Толбатов В.А. Основи енергозбереження - файл n1.doc

Толбатов В.А. Основи енергозбереження
скачать (9549 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc9549kb.20.11.2012 05:44скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6


8.1 Типовий склад питомих витрат палива,

електричної та теплової енергії
1 Технологічна: Витрати палива, теплової або електричної енергії на виконання технологічних процесів, передбачаючи витрати на підтримку технологічних агрегатів у гарячому резерві, на розігріви і пуски після поточних ремонтів і холодних простоїв.

2 Загальновиробнича цехова:

1 Витрати теплової або електричної енергії, що входять до складу технологічних норм.

2 Витрати теплової або електричної енергії на допоміжні потреби цеху: опалення; вентиляцію; освітлення; внутрішньо-цеховий транспорт; цехові ремонтні майстерні; господарсько-побутові і санітарно-гігієнічні потреби цеху (душові, умивальники та ін.).

3 Технічно неминучі втрати енергії у внутрішніх цехових мережах і перетворювачах.
3 Загальновиробнича заводська:

1. Витрати теплової або електричної енергії, що входять до складу загальновиробничих цехових норм.

2. Загальні для підприємства витрати теплової або електричної енергії на водопостачання, виробництво стисненого повітря, холоду та ін.; виробничі потреби допоміжних підрозділів та служб (ремонтні, інструментальні цехи, майстерні, лабораторії, склади та ін.), передбачаючи освітлення, вентиляцію, опалення; транспорт; зовнішнє освітлення території підприємства.

3. Технічно неминучі втрати енергії в загальнозаводських теплових або електричних мережах і перетворювачах (до цехових пунктів обліку).

8.2 МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ НОРМ ПИТОМИХ ВИТРАТ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
8.2.1 Визначення розрахункових витрат електричної

енергії
8.2.1.1 Загальна методика розрахунку витрат

електроенергії
Визначення витрат електричної енергії технологічними, допоміжними цеховими та загальнозаводськими установками здійснюється окремо для кожного виду обладнання відповідно до його складу, паспортними даними і режимами роботи.

Витрати електроенергії, тис.кВт-год, за відповідний плановий період для кожного виду обладнання визначаються розрахунково-аналітичним методом за загальною формулою

(8.1)

де - середня потужність, що споживається кожною одиницею обладнання, кВт;

- необхідна тривалість роботи обладнання протягом планового періоду, годинах (визначається на підставі плану виробництва продукції, встановленого режиму роботи підприємства чи підрозділу, а також на підставі відповідних середньостатистичних даних підприємства);

n - кількість одиниць однотипного обладнання, які беруть участь у виробничому процесі.

Потужність, що споживається електрообладнанням, може визначатись експериментальним методом, тобто шляхом проведення вимірювань за допомогою електролічильників або інших вимірювальних приладів безпосередньо на клемах двигунів або на силовому складанні, яке забезпечує живлення відповідного технологічного обладнання.

У цьому випадку середня потужність, кВт, що споживається обладнанням, визначається як середнє арифметичне значення з ряду результатів вимірювання:

, (8.2)

де m – кількість проведених вимірювань.

Визначення середньої електричної потужності, що споживається обладнанням, може здійснюватися також розрахунково-аналітичним шляхом на підставі встановленої потужності () кожної одиниці обладнання (за паспортними даними), що згідно з [30, 37] є припустимим. При цьому середня потужність, кВт, що споживається (), обчислюється за формулою

, (8.3)

де – коефіцієнт використання встановленої потужності обладнання (визначається шляхом експериментальних вимірювань або на підставі відповідних нормативно - довідкових даних [33, 35]).

За наявності необхідних вихідних даних витрати електроенергії технологічними, допоміжними цеховими та загальнозаводськими установками на відповідний плановий період можуть безпосередньо визначатися розрахунково-аналітичним шляхом на підставі залежностей, що характерні для відповідного обладнання і наведені нижче.
8.2.1.2 Витрати електричної енергії на роботу

виробничих цехів
Витрата електроенергії на відповідний плановий період кожною одиницею обладнання механічних, котельно-зварювальних, ковальських цехів, майстерень, лабораторій тощо визначається за загальною методикою, наведеною у п. 8.2.1.1, з використанням залежностей (8.1) - (8.3).
8.2.1.3 Витрати електроенергії електричними печами
За наявності вихідних даних про конкретні умови та режими роботи електричних печей, витрата електричної енергії такими установками на відповідний плановий період розраховуються за формулою
, (8.4)

де - номінальна потужність пічного трансформатора, кВА (паспортні данні);

- середньозважений коефіцієнт потужності пічного трансформатора за плавлення (дані контрольного плавлення);

- експлуатаційний коефіцієнт: - для плавлення чавуну; - для плавлення кольорових металів;

- час від початку плавлення до періоду розплавлення (дані контрольного плавлення);

- час від періоду розплавлення до виходу металу з печі (дані контрольного плавлення);

- коефіцієнт використання потужності (довідкові або експериментальні дані);

- коефіцієнт виходу готового металу, ;

- коефіцієнт виходу готових виливок (довідкові або експериментальні дані).
За відсутності необхідних даних для виконання розрахунку за формулою (8.4) витрати електроенергії на відповідний плановий період для електричних печей визначаються за загальною методикою, наведеною у п. 8.2.1.1, з використанням залежностей (8.1) – (8.3).

