11]. Эффективность их использования зависит от многих факторов, таких как: температурные уровни источника теплоты и потребителя, соотношение тарифов на теплоту и используемую энергию, уровень цен на используемую теплоту от источника (если необходимо за нее платить), тип использования привода компрессора и т. д. Под эффективностью в данной работе понимается превышение стоимости замещаемой теплоты (от другого источника) над энергетическими затратами ее производства в ТНУ. Она является основой для определения реального экономического эффекта при использовании ТНУ с учетом капитальных, эксплуатационных и других затрат, сроков их окупаемости, себестоимости произведенной теплоты, получения дополнительной прибыли и т. д. Рисунок 1. Рассматриваемые варианты схем включения ТНУ в централизованную систему теплоснабжения На рис. 1 представлены некоторые возможные схемы включения ТНУ с электроприводом в централизованную систему теплоснабжения. Рассматривается несколько вариантов. Используется теплота низкопотенциального источника для подачи ее в испаритель ТНУ и возможность догрева воды для ГВС после конденсатора ТНУ водой из подающего трубопровода тепловой сети. Подача теплоты к испарителю ТНУ возможна непосредственно теплоносителем источника теплоты или с использованием промежуточного теплоносителя, циркулирующего под воздействием насосов с механическим приводом, или с использованием тепловых труб (ТТ). Рисунок 2. Принципиальная схема термодинамических процессов, происходящих в элементах ТНУ Конструкция ТТ для передачи теплоты от источника к испарителю ТНУ – конструкция гравитационной ТТ (термосифона) схематично представлена на рис. 1. Аналогичная была рассчитана и спроектирована по методике, изложенной в [12, 13], при непосредственном участии авторов этих работ реализована в 1981 году недалеко от Неаполя (Италия) для прямого теплоснабжения жилого здания с использованием теплоты термальных вод. На рис. 2 в Т–S диаграмме показана принципиальная схема процессов, происходящих в эле-ментах ТНУ. Подведенная теплота к испарителю ТНУ используется для испарения хладагента (рабочего теплоносителя ТНУ); процесс 5–1 кДж/кг. Рисунок 3. Влияние коэффициента трансформации теплоты, тарифов на электроэнергию и замещаемую теплоту на эффективность использования ТНУ: а) ЦЭ = 1,0 руб./(кВт•ч); б) ЦЭ = 1,5 руб./(кВт•ч) Далее пары хладагента сжимаются в компрессоре КМ (рис. 1, 2, процесс 1–2). При этом затрачивается внутренняя работа компрессора lВ, определяемая разностью энтальпий между точками 2’–1, деленной на адиабатный КПД компрессора (кДж/кг). После компрессора пары хладагента поступают в конденсатор КТНУ, конденсируются и затем конденсат охлаждается в переохладителе (рис. 1). Количество полученной теплоты для системы ГВС определяется разностью энтальпий между точками 2–4 (кДж/кг). Рисунок 4. Влияние температуры источника теплоты и температуры теплоносителя после ТНУ на коэффициент трансформации теплоты m В зависимости от величины tВ2 (рис. 1) переохладитель конденсата может не использоваться или выполняться воедино с конденсатором. При таком включении возможны варианты: когда tВ4 = tВ5, т. е. вода для ГВС полностью нагревается в ТНУ до требуемой температуры, или частично до некоторой величины tВ4 и далее догревается до tВ5 в теплообменнике с использованием теплоты сетевой воды подающего трубопровода. Подключение теплообменника может быть параллельным или последовательным к системе отопления в зависимости от конкретных условий. Доля теплоты, переданной ТНУ (Q’ТНУ), в этом случае определяется отношением разности температур между tВ4 и tВ2 к полному перепаду температур (tВ5 – tВ2). После переохладителя хладагент дросселируется в дросселе (рис. 1, 2, процесс 4–5). Рисунок 5. Влияние стоимости замещаемой теплоты на эффективность работы ТНУ для различных температур источников теплоты Коэффициент трансформации (преобразования) теплоты µ определяется отношением полученной теплоты qГВС к затраченной работе lКМ = lВ/hЭМ; hЭМ – электромеханический КПД привода. Для анализа эффективности использования ТНУ в рассматриваемой схеме включения, на основе энергетического баланса цикла ТНУ и при переходе к стоимостным показателям, в данной