8.2.1.4 Витрати електричної енергії вентиляційними

установками
Витрата електричної енергії такими установками на відповідний плановий період розраховується за загальною формулою (8.1).

За наявності вихідних даних про конкретні умови та режими роботи вентиляційних установок середня електрична потужність, кВт, що споживається кожною установкою, визначається на підставі залежності
, (8.5)

де - втрати напору в мережі (визначається експериментальним шляхом або на підставі паспортних даних вентиляційної установки), мм рт.ст.;

, , - відповідно ккд передачі, вентилятора та електродвигуна;

- розрахунковий об’єм повітря (визначається експериментальним шляхом або на підставі паспортних даних вентиляційної установки), м3/год:

, (8.6)

де - об’єм повітря у робочій зоні, м3/год;

- кратність обміну повітря.

За відсутності необхідних даних для виконання розрахунку за формулами (8.5), (8.6) середня електрична потужність, що споживається вентиляційною установкою, визначається за загальною методикою, наведеною у п.8.2.1.1, з використанням залежностей (8.2) або (8.3).

8.2.1.5 Витрати електроенергії на електричне освітлення

Витрати електричної енергії, тис.кВт.год, на освітлення визначаються на підставі загальної встановленої потужності освітлювальних приладів у приміщенні та тривалості їх роботи на відповідний плановий період:

, (8.7)

де – загальна встановлена потужність освітлювальних приладів у приміщенні, кВт;

– коефіцієнт попиту на освітлювальне навантаження залежно від типу приміщення;

– коефіцієнт, що враховує втрати енергії у пуско-регулювальній апаратурі (ПРА) освітлювальних приладів;

– кількість годин використання максимуму освітлювального навантаження залежно від режиму роботи освітлення, год/рік.

Загальна встановлена потужність освітлювальних приладів визначається на підставі проекту системи освітлення приміщення або на підставі нормативних значень питомої встановленої потужності освітлення. В останньому випадку загальна встановлена потужність, кВт, освітлювальних приладів визначається за формулою:
, (8.8)

де – значення питомої встановленої потужності освітлення для приміщення даного типу, Вт/м2 (згідно норм);

– площа приміщення, кв.м.

8.2.1.6 Витрати електричної енергії на роботу

вантажопідйомних механізмів
Витрати електроенергії, тис. кВт.год, на роботу кожного вантажопідйомного механізму у відповідному плановому періоді визначаються за формулою
, (8.9)

де – загальна встановлена потужність двигунів механізму, кВт (паспортні дані);

– коефіцієнт використання встановленої потужності двигунів механізму (визначається шляхом експериментальних вимірювань або на підставі відповідних нормативно-довідкових даних [33, 35]);

– коефіцієнт використання механізму за часом (тривалість вмикання) -визначається на підставі відповідних нормативно-довідкових даних [33, 35]);

– тривалість роботи механізму протягом відповідного календарного періоду, год.
8.2.1.7 Витрати електричної енергії на роботу

електротранспорту
Витрати електроенергії, тис. кВт.год, електрокарами визначаються за формулою

, (8.10)

де – встановлена (номінальна) електрична потужність установки для зарядження електрокарів (паспортні дані), кВт;

– коефіцієнт використання встановленої потужності зарядної установки;

– тривалість процесу зарядження електрокарів, год;

– кількість заряджень протягом відповідного планового періоду.
8.2.1.8 Витрати електроенергії на виробництво стисненого повітря
Витрата електричної енергії компресорними установками на відповідний плановий період розраховується за загальною формулою (8.1).

За наявності вихідних даних про конкретні умови та режими роботи компресорних установок середня електрична потужність, кВт, що споживається кожною установкою в робочому режимі, визначається на підставі залежності
, (8.11)
де – продуктивність компресора (визначається експериментальним шляхом або на підставі паспортних даних компресора), м3/год;

– робота ізотермічного стиснення повітря, кгм/ м3;

, , – ккд відповідно передачі, двигуна та ізотермічний ккд компресора.

Робота ізотермічного стиснення повітря, кгּм/м3, розраховується за формулою
, (8.12)
де – абсолютний тиск повітря при всмоктуванні, ата (кг/см2);

– абсолютний тиск повітря при нагнітанні, ата (кг/см2);

- питомий об’єм повітря, що всмоктується, на 1м3 стисненого повітря, м3.

Якщо визначення роботи ізотермічного стиснення розрахунковим шляхом викликає труднощі, величина цієї роботи може бути взята на підставі відповідних нормативно-довідкових даних [36].

Для компресорів невеликої потужності, а також за відсутності необхідних даних для виконання розрахунку за формулами (8.11), (8.12) середня електрична потужність, що споживається компресорною установкою, визначається за загальною методикою, наведеною у п. 8.2.1.1, з використанням залежностей (8.2) або (8.3).
8.2.1.9 Витрати електроенергії насосними установками
Витрата електричної енергії насосними установками на відповідний плановий період розраховується за загальною формулою (8.1).

За наявності вихідних даних про конкретні умови та режими роботи насосних установок, середня електрична потужність, кВт, що споживається кожною установкою, визначається на підставі залежності
, (8.13)
де – продуктивність насоса (визначається експериментальним шляхом або на підставі паспортних даних насоса), м3/год;

– повний напір у мережі з урахуванням висоти всмоктування (визначається експериментальним шляхом або на підставі проекту системи постачання), мм вод.ст.;

- густина рідини, що перекачується, кг/ м3;

, , – ккд відповідно передачі, насоса та двигуна.

Повний напір , виходячи з показників відповідних приладів, визначається за такими формулами:

а) у разі розрідження на лінії впускання:

; (8.14)

б) якщо з боку впускання насос працює під тиском:

, (8.15)

де – показання манометра, мм вод. ст.;

– показання вакуумметра, мм вод. ст.;

– відстань по вертикалі між манометром і вакуумметром, м;

– швидкості рідини в напірному і впускному патрубках (у місцях встановлення манометра і вакуумметра), м/с;

– прискорення вільного падіння (9,8 м/с2).

Якщо діаметри патрубків впускання і нагнітання рівні, тоді

. (8.16)

Для насосної установки, де перед насосом буде розрідження , а на виході з насосу – розрідження , повний напір визначається за формулою

, (8.17)

де , – показання вакуумметрів відповідно на вході і на виході, мм вод.ст.

За відсутності необхідних даних для виконання розрахунку за формулами (8.11) - (8.17) середня електрична потужність, що споживається кожною насосною установкою, визначається за загальною методикою, наведеною у п. 8.2.1.1, з використанням залежностей (8.1, 8.2, 8.3).
8.2.1.10 Втрати електричної енергії в мережах
За наявності вихідних даних про електричні мережі структурних підрозділів та підприємства в цілому виконується точний розрахунок втрат електроенергії в мережах.

При цьому втрати електричної енергії в трансформаторах на відповідний плановий період визначаються за формулою [ тис. кВт-год]:

, (8.18)
де , – втрати потужності в трансформаторі відповідно при холостому ході і короткому замиканні (визначаються за паспортними даними трансформатора або за номограмами втрат), кВт;

– кількість годин приєднання трансформатора до мережі за відповідний календарний період;

– кількість годин роботи трансформатора з навантаженням за відповідний календарний період;

- коефіцієнт навантаження трансформатора: дорівнює відношенню середнього струму навантаження до номінального струму трансформатора ();

– коефіцієнт форми графіка навантаження трансформатора: дорівнює відношенню середньоквадратичного значення струму навантаження до середнього струму навантаження трансформатора за розрахунковий період ().

Середній струм навантаження за період роботи трансформатора визначається за формулою
, А, (8.19)
де , – витрати активної і реактивної енергії за відповідний календарний період, кВт-год, кВАр.год;

– номінальна напруга мережі, кВ;

– кількість годин роботи трансформатора з навантаженням за відповідний календарний період.
Коефіцієнт форми графіка навантаження трансформатора визначається окремо для зимового і літнього періодів за характерними добовими графіками електричного навантаження підприємства або структурного підрозділу за формулою
, (8.20)
де , – погодинне споживання активної і реактивної енергії за відповідним добовим графіком навантаження, кВт-год, кВАр.год;

, – витрати активної і реактивної енергії за відповідну добу, кВт-год, кВАр.год.

Співвідношення може бути визначене також безпосередньо на підставі характерного добового графіка навантаження трансформатора.

Втрати енергії, тис. кВт-год, в будь-якій лінії електричної мережі підприємства або його структурного підрозділу за відповідний календарний період визначаються за формулою:
, (8.21)
де – коефіцієнт форми графіка навантаження лінії;

– середнє значення струму в лінії за характерну добу, А;

– еквівалентний активний опір лінії, Ом;

– кількість годин роботи лінії за відповідний календарний період.

У разі відсутності вихідних даних про електричні мережі структурних підрозділів та підприємства в цілому, втрати електроенергії в мережах визначаються збільшено (на підставі відповідних нормативно-довідкових даних).