работе получено соответствующее соотношение, в котором используются: ЦТ – удельная стоимость используемой теплоты сетевой воды (руб./Гкал); ЦЭ – удельная стоимость используемой электроэнергии (руб./Гкал). В работе для наглядности используются размерности, пока еще широко применяемые во многих организациях: кВт•ч, Гкал; 1 кВт•ч = 3 600 кДж = 0,859•10-3 Гкал; 1 руб./(кВт•ч) = 1 164 руб./Гкал. Рисунок 6. ВЭффективность использования ТНУ в зависимости от доли ее выработки в сравнении со стоимостью теплоты от других источников На рис. 3 представлено влияние удельной стоимости замещаемой теплоты при использовании ТНУ (при Q’ТНУ = 1), коэффициента трансформации теплоты, удельной стоимости используемой электроэнергии на эффективность использования ТНУ в рассматриваемых случаях. Все расчеты, в качестве примера, приводятся для рабочего теплоносителя ТНУ хладона R-22 и соответствующих взаимосвязей: µ = f (tВ4, tВ2, tИСТ) [11]. Как видно из рисунка, при увеличении коэффициента трансформации теплоты, уменьшении стоимости электроэнергии, увеличении стоимости теплоты, замещаемой ее выработкой ТНУ эффективность использования ТНУ резко возрастает. Рисунок 7. Влияние соотношения тарифов на электроэнергию и теплоту на эффективность работы ТНУ с электроприводом при hЭМ = 1 При уменьшении разности температур Dt = (tВ4 - tИСТ) коэффициент трансформации теплоты увеличивается (рис. 4), т. к. уменьшаются затраты энергии на привод компрессора (рис. 2, процесс 1–2а). Это приводит к увеличению эффективности использования ТНУ. На рис. 5 показано влияние температуры источника теплоты на эффективность работы ТНУ при tВ4 = = tВ5, т. е. Q’ТНУ = 1. Но с уменьшением температуры tВ4 возникает необходимость догревать воду для системы ГВС до требуемой tВ5, используя теплоту сетевой воды стоимостью ЦТ. При этом доля теплоты Q’ТНУ, произведенная в ТНУ, уменьшается. На рис. 6 показано влияние Q’ТНУ на эффективность использования ТНУ для различной стоимости теплоты сетевой воды при ЦЭ = 1,1 руб./(кВт•ч), tИСТ = 15 °C, tВ5 = 55 °C, tВ2 = 25 °C. Из графиков следует, что максимальное значение Эф достигается при Q’ТНУ = 1. При уменьшении ЦТ эффективность Эф падает и при определенной стоимости замещаемой теплоты от теплосети может стать отрицательной. Рисунок 8. Энергетическая составляющая в себестоимости теплоты, выработанной ТНУ с электроприводом, в зависимости от тарифов на электроэнергию и температуры источника теплоты Рассмотрим вариант использования теплоты сетевой воды из обратного трубопровода с температурой tИСТ = tВС при tВ4 = tВ5. На рис. 1 представлена схема включения ТНУ для данного случая, обозначенная пунктирной линией. Необходимое количество теплоты в испаритель ТНУ поступает только от сетевой воды из обратного трубопровода стоимостью ЦТ. Из анализа соотношения, полученного в данной работе, следует, что экономический эффект при использовании ТНУ с электроприводом в этом случае возможен только при соотношении тарифов на замещаемую теплоту и электроэнергию: ЦЭ / hЭМ < ЦТ. На рис. 7 показана область (ниже линии 1), где Эф > 0 при hЭМ = 1. С уменьшением hЭМ уменьшается и ЦЭ, т. е. линия, определяющая Эф = 0, становится более пологой. Это справедливо для данного отдельного узла. В системе же это приводит к увеличению разности температур между теплоносителями в подающем и обратном трубопроводах, и, как следствие, возможно уменьшение расхода теплоносителя, затрат энергии на его перекачку, диаметров трубопроводов. Но это отдельная задача, которую необходимо решать. Проведенные исследования показывают, что в себестоимость теплоты, произведенной ТНУ с электроприводом, существенную часть вносят энергетические затраты ЦТЭН, которые в значительной мере зависят от температурного уровня источника теплоты и тарифов на электроэнергию (рис. 8). Из рисунка следует, что при определенных тарифах на электроэнергию и температуре используемой низкопотенциальной теплоты, например теплоты канализационных стоков [8], грунта земли [9], воды рек и водоемов [10], энергетическая составляющая в себестоимости теплоты, произведенной в ТНУ, может быть соизмеримой с общей себестоимостью теплоты, выработанной другими источниками. Поэтому к использованию ТНУ в системах теплоснабжения необходимо подходить взвешенно, с учетом всех конкретных условий. В [7], например, показывается, что использование для привода ТНУ двигателей внутреннего сгорания (ДВС) или в сочетании ТНУ с другими энергоустановками существенно увеличивает эффективность их применения. Литература 1. Андрющенко А. И. Сравнительная эффективность применения тепловых насосов для централизованного теплоснабжения // Промышленная энергетика. 