8.2.2 Визначення норм питомих витрат електричної енергії
8.2.2.1 Розрахунок технологічних норм питомих витрат електроенергії
Технологічні норми питомих витрат електричної енергії визначаються окремо для кожного з видів кінцевої продукції, що випускається підприємством, на підставі розрахунку планових витрат електроенергії на виконання основних та допоміжних технологічних процесів протягом відповідного календарного періоду (розділ 8.2.1), а також, виходячи з обсягів виробництва відповідних видів продукції, запланованих на цей самий період.

При цьому технологічна норма питомої витрати електроенергії, кВт-год/одиницю, для будь-якого виду продукції в загальному випадку визначається за формулою:

, (8.22)

де – витрати електричної енергії на технологічні процеси виробництва продукції даного виду протягом відповідного календарного періоду, кВт-год;

– заплановане скорочення витрат електричної енергії на технологічні процеси у відповідному календарному періоді, кВт-год;

– плановий обсяг випуску продукції (надання послуг) даного виду в натуральному вираженні на той самий календарний період, одиницях.

Склад технологічних норм для кожного виду продукції та розрахункові обсяги витрат електричної енергії за статтями, що входять до них, зручно подати в таблиці 8.2.1, яка в загальному випадку має вигляд:

Таблиця 8.2.1 - Склад технологічної норми та розрахункові обсяги витрат електричної енергії за її статтями




пор.

Назва статей витрат

електричної енергії, що входять до складу норми

Витрата електроенергії протягом календарного періоду,

кВт-год

1

Технологічні витрати електроенергії



2

Планове скорочення технологічних витрат електроенергії






Витрати електричної енергії, що входять до складу технологічної норми




8.2.2.2 Розрахунок загальновиробничих цехових норм питомих витрат електричної енергії
Загальновиробничі цехові норми питомих витрат електричної енергії визначаються також окремо для кожного з видів продукції, що випускається підприємством. При цьому загальновиробничі цехові норми, крім витрат електроенергії, що входять до складу відповідних технологічних норм, містять витрати електричної енергії на цехові допоміжні потреби, а також технічно неминучі втрати електроенергії у цехових електричних мережах, що відносять на виробництво даного виду продукції.

Таким чином, крім вихідних даних, необхідних для визначення технологічних норм, для розрахунку загальновиробничих цехових норм потрібно також попередньо визначити планові витрати електроенергії на допоміжні потреби підрозділів підприємства протягом відповідного календарного періоду (на штучне освітлення, вентиляцію, місцеве опалення приміщень, на роботу підйомно-транспортного обладнання, інструментального господарства підрозділу тощо).

Якщо у тому чи іншому підрозділі підприємства виробляється декілька видів продукції, то розподіл загальних планових витрат електричної енергії на допоміжні потреби підрозділу між видами продукції необхідно виконувати пропорційно відповідним технологічним витратам електроенергії.

Загальновиробнича цехова норма питомої витрати електричної енергії на будь-який вид продукції в загальному випадку визначається за формулою [ кВт-год/ одиницю]:
, (8.23)

де – витрати електроенергії, що входять до складу відповідної технологічної норми, кВт-год;

- витрати електричної енергії на цехові допоміжні потреби протягом відповідного календарного періоду, що відносять на виробництво даного виду продукції, кВт-год;

- технічно неминучі втрати електроенергії в цехових мережах, що відносять на виробництво даного виду продукції, кВт-год;

- планове скорочення витрат електроенергії на цехові допоміжні потреби та втрат енергії в цехових мережах, що відносять на виробництво даного виду продукції, кВт-год;

– плановий обсяг випуску продукції (надання послуг) даного виду в натуральному вираженні на відповідний календарний період, одиницях.

Склад загальновиробничих цехових норм для кожного виду продукції та розрахункові обсяги витрат електричної енергії за статтями, що входять до них, зручно подати в таблиці, яка в загальному випадку має такий вигляд:
Таблиця 8.2.2 - Склад загальновиробничої цехової норми та розрахункові обсяги витрат електричної енергії за її статтями



пор.

Назва статей витрат електричної енергії, що входять до складу норми

Витрати електро- енергії протягом календарного періоду,

кВт-год

1

Витрати електричної енергії, що входять до складу технологічної норми



2

Витрати електроенергії на цехові допоміжні потреби



3

Технічно неминучі втрати електроенергії в цехових мережах



4

Планове скорочення витрат електроенергії на цехові допоміжні потреби та втрат енергії в цехових мережах






Витрати електричної енергії, що входять до складу загальновиробничої цехової норми






        1. Розрахунок загальновиробничих заводських норм питомих витрат електричної енергії


Загальновиробничі заводські норми питомих витрат електричної енергії визначаються також окремо для кожного з видів продукції, що випускаються підприємством. При цьому загальновиробничі заводські норми, крім витрат електроенергії, що входять до складу відповідних загальновиробничих цехових норм, містить також витрати електричної енергії на заводські потреби, а також технічно неминучі втрати електроенергії у заводських електричних мережах, що відносять на виробництво даного виду продукції.

Таким чином, крім вихідних даних, необхідних для визначення загальновиробничих цехових норм, для розрахунку загальновиробничих заводських норм потрібно також попередньо визначити планові витрати електроенергії на заводські потреби протягом відповідного календарного періоду (на роботу котельних, компресорних та кисневих станцій, систем водопостачання та каналізації, заводських лабораторій, складського господарства, адміністративно-побутових будівель, на зовнішнє освітлення, заводський транспорт тощо).

Розподіл загальних планових витрат електричної енергії на заводські потреби між видами продукції, що випускається на підприємстві, необхідно виконувати пропорційно відповідним загальновиробничим цеховим витратам електроенергії.

Загальновиробнича заводська норма питомої витрати електричної енергії на будь-який вид продукції в загальному випадку визначається за формулою [ кВт-год/ одиницю]:

, (8.24)

де – витрати електроенергії, що входять до складу відповідної загальновиробничої цехової норми, кВт∙год;

- витрати електричної енергії на заводські потреби протягом відповідного календарного періоду, що відносять на виробництво даного виду продукції, кВт-год;

- технічно неминучі втрати електроенергії в заводських мережах, що відносять на виробництво даного виду продукції, кВт-год;

- планове скорочення витрат електроенергії на заводські допоміжні потреби та втрат енергії в заводських мережах, що відносять на виробництво даного виду продукції, кВт-год;

– плановий обсяг випуску продукції (надання послуг) даного виду в натуральному вираженні на відповідний календарний період, одиницях.

Склад загальновиробничих заводських норм для кожного виду продукції та розрахункові обсяги витрат електричної енергії за статтями, що входять до них, зручно подати в таблиці, яка в загальному випадку має такий вигляд:
Таблиця 8.2.3 - Структура загальновиробничої заводської норми та розрахункові обсяги витрат електричної енергії за її статтями



пор.

Назва статей витрат електричної енергії, що входять до складу норми

Витрати електро- енергії протягом календарного періоду,

кВт-год

1

Витрати електричної енергії, що входять до складу загальновиробничої цехової норми



2

Витрати електроенергії на загальнозаводські потреби



3

Технічно неминучі втрати електроенергії в заводських мережах



4

Планове скорочення витрат електроенергії на заводські потреби та втрат енергії в заводських мережах






Витрати електричної енергії, що входять до складу загальновиробничої заводської норми






        1. Розрахунок наскрізних норм питомих витрат електричної енергії


Норми питомих витрат електричної енергії, що визначаються згідно з розділами 8.2.2.1 – 8.2.2.3, враховують витрати електричної енергії на технологічні та допоміжні потреби виробничих підрозділів підприємства. Тобто такі норми характеризують енергоємність виробництва продукції чи відповідного напівфабрикату окремо у кожному підрозділі, а не повну енергоємність цієї продукції. Повну енергоємність виробництва продукції кожного виду характеризують наскрізні норми питомих витрат електроенергії, які, крім витрат електроенергії в підрозділі, для якого ця продукція є кінцевою, враховують також витрати електричної енергії на цю продукцію на всіх попередніх проміжних етапах її виробництва.

Якщо в процесі виробництва того чи іншого виду кінцевої продукції у відповідному підрозділі підприємства не використовуються напівфабрикати власного виробництва, то норми питомих витрат електроенергії, визначені на підставі розділів 8.2.2.1 – 8.2.2.3, одночасно являють собою також наскрізні показники, оскільки витрати електроенергії на цю продукцію на попередніх етапах її виробництва на підприємстві відсутні.

У іншому випадку для кожного виду кінцевої продукції необхідно додатково визначати наскрізні норми питомих витрат електричної енергії (технологічні, загальновиробничі цехові і загальновиробничі заводські). В цілому такі наскрізні норми також визначаються за методикою, наведеною у розділах 8.2.2.1 – 8.2.2.3.

Єдиною відмінністю є те, що до складу наскрізної норми (технологічної, загальновиробничої цехової чи загальновиробничої заводської) на будь-яку кінцеву продукцію, крім складових, наведених в табл. 8.2.1 – 8.2.3, вводяться також відповідні витрати електроенергії (технологічні, загальновиробничі цехові чи загальновиробничі заводські), які є необхідними для виробництва напівфабрикатів на всіх попередніх етапах виготовлення кінцевої продукції даного виду.

8.3 МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ НОРМ

ПИТОМИХ ВИТРАТ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ
8.3.1 Визначення розрахункових витрат теплової енергії
8.3.1.1 Витрати теплової енергії на технологічний

процес електролізу
Теплова енергія в процесі електролізу використовується для нагрівання до необхідної температури водного розчину в електролізних ваннах.