1997. № 6. С. 2–4. 2. Везиришвилли О. Ш., Меладзе Н. В. Энергосберегающие теплонасосные системы тепло- и хладоснабжения. М.: МЭИ, 1994. 3. Данилов В. В. Повышение эффективности системы централизованного теплоснабжения на основе применения технологии тепловых насосов // Энергосбережение и водоподготовка. 2000. № 2. С. 5–14. 4. Мартыновский В. С. Циклы, схемы и характеристики термотрансформаторов / Под ред. В. М. Бродянского. М.: Энергия, 1979. 5. Пустовалов Ю. В. Экономические вопросы развития теплонасосных станций // Теплоэнергетика. 1986. № 3. С. 24–28. 6. Янтовский Е. И., Левин Л. А. Промышленные тепловые насосы. М.: Энергоатомиздат, 1989. 7. Николаев Ю. Е. Основы повышения эффективности тепло- снабжающих комплексов городов. Дис. д-ра техн. наук. Саратов: Гос. техн. ун-т, 2003. 8. Шилкин Н. В. Утилизация тепла канализационных стоков // Сантехника. 2003. № 1. С. 12–13. 9. Васильев Г. П., Шилкин Н. В. Использование низкопотенциальной тепловой энергии земли в теплонасосных установках // АВОК. 2003. № 2. С. 52–60. 10. Салимов М. Экономия энергоресурсов за счет использования бросового тепла рек и водоемов. С данным материалом можно ознакомиться на http://msalimov.narod.ru/Util.htm. 11. Мартынов А. В. Установки для трансформации тепла и охлаждения: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 12. Shelghinski A. Tubi di calore a media temperatura. // ATTI del XXXVI Congresso Nazionale ATI dell’ Associazione Termotecnica Italiana. Viaregio, Vol. 1. 1981. pp. 739–752. 13. Casarosa C., Latrofa E., Shelghinski A. Effetto geyser nel termosifone bifase // ATTI del XXXVI Congresso Nazionale ATI dell’ Associazione Termotetecnica Italiana. Viareggio. Vol. 1. 1981. pp. 753–768.
Эффективное освещение Освещение необходимо в промышленности, чтобы обеспечить достижение четырех первичных целей: Обеспечить быструю и аккуратную работу Обеспечить безопасность всех работающих Создать приятное рабочее окружение Быть эффективным как в энергетическом, так и в стоимостном отношении Как осуществлять экономию в различных сферах применения освещения в промышленности Возможности процесса Возможности системы Производственные процессы Управление системой и ее оптимизация Возможности обслуживания Осуществление мониторинга и планирование целевых показателей использования энергии Возможности процесса Бесплатное (естественное) освещение Под возможностями процесса мы подразумеваем включение освещения, там, где оно вам нужно, при наименьших возможных затратах. Как обычно, подумайте, как это можно сделать бесплатно. Да, “небесный светильник” (т.е. застекленная крыша) обеспечит Вам всю необходимую Вам освещенность по крайней мере на 8 часов в сутки. Грязные “небесные светильники” можно очистить, и тем самым увеличить их производительность по крайней мере на 70%. Часто в промышленности думают об установке дополнительных устройств там, где было бы достаточно просто очистить “небесные светильники”. Естественное освещение имеет и другие преимущества. Естественный свет имеет 100% верность воспроизведения цвета. Это означает, что он содержит все цвета спектра, или радуги, если желаете, что может быть важным во многих промышленных производственных задачах, где имеет значение цветовая дифференциация. Сочетание естественного и искусственного освещения. Более обычной комбинацией является естественное и искусственное освещение. Без контроля, искусственное освещение будет оставаться в течение всего дня, там, где было бы достаточно уровня естественного света. Решением здесь является установление системы солнечных батарей, которая будет регулировать уровень искусственного освещения при изменении уровня естественного освещения. В процессе проектирования систем искусственного освещения: Проектирование