Годинну витрату теплової енергії на процес нагрівання електролізного розчину, Мкал, в загальному випадку можна розрахувати на підставі залежності:

, (8.25)

де – площа поверхні теплообміну (теплообмінника), м2;

– температура пари та електролітичного розчину, °С;

– коефіцієнт тепловіддачі пари та електролізного розчину, Вт/(м2·К);

0,86 – коефіцієнт перерахунку потужності, вираженої у ватах, ккал/год.
Річні витрати теплової енергії на технологічний процес електролізу розраховуються за формулою
; Гкал/рік , (8.26)
де – тривалість роботи електролізних ванн протягом року, год./рік.

За відсутності вихідних даних, необхідних для виконання розрахунку за формулами (8.25, 8.26), витрати теплової енергії на нагрівання електролізного розчину в ваннах можна визначити, виходячи з паспортної (або визначеної експериментальним шляхом) годинної витрати пари на нагрівання електролізного розчину, на підставі залежності

, Гкал/рік , (8.27)
де – годинне споживання пари теплообмінником, виражене в одиницях теплової енергії, виходячи з параметрів пари, Гкал/год;

– кількість теплообмінників, одиницях;

– річна тривалість роботи електролізних ванн, год.


        1. Витрати теплової енергії на опалення приміщень


Основна частина теплової енергії на опалення приміщень витрачається на покриття теплових втрат будівель через огороджувальні конструкції.

Визначення втрат теплової енергії через огороджувальні конструкції ґрунтується на використанні питомих теплових характеристик будівель щодо опалення.

Питома теплова характеристика щодо опалення являє собою величину годинних втрат теплової енергії одним кубічним метром будівлі, що опалюється, при різниці внутрішньої і зовнішньої температур на один градус.

Питомі теплові характеристики будівель щодо опалення, ккал/(м3ּгодּ°С), можуть бути визначені за формулою

, (8.28)
де – проектні витрати теплової енергії за годину на опалення будівлі, ккал/год.;

– зовнішній будівельний об’єм будівлі або її частини, що опалюється, м3;

– розрахункова температура повітря в приміщеннях будівлі, °С;

– розрахункова середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період, °С.
Величини та визначаються на підставі проектної документації або паспорта конкретної будівлі.

Розрахункові температури в приміщеннях () регламентуються будівельними нормами і правилами (БНіП) залежно від призначення приміщень.

Розрахункові температури зовнішнього повітря () та інші кліматичні дані, що характеризують місцезнаходження будівлі, узагальнені за тривалий період часу і також наводяться у БНіП.

У разі відсутності проектної документації будівлі, питомі теплові характеристики будівель щодо опалення можуть бути взяті на підставі відповідних нормативно-довідкових даних.

Витрати теплової енергії на опалення, Гкал, окремої будівлі визначаються за формулою
, (8.29)
де – питома теплова характеристика будівлі щодо опалення, ккал/(м3ּгодּ°С);

– зовнішній будівельний об’єм будівлі або її частини, що опалюється, м3;

– розрахункова температура повітря в приміщеннях будівлі, °С;

– середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період, °С;

– коефіцієнт, який враховує зміну питомої теплової характеристики будівлі в залежності від кліматичних умов;

– тривалість роботи системи опалення протягом доби, год;

- тривалість опалювального періоду протягом року, діб.


        1. Витрати теплової енергії на вентиляцію приміщень


Визначення витрат теплової енергії на вентиляцію приміщень ґрунтується на використанні питомих теплових характеристик будівель щодо вентиляції.

Питома теплова характеристика будівлі щодо вентиляції являє собою величину годинних втрат теплової енергії одним кубічним метром будівлі, що вентилюється, при різниці внутрішньої і зовнішньої температур на один градус.

Питомі теплові характеристики будівель щодо вентиляції, /(м3ּгодּ°С), можуть бути визначені за формулою:

, (8.30)

де – проектні витрати теплової енергії за годину на вентиляцію будівлі, ккал/год;

– зовнішній будівельний об’єм будівлі або її частини, що вентилюється, м3;

– розрахункова температура повітря в приміщеннях будівлі, °С;

– розрахункова середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період, °С.

Величини та визначаються на підставі проектної документації або паспорта конкретної будівлі.

Розрахункові температури в приміщеннях () регламентуються будівельними нормами і правилами (БНіП) залежно від призначення приміщень.

Розрахункові температури зовнішнього повітря () та інші кліматичні дані, що характеризують місцезнаходження будівлі, узагальнені за тривалий період часу і також наводяться у БНіП.

У разі відсутності проектної документації будівлі питомі теплові характеристики будівель щодо вентиляції можуть бути взяті на підставі відповідних нормативно-довідкових даних.

Питомі теплові характеристики будівель щодо вентиляції qв можна також розрахувати за формулою

, (8.31)

де m – кратність обміну повітря в приміщеннях, 1/год;

с – об’ємна теплоємність повітря, с = 0,3 ккал/м3·°С;

Vв – об’єм будівлі, або її частини, що вентилюється, м3;

V – зовнішній об’єм будівлі, м3.
Річні витрати теплової енергії, Гкал, на вентиляцію будь-якої окремої будівлі визначаються за формулою

, (8.32)
де – питома теплова характеристика будівлі по вентиляції, ккал/(м3ּгодּ°С);

– зовнішній будівельний об’єм будівлі або її частини, що вентилюється, м3;

– розрахункова температура повітря в приміщеннях будівлі, °С;

– середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період (температура повітря, яке подається системами припливної вентиляції), °С;

А –коефіцієнт, який враховує зміну питомої теплової характеристики будівлі залежно від кліматичних умов;

Т – тривалість роботи системи вентиляції протягом доби, год;

Z - тривалість опалювального періоду протягом року, діб.


        1. Витрати теплової енергії на гаряче

водопостачання
Розрахунок витрат теплової енергії на гаряче водопостачання ґрунтується на використанні норм витрат гарячої води відповідними споживачами (душові, умивальники, їдальні, пральні тощо).

Розрахункова величина середньогодинних витрат теплової енергії, Гкал, на гаряче водопостачання для будь-якого споживача в загальному випадку визначається за формулою:
, (8.33)

де – норма витрати гарячої води на одиницю вимірювання відповідної роботи чи послуги, л/од.;

m – кількість одиниць вимірювання відповідної роботи чи послуги;

– питома теплоємність води (1 ккал/кгּ°С);

– температура гарячої води, °С;

- температура холодної води, °С.

Річні витрати теплової енергії, ккал/год, душовими установками та умивальниками визначаються на підставі залежності

, (8.34)
де Nдкількість відповідно душових сіток чи умивальників, одиниць;

Vднорма витрати гарячої води на душову сітку чи умивальник, л/сіткуּгод (л/умивальникּгод);

?д тривалість роботи душової установки чи умивальника, год/добу;

– температура гарячої води, °С;

– температура холодної води, °С;

Cвтеплоємність води, ккал/кг·°С;

nркількість робочих днів на рік;

K – коефіцієнт, який враховує витрати тепла на прибирання приміщення.
Середньогодинні витрати теплової енергії на санітарне прибирання приміщень визначаються виходячи з загальної площі поверхонь кожного приміщення, яка підлягає прибиранню протягом відповідного календарного періоду. При цьому загальний обсяг роботи з санітарного прибирання приміщень (m), що використовується у залежності (8.33), визначається за формулою
, (8.35)
де F – площа підлоги та панелей приміщення, яке підлягає миттю, м2;

n – кількість санітарних прибирань, які необхідно виконати в даному приміщенні протягом відповідного календарного періоду.
За відсутності даних щодо площ приміщень, які підлягають санітарному прибиранню, та кількості прибирань, витрати теплової енергії на прибирання приміщень можуть братися такими, що дорівнюють 10% від загального обсягу витрат теплової енергії на гаряче водопостачання для задоволення інших виробничо-побутових потреб, розрахованих для цих приміщень.



        1. Втрати теплової енергії в мережах


Додаткові витрати теплової енергії, Гкал, на компенсацію її втрат при транспортуванні теплоносіїв в теплових мережах визначаються за формулою:
, (8.36)

де – питомі втрати тепла на один метр довжини теплопроводу, ккал/(мּгодּ°С );

- температура зовнішньої стінки теплопроводу, °С;

– температура зовнішнього середовища, °С;

– наведена довжина теплопроводу, м;

Т – тривалість роботи теплопроводу протягом відповідного календарного періоду, год.
Питомі втрати тепла на один метр довжини теплопроводу () визначаються на підставі відповідних нормативно-довідкових даних. Величина питомих втрат теплової енергії залежить від виду теплової мережі (внутрішня чи зовнішня), від виду та параметрів теплоносія (пара чи гаряча вода), від параметрів ізоляції та способу прокладання теплопроводу тощо.

Наведена довжина теплопроводу (), м, розраховується за формулою

, (8.37)

де – геометрична довжина теплопроводу (за проектом або за результатами вимірювань),м;

– еквівалентна довжина додаткових опорів теплопроводу окремо для кожного (і-го) їх виду (фланців, вентилів, засувок тощо), м;

– кількість одиниць опору і-го виду.

У разі відсутності точних даних щодо теплових мереж підприємства втрати теплової енергії в цих мережах можуть бути визначені збільшено залежно від загального обсягу споживання теплової енергії на підприємстві. При цьому розмір втрат теплової енергії у відсотках від загального обсягу її споживання береться на підставі відповідних нормативно-довідкових даних.

8.4 МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ НОРМ ПИТОМИХ

ВИТРАТ ПАЛИВА (ПРИРОДНОГО ГАЗУ)
8.4.1 Визначення розрахункових витрат палива
8.4.1.1 Витрати палива плавильними печами
Годинну витрату палива (природного газу), Мкал, на виплавку металу у плавильній печі загальному випадку можна розрахувати на підставі залежності

, (8.38)

де – площа поверхні теплообміну (дзеркало печі), м2;

– температура відповідно пічних газів та розплавленого металу, К;

– коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м2·К).