осветительной системы требует чего-то большего, чем просто установки высокоэффективного источника. Чтобы осветительную систему можно было назвать действительно эффективной, необходимо учитывать следующие факторы: Источник света как таковой - количество отдаваемого света на единицу потребляемой энергии. Чем больше, тем лучше. Напряжение источника Схема и рабочая частота цепи пускателя Система рефлекторов Схема освещения - физическая и электрическая Контроль освещения - индивидуально, систематически и вручную Выбор эффективных проектов и внедрение современных осветительных технологий может существенно снизить текущие затраты осветительных установок. Проект осветительной системы - это комплекс задач, и автор проекта осветительной системы при обработке визуальной задачи должен принять во внимание множество параметров. Основными параметрами, которые следует рассмотреть, являются: Уровни освещенности, обусловленные в техническом задании. В Западной Европе авторы проектов ориентируются на освещенности в соответствии с Кодексом CIBSE для внутреннего освещения. (См. прилагаемые примеры рекомендуемых освещенностей). Проекция задачи: горизонтальная, вертикальная или нечто среднее. Степени поверхностного отражения, которые также могут иметь большое влияние на качество и эффективность освещения. Будут ли работающие испытывать слепящий блеск Цветовые свойства источников света. Например, там, где от операторов требуется, чтобы они сделали точный подбор цветов, автор проекта выберет источник света, имеющий индекс цветовой гаммы более 80. Там, где используются вращающиеся элементы машин, необходимо оценить вероятность стробоскопических эффектов. Окружение, считается ли зона опасной или нет. Техническое обслуживание, т.е. обеспечение легкого доступа. Принятие во внимание общей энергоэффективности различных источников света и осветителей. Не предлагается углубляться дальше в дебри проекта системы освещения. Сегодня в распоряжении дизайнеров освещения имеются компьютерные программы разработки проекта системы освещения, помогающие выбрать эффективный проект для любого окружения. Целевое удельное потребление энергии в Вт/м2. Устанавливаемый источник энергии определяется выбором источника освещения, контрольным оборудованием и эффективностью. Как руководство, следующая таблица иллюстрирует целевую нагрузку осветительной цепи в ваттах на квадратный метр для диапазона различных значений освещенности. Целевые значения нагрузок установленных систем освещения в ваттах на квадратный метр для (внутреннего) промышленного применения Высота монтажа 200 люкс 300 люкс 500 люкс 750 люкс 5 м или менее 6 10 16 25 Более 5 м 4 6 10 15 Вышеприведенная таблица должна облегчить проверку контрольных точек существующих установок. Все, что требуется - сосчитать количество светильников в цеху или на производственном этаже, измерить нагрузку цепи в ваттах для случайной выборки таких светильников, установить среднюю нагрузку контура в ваттах и умножить эту цифру на общее количество светильников в цеху. Энергоэффективные источники света (эффективность схемы). Пригодность лампы как источника света для данной ситуации в основном определяется ее цветовыми характеристиками: цветовой температурой и способностью цветопередачи. Хорошая цветопередача (способность отличать цвета в условиях дневного освещения) и высокая производительность больше не являются несовместимыми. Следующая таблица подытоживает показатели наиболее общего типа источников света, применимых в производстве. Лампы накаливания (GLS-240 вольт) Ватт Ватт в цепи Люмен Люмен/ватт в цепи 100 - 1360 13.6 300 - 4650 15.5 500 - 8300 16.6 Компактные флуоресцентные лампы (PLC) Ватт Ватт в цепи Люмен Люмен/ватт в цепи 13 - 900 69 18 - 1200 67 26 - 1800 69 Трубчатые флуоресцентные лампы (38 мм - 50 Гц) Ватт Длина Ватт в цепи Люмен Люмен/ватт в цепи 36 1200 45 3350 74 58 1500 70 5200 74 Трубчатые флуоресцентные лампы (TLD 26 мм - 50 Гц) Ватт Длина Ватт в цепи Люмен Люмен/ватт в цепи 36 1200 45 3350 74 58 1500 70 5200 74 Трубчатые флуоресцентные лампы(TLD 26 мм - высокочастотные) Ватт Длина Ватт в цепи Люмен Люмен/ватт в цепи 32 1200 36 3200 89 50 1500 56 5000 89 Газоразрядные лампы: галоид металла Тип/Ватт Ватт в цепи Люмен Люмен/ватт в цепи 250W HPI-BU 17000 276.5 61.5 400W HPI-T 417 30500 73 Газоразрядные лампы: натрий под высоким давлением Тип/Ватт Ватт в цепи Люмен Люмен/ватт в цепи 150W SON-T 167 15000 90 250W SON-T 276 28000 101 400W SON-T 423 48000 113 Каталог внутреннего освещения Филипс Следующая таблица дает основные источники освещения и предлагаемые альтернативы к ним. Тип существующего осветительного прибора Рекомендуемый тип осветительного прибора Ожидаемое снижение нагрузки в цепи (%) 700Вт ртуть под высоким давлением 400Вт SON-T натрий под высоким давлением 50/60 400Вт ртуть под высоким давлением 250Вт SON-T натрий под высоким давлением 50/60 100Вт вольфрам (GLS) 18Вт PLC или спаренные 58Вт или спаренные 36Вт флуоресцентные 80 300Вт / 500Вт вольфрам Спаренные 58Вт флуоресцентные 80 Спаренные 70Вт длинные флуоресцентные Спаренные 58Вт (50Hz или высокочастотные флуоресцентные) 50/60 Спаренные 40Вт длинные флуоресцентные Спаренные 36Вт (50Hz или высокочастотные флуоресцентные) 50/60 В большинстве случаев достаточно произвести замену “одна на одну”, за исключением замены крупных вольфрамовых установок. Следует уделить особое внимание также и тогда, когда важно обеспечить правильную цветопередачу - в таких ситуациях необходимо использовать флуоресцентное решение. В целом, вплоть до монтажной высоты в 5 м, рекомендуется флуоресцентное решение (исполнение с рефлекторами), выше 5 м - газоразрядные лампы. Опять-таки, как упоминалось выше, следует уделять особое внимание, если территория установки является зоной повышенной опасности. Хотя вышеизложенное потребует капитальных затрат и тщательной оценки с точки зрения критериев расходов и доходов/прибыли на инвестированный капитал, принимая во внимание стоимость закупки и монтажных работ, часы использования освещения, возможность применения энергоэффективных альтернатив и т.д., указанные ниже предложения требуют наименьших затрат. Предложения по сбережению энергии: Внедрите программу эффективного использования освещения: программа включения света тогда и там, где он необходим. Ключевым элементом этого типа программы является разработка графика включения света на основании особенностей использования света работающими. Определите точный характер использования помещений для каждого периода времени. Определите степень освещения, необходимую для безопасной и стабильной работы, принимая во внимание вклад естественного освещения, где это возможно. Предоставьте детализированные инструкции по использованию системы, подготовленные ответственными работниками, в виде диаграммы и/или цветовой кодировки переключателей. Сделайте подключения в осветительных цепях таким образом, чтобы обеспечить больше гибкости во включении индивидуальных групп осветительных приборов. Приклейте маленький значок или схему около каждой группы переключателей, чтобы показать соответствующие им осветительные приборы. Снизьте уровень освещенности в коридорах и полупустых цехах. В тех частях здания, куда попадает естественное освещение, предусмотрите установку светочувствительного элемента, чтобы отключать свет в зонах, где в данный момент уровень естественного освещения является достаточным для выполнения поставленных задач. Чтобы эффективность работы была максимальной, лампы должны регулярно протираться. Эффективность освещения можно поддерживать также очисткой отражающих материалов и защитного стекла. Чтобы улучшить отражательные характеристики Очищайте и красьте потолки и стены достаточно часто (в зависимости от окружения). Мойте внешние окна и стекла световых отверстий на крыше, чтобы максимально использовать естественное дневное освещение. Отключите старые светильники, если распределительные цепи получают энергию, но лампы не работают. Наконец, замена ламп должна планироваться на основе снижения характеристик светоотдачи, а не тогда, когда лампа выйдет из строя. Вывоз строительного мусора контейнерами и газелями: ознакомиться, быстро и качественно Министерство жкх. Эско и информационные технологии. Товары. Тарифная политика и ее влияние на уровень затрат в жкх. Энергетика может стать тормозом развития экономики россии. Главная страница -> Переработка мусора  |