0,86 – коефіцієнт перерахунку потужності, вираженої у ватах, ккал/год.

8125 – теплотворна спроможність природного газу, ккал/м3.
Річні витрати палива у плавильній печі при цьому розраховуються за формулою
, тис.м3/рік , (8.39)

де – тривалість роботи плавильної печі протягом року, год/рік.
За відсутності вихідних даних, необхідних для виконання розрахунку за формулою (8.38), витрати палива у плавильній печі можуть бути визначені виходячи з середньої годинної витрати природного газу, зафіксованої при проведенні регламентних випробувань печі зазначеної її режимній карті. У цьому випадку розрахункова річна витрата палива, м3/рік , плавильною піччю обчислюється за формулою

, (8.40)

де – середня годинна витрата природного газу згідно з режимною картою печі, м3/год;

– тривалість роботи печі за рік, год.
8.4.1.2 Витрати палива термічними і нагрівальними печами
Годинну витрату палива (природного газу), Мкал, на виплавку металу у термопечах і нагрівальних печах у загальному випадку можна розрахувати на підставі залежності:

(8.41)

де – площа поверхні теплообміну, м2;

– температура відповідно пічних газів та нагрівальних заготовок, К;

– коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м2·К);

0,86 – коефіцієнт перерахунку потужності, вираженої у ватах, ккал/год;

8125 – теплотворна спроможність природного газу, ккал/м3.
Річні витрати палива, тис. м3/рік , у термопечі і нагрівальній печі розраховуються за формулою
, (8.42)

де – тривалість роботи термопечі або нагрівальної печі протягом року, год./рік.
За відсутності вихідних даних, необхідних для виконання розрахунку за формулою (8.41), витрати палива у термопечі і нагрівальній печі можуть бути визначені виходячи з середньої годинної витрати природного газу, зафіксованої при проведенні регламентних випробувань термопечі і нагрівальної печі, зазначеної в її режимній карті. У цьому випадку розрахункова річна витрата палива, м3/рік, у термопечі і нагрівальній печі обчислюється за формулою

; (8.43)

де – середня годинна витрата природного газу згідно з режимною картою термопечі і нагрівальної печі, м3/год;

– тривалість роботи термопечі і нагрівальної печі за рік, год.
8.4.1.3 Витрати палива котельними установками

Річна кількість умовного палива, т, необхідного для виробництва на котельній заданої кількості теплової енергії, розраховується на підставі залежності

, (8.44)

де bвідп – норма витрати умовного палива на 1 Гкал відпущеної теплової енергії, кг ум.п/Гкал;

k – коефіцієнт, який враховує відхилення (погіршення) показників роботи котельної, викликане зниженням якості палива (для котельних установок, які працюють на природному газі, k=1);

Qвідп – кількість теплової енергії, яка має бути відпущена протягом року (сума розрахункових витрат теплової енергії для всіх установок, агрегатів та систем підприємства, що отримують її від котельної, з урахуванням втрат теплової енергії в зовнішніх та внутрішніх мережах теплопостачання), Гкал/рік.

Норма витрати умовного палива, кг у.п./Гкал, на виробництво одиниці теплової енергії визначається з формули
, (8.45)

де – ККД котельної нетто (тобто, з урахуванням витрат та втрат теплової енергії на власні потреби котельної), відносних одиницях.

ККД котельної нетто обчислюється за формулою
, (8.46)
де – середнє значення ККД котельної брутто у розрахунковому режимі у відносних одиницях;

kвп – коефіцієнт, що враховує витрати та втрати теплової енергії на власні потреби котельної.

Значення для групи котельних установок визначається на підставі залежності

, (8.47)

де – середня продуктивність і-го котла, запланована на відповідний календарний період, Гкал/год;

– ККД і-го котла брутто у розрахунковому режимі у відносних одиницях;

– тривалість роботи і-го котла протягом відповідного календарного періоду, год.

Коефіцієнт kвп , що враховує витрати та втрати теплової енергії на власні потреби котельної, визначається за формулою

, (8.48)

де - сума окремих елементів нормативних витрат палива на власні потреби котельної, кг ум.п/Гкал, яка в загальному випадку вміщує:

– відповідно, питомі витрати палива на продув котлів, парове дуття та розпалювання палива, на обдув поверхонь нагріву котлоагрегатів, на розпалювання котлів та інші господарські потреби котельної, кг ум.п/Гкал;

- питома витрата палива, що споживається у котельній, кг ум.п./Гкал, яка, у свою чергу, обчислюється на підставі залежності

, (8.49)

Для котельної, у якій встановлені котли різних типів, норму витрати палива необхідно розраховувати окремо для кожного з типів котлів.

Інші господарські потреби котельної в загальному випадку передбачаючи



1   2   3   4   5   6


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации