НАРЪЧНИК ПО ЕНЕРГИЙНА ЕФЕКТИВНОСТ ЗА ХИМИЧЕСКИ МСП ДОБРИ ПРАКТИКИ

Energy Efficiency & Responsible Care
НАРЪЧНИК ПО ЕНЕРГИЙНА ЕФЕКТИВНОСТ
ЗА ХИМИЧЕСКИ МСП
ДОБРИ ПРАКТИКИ
ЗА ЕНЕРГИЙНА ЕФЕКТИВНОСТ
Проект:
CARE+ (Договор за безвъзмездна помощ EIE/07/827/SI2.499212 D7286)
Издание:
Проектен документ D9, част от WP 5
Дата: 30 ноември 2009
Цялата отговорност за съдържанието на тази публикация носят единствено авторите.
Тя не отразява задължително мнението на Европейските общности. Европейската
Комисия не носи отговорност за каквото и да е използване на съдържащата се в нея
информация.
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
За CARE+
Международната химическа промишленост от дълги години е приела, че отговорното
управление на околната среда е част от нейните ежедневни задължения.
Европейският съвет на химическата промишленост (CEFIC) има водеща роля в
усилията на промишлеността в тази насока чрез „Инициативата за отговорни грижи”.
Проектът CARE+ представлява допълваща инициатива за концентриране върху
ефективното използване на енергия в огромния брой малки и средни химически
предприятия в цяла Европа. CARE+ има за цел:
Да развива, изпитва и предлага схема за енергийна ефективност за малки и
средни предприятия в европейската химическа промишленост;
Да разпространява информация за енергийно ефективни технологии и системи
за управление сред МСП (например, добри практики)
Чрез обучение и одитиране да покаже на МСП резервите и икономическата
ефективност на подобрените практики и технологии;
Да разработва специални инвестиционни схеми за улесняване внедряването на
идентифицираните мерки за енергийна ефективност в МСП;
Да подобрява резултатността на енергийната ефективност на сектора.
Високите цени на енергията и жестоката глобална конкуренция стимулираха
енергийната ефективност в химическата промишленост, тъй като енергията
съставлява важна част от структурата на разходите в химическата промишленост.
Независимо от това, остават възможности за подобряване в енергийната ефективност,
по-специално в МСП, където на потреблението на енергия не винаги се гледа като на
главен фактор в разходите, нито пък тя е идентифицирана като приоритет. Така че
този проект е предназначен да запълни празнината между възможната и
съществуващата практика.
CARE+ е основан и поддържан от Европейската комисия в рамките на „Интелигентна
Енергия Европа”.
Тези Добри практики за енергийна ефективност, заедно с Ръководството за
самостоятелен одит на енергийната ефективност, са съществена част от CARE+,
доколкото те са основния помощен инструмент за МСП за подпомагане подобряването
на тяхната енергийна ефективност.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
2
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
СЪДЪРЖАНИЕ
ВЪВЕДЕНИЕ: КАК ДА СЕ РАБОТИ С ДОБРИТЕ ПРАКТИКИ ЗА ЕНЕРГИЙНА ЕФЕКТИВНОСТ?........................... 6
ДОБРА ПРАКТИКА 1
КАК ДА СЪСТАВИТЕ И ДА РАБОТИТЕ С ПРОГРАМА ЗА ЕНЕРГИЕН МЕНИДЖМЪНТ ......................................... 8
ДП 1 1. Защо програма за енергиен мениджмънт? .......................................................................... 8
ДП 1 2. Как да съставите програма за енергиен мениджмънт ........................................................ 9
ДП 1 2.1. Въведение............................................................................................................................ 9
ДП 1 2.2. Стъпка A: Първоначален енергиен преглед ................................................................... 10
ДП 1 2.3. Стъпка B: Икономическа обосновка................................................................................. 11
ДП 1 2.4. Стъпка C: Ангажираност на ръководството .................................................................... 11
ДП 1 2.5. Стъпка D: Разработване на програма за енергиен мениджмънт.................................. 12
ДП 1 3. Как да работите с Програмата за енергиен мениджмънт................................................. 14
ДП 1 3.1. Въведение.......................................................................................................................... 14
ДП 1 3.2. Стъпка 1: Оценете текущата ефективност на енергийния мениджмънт...................... 14
ДП 1 3.3. Стъпка 2: Определете конкретни цели за икономия на енергия .................................. 17
ДП 1 3.4. Стъпка 3: Разработете План за действие ....................................................................... 22
ДП 1 3.5. Стъпка 4: Изпълнете плана за действие......................................................................... 23
ДП 1 3.6. Стъпка 5: Следете и оценявайте постигнатите резултати ............................................ 23
ДП 1 3.7. Стъпка 6: Потвърждаване и разгласяване на достигнатите резултати ....................... 24
ДП 1 3.8. Стъпка 7: Извършете повторна оценка на програмата за енергиен мениджмънт ...... 25
ДП 1 4. Допълнителна информация ................................................................................................ 25
ДП 1 4.1. Вътрешна норма на възвращаемост ............................................................................... 26
ДП 1 4.2. Допълнителна литература................................................................................................ 26
ДОБРА ПРАКТИКА 2
КАК ДА ОТЧИТАТЕ И АНАЛИЗИРАТЕ ВАШЕТО ПОТРЕБЛЕНИЕ НА ЕНЕРГИЯ ................................................. 27
ДП 2 1. Въведение ............................................................................................................................. 27
ДП 2 2. Каква информация трябва да има на разположение?...................................................... 27
ДП 2 3. Разберете какво съдържат вашите фактури за енергия .................................................. 27
ДП 2 4. Горна топлотворна способност (ГТС) и Долна топлотворна способност (ДТС) ............. 28
ДП 2 5. Отчитане на потреблението на енергия............................................................................. 29
ДП 2 6. Стандартизиране на различните форми на енергия ........................................................ 33
ДП 2 7. Преводни коефициенти и за енергията.............................................................................. 35
ДП 2 7.1 Преводни коефициенти на единици ................................................................................ 35
ДП 2 8. Какво и как трябва да бъде анализирано за да се направи това? .................................. 37
ДП 2 8.1. Въведение.......................................................................................................................... 37
ДП 2 8.2. Специфично потребление на енергия за единица краен продукт
или група продукти .............................................................................................................................. 38
ДП 2 8.3. Специфично потребление на енергия отнесено към базовата стойност
в базовата година ................................................................................................................................ 38
ДП 2 8.4. Товарови графици за идентифициране на пиковите натоварвания............................. 39
ДП 2 8.5. Потребление на енергия на сграда във връзка с външната температура................... 40
ДП 2 9. Допълнителна информация ................................................................................................ 41
ДП 2 9.1 Допълнителна литература................................................................................................. 42
ДОБРА ПРАКТИКА 3
КАК ДА ИЗГРАДИТЕ И ДА ИЗПОЛЗВАТЕ ЕНЕРГИЙНА ИНФОРМАЦИОННА СИСТЕМА ...................................... 43
ДП 3 1. Въведение ............................................................................................................................. 43
ДП 3 1.1. Намерете подходящо решение........................................................................................ 43
ДП 3 2. Изходна информация........................................................................................................... 43
ДП 3 3. Елементи на енергийната информационна система ........................................................ 44
ДП 3 4. Неразделна част от системата за управление на предприятието .................................. 45
ДП 3 5. Качество на събираната информация................................................................................ 45
ДП 3 6. Кои енергийни данни трябва да бъдат наблюдавани? ..................................................... 45
ДП 3 7. Анализ на енергийните данни ............................................................................................. 46
ДП 3 8. Допълнителна информация ................................................................................................ 46
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
3
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДОБРА ПРАКТИКА 4
КАК ДА ПОДОБРИТЕ ЕФЕКТИВНОСТТА НА ПРОИЗВОДСТВОТО НА ПАРА ..................................................... 47
ДП 4 1. Въведение ............................................................................................................................. 47
ДП 4 2. Разделителни граници, измервания и определения......................................................... 47
ДП 4 3. Икономия на енергия при производството и разпределението на пара ......................... 49
ДП 4 3.1.Налягане и температура, при които се произвежда парата........................................... 49
ДП 4 3.2. Загуба на топлина в димоходната тръба на котела....................................................... 50
ДП 4 3.4. Загуби от излъчване.......................................................................................................... 55
ДП 4 3.5. Как работи деаераторът ................................................................................................... 55
ДП 4 3.6. Продувка на котела ........................................................................................................... 55
ДП 4 3.7. Въздухозаборник за въздуха за горене........................................................................... 56
ДП 4 3.8. Разпределение на парата................................................................................................. 56
ДП 4 3.9. Върнат кондензат .............................................................................................................. 56
ДП 4 3.10. Проверявайте и ремонтирайте кондензните гърнета .................................................. 58
ДП 4 3.11. Използвайте потребностите от пара за основния товар, за да генерирате (част от)
електроенергията, консумирана от вас ............................................................................................. 59
ДП 4 3.12. Оптимизирайте обработката на водата ........................................................................ 60
ДП 4 4. Списък на препоръчваните мерки ...................................................................................... 61
ДП 4 5. Допълнителна информация ................................................................................................ 63
ДП 4 5.1. Допълнителна литература................................................................................................ 64
ДОБРА ПРАКТИКА 5
КАК ДА НАМАЛИТЕ ПОТРЕБЛЕНИЕТО НА ЕНЕРГИЯ В СИСТЕМАТА ЗА СГЪСТЕН ВЪЗДУХ ............................. 65
ДП 5 1. Въведение ............................................................................................................................. 65
ДП 5 2. Къде се използва сгъстен въздух в преработвателната промишленост? ...................... 65
ДП 5 3. Оценяване на настоящото производство и използване на сгъстен въздух.................... 66
ДП 5 3.1. Съставете блок-диаграма с основните елементи на вашата система......................... 66
ДП 5 3.2. Определете количествата сгъстен въздух и електроенергия, консумирани
от вашето предприятие....................................................................................................................... 67
ДП 5 3.3. Съставете профил на налягането на вашата система .................................................. 68
ДП 5 3.4 Направете баланс на сгъстения въздух ........................................................................... 68
ДП 5 3.5. Как да се направи количествена оценка на течовете .................................................... 69
ДП 5 3.6. Подобряване на вашите измервания и запаметяването на данни............................... 70
ДП 5 4. Определяне на потреблението на енергия и енергийните разходи на вашата система
за сгъстен въздух................................................................................................................................. 70
ДП 5 5. Възможности за намаляване на потреблението на сгъстен въздух................................ 71
ДП 5 5.1. Преценете възможностите за използване на алтернативи на сгъстения въздух ....... 71
ДП 5 5.2. Открийте и ремонтирайте течовете................................................................................. 71
ДП 5 5.3. Използвайте по-ефективно пневматично оборудване................................................... 72
ДП 5 5.4. Оптимизиране на доставянето на сгъстен въздух ......................................................... 72
ДП 5 5.5. Оптимизирайте работата на въздушния компресор ...................................................... 72
ДП 5 5.6. Поддържане на налягането на въздуха на минималното необходимо ниво ............... 73
ДП 5 5.7. Регулярно обслужване и поддръжка на елементите на системата
за сгъстен въздух................................................................................................................................. 73
ДП 5 6. Други възможности за икономия на енергия в системата за сгъстен въздух ................. 74
ДП 5 7. Списък на препоръчваните мерки ...................................................................................... 75
ДП 5 8. Допълнителна информация ................................................................................................ 76
ДП 5 8.1. Допълнителна литература................................................................................................ 76
ДОБРА ПРАКТИКА 6
КАК ДА НАМАЛИТЕ ПОТРЕБЛЕНИЕТО НА ЕНЕРГИЯ ВЪВ ВАШИТЕ СГРАДИ .................................................. 77
ДП 6 1. Въведение ............................................................................................................................. 77
ДП 6 2. Измерване и определяне на тенденцията за използване на енергия в сградите.......... 77
ДП 6 3. Фактори, влияещи върху показателите за енергийна ефективност ................................ 77
ДП 6 4. Работа с денградуси ............................................................................................................ 78
ДП 6 5. ОВиК ...................................................................................................................................... 79
ДП 6 5.1. Определете и ако е възможно, намалете потребностите от ОВиК .............................. 81
ДП 6 5.2. Оценете сегашните си ОВиК системи ............................................................................. 81
ДП 6 5.3. Навици и нива на комфорт ............................................................................................... 81
ДП 6 5.4. Въпроси, свързани с поддръжката .................................................................................. 81
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
4
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 6 5.5. Оптимизирайте работата на оборудването .................................................................... 82
ДП 6 5.6. Намалете до минимум топлинните загуби на сградата ................................................. 82
ДП 6 5.7. Намалете до минимум образуването на излишна топлина в застроените площи...... 82
ДП 6 5.8. Въпроси, свързани с възстановяването на топлина и други възможности за икономия
на енергия ............................................................................................................................................ 83
ДП 6 6. Използване на електроенергия (осветление и офис оборудване) .................................. 85
ДП 6 6.1. Други приложения на електроенергията в офиса .......................................................... 85
ДП 6 7. Списък на препоръчваните мерки ...................................................................................... 85
ДОБРА ПРАКТИКА 7
КАК ДА ПОДОБРИТЕ ЕНЕРГИЙНАТА ЕФЕКТИВНОСТ НА ВАШИТЕ ДВИГАТЕЛИ И ЗАДВИЖВАНИЯ ................... 91
ДП 7 1. Въведение ............................................................................................................................. 91
ДП 7 2. Работни характеристики на променливотокови електродвигатели................................. 91
ДП 7 3. Класове на ефективност на двигателите и мерки, свързани с политиката на ЕС по
електродвигателите............................................................................................................................. 92
ДП 7 4. Програма за управление на двигателите........................................................................... 94
ДП 7 4.1. Списък на двигателите ..................................................................................................... 94
ДП 7 4.2. Диаграма "Натоварване – време" .................................................................................... 95
ДП 7 5. Главни области на възможно подобряване на енергийната ефективност ..................... 95
ДП 7 5.1. Замяна на обикновените двигатели с високоефективни двигатели............................. 95
ДП 7 5.2. Икономическа обосновка за двигатели клас EFF1......................................................... 96
ДП 7 6. Как да подобрим ефективността на преоразмерени задвижващи системи.................... 96
ДП 7 6.1 Коригирайте или заменете работните колела на преоразмерените помпи.................. 96
ДП 7 6.2. Заменете преоразмерените и ненатоварените двигатели............................................ 98
ДП 7 7. Технологии със задвижване с променлива скорост.......................................................... 98
ДП 7 7.1. Механично и хидравлично изменение на скоростта; ..................................................... 99
ДП 7 7.2. Електромагнитни задвижвания с променлива скорост.................................................. 99
ДП 7 7.3. Многоскоростни двигатели ............................................................................................. 100
ДП 7 7.4. Мощни електронни задвижвания с променлива скорост (инвертори)........................ 100
ДП 7 8. Възможности и ползи от задвижванията с променлива скорост ................................... 101
ДП 7 8.1. Приложения с променлив и постоянен въртящ момент .............................................. 101
ДП 7 8.2. Помпи................................................................................................................................ 102
ДП 7 8.3. Въздушни вентилатори ................................................................................................... 103
ДП 7 8.4. (Въздушни) компресори .................................................................................................. 104
ДП 7 9. Списък с мерки за двигатели и задвижвания .................................................................. 104
ДП 7 10. Допълнителна информация ............................................................................................ 105
ДП 7 10.1. Допълнителна литература............................................................................................ 105
ДОБРА ПРАКТИКА 8
КАК ДА ПОДОБРИТЕ ЕНЕРГИЙНАТА ЕФЕКТИВНОСТ НА ВАШИТЕ ПРОИЗВОДСТВЕНИ ПРОЦЕСИ ................. 106
ДП 8 1. Въведение ........................................................................................................................... 106
ДП 8 2. Технологични области с възможности за подобряване на енергийната ефективност 106
ДП 8 2.1. Дестилация....................................................................................................................... 106
ДП 8 2.2. Изпаряване ...................................................................................................................... 107
ДП 8 2.3. Сушене ............................................................................................................................. 107
ДП 8 3. Възможности за икономия на енергия с използване на мембранната технология...... 107
ДП 8 4. Оборудване за възстановяване (повторно използване) на топлина............................. 108
ДП 8 5. Оценяване на вашите възможности за възстановяване на топлина
посредством "Пинч анализ" .............................................................................................................. 109
ДП 8 5.1 Анализ на минималното количество подадена топлина и изисквания
към охлаждащия товар ..................................................................................................................... 110
ДП 8 6. Списък на препоръчваните мерки .................................................................................... 113
ДП 8 7. Допълнителна информация .............................................................................................. 114
ДП 8 7.1. Допълнителна литература............................................................................................. 114
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
5
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Въведение:
Как да се работи с добрите практики за енергийна ефективност?
Тези добри практики за енергийна ефективност са част от „Наръчника по енергийна
ефективност” с две основни части, които могат да се използват също така и като
самостоятелни документи:
Ръководство за самостоятелен одит, което да помогне за разбирането на
енергийните одити и за оценяването на вашата енергийна ефективност.
Добри практики, подчертаващи областите с ключово значение за енергийната
ефективност в химическите МСП и описващи „най-добрите в своя клас”
приложения на енергийната ефективност в различни области.
Ръководство за самостоятелен одит на енергийната ефективност
Ръководството за самостоятелен одит на енергийната ефективност дава на малките и
средни предприятия в Европейската химическа промишленост инструмент, който
позволява да се провери стъпка по стъпка функционирането на енергийния
мениджмънт, потреблението на енергия, и накрая, но не по-маловажно, енергийната
ефективност. То се ползва най-добре в съчетание с Добри практики за енергийна
ефективност, доколкото там можете да се намери много допълнителна информация,
която да ви бъде от полза. Независимо от това, „Ръководството за самостоятелен одит
на енергийната ефективност” може да се използва като самостоятелен инструмент.
Добри практики за енергийна ефективност
Добрите практики се фокусират върху осем области, за които се счита, че предлагат
най-много възможности за икономия на енергия на химическите МСП. Те ви дават
сравнителни критерии за това, как предприятието ви може да осъществява най-добре
енергиен мениджмънт в тази сфера и посочват различни възможности за подобряване,
в които се прави разлика между мерките за добра организация на производството с
ниски или никакви разходи и решения, в които бихте могли да инвестирате.
Поради променливото естество на химическата промишленост, насочеността на тези
Добри практики е по-скоро върху по-общите мерки за енергийна ефективност,
отколкото върху мерки за подобряване на много специфични процеси. Тази насоченост
е важна, тъй като значителни икономии на енергия се постигат чрез мерки за
енергийна ефективност, като например зониране на парата и сгъстения въздух,
следене и определяне на конкретни цели, подобрена изолация и мерки, свързани с
промишлените сгради, като средства за управление на осветлението и движението на
въздуха.
Добрите практики обхващат следните области:
Добра практика 1
Как да съставите и да работите с Програма за енергиен
мениджмънт
Добра практика 2
Как да отчитате и анализирате използваната от вас енергия
Добра практика 3
Как да изградите и работите с енергийната информационна
система
Добра практика 4
Как да подобрите енергийните характеристики на производството
на пара
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
6
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Добра практика 5
Как да намалите потреблението на енергия в системата за сгъстен
въздух
Добра практика 6
Как да намалите потреблението на енергия във вашите сгради
Добра практика 7
Как да подобрите енергийната ефективност на двигателите и
задвижванията
Добра практика 8
Как да подобрите енергийната ефективност на производствените
процеси
Първите три добри практики са насочени към енергийния мениджмънт и измерването
на вашето потребление на енергия, доколкото тези стъпки са гръбнакът на всички
дейности, свързани с енергийната ефективност. Добрите практики от 4 до 8 обхващат
конкретни въпроси, които са най-обещаващи от гледна точка на икономията на
енергия.
Модулната структура освен това позволява да добавяте допълнителни глави с
въпроси, които представляват интерес за вас. Това е един гъвкав инструмент, така че
не се колебайте да го използвате по такъв начин.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
7
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Добра Практика 1 Как да съставите и да работите с Програма за
енергиен мениджмънт
ДП 1 1. Защо програма за енергиен мениджмънт?
Енергийният мениджмънт означава структурирано и непрекъснато внимание към
потреблението на енергия и разходите за енергия, с цел подобряване на енергийната
ефективност и намаляване на разходите за енергия. Ето защо той трябва да бъде
напълно вграден в бизнеса на предприятието ви и да представлява неразделна част
от ежедневното управление и работа.
Съгласно Чл. 36 (2) на Закона за енергийна ефективност, предприятията с обща
годишна консумация над 3000 MWh са длъжни да извършват управление на
енергийната ефективност чрез:
1. ежегодно изготвяне на планове и програми за повишаване на енергийната
ефективност в съответствие с докладите от извършените обследвания за енергийна
ефективност;
2. осъществяване на мерките, предвидени в плановете и програмите по т. 1;
3. представяне в агенцията на информация за ефекта от изпълнените мерки и за
очаквания ефект от изпълнението на предвидените в плановете и програмите по т. 1
мерки;
4. определяне най-малко на един служител, в чиято длъжностна характеристика се
включва изпълнение на задълженията по т. 1 – 3.
Най добрият начин за постигане на това е да се работи с програма за енергиен
мениджмънт. Ето защо първата Добра практика е посветена на този въпрос.
Фигура 1 дава обща представа за енергийния мениджмънт.
Стъпките А, В, C и D обхващат етапа на съставяне на програмата за
мениджмънт.
Стъпки от 1 до 7 включително описват как да се работи с програмата за
енергиен мениджмънт.
По-долу всяка една стъпка е обяснена подробно. Обърнете внимание, че в
действителност преходът от една стъпка към следващата в конкретните ви дейности
може да не бъде толкова стриктен, както би могло да се предположи от това описание.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
8
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
ФИГУРА 1.
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
СТЪПКИ В ЕНЕРГИЙНИЯ МЕНИДЖМЪНТ
Източник: ЕРА EnergyStar
Стъпка A: Първоначален
енергиен преглед
Стъпка B: Икономическа
обосновка
Стъпка C: Ангажимент на
ръководството
Първоначални дейности
за съставяне на програма
за енергиен мениджмънт
Стъпка D: Съставете
програма за енергиен
мениджмънт
Стъпка 1: Оценете
ефективността на
енергийния мениджмънт
Стъпка 7: Оценете
повторно програмата
за енергиен мениджмънт
Стъпки при работа с
Програма за енергиен
мениджмънт
Стъпка 2: Определете
конкретни цели
Стъпка 3: Съставете
план за действие
Стъпка 6:
Потвърдете и разгласете
достиженията
Стъпка 4:
Изпълнете плана
за действие
Стъпка 5:
Следете и оценявайте
достиженията
ДП 1 2. Как да съставите програма за енергиен мениджмънт
ДП 1 2.1. Въведение
Общият елемент в успешните програми за енергиен мениджмънт е ангажиментът на
ръководството и на ключовия персонал, работещ в предприятието, да управлява
потреблението на енергия и енергийните разходи като един структуриран непрекъснат
процес. Това може да се постигне само с подходяща програма за енергиен
мениджмънт, вградена напълно в ежедневното управление и дейности.
По този начин създаването на програмата за енергиен мениджмънт започва с
подготвителни дейности за осигуряване на ангажираността на висшето ниво на
управление в организацията.
Фигура 2 илюстрира отделните стъпки за изготвяне на програмата за енергиен
мениджмънт. Що се отнася до тази фигура, всяка една стъпка е описана в следните
раздели:
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
9
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ФИГУРА 2. Изготвяне на програма за енергиен мениджмънт
Дейности за съставяне на Програма за енергиен мениджмънт
Стъпка A: Първоначален
енергиен преглед
Стъпка B:
Икономическа обосновка
Стъпка C: Ангажимент
на ръководството
Стъпка D: Съставете
програма за енергиен
мениджмънт
Изпълнете първия
етап на енергийната
етап
информационна
на енергийна
информационна
система
ДП 1 2.2. Стъпка A: Първоначален енергиен преглед
Подготвителните дейности започват с осигуряването на добро разбиране и оценка на
текущата енергийна ситуация чрез провеждане на първоначален енергиен преглед.
Този първоначален енергиен преглед може да бъде много подобен на одит на
енергийната ефективност, описан в CARE+ „Ръководство за самостоятелен одит на
енергийната ефективност”. При първоначалния енергиен преглед трябва да проучите
следните въпроси:
Настоящото ниво на енергийния мениджмънт в предприятието.
Настоящото ниво на измерване, регистриране и на анализ на енергийните
данни (ще намерите повече информация по този въпрос в Добра практика 3 Как
да изготвите и работите с енергийната информационна система.
Настоящото ниво на разбиране и проверка на фактурите за енергия.
Основните оборудване и процеси, консумиращи енергия.
Влияние на законодателството и данъчното облагане върху енергийните
въпроси.
Текущите енергийни данни и енергийните данни за минали години (за
предпочитане като минимум за последните три години)
Данни за производството към настоящия момент и за последните няколко
години (три години като минимум).
За представяне на данните в удобни единици се препоръчва да използвате
Международната система единици – SI, с няколко модификации. Тъй като в наредбите
към Закона за енергийна ефективност се акцентира върху унифицираното представяне
на консумираната енергия в kWh, е възможно използването на тази единица. За
допълнителна информация вижте Добра практика 2 в Глава 2.7 за коефициентите за
превръщане на енергия.
Ръководството за самостоятелен одит дава чек-листи и въпросници, които да ви бъдат
от помощ при провеждането на първоначалния енергиен преглед.
С резултатите от него можете да направите начална оценка на възможните икономии
на енергия и намаляване на разходите. Можете също така да определите отправните
точки за подходяща програма за енергиен мениджмънт в предприятието. За
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
10
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ориентация, трябва да можете да проследите за най-малко 80% от общата закупена
входяща енергия, къде, кога и как се използва в предприятието. Нещо повече,
първоначалният преглед трябва да осигури достатъчно информация за преминаване
към следващата стъпка, като се изготви икономическа обосновка.
Резултатите ще ви позволят да прецените, дали оборудването за измерване и
регистриране на енергия, което понастоящем е инсталирано, е подходящо за
започването на една модерна програма за енергиен мениджмънт (за подробности по
изискванията относно събирането на енергийни данни, виж Добра практика 3).
ДП 1 2.3. Стъпка B: Икономическа обосновка
На основа на информацията от първоначалния енергиен преглед може да бъде
разработена икономическа обосновка за внедряване на програмата за енергиен
мениджмънт, за да се осигури ангажираността на ръководството и да започне
изпълнението на програмата.
В икономическата обосновка трябва да разгледате следните въпроси:
Оценка на възможната икономия на енергия и (последващата) икономия на
разходи, дължаща се на програмата за енергиен мениджмънт.
Проект на програма за енергиен мениджмънт, подходящ за вашата
организация.
Организационни мерки, необходими за работа с енергийния мениджмънт.
Инструменти за оценяване и инфраструктура за данни, необходими за
успешната програма за енергиен мениджмънт.
Оценка на необходимите инвестиции и годишните разходи за внедряване и
работа с програмата за енергиен мениджмънт.
Оценка на икономическата възвращаемост на инвестиционната програма.
Оценка на срока, необходим за внедряването.
Необходимият ангажимент на ръководството и решения за работа с програмата
за енергиен мениджмънт.
Тази икономическа обосновка освен това представлява измерител на постигнатите
резултати след внедряването на програмата за енергиен мениджмънт. Вижте
формата, даден в Ръководството за самостоятелен одит, за да получите
допълнителна информация за това, как трябва да изглежда икономическата
обосновка.
ДП 1 2.4. Стъпка C: Ангажираност на ръководството
С информацията, съдържаща се в икономическата обосновка, ръководството може да
вземе решение за внедряването на програмата за енергиен мениджмънт.
Този ангажимент трябва има за резултат:
Конкретна декларация за енергийната политика и ясна стратегия за икономия
на енергия.
Назначаване на енергиен мениджър, който отговаря за функционирането на
системата за енергиен мениджмънт. В следващия раздел в стъпка D ще намерите подробно описание на ролята и задълженията на Енергийния мениджър.
Упълномощаване на хората, които участват във осъществяването на
енергийния мениджмънт.
Осигуряване на финансови средства, за внедряване и функциониране на
системата за енергиен мениджмънт.
Поощряване на културата на енергийна ефективност в предприятието
Решение за включване в дневния ред на ръководството на доклад и оценка на
достигнатите резултати в областта на енергийната ефективност на регулярна
основа.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
11
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Цялата организация трябва да бъде информирана относно решението за внедряване
на програма за енергиен мениджмънт, декларацията за енергийната политика на
предприятието и неговата дългосрочна стратегия.
ДП 1
2.5. Стъпка D: Разработване на програма за енергиен
мениджмънт
Следващата стъпка е да се разработи програма за енергиен мениджмънт и да се
създаде необходимата организационна структура. В този процес енергийният
мениджър трябва да играе ключова роля. Основните дейности и отговорности на
енергийния мениджър включват:
Координиране и ръководене на програмата за енергиен мениджмънт;
Съдействие за осъзнаване важността на енергийната ефективност в
организацията;
Разработване на енергийна политика;
Оценяване на възможните ползи от енергийния мениджмънт;
Създаване и ръководство на екипи от одитори за самостоятелен одит;
Осигуряване на отчетността и ангажираността на водещите ръководители в
организацията;
Разработване на енергийна информационна система;
Координиране на идентифицирането на благоприятни възможности за
подобряване;
Координиране на определянето на показатели за ефективността и определяне
на конкретни цели;
Осигуряване на внедряването на съгласувани и одобрени подобрения;
Обучение на персонала с ключово значение;
Наблюдение и оценяване на потреблението на енергия;
Изготвяне на доклад за ръководството
Признаване и разгласяване на постигнатите резултати;
Извършване на повторна оценка на системата за енергиен мениджмънт.
Разработената програма за енергиен мениджмънт следва да бъде част от годишния
отчет, който промишлените консуматори с годишна обща консумация над 3000 MWh
следва да изпратят до Агенцията за енергийна ефективност към 31 Март всяка година.
СЪВЕТ
Независимо от това, че е важно да има ясно посочен победител в енергийния
мениджмънт в организацията, трябва да се избягва възможността енергийният
мениджмънт да стане въпрос само на едно лице.
В допълнение енергийния мениджър трябва да организира и уреди следните въпроси,
за да бъде успешна програмата за енергиен мениджмънт.
За да може да се подходи систематично към възможностите за икономия на
енергия, трябва да бъдат определени приоритетите в енергийния мениджмънт.
Трябва да бъде съгласуван обхватът на енергийния мениджмънт, например в
цялата организация, съоръжения, процеси и оборудване.
Ролите и отговорностите на ключовите играчи в организацията по отношение на
енергийния мениджмънт трябва да бъдат идентифицирани и утвърдени.
Разгледайте възможността за създаване на малък енергиен екип от ключов
персонал в организацията, който да обезпечава приемането на текущи решения
за енергийния мениджмънт.
Важна дейност представлява осъществяването на първия етап от енергийната
информационна система (виж Добра практика 3), като се започне със
структурата за събиране на данни, която се използва към този момент. След
като бъде завършен първият етап, системата може да бъде подобрявана
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
12
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
стъпка по стъпка, като част от плана за действие (виж Стъпки 3 и 4).
Енергийната информационна система трябва да осигурява точна и
последователна информация, за да даде възможност за надеждно управление
на потреблението на енергия и на енергийните разходи. Тя трябва също така да
осигурява информация за анализа на достигнатите резултати в енергийната
ефективност.
Трябва да се разработи план-график, да се извърши детайлно планиране и да
се осигурят ресурсите, необходими за внедряване на програмата за енергиен
мениджмънт.
Резултатите от организационната структура трябва да бъдат документирани в общия
план за енергиен мениджмънт. Вие трябва да доведете енергийната политика и
стратегия за икономии на енергия до знанието на всеки един в организацията, за да
повишите осведомеността за тяхната важност. Персоналът трябва да бъде
информиран, осигурен със съответната информация и поощряван да допринася за
подобряване на енергийната ефективност.
След приемането на организационната структура можете да започнете работа по
програмата за енергиен мениджмънт, за определяне на конкретните цели и
изпълнение на мерките за енергийна ефективност.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
13
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 1 3. Как да работите с Програмата за енергиен мениджмънт
ДП 1 3.1. Въведение
След завършване на подготовката за енергийния мениджмънт можете да продължите,
навлизайки в детайли, като определяне на конкретни цели, разработване на план за
действие и изпълнение на вашите дейности. Имате нужда, също така, да следите и
оценявате дейностите, свързани с енергийната ефективност, да разгласявате
достигнатите резултати и да оцените повторно конкретните цели. Този процес
отразява ежедневната работа с програмата за енергиен мениджмънт.
Как да се работи с програмата за енергиен мениджмънт е посочено в Стъпки 1 до 7 на
следващата Фигура 3 в кръг, означаващ непрекъснат процес, който може да бъде
повтарян толкова пъти, колкото бъде счетено за необходимо.
ФИГУРА 3. СТЪПКИ ЗА РАБОТА С ПРОГРАМАТА ЗА ЕНЕРГИЕН МЕНИДЖМЪНТ
Стъпки при работа с усъвършенствана Програма за енергиен мениджмънт
Стъпка 1: Оценете
текущата ефективност на
енергийния мениджмънт
Стъпка 2: Определете
конкретни цели
Стъпка 7: Оценете
повторно Програмата
за енергиен мениджмънт
Стъпка 3: Разработете
План за действие
Стъпка 4: Изпълнете
Плана за действие
Стъпка 6:
Потвърдете и разгласете
достиженията
Разширете енергийната
информационна
система
Стъпка 5:
Следете и оценявайте
достиженията
ДП 1 3.2. Стъпка 1: Оценете текущата ефективност на енергийния
мениджмънт
Първата стъпка при работа с енергийния мениджмънт се фокусира върху
получаването на подробна информация за текущото използване на енергия и
разработване на съдържателни показатели за енергийната ефективност. Голям обем
информация вече е била събрана и съпоставена при разработването на програмата за
енергиен мениджмънт. Сега е необходимо да решите, дали не трябва да навлезете в
по-големи детайли. Ако решите, че е необходимо да бъде събрана допълнителна
информация, процесът трябва да бъде разделен на две части:
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
14
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
събиране на данни, и
определяне на показателите за енергийната ефективност.
А) Събиране на данни за текущото използване на енергия и енергийните разходи
Събирането на данни трябва да осигури подробна информация за това, къде, кога и
как се използва енергията във вашето предприятие. То също така трябва да осигури
информация за съответните разходи за енергия. Събирането на данни трябва да се
извърши под формата на енергиен одит. Ръководството за самостоятелен одит дава
указания, как да се проведе този енергиен одит и съдържа подробен чек-лист за
въпросите, които трябва да проучите.
Доколкото е възможно, източникът на информация трябва да бъде енергийната
информационна система. Добра практика 3 дава допълнителна информация за това,
как трябва да изглежда енергийната информационна система. Ако още нямате
въведена такава система, можете да получите информация от други източници, като
например:
Фактури и договори за енергия.
Документи за проектиране, пускане в експлоатация и изпитване на
оборудването и процесите, както и наръчници за поддръжка и работа с
оборудването.
Като минимум, трябва да съберете информацията, посочена по-долу. Трябва да имате
предвид, че точките от 1 до 8 трябва вече да са били събрани, когато сте правили
първоначалния енергиен преглед. Ето защо трябва да проверите, дали все още има
големи празноти в наличните данни, които трябва да попълните. Точките от 8 до 14
представляват подробни и пълни препоръки за това, какви видове данни трябва да
събирате, за да усъвършенствате анализа на потреблението на енергия и
възможностите за икономии.
o Настоящото ниво на енергийния мениджмънт в предприятието.
o Настоящото ниво на измерване, записване и анализ на енергийните данни
(ще намерите повече информация по този въпрос в Добра практика 3 "Как
да изградите и да работите с енергийната информационна система").
o Настоящото ниво на разбиране и проверка на фактурите за енергия.
o Основното оборудване и процеси, консумиращи енергия.
o Влияние на законодателството и данъчното облагане върху енергийните
въпроси.
o Текущите енергийни данни и енергийните данни за минали години (за
предпочитане като минимум за последните три години)
o Данни за производството към настоящия момент и за последните няколко
години (три години като минимум).
o Всички видове входяща енергия (електричество, горива и т.н.) на месечна
основа.
o Всички енергийни потоци от преобразуването на енергия на обекта
(собствена генерирана електроенергия, пара, гореща вода и т.н.) на месечна
основа.
o Енергията, консумирана от основните процеси и оборудване на месечна
основа.
o Потреблението на енергия при пикови натоварвания.
o Месечните данни за производството и часовете работа на основните
процеси и оборудване.
o Месечните данни за производството и часовете работа на спомагателното
оборудване, като например въздушни компресори, хладилни агрегати,
охладителни кули и т.н.
o Други фактори, влияещи върху потреблението на енергия, като например
температурата на околната среда.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
15
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
В) Определяне на показатели за енергийната ефективност
Системното наблюдение и отчитането само на абсолютните стойности на
използването на енергия и енергийните разходи имат ограничена стойност за
програмата за енергиен мениджмънт. Потреблението на енергия и разходите за нея
трябва винаги да бъдат свързвани с основните фактори, които влияят върху
потреблението на енергия. Следният пример дава една илюстрация за това.
Таблица 3. СПЕЦИФИЧНОТО ПОТРЕБЛЕНИЕ НА ЕНЕРГИЯ КАТО ПОКАЗАТЕЛ ЗА
ЕФЕКТИВНОСТ
Година
Потребление на газ
Обем продукция
Специф. потребление на газ
m3x1000/г.
тона/ г
m3/тон продукция
2005
4990
81000
61,6
2006
4790
75000
63,9
2007
4690
70000
67,0
2008
5200
85000
61,2
Таблица 3 дава годишното потребление на газ за период от 4 години на едно типично
средно голямо химическо предприятие с годишна сметка за енергия в обхвата от 2 до
3 милиона лева, както и с цитираните общи обеми на произведена продукция.
Годишното потребление на газ се изменя през годините, но без допълнителна
информация не става ясно, кои фактори са причина за измененията. Когато разходът
на газ се сравни с годишното производство, специфичното потребление на енергия
дава много повече информация за измененията в потреблението на енергия.
Вижда се, че специфичното потребление на газ е по-ниско при по-високи обеми
продукция, така че енергийната ефективност на предприятието нараства с по-големите
производствени обеми. Фигура 4 показва специфичното потребление на газ спрямо
производствения обем.
ФИГУРА 1: ВРЪЗКА МЕЖДУ СПЕЦИФИЧНОТО ПОТРЕБЛЕНИЕ НА ГАЗ И
ПРОИЗВОДСТВЕНИЯ ОБЕМ
Потребление на газ на тон продукция
специфично потребление на газ (m3/тон)
68
67
66
65
64
63
62
61
60
65000
70000
75000
80000
85000
90000
годишно производство(тона)
В програмата за енергиен мениджмънт тази информация служи като сигнал за
изясняване на причината за настъпване на изменение на ефективността и какво може
да се направи, например, да се подобри енергийната ефективност при частично
натоварване. Поради това, в допълнение към обикновеното систематично наблюдение
на потреблението на енергия, вие трябва да разработите освен това съдържателни
показатели за енергийната ефективност. Те трябва да съответстват на обхвата и
приоритетите на програмата за енергиен мениджмънт, с подходящо систематично
наблюдение на достигнатите резултати в енергийната ефективност. Това налага да
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
16
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
проучите факторите, влияещи върху потреблението на енергия и взаимовръзките
между различните части на предприятието.
Често пъти при работа се използва следният набор от показатели за ефективност:
Специфично потребление на енергия за целия обект (енергия на единица
продукт или група продукти) на месечна основа.
Специфичното потребление на енергия на основните потребители на енергия
на месечна основа.
Режимът на натоварване (товаровите графики) и пиковото потребление на
основните потребители на енергия.
Потреблението на енергия за отопление, вентилация и климатизация на
сградите.
Вие трябва също така да разработите показатели за ефективност, които могат да се
използват от операторите в ежедневната работа на предприятието. В повечето
европейски страни метеорологичните условия могат да имат значително влияние
върху потреблението на енергия, по-специално върху енергията за отопление и
осветление на помещенията. За това е важно резултатите от показателите на
ефективност да се нормализират за метеорологичните условия. Как да извършите това
е обяснено в Добра практика 2, който съдържа примери за показатели за ефективност.
С) Определяне на тенденциите за изменение на ефективността
Чрез показателите за ефективност може да се определи на тенденцията за изменение
на енергийната ефективност за минали периоди и е възможно да се направи
задълбочен анализ на енергийната ефективност. Когато трябва да направите това за
пръв път, определете базовата година и базовите стойности на показателите за
ефективност. С помощта на базовите данни ще можете лесно да определите
тенденциите за бъдещи подобрения. Обикновено за базова година се взема първата
година, в която започвате изпълнението на програмата за енергиен мениджмънт.
Възможно е това да бъде и първата от няколкото години (за препоръчване поне 3), за
които сте събрали ретроспективни месечни и годишни данни за консумацията на
енергия и произведената продукция. Определянето на тенденциите дава
доказателства за това, доколко устойчиви са постигнатите от вас резултати и е от
полза при определянето на реалистични конкретни цели. Освен това, то може да се
използва за по-точна оценка на бъдещото потребление на енергия, във връзка с
прогнозите за развитие на производството.
ДП 1
3.3. Стъпка 2: Определете конкретни цели за икономия на
енергия
Определянето на конкретни цели следва да се извършва систематично. Началните
точки са определените показатели за енергийна ефективност и информацията за
използването на енергия и разходите за енергия, които са били събрани в предишната
стъпка. Конкретните цели трябва да бъдат измерими. Те трябва да бъдат трудни, но
изпълними. Трябва да избягвате поставянето на нереалистични конкретни цели, за да
не загубите доверието в програмата.
За да определите изпълними конкретни цели, трябва да оцените възможния диапазон
за икономии на енергия. За да постигнете това, изпълнете следните действия:
Оценете възможностите за подобряване на енергийната ефективност в
различните части на вашето предприятие.
Определете какви технически подобрения са възможни в сградите и
оборудването. Вземете под внимание другите добри практики.
Разгледайте възможността за провеждане на "мозъчна атака" с различни
отдели и служители в организацията, за да намерите под каква форма те могат
да допринесат за реализирането на икономии на енергия.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
17
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Проверете дали енергийната информационна система е достатъчна за
осигуряване на необходимата информация и за извършване на необходимите
анализи.
При подбора на конкретни цели трябва да вземете предвид възможността за достигане на вашата цел. Наред с това, предприятията с обща годишна консумация над
3000 MWh следва да изхождат от разпределените им индивидуални цели за енергийни
спестявания съгласно Чл. 10 от Закона за енергийна ефективност, като за изпълнението на поставените им цели са длъжни да изпълняват мерки за повишаване на
енергийната ефективност, както и дейности, свързани с изпълнението на тези мерки.
За постигане на поставените цели е възможно да се подготвят и подпишат доброволни
споразумения с Агенцията за енергийна ефективност в съответствие с Чл. 45 от
Закона за енергийната ефективност. В доброволните споразумения по чл. 45
агенцията може да участва с:
оказване на методическа помощ във връзка с възможностите за финансиране и
изпълнение на обследване за енергийна ефективност и/или на предписаните от
проведено обследване мерки и
организиране на обучение за специалистите на предприятието.
Изискванията към инвестициите играят важна роля в процеса на вземане на решение.
На база на очакваните финансови разходи можете да разграничите целите по
нискостойностните, средносрочните и стратегически ориентираните мерки. Те са
описани подробно по-долу.
А) Конкретни цели за добра организация в предприятието
Тези цели се отнасят до мерките, насочени към възможно най-ефективното
използване и функциониране на съществуващите съоръжения. Те включват също така
подобрения в закупуването на енергия и проверките на фактурите за енергия.
Възможностите за мерки за добра организация са лесни за внедряване и обикновено
не изискват разходи или изискват много малки разходи. Когато за пръв път започнете
да се занимавате с енергиен мениджмънт, препоръчва се да започнете с мерки за
подобряване на организацията на работа в предприятието.
Например, цел на прилагането на добра организация във вашето предприятие би
могло да бъде достигането на 5% намаление на общото потребление на енергия, като
се проверяват загубите в системите за пара и кондензат. Таблица 4 по-долу дава
редица примери за цели на добрата организация, които се концентрират върху
следните области:
Практиката за обща поддръжка във вашето предприятие;
Управление на технологичната инсталация на обекта;
Производство и разпределение на пара;
Отопление, вентилация, климатизация и осветление на сгради;
Инсталации за сгъстен въздух;
Охлаждане;
Електродвигатели.
По-подробна информация за тези теми ще намерите в различните добри практики.
Важно е да се определят приоритети за конкретните цели, свързани с добрата
организация, вместо да се започне едновременно с всичко. Определянето на
приоритетите може да стане на основата на някое от следните съображения:
• най-голямата икономия;
• най-бързите резултати;
• най-малкото нарушаване на работата;
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
18
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Списък с възможни мерки за добра организация в предприятието е даден в Таблица 4.
ТАБЛИЦА 4. МЕРКИ ЗА ДОБРА ОРГАНИЗАЦИЯ
Област
Описание
Общи
положения
Извършва се редовна поддръжка на технологичното оборудване и на
енергетичното и спомагателно оборудване, а процедурите за
поддръжка са документирани в наръчниците за поддръжка
Условията на работа за процесите и зададените режими за
оборудването се проверяват регулярно.
Проверки за това, как се използва енергията се правят регулярно
Профилите на натоварването се следят, за да се изследва, дали могат
да се направят изменения за по-стабилно потребление на енергията.
Режимите на работа на периодичните процеси са оптимизирани по
отношение на потреблението и закупуването на енергия и са
проверени разходите за енергия за по-значителните нараствания на
потреблението на енергия.
Котлите се инспектират и обслужват редовно, най-малко ежегодно.
Трябва да се осъществи режим на контрол на правилната превантивна
поддръжка. Какъв контрол и каква честота са необходими за горелките,
управлението на горелките, страната обърната към димните газове и
страната към водата, зависи от вида на котела и на горивото.
Налягането на парата в котлите е установено на минималното
приемливо ниво за разпределение на парата към потребителите.
Върховото потребление на пара (регулярно или нерегулярно) е
анализирано внимателно и където е възможно е избегнато.
Определя се тенденцията за изменение на ефективността на котлите
на месечна основа.
Ако повече от един котел работи едновременно, управлението на
натоварването се извършва така, че да се оптимизира общата
ефективност.
Загубите на топлина в димоходните тръби на котлите са сведени до
минимум чрез ограничаване на излишния въздух за горене до
минималното необходимо ниво (като се запазва достатъчна граница на
безопасност за излишния O2 в димните газове на котлите). Системата
за безопасност при горивните процеси отговаря на стандартите за
безопасност и се изпитва регулярно, за да позволи оптимално
управление на минималното количество излишен въздух за горене.
Топлоизолацията на котела, тръбопроводите и клапаните (сваляща се
топлоизолация) е в добро състояние.
Химическото третиране на водата за котела и на върнатия кондензат
отговаря на стандарта за избягване на корозия и накипи и процентът
на продувките е сведен до минимално необходимия.
Налягането на деаератора е установено на минимално приемливото
ниво за отстраняване на некондензиращи газове от захранващата вода
на котела.
Функционирането на деаератора се проверява регулярно.
Обезводняването на системата за разпределение на парата е
инсталирано правилно и функционирането на кондензните гърнета се
проверява регулярно.
Правят се проверки за наличие на течове на пара и всички течове се
ремонтират.
Извършват се регулярни инспекции и ремонти на изолацията на
тръбите.
Процеси
Пара
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
19
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Сгъстен
въздух
Охлаждане
ОВК и
осветление
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Повърхностите на топлообменниците се проверяват регулярно за
наличие на накипи и замърсявания и се почистват, когато е
необходимо.
Системата се проверява регулярно за течове и те се отстраняват
Ненужното използване на сгъстен въздух се избягва и е направен чеклист на потребителите.
Износените устройства (като например пулверизиращи дюзи) се
заменят
Налягането в системата се настройва на минималното приемливо
ниво, като се отчита профилът на натоварването и обемът на
резервоарите за съхранение
Повишаването на налягането за малки потребители, изискващи високо
налягане се проучва, така че да може да се намали общото налягане
на системата.
Капацитетът на съдовете под налягане се проверява във връзка с
диаграмата на потребление, с цел да се оптимизира потреблението на
енергия от въздушния компресор.
Произвежда се сух, обезмаслен въздух
Осушителите работят при подходяща точка на оросяване за
осигуряване на необходимото качество на въздуха
Въздушното налягане и обем се измерват
Потреблението на енергия от въздушния компресор се измерва и се
сравнява с произведения въздушен обем.
Ако едновременно работят няколко компресора, оптималното
управление на натоварването се изследва
Използването на енергията за охлаждане на компресора е изследвано
Оборудването за сгъстен въздух се обслужва регулярно с регулярна
подмяна на филтрите
Хладилните агрегати работят при правилно настроена температура
Охлаждащата система се проверява редовно за наличие на течове и
всички течове се отстраняват.
Хладилните агрегати се обслужват ежегодно
Изпарителите се размразяват редовно
Кондензаторите се поддържат чисти
Изолацията на системата от тръбопроводи се поддържа в добро
състояние
Нагревателите/ котлите се инспектират и обслужват редовно (наймалко ежегодно)
Извършва се регулярна поддръжка на оборудването.
Например, вентилаторите и въздуховодите се почистват и филтрите се
заменят регулярно
Изпарителите и кондензаторите на климатиците са чисти и добре
поддържани
Където е подходящо, са инсталирани термостатни вентили на
радиаторите
Минималните изисквания за отопление в отделните зони в сградите са
определени и термостатите в помещенията са настроени правилно за
управление на климатизацията (отопление, охлаждане, овлажняване)
Климатиците работят с правилни настройки, например, не се допуска
едновременно отопление и охлаждане.
Изследват се мерки за икономия на енергия, като например изолация и
външни сенници срещу слънчевата светлина
Ненужните отоплителни тела са изключени
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
20
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Двигатели
и
задвижвания
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Счупените прозорци се ремонтират и двойно остъклените прозорци,
при които има влага между стъклата, трябва да се заменят.
Осветление, което не е необходимо, се изключва
Използват се електрически ключове със сензори за присъствие за
изключване и включване на осветлението
Където е подходящо е извършена замяна на стандартните лампи с
волфрамова нагревателна жичка с по-ефективни компактни
луминесцентни лампи
Където е подходящо, се разглежда възможността за използване на
луминесцентно осветление с високочестотно захранване
Външното осветление е ограничено до тъмните часове
Външното осветление на необслужваните места е сведено до
минимум, като се използват електрически ключове със сензори за
присъствие за включване на осветлението
Разглежда се възможността за разделяне на осветителните тела на
групи за инсталиране на отделни ключове
Вентилатори, помпи и т.н. се изключват, когато не са необходими
Изследва се прилагането на плавен пуск за оборудването, което се
включва често, за избягване на ненужното пиково потребление
Проучва се възможността за инсталиране на високоефективни
електродвигатели
Проучва се възможността за честотно управление на
електродвигателите с цел икономия на енергия при работа с частично
натоварване
B) Конкретни цели с приемлива възвращаемост на инвестициите
Това са конкретни цели, които се концентрират върху модификации, например в
процесите или оборудването и които могат да се реализират с икономически
приемлива норма на възвращаемост.
Те изискват инвестиции и определен срок за внедряване на мерките, ето защо трябва
да бъдат реализирани посредством нормални инвестиционни процедури.
Икономическият критерий, който често се използва за инвестиции в този вид мерки, е
минималната вътрешна норма на възвращаемост (IRR). на инвестициите. Обикновено,
за енергийните инвестиции, предприятията използват вътрешна норма на
възвращаемост на инвестициите (IRR) от 15% (след облагане) или по-висока. Това е
еквивалентно на възвращаемост, по-малка от 4 години, но тя варира за различните
предприятия.
Ръководството за самостоятелен одит ще
мерките с приемлива възвращаемост, но
възвращаемост. В случай, че искате
възвращаемост като допълнителна мярка,
кратко въведение, как да изчислявате IRR.
ви помогне да определите приоритетите на
то се концентрира само върху периода на
да използвате вътрешната норма на
в края на тази добра практика ще намерите
Конкретните цели с приемлива възвращаемост могат да включват:
Подобряване на ефективността на котела чрез инсталиране на економайзер;
Инсталиране на енергийно ефективни двигатели на ключовото оборудване.
Тези мерки обикновено се внедряват за постигане на допълнителна икономия на
енергия, след като са били въведени успешно мерките за добра организация на
производството и вече са донесли очакваните резултати.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
21
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
C) Стратегически цели
Тези цели включват стратегически енергийни инвестиции, отнасящи се например до
въпроси свързани с разрешително за експлоатация (преминаване към друг тип гориво,
реконструкция на технологичното оборудване, замяна на котлите поради стандарти за
емисии и т.н.) или свързани със значителни промени в консумацията в определени
зони. Стратегическите цели играят също така роля в решенията за инвестиции за нови
процеси и технологично оборудване. Тези мерки обикновено изискват значителни
инвестиции и могат да не отговарят на определената норма на възвращаемост, но
други причини да налагат изпълнението им.
Тази категория може да включва:
Подобряване на общата ефективност чрез инсталиране в предприятието на
система за връщане на кондензата;
Инсталиране на система за когенерация
Класификацията, която отчита разходите, помага да определите вашите конкретни
цели. Не забравяйте, че трябва да анализирате и актуализирате регулярно целите
(виж Стъпка 5).
ДП 1 3.4. Стъпка 3: Разработете План за действие
След като определите целите, следващата стъпка е да предприемете конкретни
действия за достигането на тези цели. Всяка конкретна цел трябва да бъде допълнена
със списък от мерки, които планирате за нейното постигане. Мерките за повишаване
на енергийната ефективност са действията, които водят до проверимо, измеримо или
оценимо повишаване на енергийната ефективност. Трябва да документирате тези
мерки в плана за действие. Това ви позволява да следите и оценявате дейностите си
на по-късен етап и да актуализирате плана за действие.
Енергийният мениджър трябва да координира планирането на дейността и да
организира необходимите заседания и дискусии, за да реши какви действия трябва да
бъдат предприети. Това трябва да бъде документирано в плана за действие.
Информацията в добрата практика може да бъде използвана, за да се проверят
възможностите за подобряване на настоящите дейности. В допълнение, може да
потърсите допълнителна литература, която ще ви даде полезна информация за найдобрите достъпни технологии.
Планът за действие може да съдържа следната информация:
Общите и конкретните енергийни цели, които трябва да бъдат постигнати.
Текущото потребление на енергия от предприятието.
Базови стойности за показателите за ефективност.
Списък на всички планирани действия и мерки, необходими за изпълнение на
Плана за действие, с ролите и отговорностите, свързани с неговото
осъществяване.
Кратко описание на всички мерки за подобряване, със съответните бюджети и
план графици за внедряване.
Действията, планирани за подобряване на закупуването на енергия.
Действията, планирани за обучение на персонала.
Изследванията и проучванията, планирани по отношение на допълнителните
технически и технологически мерки в отделните части на предприятието.
Планът за действие трябва да бъде утвърден от ръководството и да бъде
актуализиран регулярно. Обикновено се прави годишна актуализация, но в началото
на изпълнението на програмата за енергиен мениджмънт може да е подходящо да се
извършва по-честа актуализация.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
22
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 1 3.5. Стъпка 4: Изпълнете плана за действие
След утвърждаването на плана за действие, работата по различните проекти и мерки
може да започне. Енергийният мениджър трябва да ръководи изпълнението на
планираните мерки и задачи и да изготвя регулярни доклади за хода на изпълнението.
В допълнение към това, той трябва да координира следните дейности:
Съдействие за осъзнаване на важното значение на енергийната ефективност в
организацията;
Обучение на ключовия персонал по енергийна ефективност.
Осигуряване на информация за енергийната ефективност на оборудването и
процесите, които са с висока степен на използване и натоварване.
Наблюдение на изпълнението на плана за действие на месечна основа.
Проследяване на енергийните данни и показателите за ефективност през
необходимите интервали от време.
Организиране и помощ в политиката за закупуване на енергия.
Съгласно §5 (1) на преходните и заключителни разпоредби на ЗЕЕ собствениците на
промишлени системи, подлежащи на задължително обследване, които разполагат с
доклади за извършено обследване, са длъжни да започнат изпълнение на
предписаните от обследването мерки за повишаване на енергийната ефективност в
двегодишен срок от влизането в сила на закона.
ДП 1 3.6. Стъпка 5: Следете и оценявайте постигнатите резултати
След утвърждаването на плана за действие, трябва да следите и оценявате редовно
хода на изпълнението му. Добрата практика изисква да извършвате това най-малко
веднъж годишно и в началните стадии на изпълнение на програмата, като може да се
окаже целесъобразно да правите това и по-често.
Следенето и оценяването обхващат следните стъпки:
регулярен анализ на действителното потребление на енергия в предприятието,
например чрез извършване на енергийни прегледи,
оценяване на резултатите от енергийните мерки и функционирането на плана
за действие, както и
официален преглед, например веднъж годишно, на достигнатите резултати по
поставените конкретни цели.
Регулярният анализ на действителното потребление на енергия в предприятието е
фокусиран върху ежедневните операции и мерките за добра организация на
производството. Той осигурява също така своевременно предупреждение за
евентуално влошаване на ефективността на (процес) оборудване и осигурява
помощна информация за операторите на процесите в тяхната ежедневна дейност. Той
следи достигнатите резултати в резултат на мерките за добра организация в
предприятието. Енергийният мениджър трябва да прави регулярни енергийни
прегледи, за да провери добрата организация на енергийното стопанство. В
Ръководството за самостоятелен одит ще намерите чек-лист, който можете да
използвате за тази дейност.
Изпълнението на плана за действие трябва да бъде следено регулярно, например на
месечна основа. Когато се прави преглед на плана за действие, трябва да бъдат взети
предвид следните точки:
Разбиране на ефикасността на плана за действие (какво е работило добре и какво – не).
Документиране на добрите практики, които могат да бъдат ползвани в цялата
организация.
Идентифициране на необходимите коригиращи действия.
Получаване на обратна връзка от ключовия персонал, участващ в действията.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
23
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Официалният преглед на достигнатите резултати за енергийната ефективност започва
с анализ на измерените резултати. Разгледайте Добра практика 2, за да разберете, как
да извършите анализа.
Анализът трябва да даде като минимум следните резултати:
Тенденциите в данните за месечното потребление на енергия и закупените
количества енергия.
Тенденциите в развитието на показателите за енергийна ефективност.
Яснота за причините за изменящото се потребление на енергия и енергийната
ефективност.
Доказателства за достигнатите резултати за конкретните цели.
Информация за разбивката на потреблението на енергия и разходите за
енергия за основните потребители.
Проверка на фактурите за енергия и на закупуването на енергия.
Енергийният мениджър трябва да изготвя доклад за достигнатите резултати,
съдържащ информация от ежегодното оценяване. Докладът за достигнатите резултати
ще служи за:
Вземане на решения за бъдещи енергийни проекти.
Определяне на базата за нови конкретни цели.
Актуализация на плана за действие.
Изготвяне на препоръки относно подобренията на програмата за енергиен
мениджмънт.
Докладът за постигнатите резултати може да послужи за основа на годишните отчети
за управлението на енергийната ефективност, които предприятията с обща годишна
консумация над 3000 MWh съгласно Чл. 36 (5) и (6) от Закона за енергийна
ефективност следва да изпращат не по-късно от 31 март всяка година до Агенцията за
енергийна ефективност, заедно с декларация по образец, отразяваща годишното
потребление на енергия за предходната календарна година. Тези отчети следва да
съдържат описание на дейностите и мерките, да посочват размера на постигнатите
енергийни спестявания, заедно с копие от плановете и програмите за повишаване на
енергийната ефективност. За поддържане на националната информационна система
към същата дата следва да се изпрати информация за количествата произведена
продукция и/или извършени услуги и добавена стойност през предходната календарна
година и използваната за това енергия в установен за това формат.
ДП 1 3.7. Стъпка 6: Потвърждаване и разгласяване на достигнатите
резултати
Както потвърждаването, така и получаването на признание за достигнатите резултати
е много важно за поддържане на непрекъснатото развитие на енергийния мениджмънт.
Признаването на достигнатите резултати вътре в организацията може да бъде за
отделни лица, колективи и ръководството. Освен това можете да използвате
енергийния мениджмънт като инструмент за маркетинг. За получаване на външно
признание, което е заслужено, от съществено значение е добрата външна
комуникация за достигнатите резултати.
На известен етап, след като програмата за енергиен мениджмънт достигне достатъчно
ниво на развитие, може да се окаже целесъобразно да се потърси официално
признание от компетентни трети страни. Съгласно Чл. 50 от Закона за енергийна
ефективност може да кандидатства чрез заявление пред Агенцията за енергийна
ефективност за получаване на удостоверения за енергийни спестявания, които имат за
цел да докажат приноса на притежателя им в изпълнението на мерки за повишаване
на енергийната ефективност, както и за потвърждаване изпълнението на
определените индивидуални цели на задължените лица. Количествените и
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
24
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
качествените характеристики на енергийните спестявания, постигнати в резултат на
изпълнението на мерки за повишаване на енергийната ефективност, се потвърждават
чрез тези удостоверения за енергийни спестявания. Всяка изпълнена мярка за
повишаване на енергийната ефективност се остойностява отделно и се отразява в
удостоверението за енергийни спестявания.
Съгласно Чл. 19. л. 20. от Наредбата за методиките за определяна на индикативните
цели за доказване изпълнението на индивидуалните цели за енергийни спестявания се
допускат всички мерки за повишаване на енергийната ефективност, чийто
енергоспестяващ ефект може да бъде проверен, измерен или оценен. Допустимите
мерки за повишаване на енергийната ефективност трябва да отговарят на следните
изисквания:
1. да бъдат със срокове на откупуване не по-дълги от сроковете на действие на
съответните мерки;
2. да водят до спестяване на първични енергийни ресурси;
3. да водят до намаляване емисиите на парникови газове;
4. да не водят до влошаване качеството на околната среда;
5. да не водят до влошаване на санитарно-хигиенните норми.
ДП 1 3.8. Стъпка 7: Извършете повторна оценка на програмата за
енергиен мениджмънт
Ежегодно енергийният мениджър съвместно с енергийния екип трябва да извършва
повторна оценка на програмата за енергиен мениджмънт. Тази повторна оценка
обхваща преглед и подобрение на енергийната политика и цели, преглед на
процедурите за енергиен мениджмънт, анализ на инструментите и формите за
изготвяне на доклад и не на последно място, препотвърждаване на ангажимента на
ръководството, като основа за нов кръг на действията за икономия на енергия.
ДП 1 4. Допълнителна информация
Пример за добра практика – Програма за енергиен мениджмънт
Това е Програма за енергиен мениджмънт, която е разработена от една от фирмите,
участващи в CARE+, благодарение на проекта. Това осигурява на фирмата правилната
организационна структура и дългосрочно планиране на енергийната ефективност.
ПРОГРАМА ЗА ЕНЕРГИЙНА ЕФЕКТИВНОСТ
1.
Цели и обхват на програмата
Цел – не по-малко от 6% икономия на енергия през следващите 3 години
Обхват – всички използвани видове енергия, и всички значими консуматори на енергия
2.
Организационна структура на системата за енергиен мениджмънт
Определяне на ролята и функциите на енергийния мениджър
Определяне на ролята и задачите на останалите участници в системата в системата
за енергиен мениджмънт
3.
План за действие
Цел: 6-7% икономия на енергия в края на 2012 г.
Икономия на енергия в 2010 г. – 1,5%;
Икономия на енергия в 2011 г. – 2,0%
Икономия на енергия в 2012 г. – 2,5%;
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
25
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 1 4.1. Вътрешна норма на възвращаемост
В Ръководството за самостоятелен одит за обща оценка ние използваме периода на
възвращаемост. Обаче нормата на възвращаемост е друг важен фактор, който можете
да вземете предвид при определяне на приоритетите на внедряването на мерките за
икономия на енергия. Тя сравнява рентабилността на различни инвестиционни
проекти.
Най общо казано, колкото по-висока е вътрешната норма на възвращаемост, толкова е
по-желателно да се предприема проектът. Вътрешната норма на възвращаемост може
да се използва за ранжиране на няколко перспективни проекта, които се преценяват от
фирмата. Ако се приеме, че останалите фактори са еднакви между различните
проекти, проектът с най-висока вътрешна норма на възвращаемост вероятно ще бъде
счетен за най-добрия и ще бъде предприет първи.
Това, което се прави, е анализ на паричните потоци във времето. Ето защо е
необходимо да се знае последователността на паричните потоци, включително
първоначалната инвестиция. Стойностите могат да бъдат следните:
Първоначална
инвестиция
Икономии
Общ паричен
поток
Вътрешна
норма на
възвращаемост
Година Година Година Година Година Година Година Година
1
2
3
4
5
6
7
8
-3000
650
-2350
650
550
650
550
650
550
650
550
650
550
650
550
650
550
14,1%
Формулата, която трябва да се използва, е следната:
Ако са дадени (период, паричен поток) двойките (n, Cn) където n е положително цяло
число, общият брой на периодите N и нетната настояща стойност NPV, вътрешната
норма на възвращаемост е дадена с r в:
Excel предлага прост инструмент за изчисляване на нормата на възвращаемост, вие
просто трябва да осигурите данните, както е показано по-горе и да използвате
функцията “IRR” от инструментите за финансови изчисления.
1.
2.
3.
4.
5.
ДП 1 4.2. Допълнителна литература
Енергиен мениджмънт – информационен лист, издание на Carbon Trust
GIL136
www.carbontrust.co.uk
Практически енергиен мениджмънт, издание на Carbon Trust CTV023,
Guideline for energy management, издание на EPA EnergyStar ,
www.energystar.gov/index
Указания за внедряване стъпка по стъпка на енергиен мениджмънт,
наръчник на Bess Project, www.bess-project.info
Европейски стандарт EN 16001.2009 – Система за енергиен мениджмънт –
изисквания с указания за използване
http://www.cen.eu
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
26
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Добра Практика 2 Как да отчитате и анализирате вашето
потребление на енергия
ДП 2 1. Въведение
Разбирането на това, къде и как се използва енергията е от съществено значение за
управление на вашето потребление на енергия. Както е описано в Ръководството за
самостоятелен одит, това трябва да се постигне чрез регулярен анализ на вашето потребление на енергия и разходите за енергия. Анализът също така ще осигури доказателства за това, какви икономии са били реализирани и колко дълговременни са те.
За да бъдете в състояние да анализирате енергийната информация, трябва да
работите с подходяща форма за отчитане на енергийните данни. Тази част от Добрите
практики дава структура за отчитане на енергията.
В анализа на потреблението на енергия трябва да разгледате не само непосредственото потребление, а така също и връзката с факторите, които оказват
влияние. Глава 8 на тази добра практика описва редица зависимости, които може да
решите да използвате.
ДП 2 2. Каква информация трябва да има на разположение?
Енергийните данни, които трябва да бъдат измервани и регистрирани, като минимум са:
Всички месечни енергийни входящи потоци и качествата им (електричество,
горива и т.н.). Вашият доставчик може да бъде единственият източник за тази
информация или за част от нея. Проверете при вашия доставчик, как би могъл
да предостави необходимите ви данни.
Ежемесечните фактури за енергия от вашите доставчици.
Всички месечни количества на преобразувана на място енергия (генерирана на
обекта електроенергия, пара, гореща вода и т.н.).
Месечното потребление на енергия от основните процеси и оборудване.
Данни за потреблението на енергия при пикови товари за подходящ интервал от
време. За да се измери потреблението на енергия при пиково натоварване,
например използването на електроенергия, потреблението на енергия трябва
да бъде измервано на по-кратки интервали от време, например отчитане на
всеки половин или един час. Проверете при вашите доставчици, дали
понастоящем те получават тези данни от измервателни уреди. Ако това не е
така, преценете възможността за използване на временни преносими
измервателни уреди, за да получите данни за пиковите товари (виж Добра
практика 3).
Месечни данни за производството и часовете на работа на основните процеси и
технологично оборудване и на спомагателното оборудване, като например
въздушни компресори, хладилни агрегати, охладителни кули и т.н.
Данни за други влияещи фактори, свързани с използването на енергия, като
например температурата на околната среда.
ДП 2 3. Разберете какво съдържат вашите фактури за енергия
Вашите фактури и договори за енергия, в частност за електричество и газ, съдържат
важна информация, необходима за анализа на потреблението на енергия. Природният
газ, например, се измерва чрез обема, минаващ през разходомера. Така че, за да
изчислите входящата енергия, трябва да знаете качеството на газа. Вашият доставчик
трябва да посочи качеството на горивото.
По-специално по отношение на природния газ, имайте предвид разликата между Горна
топлотворна способност (или Брутна калорична стойност) и Долна топлотворна
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
27
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
способност (или Нетна калорична стойност), като ДТС е около 10% по-ниска от ГТС.
Проверете дали това е посочено във вашата фактура, в противен случай поискайте
тази информация от вашия доставчик. Същото се отнася за другите видове горива,
като например течни горива или въглища.
Проверете какъв интервал от време се използва за фактуриране на газа (дневно,
месечно или тримесечно потребление). По-нататък, фактурата трябва да посочва
максималното количество на час, което сте получили в този месец. Можете да
използвате тази информация за оптимизиране на върховото потребление и
произтичащите разходи за мощност. Ако вашата енергийна информационна система е
в състояние да получава данни в реално време ("онлайн"), обсъдете с вашия
доставчик възможността да получавате стойностите, отчетени на неговите
измервателни прибори.
Количеството електричество се измерва с броя на киловатчасовете. Фактурата
обикновено съдържа пиковото потребление за съответния месец и реактивната
енергия (свързана с коефициента на мощност), която сте получили. Важно е също
така, трябва да разбирате разликата между kW, kVA и kVAR във вашата фактура.
Трябва да разбирате и тарифите, които се използват от вашия доставчик и трябва да
проверявате, дали са верни. Проверете при вашия доставчик интервала от време,
който се използва за отчитане на уредите. За предпочитане е отчитанията да се
извършват през половин час. Обсъдете с вашия доставчик, дали тези отчитания могат
да бъдат достъпни за вас, тъй като това ще позволи анализ на пиковите товари във
вашето потребление.
Проверете за количествата природен газ и електроенергия, дали сте поддържали
потреблението си в договорените граници за да избегнете глоби.
Съгласно Чл. 39 (4) на Закона за енергийна ефективност, търговците на енергия могат
да предоставят като енергийна услуга при конкурентни цени с цел осигуряване
проследимост на разходите за енергия от крайните потребители подмяната на
съществуващите уреди (средства за търговско измерване) с интелигентни системи за
измерване и контрол, които дават визуална информация за:
1. текущото потребление на енергия;
2. преходна текуща сметка;
3. моментен енергиен товар;
4. отклонения в качеството на доставяне на енергията;
5. друга необходима информация.
ДП 2 4. Горна топлотворна способност (ГТС) и Долна топлотворна
способност (ДТС)
Енергийното съдържание на горивата може да бъде изразено в Горна топлотворна
способност (наричана също Брутна калорийна стойност) или долна топлотворна
способност (Нетна калорийна стойност), като първата взема предвид топлината на
кондензация, получена от H2O, когато се изгарят въглеводородни съединения.
Обикновено топлосъдържанието на горивата се определя от доставчиците в ДТС, с
изключение при природния газ. Енергийното съдържание на природния газ обикновено
се определя от доставчика в MWh ГТС. Разликата за природния газ е приблизително
10% (1 MWh ГТС = 0.9 MWh ДТС). В допълнение, пазарните цени са дадени в лева
MWh ГТС, докато отчитането на измервателните уреди е в Nm3 (т.е. измерването на
разхода се извършва с корекция за налягането и температурата за нормални m3).
Препоръчва се да извършвате всички изчисления на енергията на основата на ДТС.
Таблица 5 съдържа необходимите преводни коефициенти за природния газ.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
28
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Таблица 5. КОЕФИЦИЕНТИ ЗА ПРЕВРЪЩАНЕ ОТ ГТС В ДТС
От ГТС
на ДТС
1 MWh
0.9 MWh
3.24 GJ
1 GJ
0.9 GJ
ДП 2 5. Отчитане на потреблението на енергия
При създаването на вашата система за отчитане трябва да изберете подходящи
единици, в които да изразявате енергията. Препоръчително е да се използва
Международната система единици SI, т.е. джаули за енергията. Ако искате да научите
повече подробности за единиците SI, Глава 9.1, от тази добра практика препоръчва
допълнителна литература по тази точка.
Като основа за вашия анализ, като минимум трябва да правите ежемесечно енергийни
баланси за потреблението на енергия в предприятието. Балансите трябва да
включват: цялата закупена енергия и къде се използва тя и всички преобразувания на
енергията на място и къде се използва. Това ще ви позволи да идентифицирате и да
определите тенденциите за големите потребители на енергия във вашето
предприятие. Пълен комплект от бланки за попълване на данни за отчитане на
енергията ще намерите в Ръководството за самостоятелен одит.
Фигура 5 дава пример за месечно отчитане на енергията за средно голямо химическо
предприятие, като показва опростена схема на потоците за предприятието, които се
анализира. На основа на месечните данни и часове на работа, можете да изчислите
потоците за час. Ако не можете да направите тази разбивка, можете да използвате
също така месечните данни.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
29
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
ФИГУРА 5.
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
СХЕМА НА ПОТОЦИТЕ В ПРЕДПРИЯТИЕТО
Процес
A
3
MWh
Процес
B
4
тона
15
тона
1
MWh
5,0 MWh
електричество
Други местни
потребители
2
тона/h
Котелно
отделение
25
0,5 MWh
Други местни
потребители
0,5 MWh
тона/h
2020 m3/h
газ
Отчитането на енергията е илюстрирано в следващата поредица от таблици. Първият
енергиен отчет се отнася за финансови данни и за месечната закупена енергия, както
и къде се използва тя в предприятието (Таблици 6 и 7). Имайте предвид обаче, че
данните не са свързани с Фигура 5.
ТАБЛИЦА 6. МЕСЕЧНИ ФИНАНСОВИ ДАННИ
Мес еч ни ф инанс ов и данни
О бщи разходи за
производс тво
О бщо производс тво Р азходи за енергия
тона
януари
ф евруари
март
април
май
юни
юли
авгус т
с ептември
октомври
ноеври
декември
О бщо
27 000
28 000
28 000
28 000
27 000
25 000
12 000
20 000
25 000
26 000
27 000
20 000
293 000
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
Е вро
236 912
237 224
236 424
248 102
247 900
225 071
128 255
196 546
222 016
222 576
232 736
194 645
2 628 407
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
Е вро
1 160 000
1 130 000
1 140 000
1 190 000
1 090 000
1 000 000
750 000
1 000 000
1 100 000
1 050 000
1 150 000
900 000
12 660 000
Приходи от
продажби
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
Е вро
1 000 000
1 750 000
1 500 000
1 500 000
1 000 000
1 000 000
900 000
1 500 000
2 000 000
1 500 000
1 000 000
750 000
15 400 000
Б рутна печалба
-€
€
€
€
-€
€
€
€
€
€
-€
-€
€
Е вро
160 000
620 000
360 000
310 000
90 000
150 000
500 000
900 000
450 000
150 000
150 000
2 740 000
В ъзвращаемос т от
продажби
Е вро
-16,0%
35,4%
24,0%
20,7%
-9,0%
0,0%
16,7%
33,3%
45,0%
30,0%
-15,0%
-20,0%
17,8%
Е нергийни
разходи/общи
разходи
Е вро
20,4%
21,0%
20,7%
20,8%
22,7%
22,5%
17,1%
19,7%
20,2%
21,2%
20,2%
21,6%
20,8%
Източник: CARE+ Ръководство за самостоятелен одит таблици на Excel
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
30
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ТАБЛИЦА 7. МЕСЕЧЕН ОТЧЕТ НА ЗАКУПЕНАТА ЕНЕРГИЯ – ЕЛЕКТРИЧЕСТВО
З акупе ни ме с е ч ни кол ич е с тв а е не ргия
Е л е ктрое не ргия
Е динична О бщо други
Количес тво
Пиково
цена Е вро
разходи
(MW h)
потребление
MW h)
(Е вро)
402
0,94 €
42,00 €
1 500
410
0,94 €
42,00 €
1 500
408
0,95 €
40,00 €
1 600
399
0,90 €
48,00 €
1 400
380
0,90 €
50,00 €
1 400
382
0,90 €
45,00 €
1 400
225
0,88 €
43,00 €
1 350
350
0,89 €
48,00 €
1 350
388
0,91 €
52,00 €
1 400
396
0,93 €
52,00 €
1 500
410
0,94 €
53,00 €
1 500
325
0,95 €
56,00 €
1 600
4475
€
47,58 € 17 500
януари
ф евруари
март
април
май
юни
юли
авгус т
с ептември
октомври
ноември
декември
О бщо
О бщо
разходи
(Е вро)
€ 18 384
€ 18 720
€ 17 920
€ 20 552
€ 20 400
€ 18 590
€ 11 025
€ 18 150
€ 21 576
€ 22 092
€ 23 230
€ 19 800
€ 230 439
C O2
Е мис ии
(тона)
251,99
257,01
255,75
250,11
238,20
239,46
141,04
219,40
243,22
248,23
257,01
203,73
2805,15
Източник: CARE+ Ръководство за самостоятелен одит таблици на Excel
Следващата стъпка е да се включи цялата енергия, преобразувана на място. Таблица
8 показва количеството преобразувана енергия.
ТАБЛИЦА 8. ОБЕМИ НА ПРЕОБРАЗУВАНАТА ЕНЕРГИЯ – ПРИМЕР С ПАРЕН
КОТЕЛ
П АР Е Н КО Т Е Л 2
Изчис лена
пара ( ако не е
пос очено )
Е нталпия
Пара
тона
януари
ф евруари
март
април
май
юни
юли
авгус т
с ептември
октомври
ноември
декември
О бщо
0
тона
3
2
3
2
2
2
1
2
3
2
2
2
35
577
981
577
981
981
981
192
385
577
981
981
981
177
MJ
9 178
7 648
9 178
7 648
7 648
7 648
3 059
6 118
9 178
7 648
7 648
7 648
90 253
Т оплина
333
611
333
611
611
611
444
889
333
611
611
611
612
MW h
2 549,54
2 124,61
2 549,54
2 124,61
2 124,61
2 124,61
849,85
1 699,69
2 549,54
2 124,61
2 124,61
2 124,61
25 070,45
Количес тво гориво
Nm3
300
250
300
250
250
250
100
200
300
250
250
250
2 950
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
MW h
3 109,19
2 590,99
3 109,19
2 590,99
2 590,99
2 590,99
1 036,40
2 072,79
3 109,19
2 590,99
2 590,99
2 590,99
30 573,72
О бщо
разходи за
кпд на котела пара
%
82,00%
82,00%
82,00%
82,00%
82,00%
82,00%
82,00%
82,00%
82,00%
82,00%
82,00%
82,00%
82,00%
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
70
58
70
58
58
58
23
46
70
58
58
58
690
Р азход за
пара на тон
€
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
250
542
250
542
542
542
417
833
250
542
542
542
792
Източник: CARE+ Ръководство за самостоятелен одит таблици на Excel
Следващата стъпка е да се съпоставят цялата закупена и преобразуваната на място
енергия, включително данните за производството и други фактори, които оказват
влияние (виж Таблица 9). Ръководството за самостоятелен одит на енергийната
ефективност на CARE+ предлага таблици на Excel, които ще ви помогнат да
преминете през целия този процес.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
31
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Таблица 9. МЕСЕЧНО ОТЧИТАНЕ НА ПОТРЕБЛЕНИЕТО НА ЕНЕРГИЯ В
ПРЕДПРИЯТИЕТО
Таблица
Месечно отчитане на потреблението на енергия в предприятието
Година
Месец
Производство
2009
Февруари
Единица
15000 тона
2000 тона
Продукт А
Продукт В
Външни условия
Денгррадуси
Средна външна температура
250
3 oC
Общо потребление
Единица
напр. тона
Производство
Електричество
Природен газ
Газьол
Пара
Върнат кондензат
Звено 1
вътре
навън
15000
Звено 2
вътре
навън
2000
Звено 4
вътре
навън
Звено 3 Котелно
вътре
навън
Баланс
вътре/навън
%
2000
MWh ел
500
0
600
0
200
0
500
0
200
10,0
1100
39270
0
0
14000
35000
8000
3600
3
0
0
0
0,0
7000
17500
0
0
380
13566
0
0,0
5000
12500
0
0
720
25704
0
0,0
0
0
0
0
0
0,0
1000
2500
0
0
0
0
0
0
1000
2500
0
0
0,0
0,0
0,0
0,0
7,1
7,1
0,0
0,0
Nm x 1000
GJ ДТС
литра
GJ ДТС
тона
GJ sec 2)
m3
GJ sec 3)
14000
35000
6000
2700
2000
900
8000
3600
0
0
Количествата енергия са посочени както в измерваните единици (т.е. тонове, Nm3, и
т.н.), така и като енергийно съдържание в GJ. В тези таблици различните количества
енергия не могат просто да бъдат сумирани, тъй като тяхното качество е различно.
Прави се разлика между:
първична енергия, това са всички горива, и
вторична енергия, това са всички видове полезна енергия, осигурена чрез
превръщане на енергията от горивата. За да могат да се сравняват вторичните
форми на енергия, те трябва да бъдат превърнати в еквивалентната им
първична енергия. Раздел 2.6 на тази добра практика обяснява, как може да се
направи това.
Последната стъпка в отчитането е да се направи общ преглед на всички количества
енергия, изразени в еквивалентната им първична енергия. Това е показано на Таблица 10.
Таблица 10. ОТЧИТАНЕ НА ПЪРВИЧНАТА ЕНЕРГИЯ
Таблица
Месечно потребление на енергия на оБекта като еквиваленти на първична енергия (Единица = GJ ДТС)
Година
2009
Февруари
Единица
Производство
Продукт А
Продукт В
15000
2000
Външни условия
Денградуси
Средна външна температура
250
3 oC
Общо Обект
Вътре
Навън
Общо
потребление
Производство (напр. тона))
Звено 1
Вътре
Навън
15000
Звено 2
Вътре
Навън
2000
Звено 3 Котелно
Вътре
Навън
Звено 4
Вътре
Навън
Електричество
18000
18000
4500
0
5400
0
1800
0
4500
0
Природен газ
39270
39270
0
0
13566
0
25704
0
0
0
38889
2778
38889
7278
Газьол
0
Пара
0
0
19444
13889
4000
Върнат кондензат
Общо
0
38889
57270
3000
23944
3000
32855
0
1000
4000
1000
31504
Забележка
1)
0
2)
0
2)
0
Забележки 1) и 2) виж Раздел 2.6
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
32
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 2 6. Стандартизиране на различните форми на енергия
Както беше показано по-рано, енергийният анализ често пъти разглежда различни
форми на енергия (електричество, природен газ, гореща вода и т.н.). Те могат да
бъдат категоризирани в две групи:
различните видове горива като първични форми на енергия,
различните видове полезна енергия, например електричество и топлина, като
вторични форми на енергия.
Тези форми на енергия не са всички директно сравними, тъй като тяхното качество е
различно и следователно и тяхната цена. Например, 1 kWh електроенергия може да
струва 0.10 лева за 1 kWh, а 1 kWh от пара може да струва 0.04 лева за kWh.
Основната причина за тази разлика е количеството постъпила първична енергия, която
е необходима за да се произведат различните форми полезна (вторична) енергия, като
например електричество и пара.
При енергийния анализ трябва да вземете предвид тази разлика при превръщането на
формите на вторична енергия, като електроенергия и топлинна енергия, в потоци от
еквивалентна първична енергия. Коефициентът на превръщане представлява
стандартната ефективност, с която се предполага, че конкретната вторична енергия,
трябва да бъде генерирана, като например, стандартна ефективност на
електростанция и стандартна ефективност на парен котел. След като това бъде
направено, енергийните потоци са сравними и могат да бъдат събрани при
изчисляване например на показателите за енергийна ефективност.
Фигура 5 в глава 5 показва как работи това. Примерът показва входящата енергия за
предприятие с централна котелна станция и две основни технологични зони. Базовата
диаграма показва количествата влизаща първична енергия и разпределението на
количествата вторична полезна енергия. Енергийните потоци в тяхната първоначална
форма са представени в резюмиран вид в Таблица 11.
ТАБЛИЦА 11.
ЕНЕРГИЙНИ ПОТОЦИ ЗА ЧАС
Измерени потоци енергия за година
Форма на
Единица
Закупуване Котелно отделени Процес
енергията
A
вътре
навън
вътре
Газ
Nm3/h
2020
2020
Електричество MWh
5
0,5
3
Пара
тона/h
22
4
Процес
Други
B
потребители
вътре
вътре
1
15
0,5
2
В тези единици количествата енергия не са сравними и потокът от пара е все още в
тона/час. За да се изчисли съдържанието на топлина в потоците от пара, кондензат и
гореща вода, вие трябва да знаете температурата и налягането на тези потоци. С тази
информация вие можете да намерите стойността на енталпията (като kJ/kg = MJ/тон).
Тези данни могат да се намерят в източника "Свойства на водата и парата в SIединици" (Properties of Water and Steam in SI-Units, by Ernst Schmidt, Springer-Verlag).
Таблиците на Excel в Ръководството за самостоятелен енергиен одит на CARE+ също
ще ви помогнат да направите тези изчисления.
Като знаете стойностите на енталпията, можете да изчислите топлинното съдържание
на количеството пара в GJ пара (в този пример енталпията на 1 тон пара е 2800 MJ).
Вместо GJ можете да използвате MWh за изразяване на топлинното съдържание,
доколкото правите това постоянно за всички видове енергии.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
33
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Таблица 12 дава количеството енергия в GJ (първична и вторична) отнесено към всеки
от енергийните потоци от Таблица 11.
ТАБЛИЦА 12.
ПОТОЦИ ЕНЕРГИЯ, ИЗРАЗЕНИ В ОБЩОПРИЕТИ ЕДИНИЦИ1
Количество енергия за час
Форма на
енергията
Газ
Газ
Електричество
Пара
Nm3
GJ/h
MWh
GJ el/h
тона/h
GJ пара/h
Закупуване Котелно отделени Процес
A
вътре
навън
вътре
2020
2020
72,1
72,1
5
0,5
3,0
18
1,8
10,8
22
4
0,0
73,9
61,6
11,2
Процес
B
вътре
Други
потребители
вътре
1,0
3,6
15
42,0
0,5
1,8
2
5,6
Таблица 13 дава цялото количество енергия като еквивалентна първична енергия в
GJ. Горивата вече са потоци от първична енергия, затова единственото необходимо
превръщане е от Nm3 в енергия в GJ. В допълнение, електричеството е превърнато в
първична енергия в GJ, като се приема 40% ефективност. Парата е превърната в
първична енергия в GJ, като се приема 90% ефективност (виж Таблица 14 за
преводните коефициенти).
ТАБЛИЦА 13. ПОТОЦИ ЕНЕРГИЯ В ПЪРВИЧНИ ЕДИНИЦИ
Количества енергия за час в еквивалентна първична енергия
Форма на
Закупуване Котелно отделение Процес
енергията
A
вътре
навън
вътре
Газ
Gjпървична
72,1
72,1
Електричество Gjпървична
45,0
4,5
27,0
Пара
Gjпървична
68,4
12,4
Общ о
Gjпървична
117,1
76,6
68,4
39,4
Процес
B
вътре
9,0
46,7
55,7
Други
консуматори
вътре
4,5
6,2
10,7
Крайният резултат е, че енергийните потоци като първична енергия сега могат да
бъдат сумирани и използвани за определяне на конкретните цели и за анализа на
вашето потребление на енергия. Преводните коефициенти, използвани за превръщане
на вторичната енергия в първична, са резюмирани в Таблица 14.
1
За природния газ енергийното съдържание в MJ за Nm3 зависи от качеството на газа. Поискайте от вашия
доставчик да предоставя регулярно спецификация на топлосъдържанието на горивото. В този пример
енталпията на парата е 2800 MJ/тон.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
34
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ТАБЛИЦА 14. ПРЕВОДНИ КОЕФИЦИЕНТИ
Формули за превръщане на електричество
като GJ ДТС
От
Вторична
форма
Електричество 1) kWh електрич.
1
x9
Пара 2)
MJ пара
1
x 1.1
Кондензат 2)
MJ кондензат
1
x 1.1
Гореща вода 2) MJ гореща вода
1
x 1.1
и топлина в първична енергия
Във
Първична
форма
MJ първична
9
MJ първична
1,1
MJ първична
1,1
MJ първична
1,1
Формула:
1) За електричество е използвана стандартна ефективност от 40%:
1 kWh ел = 3.6 MJ ел = 3.6/0.4 = 9 MJ първична енергия
2) За пара, кондензат и горещ а вода се изполва стандартна ефективност от 90%:
1 GJ пара = 1/0.9 = 1.1 GJ първична енергия
1
За природен газ енергийното съдържание в MJ за един Nm3 зависи от качеството на
газа. Изисквайте от вашия доставчик регулярно спецификация на топлинното
съдържание на горивото. В този пример енталпията на парата е 2800 MJ/тон.
Това превръщане може лесно да бъде внедрено в инструментите за анализ на
енергийната информационна система. За практически цели се препоръчва да се
използват два коефициента на полезно действие за превръщането:
За електричество: 40 % ефективност
За топлина (пра, гореща вода и т.н.): 90 % ефективност
ДП 2 7. Преводни коефициенти и за енергията
Енергията се изразява в най-различни форми. За удобство при работа с програмата за
енергиен мениджмънт е за препоръчване да се работи възможно най-често с
единиците от Международната система единици SI, с някои модификации.
За налягане единицата "bar" е по удобна от "Паскал" и
За температура "градуси Целзий" се използва вместо "градуси Келвин".
ДП 2 7.1 Преводни коефициенти на единици
Основната единица за енергия е Джаул (J). 1 J = 1 N.m (N – Нютон). За да се избегнат
големите числа, затрудняващи работата, обикновено се използва представка пред J.
Минималното ниво, използвано в практиката, е килоджаул – kJ (1000 J).
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
35
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Символ
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Префикс
PJ
Дименсия
10 J
15
peta
10
TJ
10
tera
12
12
kJ
J
9
10 kJ
GJ
9
10 J
giga
6
10 kJ
MJ
6
10 J
mega
3
10 kJ
kJ
3
10 J
kilo
Най-често използвани преводни коефициенти:
От
До
Коефициент
kcal
kJ
4,19
Btu
kJ
1,055
Therm
MJ
105,5
kWh
kJ
3600
Топлосъдържание на горивата:
Таблицата по-долу дава типичното топлосъдържание на различните видове горива. Те
могат да варират в зависимост от доставчика и произхода, така че вие трябва да
проверите вашата фактура за енергия или да се консултирате с вашия доставчик
относно данните за закупените енергоносители.
Гориво
Природен газ
Газ/дизелово гориво
3)
LSFO
Coal
1)
Единица
kJ/Nm3
Енергийно съдържание
Забележка
35670
45500
43600
26900
литри/тон: 1155
литри/тон: 1014
2)
MJ/тона
MJ/тона
MJ/тона
Забележки:
1) Всички цифри за топлосъдържание са дадени като ДТС
3
2) Nm = стандартизиран обем при 25 C
3) Течно гориво с ниско съдържание на сяра
Разберете в каква форма е доставената енергия и каква е цената за нея във вашата
фактура. Таблицата по-долу изрежда най често срещаните форми на енергия и
техните измерители.
Форма на енергията
Електроенергия
Природен газ
Топлина
Пара
Нефт
Въглища
Размерност
MWh или kWh
Nm3 или MWh ГТС
MWh или GJ ДТС
Тон или MWh или GJ ДТС
М3
Тон
Забележки
1)
2)
2)
Забележки:
1.
ГТС е съкращение от Горна топлотворна способност. Енергосъдържанието на
горивата може да се изрази в Горна топлотворна способност и в долна
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
36
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
2.
3.
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
топлотворна способност. За природния газ, ГТС е приблизително 10% по-висока
от ДТС.
Топлината обикновено се изразява в MWh или GJ, на основата на ДТС; 1 MWh =
3.6 GJ
Парата може да се изрази в тонове или в топлосъдържание (MWh или GJ). Ако
тя е посочена в тонове, налягането и температурата също трябва да бъдат
известни, за да се изчисли топлосъдържанието.
За нуждите на самоодитирането и първоначален анализ могат да се използват
следните средни за доставчиците на горива преводни коефициенти:
Средно за доставчиците в България
Гориво
в GJ
в MWh
Дизел в тона
Промишлен газьол в тона
Мазут в тона
Пропан бутан в тона
Умножено на
41,868
39,520
39,800
46,035
Умножено на
11,630
10,978
11,056
12,788
Природен газ в 1000 nm3
33,500
9,302
ДП 2 8. Какво и как трябва да бъде анализирано за да се направи
това?
ДП 2 8.1. Въведение
Предишните глави ви осигуриха необходимата основа за събиране и подготовка на
необходимата информация за извършване на анализ. Тази глава ще се спре на това,
какво можете да направите с тази информация и какво точно трябва да бъде
анализирано.
Вашият анализ в предишните стъпки в програмата трябва да осигури най-малко
следните резултати:
Тенденциите в данните за месечно и годишно потребление на енергия и
закупените количества енергия.
Тенденциите в развитието на показателите за енергийна ефективност.
Яснота за причините за изменящото се потребление на енергия и енергийната
ефективност.
Доказателства за достигнатите резултати във връзка с конкретните цели.
Информация за разбивката на потреблението на енергия и разходите за
енергия за основните потребители.
Проверка на фактурите за енергия и на закупуването на енергия.
Определяне на конкретни цели за намаляване на енергията.
Този раздел описва редица показатели за ефективност, които бихте могли да ползвате
във вашия анализ. Вашата енергийна информационна система трябва да може да
направи необходимите изчисления и да предостави информация за анализа.
Следните показатели са описани по-детайлно:
Специфично потребление на енергия за единица краен продукт или продуктова
смес
Специфично потребление на енергия, отнесено към базовата стойност за
базовата година
Профили на натоварване за идентифициране на пиковите товари
Потребление на енергия на сгради във връзка с околната температура
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
37
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Възможни са много други показатели, но независимо от това изборът на показатели ви
дава добра идея за това, какво може да се направи.
ДП 2 8.2. Специфично потребление на енергия за единица краен
продукт или група продукти
Абсолютното количество на консумираната енергия е свързано с обема на
произведения продукт или група продукти. Мерките за енергийна ефективност ще
доведат до по-ниско специфично потребление на енергия. Поради това този показател
е идеален за определяне на тенденцията за резултатите в областта на енергийната
ефективност. Понякога едно изменение в качеството на продукта може да доведе до
значителни изменения на потреблението на енергия. Ако е необходимо, трябва да
коригирате показателя заради тези влияния. Този показател за ефективност може да
бъде следен за различни интервали от време (час, месец или година). Същият вид
показател може да бъде приложен за основни технологични участъци и
спомагателното стопанство.
ПРИМЕР 1
Химическо предприятие произвежда два крайни продукта – А и В. Производствените
процеси за всеки продукт използват пара и електроенергия. Таблицата по-долу дава
часовото потребление на енергия и обемите продукция.
Специфичното потребление на енергия на тон произведен продукт представлява
сумата от потреблението на електроенергия и пара, изразено в еквиваленти на
първична енергия, т.е. 1 MWh електроенергия = 9 GJ първична и 1 GJ пара = 1.1 GJ
първична.
Продукт A Продукт B Продукти
(A+B)
(цифрите са за 1 час)
Подадена енергия
Пара
тона
GJ пара
Електричество MWh
Производство тона
Общо подадена първична енергия GJ първич.
Специфично потребл. на енергия GJ/тон
5.0
12.5
3.0
12
20.0
50
1.0
15
25.0
62.5
4.0
27
40.9
3.41
64.6
4.30
105.4
3.91
ДП 2
8.3. Специфично потребление на енергия отнесено към
базовата стойност в базовата година
Този показател за ефективност се нарича Показател за енергийна ефективност (EPI).
Стойността на специфичното потребление на енергия в базовата година се приема за
100%. За всяка последваща година специфичната енергия се изразява като процент от
базовата стойност. По този начин EPI позволява да се проследи тенденцията за
изменение на специфичното потребление на енергия през годините. Същото може да
се направи разбира се за месец, седмица, ден и т.н.
ПРИМЕР 2
Да предположим, че е определена тенденцията за изменение на специфичното
потребление на енергия за продукта "В" в Пример 1за няколко години. Таблицата подолу показва тенденцията под формата на Показател за енергийната ефективност
(ЕРІ). Това представлява специфичното потребление на енергия, сравнено с базовата
година.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
38
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Специфично потребление на енергия за продукт B
Година GJ първич/тон
2000
5,40
2001
5,04
2003
4,68
2004
4,43
2005
4,25
2006
4,12
2007
4,07
2008
4,03
%
100
93
87
82
79
76
75
75
Начало на енергийния мениджмънт в 2000 г.
ДП 2 8.4. Товарови графици за идентифициране на пиковите
натоварвания
В промишленото производство пикови натоварвания могат да настъпят при
потреблението на електричество и пара, например при периодични процеси. Пиковите
товари причиняват намаляване на ефективността и могат значително да повишат
покупната цена на енергията. Това може да се получи както при закупуването на
електричество, така и на природен газ. Поради това, избягването на пикови
натоварвания или намаляването, им можа да доведе до значителни икономии.
За да изследвате вашите профили на натоварване, имате нужда от входни енергийни
данни за значително по-кратки интервали от време (например отчитания през 1/2 час).
Нанесете вашите енергийни данни в диаграма в зависимост от времето, за да
онагледите профила на натоварването (товаровите графици) и да изследвате
връзката между производствения процес и потреблението на енергия, за да видите,
дали може да се постигне намаляване на пиковото натоварване. С тези товарови
графици вие също така ще видите (и ще можете да анализирате) други фактори, които
биха могли да повлияят върху потреблението на енергия, като например изменения в
качеството на продукта. Особено важно е да се види дали тези пикови натоварвания
не съвпадат с върховите тарифни зони, консумацията през които се заплаща
значително по-високо.
Фигура 6 показва потреблението на електроенергия за 1/2 час на малко химическо
предприятие в продължение на един ден, преди и след вземането на мерки за
намаляване на пиковото натоварване чрез така наречения сдвиг на товарите.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
39
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ФИГУРА 6: ПОТРЕБЛЕНИЕ НА ЕЛЕКТРОЕНЕРГИЯ ПРЕЗ ПОЛОВИН ЧАС
4500
4000
3500
Електропотребление (kWh)
Намаляване на
пиковото
натоварване
Нов режим на
натоварване
3000
2500
2000
1500
Първоначален режим
на натоварване
1000
500
0
6 am
7
8
9
10
11
12
1pm
2
3
4
5
6
7pm
Време
Както може да се види, в новата ситуация потреблението на електроенергия от
основния товар малко се е повишило, но пиковото натоварване се е намалило
значително.
ДП 2 8.5. Потребление на енергия на сграда във връзка с външната
температура
Енергията за отопление и климатизация (охлаждане) се влияе от външната
температура, но се определя от нивото на изолация и други мерки за икономия на
енергия в сградата. Подходящ показател за ефективност на потреблението на енергия
от сгради е потреблението на енергия в зависимост от външната температура.
Един по-усъвършенстван подход представлява използването на метода на
денградусите. Денградусите са мярка за суровостта и продължителността на
студеното време. По същество, това е сумиране с течение на времето (обикновено по
дни за един месец) на разликата между среднодневната външна температура и
предписаната от санитарни и комфортни съображения базова вътрешна температура.
Колкото по-студено е времето в един месец, толкова по-голямо е числото на
денградусите. По такъв начин потреблението на енергия от сградите може да се
съотнесе към денградусите, както е показано на Фигура 7. Тази диаграма дава
потреблението на енергия на една сграда за 24 месеца, нанесено в зависимост от
денградусите за съответния месец. Синята линия изобразява текущата зависимост;
пунктираната линия може да се използва за определяне на конкретните цели на
мерките за икономия на енергия в сградата.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
40
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ФИГУРА 7. ИЗПОЛЗВАНЕ НА ДЕНГРАДУСИТЕ ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ЦЕЛИТЕ
400
monthly gas consumption (GJ/month)
350
300
250
current energy
consumption
200
targeted energy
consumption
150
100
50
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Degree days per month
За да използвате този метод, проверете дали можете лесно да получите данни за
денградусите във вашия регион, в противен случай бихте могли да направите връзка
със средномесечните температури на околната среда, което ще ви даде малко понеточен резултат. Повече информация за денградусите може да намерите в Добра
практика 6.
ДП 2 9. Допълнителна информация
Пример за добра практика – Как да се отчита и анализира вашето потребление на
енергия
Използването на измервателен уред за следене на вашето потребление на енергия
обикновено позволява икономия на енергия, надвишаваща 5% и често пъти
възвращаемостта на такава инвестиция е по-малка от една година. (по данни от
Carbon Trust)
Одитите, проведени в рамките на CARE+ показват, че без правилно отчитане на
енергията е трудно да се наблюдава потреблението на енергия и да се откриват
възможности за икономия на енергия. Едно от предприятията, което проведе одит в
рамките на CARE+ има обхващаща всичко система за тотално управление, която
държи под контрол производството, техническите дейности и дейностите по
поддръжка, потреблението на енергията – разходите, качеството, околната среда,
счетоводството и администрацията. Координацията на потреблението на
електроенергия чрез разнообразно оборудване във всички отдели позволява да се
избегнат например, глобите за пиково потребление, което не би било възможно без
добре установено отчитане на енергията. То подкрепи усилията за енергийна
ефективност на предприятието в последните години и им помогна да постигнат
икономия на енергия от около 43% от потреблението при базово натоварване.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
41
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 2 9.1 Допълнителна литература
1.
CARE+ Ръководство за самостоятелен одит на енергийната ефективност.
Таблици на Ексел www.cefic.org/careplus
2.
Как да следите вашето потребление на енергия, издание на Carbon trust GIL157
www.carbontrust.co.uk
3.
Следене и определяне на конкретни цели; Методи за подпомагане на
организацията да контролира и управлява соето потребление на енергия,
издание на Carbon Trust CTG008;
www.carbontrust.co.uk
4.
Международна система единици. Международно бюро за мерки и теглилки
www.bipm.org
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
42
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Добра Практика 3 Как да изградите и да използвате енергийна
информационна система
ДП 3 1. Въведение
Енергийната ефективност зависи в много голяма степен от наличните данни за
потреблението на енергия. Добрите практики 1 и 2 вече засегнаха събирането на
данни. тази добра практика обаче влиза в детайли и препоръчва как най-добре да се
събира и управлява информацията, отнасяща се до енергийната ефективност.
Енергийната информационна система е предназначена да подпомага вашата програма
за енергиен мениджмънт, като осигурява точна и съпоставима информация за
текущото потребление на енергия и потреблението за минали периоди във вашето
предприятие. Тя ще покаже също така, как се подобряват енергийната ефективност и
разходите за енергия. Поради това тя е незаменима съставна част от програмата за
енергиен мениджмънт.
ДП 3 1.1. Намерете подходящо решение
Съществува голямо многообразие от енергийни информационни системи, простиращи
се от ръчно отчитане на измервателните средства и несложни анализи на сводни
таблици, до сложни компютъризирани системи с бази от данни. Характеристиките и
елементите на енергийната информационна система трябва да съответстват на
конкретните нужди на вашето предприятие и на вашата програма за енергиен
мениджмънт. Оптималното решение зависи от:
Вашите нужди от информация, както са определени в плана за енергиен
мениджмънт.
Конкретното естество на вашето предприятие, сложността на енергийната
ситуация и използваните процеси и оборудване.
Общите разходи за енергия като част от общите производствени разходи.
Нивото на възможните и достижими икономии на разходите за енергия, както са
оценени в програмата за енергиен мениджмънт.
Нивото на съществуващата инфраструктура за данни, която може да бъде
интегрирана в енергийната информационна система.
В много случаи оптималното решение представлява компромис между бюджетни
ограничения и задоволяване на нуждите от информация. Важно е да се гарантира, че
компромисното решение ще работи и ще остави възможност за постепенно
разширяване и подобряване.
За предприятия, които тепърва ще изграждат енергийна информационна система, за
препоръчване е да не започват с прекалено сложна система, а да развият този
инструмент съгласувано, заедно с разширението на обхвата на енергийния
мениджмънт, за да се избегне рискът от загуба на доверие в системата. Това
означава, че определянето на приоритетите и на показателите за енергийна
ефективност в програмата за енергиен мениджмънт трябва да бъде в съответствие с
това, което може да бъде измерено.
Може да се окаже целесъобразно да се консултирате с професионални доставчици на
енергийни информационни системи, за да стигнете до най-подходящото решение.
ДП 3 2. Изходна информация
Енергийната информационна система трябва да предоставя следната информация:
Актуална информация относно текущата енергийна ефективност на процесите и
оборудването.
Възможност за ранно откриване на влошаването на ефективността на
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
43
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
енергийното оборудване.
Помощна информация за подобряване на режимите на работа на процесите.
Правилна представа за това къде, кога и как се използва енергията, т.е.
разбивка на потреблението на енергия за даден продукт или група продукти или
по обособени производствени звена.
Анализ на данните за ефективността за минали периоди и доказателства за
резултатите, достигнати в енергийната ефективност.
Помощна информация за ефикасно закупуване на енергия и отчитане на
разходите.
Зависимост между продукцията и потреблението на енергия за минали
периоди, с цел подпомагане на прогнозирането на бъдещите потребности от
енергия.
Помощна информация за обосновка на енергийни проекти.
Информация за минали периоди, необходима за енергийни прегледи и одити.
За да може да предоставя тази информация, енергийната информационна система
трябва да разполага с подходяща база от данни със записана енергийна информация
и данни за минали периоди за влияещите фактори, като данни за производството,
външни температури, условия на околната среда и т.н.
ДП 3 3. Елементи на енергийната информационна система
Енергийната информационна система обхваща редица елементи, които са
интегрирани, за да се създаде система за цялостно следене, анализиране и отчитане
на данните.
Основните елементи включват контролно-измервателна апаратура при потребителите,
която осигурява измерените стойности (виж Фигура 8). Те са свързани към системата
за следене (мониторинг), която събира всички измерени стойности. Тези входни данни
се съхраняват в базата от данни за минали периоди. Инструментите за анализ на
данни използват информацията от базата данни, за да осигурят извършването на
всички анализи на показателите за енергийна ефективност. Тази информация се
използва в инструмента за изготвяне на отчети, за генериране на крайния резултат за
програмата за енергиен мениджмънт.
ФИГУРА 8. ОСНОВНА СХЕМА НА ЕНЕРГИЙНАТА ИНФОРМАЦИОННА СИСТЕМА
Инструменти
за анализ
на данните
Информ.
поток
Информ.
поток
Система за
управление и
наблюдение
на
Процес
Информ.
поток
Инструменти
за докладване
Информ.
поток
Информ.
поток
Информ.
поток
Data base
historical
info
Информ. поток
Действия за
управление
Датчици и
инструменти
на обекта
Входни данни от
други измервания
Информ. поток
Ръчно въвеждане
Много е вероятно тези части вече да съществуват в настоящата дейност и могат да
бъдат интегрирани в системата. Често пъти ограничаващият фактор е настоящото
ниво и качество на контролно-измервателните прибори и на следенето (мониторинга).
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
44
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Следните проверки и действия трябва да бъдат предприети, за да може да се оцени
това.
Проверете дали настоящите контролно-измервателни прибори и системата за
наблюдение на предприятието са подходящи за измерване, записване и
архивиране на входните данни, които са необходими за наблюдение на
определените показатели за енергийна ефективност и мерките за икономия на
енергия. Определете конкретно какво точно липсва и какви подобрения са
необходими.
Проверете дали настоящите инструменти за анализ на данни са подходящи за
извършване на необходимите анализи и изразете в количествен вид, какви
точно подобрения са необходими.
Проверете ключовата техническа документация и я възстановете до реалното
актуално състояние, ако е необходимо (електрически еднолинейни схеми,
схеми на технологичните процеси, схеми на тръбопроводи и инструментални
табла и т.н.).
Проверете процедурите за калибриране и поддръжка, за да осигурите доброто
качество на контролно-измервателните прибори.
Преценете възможността за използване на временни и портативни
измервателни уреди. Това биха могли да бъдат например, разходомери за
измерване на количествата природен газ и вода, като водата за захранване на
котлите и т.н. За измерване на разхода на електроенергия в някои точки могат
да се инсталират временно електромери. Това е бърз начин за получаване на
допълнителна информация, която да подпомага действията за икономия на
енергия.
От тази проверка може да се изготви план за енергийна информация за постепенно
подобряване на елементите на системата, където е необходимо.
ДП 3 4. Неразделна част от системата за управление на
предприятието
Както е посочено на Фигура 8, енергийната информационна система следва да не
бъде изолирана система, а доколкото е възможно, да бъде интегрирана в системите за
наблюдение и управление на процесите на предприятието. Това ще осигури
съвместимост на информацията с оперативните данни и прави енергията естествена
част от ежедневните дейности.
ДП 3 5. Качество на събираната информация
Важен аспект по отношение на качеството на контролно-измервателните средства при
потребителите и на системата за следене и наблюдение е твърдото предпочитание да
се работи с данни в реално време в енергийната информационна система. Данните в
реално време се събират автоматично, през предварително определени интервали. За
да бъде това възможно, инструменталното стопанство и системата за наблюдение
трябва да бъдат снабдени с необходимите средства. Събирането на данни в реално
време, в комбинация с надеждни процедури за калибриране и поддръжка, осигурява
съвместими и точни входни данни за различните видове анализи.
ДП 3 6. Кои енергийни данни трябва да бъдат наблюдавани?
Енергийните данни, които енергийната информационна система трябва да осигурява,
трябва да бъдат определени в програмата за енергиен мениджмънт. Честотата на
събиране на данните зависи от конкретните цели на измерването и също така трябва
да бъде определена в програмата за енергиен мениджмънт.
Енергийната информационна система трябва да бъде достатъчно гъвкава, за да се
справи с различните интервали за различните отчитания. Например, за технологична
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
45
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
инсталация, която използва значителни количества енергия, променящи се във
времето, отчитане на всеки 15 минути може да бъде подходящо, докато за основното
натоварване на хладилен агрегат отчитането веднъж в месеца може да бъде
достатъчно. Важно е да се измерват пиковите товари при използването на енергията,
така че съответните интервали от време трябва да бъдат достатъчно кратки, за да
могат да се измерват тези товари.
ДП 3 7. Анализ на енергийните данни
Енергийната информационна система трябва да бъде подходяща за осигуряване на
данните, необходими за анализите, както са определени в програмата за енергиен
мениджмънт.
В допълнение към анализа на текущите стойности на величините, трябва да бъде
възможно определянето на тенденциите на основа на данните за минали периоди.
Програмата за енергиен мениджмънт трябва да посочва, за коя информация трябва да
се определят тенденциите, но енергийната информационна система трябва да бъде
изградена достатъчно гъвкаво, за да може да се откриват търсените зависимости в
рамките на това, което се измерва.
ДП 3 8. Допълнителна информация
Информационни системи за енергиен мениджмънт. Бюро за енергийна ефективност на
природните ресурси, Канада
http://www.oee.nrcan.gc.ca/publications/industrial/EMIS/index.cfm?attr=24
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
46
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Добра Практика 4. Как да подобрите ефективността на
производството на пара
ДП 4 1. Въведение
Парата е един от най-често използваните носители на топлина в химическата
промишленост и поради това е главна цел за икономия на енергия. Ефективността на
цялостната система за производство и разпределение на пара обхваща:
производството на пара в котела (котлите),
разпределението и преноса на парата, и
използването на парата при процеси, консумиращи енергия (потребители).
Тази добра практика дава възможните подобрения на енергийната ефективност при
производството и разпределението на пара и събирането и повторното използване на
кондензата от технологическите процеси – потребители. Възможните начини как да се
икономисва пара в процесите се разглеждат в отделна добра практика, която се
занимава с топлинната интеграция и възстановяването на отпадъчната топлина.
ДП 4 2. Разделителни граници, измервания и определения
За да прецените възможностите за икономия на енергия, трябва да имате ясна
картина на всички основни енергийни потоци, участващи в производството на пара.
Освен това е полезно да се определят ясни разделителни граници за конкретните
области, за да могат да се измерват подобренията на ефективността по един
съвместим начин.
ФИГУРА 9. ВХОДЯЩА И ИЗХОДЯЩА ЕНЕРГИЯ В КОТЕЛНОТО ОТДЕЛЕНИЕ
Q5
Димни газове
Котелно отделение
Разпределение
Потребители
на парата
Q1
Пара Q2
Q2'
Гориво
Въздух
Котел
Деаератор
Продувка
Q4
Вода за захранване
на котела
Вода за
допълване Водоочистваща
инсталация
Вода
Водни помпи
за захранване
на котела
Резервоар
за
кондензат
Кондензат
Q3
Помпи за
кондензат
Електричество
Фигура 9 показва опростена схема на основните енергийни потоци, влизащи и
напускащи котелното отделение. Разделителната граница на отделните котли е
показана с пунктирана линия. Разделителната граница на котелното отделение е
означена със синята зона, а разпределението на парата – с жълтата зона.
Потребителите са в зелената част на диаграмата. На практика можете да използвате
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
47
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
технологичната блок-схема на процесите, за да означите точните разделителни
граници.
За да определите и измерите постигнатите резултати в енергийната ефективност при
производството и разпределението на пара, трябва да можете да измервате и да
определяте количествено основните енергийни потоци, участващи в производството и
потреблението на пара. (Имайте предвид, че навсякъде в този раздел се правят
позовавания на Фигура 9).
За да определите топлосъдържанието на парата Q1 (като GJ пара), която
напуска котела, трябва да измерите обемния разход на парата, както и
налягането и температурата в тази точка. С помощта на тези данни можете да
изчислите тоновете пара и енталпията (тоновете х енталпията = GJ), за да
пресметнете енергийното съдържание на парата.
Топлосъдържанието на парата, напускаща котелното отделение Q2 е Q1 минус
цялата пара за вътрешно ползване, като например за деаератора). Като
минимум, подходящо е да се измерват разходът, налягането и температурата в
точката Q2.
При потребителите трябва да измервате най-малко потреблението на пара Q21
в основните технологични участъци. Често пъти потреблението на пара може
също така да се изчисли от параметрите на технологическия процес и от
измерванията на разхода на кондензат.
Топлината от върнатия кондензат Q3 (като GJ кондензат), влизаща в котелното
отделение, се изчислява чрез измерване на обема на кондензата в кубически
метри и температурата и налягането на кондензата.
Топлосъдържанието на захранващата вода, влизаща в котела, може да бъде
изчислено чрез измерване на разхода на вода, заедно с налягането и
температурата (обикновено те са еднакви с параметрите на деаератора).
С баланса на масата и енергията за деаератора можете да изчислите
количеството пара, което се използва в деаератора.
Потреблението на електроенергия (като kWh) е главно за помпите за
захранващата вода, вентилаторите за въздуха за горене и помпите за
кондензата. Потреблението на електроенергия за котелното отделение трябва
да се измерва отделно.
Загубите на топлина в димните газове Q5 (като GJ), излизащи от котела, се
изчисляват от разхода и от температурата на димните газове. Енталпията на
димните газове е пропорционална на тази температура. Разходът на димните
газове може да се получи от измерването на разхода на въздуха за горене и
разхода на горивото. Ако O2 във димните газове се измерва и се знае състава
на горивото, можете да изчислите и количеството на димните газове, като
използвате тези параметри (виж също
по-нататък управлението на
отношението въздух/гориво).
Въздухът за горене се измерва обикновено при въздушния вентилатор.
Разходът на гориво или разходите, в случай на използване на два вида горива,
трябва да бъде измерван за всеки отделен котел, като съставът на горивото и
топлотворната способност трябва да бъдат известни.
Други топлинни загуби, които трябва да се вземат предвид, са:
Загуби от излъчване от котлите, тръбопроводите, вентилите и
оборудването в котелното отделение.
Системата за продувка на котела.
Тези стъпки са разгледани по-детайлно в следващите раздели. Трябва да се има
предвид, че анализът може да се отнася за един котел или за всички котли,
инсталирани на обекта.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
48
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Във всяка от тези области има възможности за подобряване на енергийната
ефективност, водещи до намаляване на горивото, необходимо за производството на
тон пара. Както вече беше казано, тази добра практика не обсъжда колко пара е
необходима за процеса при потребителите, това е разгледано на друго място.
За да оцените вашите мерки за подобряване, целесъобразно е да се използват
следните определения за ефективност:
Общата ефективност на котелното отделение се определя като:
η BH = (Q2- Q3) Гориво
Ефективността на отделните котли се определя като:
η B = (Q1- Q4)/ Гориво
ДП 4 3. Икономия на енергия при производството и
разпределението на пара
В следващите раздели са описани редица възможности за икономия на гориво.
Повечето от тях представляват мерки за добра организация, които можете да
внедрите непосредствено и без никакви или много ограничени разходи. Други изискват
инвестиции, но обикновено имат приемлив срок на възвращаемост. Вие обаче ще
трябва да направите ваша собствена икономическа обосновка за тези възможности.
Някои могат да бъдат изпълними само ако вие модернизирате вашето котелно
отделение, което ви дава възможност за по-стратегически изменения.
Като обща забележка, вашите котли и оборудване за котелното отделение трябва да
бъдат инспектирани и обслужвани регулярно. Добре поддържаната система за пара е
предпоставка за изследване на благоприятните възможности за енергийна
ефективност.
ДП 4 3.1.Налягане и температура, при които се произвежда парата
Проверете дали котелът работи при минималното възможно налягане и температура.
Необходимо е да бъдат разгледани следните фактори:
Парата, напускаща котелното отделение, трябва да бъде леко прегрята (2030°C), за да се избегне кондензация в мрежата за разпределение на парата и
проблемите, породени от ерозия или корозия.
Налягането на парата трябва да бъде регулирано на минимално необходимото
ниво за правилно разпределение до всички потребители, като се отчете и това,
как се управлява доставката на пара до топлообменниците.
Ако парата се произвежда за използване в парни турбини за производство на
енергия или за механични задвижвания, тогава тя трябва да има необходимата
температура и налягане за оптимално функциониране на тези турбини.
По-ниското налягане на парата повишава ефективността на котела. В повечето случаи
топлината от кондензацията на парата се използва в топлообменници за загряване на
технологичните потоци. Проверете при потребителите, какво минимално ниво на
температурата се изисква в топлообменниците и проверете, дали не може да се
понижи налягането на парата.
В случаите, когато имате променливо потребление на парата, може да се наложи да се
инсталират вентили за регулиране на налягането непосредствено след котела в
парната система и котелът да се експлоатира при налягане в системата за
разпределение, малко по-високо от необходимото. Това позволява на котела да
реагират бързо на измененията в потреблението на пара и да се избегне рискът от
спиране на котела, вследствие на прекалено големи колебания в налягането на
парата. Ако обаче можете да избегнете потреблението при пиково натоварване,
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
49
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
можете да експлоатирате котела при по-ниско налягане на парата и да реализирате
икономия на гориво.
ДП 4 3.2. Загуба на топлина в димоходната тръба на котела
В горивния процес горивото се изгаря с кислород от въздуха за горене, който се
подава с вентилатори. При преминаване през топлообменните повърхности на котела
изгорелите газове отдават по-голямата част от топлината си на водата/парата в
котела. Част от топлината от изгарянето напуска димоходната тръба с димните газове,
без да бъде използвана. Чрез намаляване на загубите в димоходната тръба можете да
спестите гориво. Това може да се постигне чрез следните две мерки (които следва да
се разгледат също в тази последователност):
1.
Правилна настройка на процеса на горене и регулиране на отношението
въздух/гориво на горивната система на минималното количество въздух, за
да се намали до минимум количеството на димните газове,
2.
Възстановяване също така на нискотемпературната топлина от димните
газове.
Настройка на горелката и управление на оптималното отношение гориво/въздух
Обемният поток на димните газове се определя от количеството въздух, използвано в
котела за изгаряне на горивото. За постигане на пълно изгаряне, обикновено се
използва допълнително количество въздух, в сравнение с теоретично необходимото за
химическата реакция (стехиометричното количество). Излишният въздух се изразява с
коефициента n: n = 1.15 означава, че 15 % излишен въздух се използва в горенето, в
сравнение със стехиометричното количество.
Това излишно количество въздух за горене представлява баласт и трябва да бъде
сведено до минимум, за да се осъществи пълно и безопасно изгаряне на горивото,
което означава да не се образуват неизгорели въглеводороди и въглероден окис в
горивната камера на котела. Това може да се постигне чрез регулиране на правилното
съотношение въздух/гориво за целия диапазон на натоварване на котела.
Повечето котли не работят в режим на пълно натоварване и поради това е важно да се
провери настройката на съотношението въздух/гориво за частично натоварване.
Котлите могат да използват различни начини за регулиране на съотношението
въздух/гориво. Най-простият начин е когато регулирането на въздуха за горене е
свързано механически с клапана за регулиране на горивото. В този случай
съотношението въздух/гориво е предварително настроено за целия работен обхват на
котела. Вие трябва редовно да проверявате тази регулировка за да сте сигурни, че
настроеното съотношение все още не е променено. По-сложните блокове за
управление работят с независимо измерване на потоците от гориво и въздух. Тези
блокове за управление позволяват коригиране на обема на въздуха за горене на
основата на измерените O2 и CO в димните газове.
Така че, за да може да се коригира отношението въздух/гориво на основата на
излишен O2 в димния газ, трябва да имате:
Непрекъснато измерване на кислорода и СО в димните газове,
Управление, позволяващо коригиране на въздушния поток до минимално
приемливото количество на O2 в димните газове.
Съвет
Много е важно вашият котел да е оборудван с правилно функциониращо управление
на горелката и система за безопасност за непрекъснато наблюдение на управлението
на отношението въздух/гориво, за да се гарантира безопасен процес на горене при
всички обстоятелства.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
50
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Икономията на гориво, която може да бъде постигната с управлението на правилното
отношение въздух/гориво зависи в много голяма степен от вида на горивото и
температурата на газовете в димоходната тръба.
Фигура 10 показва диаграма, на която можете да оцените икономията на гориво при:
а) намаляване на излишния въздух за горене (по-малък процент на О2 в димните
газове) и b) допълнително възстановяване на топлина (намаляване на температурата
на газовете в димоходната тръба). Тя показва загубите в димоходната тръба като
процент от постъпващото гориво и като функция от температурата на газовете в
димоходната тръба при различни проценти на излишния кислород О2 (и
съответстващия коефициент n). Диаграмата се основава на природния газ като гориво.
Фигура 10. ЗАГУБИ НА ТОПЛИНА В ДИМОХОДНАТА ТРЪБА
Загуба на топлина в газовете в димохода (% if fuel)
24
Гориво:природен газ
22
20
Излишен O 2 (% сух обем):
10 % (n=1.85)
18
8 % (n=1.55)
16
6 % (n=1.35)
14
3 % (n=1.15)
12
2 % (n=1.1)
10
0 % (n=1)
8
6
4
2
0
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
Температура в димохода (C)
Например: Ако котелът понастоящем работи с 8% излишен O2 и температурата в
димоходната тръба е 240°C и вие можете да ги намалите съответно до 3% O2 и 180°C,
ще намалите загубите в димоходната тръба от 14.1% на 8%, като по такъв начин
снижавате подаването на гориво с 6%.
А) Намаляване на температурата на газовете в димоходната тръба
Има различни възможности за допълнително използване на топлината в димните
газове, в зависимост от схемата на котела и температурата на газовете в димоходната
тръба.
Използване на економайзер (ако котелът ви още не е снабден с такъв) за
нагряване на захранващата вода, преди постъпването и в котела.
Инсталиране на нагревател за предварително нагряване на добавяната прясна
вода преди да постъпи в деаератора. Добавяната прясна вода обикновено е с
температура на околната среда, докато деаераторът работи при 105 до 110°C
или при по-висока температура (в зависимост от вида на горивото).
Инсталиране на нагревател за предварително нагряване на кондензата преди
да постъпи в деаератора. Ако температурната разлика между кондензата и
деаератора е повече от 30°C, има възможност за предварително нагряване на
кондензата, без да се застрашава функционирането на деаератора (виж точката
"Деаератор").
Използване на предварителен нагревател за нагряване на въздуха за горене
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
51
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
(след въздушния вентилатор). Това може да се направи под формата на
система с две серпантини, състояща се от топлообменник в димните газове,
циркулационна система с вода/гликол и топлообменник във въздуха за горене.
Системата с вода/гликол отнема топлината от димните газове и я пренася към
въздуха за горене.
Друга интересна възможност при пламъчнотръбните котли е да се инсталират
турболатори в котела.
Пламъчнотръбният котел, пакетен тип (виж Фигура 11) е най-често използвания тип
котли в малките и средни химически предприятия (максимален капацитет
приблизително 25 тона/h и налягане на парата 20 bar). В пламъчнотръбните котли
горещите газове от горенето преминават през дълги тръби с малък диаметър,
разположени във водната част на котела. Топлината се пренася през стените на
тръбите във водата на котела, за да произведе пара. Тези котли се категоризират с
броя на ходовете, през които изгорелите газове преминават през топлообменната
зона, преди да напуснат котела. Фигура 11 показва триходов котел.
ФИГУРА 11.
ПЛАМЪЧНОТРЪБЕН КОТЕЛ
Пара
Разположение на турбулаторите
Към димохода
Ниво на водата
Въздух
3rd
pass
2-ри
ход
Първи ход
Горелка
Гориво
Захранваща вода за котела
Горещите газове от горенето влизат в тръбите във вид на турбулентен поток, който
преминава в ламинарен поток, малко след навлизането на газовете във втория ход и
се образува ламинарен граничен слой от по-студен газ, който затруднява пренасянето
на топлината във водата. За да се възстанови по-турбулентният поток в тръбите, могат
да се вкарат така наречените "турболатори", подобряващи пренасянето на топлината.
Турболаторите представляват спираловидни стоманени ленти, които могат да бъдат
вкарани в третия и втория ход на котела. Те могат също така да служат за изравняване
на общата пренесена топлина през тръбите. Те повишават ефективността на котела
(повече пара за единица топливо и по-ниска температура на газовете в димоходната
тръба).
Трябва да се отбележи, че когато се изискват високи налягания или големи обеми
пара, трябва да се използват водотръбни котли. Водотръбните котли се различават от
пламъчнотръбните котли по това, че водата циркулира в тръби, които са обкръжени от
източника на топлина
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
52
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
По-долу е даден пример за това, каква икономия на гориво може да се постигне с един
економайзер. Фигура 12 показва два вида котли, които произвеждат 20 тона/h пара с
налягане 10 bar и температура 200°C. Единият е без економайзер, тук захранващата
вода за котела от деаератора се подава директно в изпарителя. Другият тип котел е с
економайзер, при който захранващата вода се загрява до приблизително 145°C.
Температурата на газовете в димоходната тръба на котела без економайзер е 230°C,
а при котела с економайзер е 140°C.
ФИГУРА 12.
ИКОНОМИЯ НА ГОРИВО С ЕКОНОМАЙЗЕР
Пара
10 bar/200 C
230 C
Паропрегревател
Паропрегревател
Изпарител
Изпарител
145 C
110 C
230 C
Економайзер
140 C
110 C
Деаератор
110 C
Деаератор
Таблица 15 по-долу дава процента на икономия на гориво с економайзер за парен
котел с капацитет 20 тона/h.
ТАБЛИЦА 15. ИКОНОМИЯ ОТ ЕКОНОМАЙЗЕРА
Економайзер
Пара
налягане
температура
Захранващ а вода за котела
температура
Температура на изхода
на економайзера
Температура на дим. газове
Ефективност на котела
Гориво за тон пара
Икономия на гориво
тона
bar
Со
тона
Со
Со
Со
%
GJ/тон
%
Без
20
10
200
21
110
Със
20
10
200
21
110
230
86
2,75
145
140
90
2,6
4%
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
53
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
В случай че използвате горива, съдържащи сяра, минималната температура на
газовете в димоходната тръба трябва да бъде над точката на оросяване за сярата
(SO2/SO3) в димните газове (захранващата вода за котела трябва да бъде над 140°C),
а за горива без съдържание на сяра, като например природния газ, над точката на
оросяване на водата за димните газове (водата за захранване на котела трябва да
има температура над 70°C), за да се избегне силната корозия в економайзерите и
нагревателите за предварително нагряване.
С природен газ като гориво, вие можете дори да разгледате възможността за
инсталиране на кондензиращи економайзери от неръждаема стомана, които могат да
използват част от топлината на кондензиране на образуваната водна пара в димните
газове като нискотемпературна полезна топлина.
В) Замърсяване на котела и температура в димоходната тръба
Важно е да се знае връзката между температурата на димните газове и
производството на пара за вашите котли. Ако има образувани накипи или замърсяване
в котела, тази температура ще се повиши, давайки ви ясен сигнал да почистите
котела. Това е показано на Фигура 13. Тя показва температурата на димните газове на
котела след изпарителя (преди да влезнат в економайзера).
ФИГУРА 13. ТЕМПЕРАТУРА НА ДИМНИТЕ ГАЗОВЕ В ЗАВИСИМОСТ ОТ
ПРОИЗВОДИТЕЛНОСТТА НА КОТЕЛА
240
Измерена температура на газовете в димохода
230
Температура на газовете в димохода (C)
220
Температура на газовете в
димохода , чист котел
210
200
190
180
170
160
30
40
50
60
70
80
90
100
Паропроизводителност на котела (%)
ДП 4 3.3. Потребление на енергия в котелното отделение
Главните потребители на енергия са водните помпи за захранващата вода и
вентилаторите за въздух за горене. Поради изключителната важност на функцията
"постоянна готовност" (stand-by), помпите работят обикновено в режим 2 x 100% или 3
x 50% от необходимата производителност, всяка от тях с високи загуби от
дроселиране. За да спестите енергия с помпите за захранваща вода за котела, трябва
да разгледате възможността за инсталиране на задвижване с променлива скорост. За
допълнителна информация вижте Добра практика 7 за задвижвания и двигатели с
променлива скорост.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
54
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Проверете ефективността на различните помпи в котелното отделение. Ако те работят
с ниска ефективност (кпд под 50%), преценете какво бихте могли да спестите чрез
реконструкция с по-ефективен помпен агрегат, включващ ефективен електродвигател.
ДП 4 3.4. Загуби от излъчване
Загуби от излъчване се получават от горещите повърхности на котела и
тръбопроводите, вентилите и другото оборудване, като съдове и помпи. При добре
поддържаните котли загубите от излъчване са приблизително 1% от топлината
производителност на котела. Тези загуби представляват постоянна величина,
независима от натоварването на котела. Тъй като повечето котли работят с частично
натоварване, загубите от излъчване не трябва да се пренебрегват. Вие трябва
редовно да проверявате изолацията и да я ремонтирате, ако е необходимо.
Използвайте заменяема изолация върху вентилите, които се използват често.
ДП 4 3.5. Как работи деаераторът
Върнатият кондензат и прясната вода за допълване на котела се подават в
деаератора, за отстраняване на кислорода и на свободния СО2 от захранващата вода
за котела, за да се избегне корозия на котела. Това се постига чрез впръскване на
кондензата и водата за допълване в горната част на деаератора, в която има пара.
Там, чрез нагряване на водата, тези газове заедно с част от парата се изхвърлят от
деаератора. Обикновено покачването на температурата на входящата вода от 10 до
15°C е достатъчно, за постигане на приемливо съдържание на остатъчния кислород в
захранващата вода за котела от по-малко от 10 ppb (части на 1 милиард). Деаераторът
работи при постоянно налягане (и температура на насищане) чрез подаване на
регулируемо количество пара в деаератора. Зададената стойност на налягането, не
трябва да бъде твърде висока, тъй като това ще изисква прекалено много пара за
нагряване на входящата вода (което е твърде неефективен начин за нагряване на
захранващата вода за котела). Нормалната стойност, на която се регулира налягането
варира от 1.2 до 1.5 bar (температура 105 до 110°C).
ДП 4 3.6. Продувка на котела
За да се избегне натрупването на замърсявания, като хлориди, сулфати и т.н. във
водата на котела, е необходимо да се извършва непрекъсната или с прекъсвания, но
регулярна продувка на известен процент от водата на котела, за да се поддържа
качеството на водата. Необходимата степен на продувка може да бъде сведена до
минимум чрез подходяща обработка на водата за захранване на котела (за повече
подробности виж Раздел 3.12). Топлината във водата от продувката не трябва да бъде
загубена. Можете да възстановите тази топлина в разширителния резервоар за водата
от продувката. Вторичната пара (от разширителния резервоар) може да бъде
използвана в деаератора. Топлината в останалата вода от продувката може да бъде
използвана допълнително за нагряване на водата за допълване. Принципна схема на
енергийно ефективна система за продувка е показана на Фигура 14.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
55
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
ФИГУРА 14.
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
НЕПРЕКЪСНАТА ПРОДУВКА
Котел
Вода за
постоянна
продувка
Към деаератора
Съд за
продувка
Вода за
допълване
Топло
обменник
Към деаератора
Към
канализацията
ДП 4 3.7. Въздухозаборник за въздуха за горене
При котлите, инсталирани в затворени помещения, за предпочитане е отворът за
засмукване на въздуха за горене да бъде разположен в най-горната част на котелното
отделение, за да се засмуква топъл въздух. Ако все още има възможност за
допълнително намаляване на температурата на димните газове, можете да разгледате
възможността за инсталиране на нагревател за предварително нагряване на въздуха
за горене. Това ще повиши ефективността на котела.
СЪВЕТ
Практическо правило: Всяко повишаване на температурата на въздуха за горене с
20°C ще намали потреблението на гориво в котела с 1%.
ДП 4 3.8. Разпределение на парата
Подавайте суха и чиста пара на потребителите. Тръбопроводите, по които се подава
парата, трябва да бъдат правилно оразмерени, за избягване на прекалено големия
пад на налягането в системата и риска от ерозия/корозия, дължащ се на прекалено
високата скорост. Опорите на тръбопроводите трябва да имат конструкция, която дава
възможност за разширение, дължащо се на изменения на температурата.
Тръбопроводите, по които се подава парата, трябва да имат подходяща изолация и да
бъдат оборудвани с достатъчен брой кондензни гърнета за бързо отстраняване на
кондензата, образуван в тръбите. Изолирайте неизползваните участъци от системата
за разпределение на парата чрез правилно разположени изолиращи вентили.
ДП 4 3.9. Върнат кондензат
Събирането и връщането на кондензата обратно в котелното отделение често пъти
води до значителна икономия на енергия. Вие обаче трябва да знаете, от къде идва
върнатият кондензат и дали е чист от замърсявания, като например органични
съставки, хлориди и др., за да може да го използвате повторно без риск от сериозни
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
56
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
проблеми, причинени от корозия във вашия котел. Следенето на качеството на
кондензата, по-специално за наличието на органични съставки, е важна предпазна
мярка.
Фигура 15 илюстрира положителния резултат от връщането на кондензата върху
ефективността на котелното отделение.
ФИГУРА 15. ПОДОБРЯВАНЕ НА ЕФЕКТИВНОСТТА НА КОТЕЛНОТО ОТДЕЛЕНИЕ С
ВЪРНАТИЯ КОНДЕНЗАТ
92
91
90
Ефективност на котелното (ДТС)
89
88
87
86
85
84
83
82
81
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
% върнат кондензат
Както може да се види, общата ефективност на котелното отделение може да се
подобри с 10% процента, когато се възстановят до 80% от кондензата. Това може да
доведе до значителна икономия на гориво, както е показано на Фигура 13
ФИГУРА 16. НАМАЛЯВАНЕ НА ПОТРЕБНОСТТА ОТ ГОРИВО ЗА ТОН ПАРА ЧРЕЗ
ВЪРНАТИЯ КОНДЕНЗАТ
3.0
3.0
Гориво за тон пара (GJ/тон)
(Параметри на парата: 10 bar/ 200 C)
2.9
2.9
2.8
2.8
2.7
2.7
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
% върнат кондензат
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
57
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
За да стане възможно събирането и повторното използване на кондензата, от найголямо значение е конструкцията на системата за събиране и връщане на кондензата.
Недостатъчното отвеждане на кондензата може да има за резултат незадоволително
функциониране на топлообменниците, ерозия/корозия и хидравлични удари в
системата за връщане на кондензата.
Даването на пълни и подробни указания за конструкцията и проектирането на системи
за връщане на кондензата е извън обхвата на тази добра практика. Все пак, редица
широко разпространени добри практики за проектиране са обобщени по-долу:
Убедете се, че кондензните гърнета и тръбопроводите за кондензата са
правилно оразмерени. Тръбопроводите за връщане на кондензата трябва да
бъдат проектирани на базата на двуфазен поток (вода и вторична пара).
За целта използвайте подходящи кондензни гърнета. Консултирайте се с
компетентни доставчици, за да направите правилен избор.
Никога не групирайте топлообменниците с индивидуално управление към едно
и също кондензно гърне, тъй като това може лесно да доведе до замърсяване
на кондензата и неизправност на топлообменниците.
Осигурете условия, такива че кондензатът да може да се отвежда лесно от
топлообменника и да не се получава замърсяване на кондензата: кондензното
гърне трябва да бъде правилно оразмерено, трябва да има достатъчна разлика
в налягането между входа и изхода му, за да се изтласка навън кондензатът.
Осигурете условия, такива че разположението на тръбопроводите около
топлообменниците (инсталирането на вакуумни клапани и тръбите за
изравняване на налягането и т.н.) позволява на кондензата да се оттича
свободно.
Осигурете условия, такива че налягането на системата за пара, управлението
на режима на работа на топлообменника и налягането в системата за връщане
на кондензата са подходящи за правилното оттичане и връщане на кондензата.
Свързването на тръбите за оттичане на кондензата към тръбопровода за
връщане на кондензата трябва да бъде винаги от горната му страна.
ДП 4 3.10. Проверявайте и ремонтирайте кондензните гърнета
Когато парата се използва в топлообменници, тя кондензира до водна фаза.
Кондензните гърнета се използват в системите за пара и при топлообменниците за
отстраняване на кондензата. Кондензните гърнета се произвеждат в голямо
многообразие от форми. Важно е да се използва правилният вид за правилното
приложение. Можете да се консултирате с вашия доставчик на кондензни гърнета, за
да сте сигурни, че вашите кондензни гърнета са правилно избрани и инсталирани. Има
достатъчно литература по тази тема, която можете да използвате. Вие трябва да
проверявате функционирането на кондензните гърнета регулярно, тъй като ако те не
функционират правилно, горещата пара изтича в кондензната система или в
атмосферата или ако кондензните гърнета се запушат, може да се получат
хидравлични удари в кондензната система.
Запушването може да се открие, като се използва инфрачервен термометър за
измерване на температурата на повърхността веднага след регулиращия вентил за
парата и непосредствено преди кондензното гърне. Ако забележите сериозно
охлаждане под температурата на кондензация (с повече от 20°C), това може да бъде
сигнал за неизправност.
Изтичането на пара често пъти може да бъде открито с визуална проверка на
кондензното гърне. Друга възможност е да се използва ултразвуков детектор.
Повечето кондензни гърнета работят с циклично натоварване, така че чрез проверка с
ултразвуков детектор можете да разберете, дали те функционират правилно.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
58
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 4 3.11. Използвайте потребностите от пара за основния товар,
за да генерирате (част от) електроенергията, консумирана от вас
Обикновено в химическите предприятия по-голямата част от парата се използва като
пара – ниско налягане, т.е. налягане на парата до 10 bar или по-ниско. В случаите,
когато потребността на основния товар от пара – ниско налягане е приблизително 15
тона/h или по-голямо, например за 6000 часа работа годишно или повече, можете да
разгледате възможността за използване на потребността на пара от основния товар за
генериране на електричество. Това може да се осъществи, като се инсталира котел за
пара – високо налягане и турбогенераторен блок с парна турбина с противоналягане.
Котелът – високо налягане произвежда пара, която се подава към турбината. Там тя се
разширява до пара – ниско налягане и след това се подава в системата за
разпределение на парата (виж Фигура 17 за илюстрация). Енергията в парата – високо
налягане се използва в турбогенераторната група за генерация на електричество.
Производството на пара – високо налягане вместо пара – ниско налягане, изисква
само незначително допълнително гориво, така че електричеството се генерира с много
висока ефективност и следователно – с ниски променливи разходи. Във вашата
икономическа обосновка трябва да направите оценка на тази възможност по
отношение на необходимите инвестиции за котел – високо налягане и турбинен блок. В
ситуациите, когато става дума за изграждане на нов обект, това със сигурност може да
бъде интересна възможност за постигане на енергийна ефективност.
Фигура 17 илюстрира тази възможност. Тя показва ситуация, в която се използва пара
с капацитет 20 тона/h и налягане 5 bar. Парата се произвежда в котелното отделение
при 60 bar и 400°C. Тази пара – високо налягане се разширява в парната турбина с
противоналягане до пара с налягане 5 bar. Турбогенераторната група може да
произвежда електроенергия 2 MWe.
ФИГУРА 17.
ПАРНА ТУРБИНА С ПРОТИВОНАЛЯГАНЕ
Гориво
Котел за
високо
налягане
21 тона/час, 60 bar/400 C
Пара
Високо
Налягане
2 MWe
Парна
Турбина
Генератор
Пара
Ниско
налягане
20 тона/час, 5 bar/170 C
Захранваща
вода
за котела
Деаератор
Резервоар
за
кондензат
Кондензат
Таблица 16 дава сравнение със ситуацията, при която не е инсталирана парна
турбина.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
59
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ТАБЛИЦА 16. ПОЛЗИ ОТ ПАРНАТА ТУРБИНА
Без турбина С турбина
Параметри на парата при потребителите:
Пара
тона/h
20
20
налягане
bar
5
5
температура
C
170
170
енталпия
MJ/тон
2789
2789
Параметри на парата в котелното:
Пара
тона
20.5
20.5
налягане
bar
7
60
температура
C
190
400
енталпия
MJ/тон
2821
3180
Производство на електроенергия :
Мощност
kW
2000
Произведена енергия/час kWh
2000
за тон пара
kWh/тон
100
Потребление на гориво:
Гориво
GJ/h
56.4
64.6
Допълнително гориво за електроенергия:
GJ/h
8.2
Гориво за ток
88
Електрическа ефективност %
Във варианта с турбина се използва повече гориво, тъй като се произвежда пара с повисока енталпия. В сравнение с варианта "без турбина", допълнителното гориво е 8.2
GJ за час. С това допълнително гориво могат да се генерират 2 MWh електроенергия,
така че електрическата ефективност е (2 MWh = 2 x 3.6 GJ ел.)/8.2 GJ гориво) равна на
88%. Да предположим, че вашето гориво е природен газ с цена от 12 лева/GJ, тогава
променливите разходи за тази електроенергия са 43 лева/MWh. Ако вашите избегнати
разходи за покупка на електричество са 100 лева/MWh, вашите годишни икономии за
7,000 часа работа за година могат да бъдат (100 – 43) х 7000 = 399,000 лева/год.
Трябва да се отбележи, че инсталирането на оборудване за производство на енергия
на вашия обект изисква цялостен технически и финансов анализ и вероятно
ползването на съветите на специалисти. То изисква значителни инвестиции, но може
да осигури много добра възвращаемост.
ДП 4 3.12. Оптимизирайте обработката на водата
В цикъла вода/пара е необходимо непрекъснато подаване на вода ("допълваща вода")
за компенсиране на загубите от парата и кондензата, например, ако кондензатът е
прекалено замърсен, за да бъде използван повторно или когато парата се използва в
технологическия процес и т.н. Необработената сурова вода съдържа замърсители,
като калций, магнезий, хлориди и разтворени газове, като O2 и CO2, които могат да
причинят сериозни проблеми, свързани с корозия и накипи в котела и в системата за
кондензат. Обработката на водата за захранване на котела и обработката на водата в
котела поради това имат изключително значение за надеждното и ефикасно
производство на пара.
Следните параметри на цикъла вода/пара трябва да бъдат проверявани регулярно, за
да се изключи явлението корозия в цикъла вода/пара и да се осигури безпроблемно
производство на пара:
Подходящо отстраняване на твърдостта на водата за допълване: Ca- и MgДобри практики за енергийна ефективност за химически МСП
60
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
бикарбонатните соли са основната причина за появяване на накипи в котела. Те
могат да се отстранят от водата за допълване в инсталация за омекотяване на
водата. В нея водата минава през катионен филтър, който заменя калциевите и
магнезиевите катиони (Ca и Mg) с натриеви катиони (Na), като по такъв начин се
отстранява твърдостта на водата. За парни котли до 20 bar това често пъти е
достатъчно. За котли, работещи при по-високо налягане често пъти се изисква
допълнителна деминерализация на водата за допълване.
Поддържайте проводимостта на водата на котела под приложимите норми за
вашия котел: В изпарителя на котела се образува чиста пара, която оставя
замърсителите след себе си във водата в котела. За избягване на прекалено
високите концентрации на тези съставки, в частност хлориди и натрий (Na),
известно количество от водата в котела непрекъснато се отвежда навън чрез
системата за продувки. Параметърът, с който това се контролира, е
проводимостта на водата в котела, която представлява добра мярка за нивото
на замърсяване. Проверете в наличните стандарти за качеството на водата,
дали скоростта на продувките съответства на правилните настройки.
Поддържайте параметъра pH на водата в котела в необходимите граници на
алкалност (основност). Водата в котела трябва да бъде достатъчно алкална, за
да се оформи защитен магнетитов слой в стоманените тръби и така да се
предотврати корозията в котела. Това може да се осъществи чрез добавяне на
малки количества от NaOH.
Проверете отстраняването на CO2 и O2 в деаератора. O2 и свободният CO2 в
кондензата и във водата за допълване се отстраняват в деаератора.
Остатъчният O2 в захранващата вода за котела трябва да бъде под нормите в
приложимите стандарти за вашия котел.
Проверете предпазните мерки за предотвратяване на киселинна корозия на
системата за връщане на кондензата: Бикарбонатите (-HCO3) в захранващата
вода за котела минават през деаератора и се разделят в изпарителя на CO2 и
вода. CO2 напуска котела с парата и може да причини киселинна корозия в
системата за кондензата, ако не се вземат мерки. По тази причина към водата
се добавят летливи алкализиращи вещества, като например амоняк, за да се
предотврати това.
Проверете върнатия кондензат за наличие на замърсители, в частност за
наличие на органични съставки, които могат да причинят корозия и замърсяване
на котела. Проверката за наличие на органични вещества в кондензата
представлява надзорна функция. Ако кондензатът е замърсен, той трябва да
бъде изхвърлен.
Ако на вашата организация не достигат знания и опит в областта на обработката на
водата, може те да разгледате възможността за възлагане на обработката на водата
на външни компетентни организации.
ДП 4 4. Списък на препоръчваните мерки
По-долу ще намерите резюме на мерките за добра организация, които бяха
разгледани в тази добра практика:
Проверявайте и обслужвайте редовно котлите и оборудването в котелното
отделение, най-малко веднъж годишно.
Определяйте тенденциите за изменение на ефективността по отношение на
произведената пара за всеки от котлите, най-малко на месечна основа.
Ако използвате няколко котли, свързани паралелно, приложете управление на
натоварването, за да оптимизирате общата ефективност.
Осигурете безопасен и надежден процес на горене в котлите с внедрена
система за безопасност на горелките, съответстваща на изискванията на
стандартите за безопасност.
Измервайте излишния O2 в димните газове на котела и регулирайте
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
61
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
отношението въздух/гориво така, че да се работи с минималното приемливо
количество излишен въздух за горене, за да намалите до минимум загубите в
димоходната тръба.
Проверявайте и ремонтирайте изолацията на котлите, тръбопроводите и
вентилите.
Осигурете обработката на водата за захранване на котела, на водата в котела и
на върнатия кондензат да отговаря на изискванията на стандартите и
функционира правилно. Осигурете да се извършва регулярен анализ на проби
от водата.
Проверявайте настройката на степента на продувките и качеството на водата в
котела.
Проверявайте дали деаераторът работи при изискваното минимално налягане.
Проверявайте функционирането на кондензните гърнета.
Проверявайте за течове на пара в системата.
Регулярно проверявайте за наличие на накипи и замърсявания в котлите.
Регулярно проверявайте повърхностите на топлообменниците за наличие на
накипи и замърсявания.
Допълнителен списък с препоръчвани мерки, които могат да надвишат „доброто
управление” е даден по-долу.
Производство на топлина
Нискостойностни / краткосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на
Действие за проверка
енергия
1. Намаляване на излишния въздух
1. Измерване на CO2/O2.
за горене до минимум
2. Увеличаване на пълнотата на
2. Измерване на сажди /CO.
горене
3, Поддържане на чистотата на
3. Следене за повишение на температурата
котела (сажди /накипи)
на димните газове.
4. Ремонт (замяна) на изолацията на 4. Периодичен контрол на състоянието на
котела
изолацията на котела.
5. Изолация на резервоара за
5. Проверка за възможни загуби на
захранващата вода и покриване на
температурата на захранващата вода.
резервоара
6. Изолиране на тръбите за връщане 6. Проверка за възможни загуби на топлина
на кондензата
при тръбите за връщане на кондензата.
7. Оптимизиране на качеството на
7. Следене на качеството на водата за
водата за допълване и
допълване и захранващата водаМ твърдост
захранващата вода
киселинност, O2.
8. Намаляване до минимум на
8a. Следене на концентрацията на
продувките на котела
разтворените твърди фази във водата на
котела.
8b. Подобряване на контрола на
продувките
9a. Осигуряване на наличието и ползването
9. Поддържане на дюзите, скарите,
на спецификациите.
налягането /температурата на
9b. Регулярни проверки и възстановяване
подаваното гориво така, че да
/поддръжкана настройките.
отговарят на спецификациите на
производителя
10. Увеличаване до максимум на
10. Засмукване на въздуха от най-високата
температурата на горене
точка на котелното отделение.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
62
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
11. Намаляване на налягането на
11. Проверка на потребностите на
парата там, където то надвишава
системата /процеса; регулиране на
изисквания на системата /процеса.
настройките.
12. Използване на въздухозаборник
12. Инсталиране на въздухозаборника в
за засмукване на по-топъл въздух за най-високата точка на помещението.
горене
13. Инсталиране на автоматичен
детектор за откриване течове от газ.
14. Ремонт на течовете в
паропроводите.
Високостойностни / по-дългосрочни възможности
Възможна мярка за икономия на
Действие за проверка
енергия
1. Следене /оценяване на диаграмите на
1. За бързо изменящи се
потребности, приспособете един или изменение на потребностите.
повече котли в динамичен
акумулатор (буферен резервоар).
2. Променете органите за
2. Следене /оценяване на диаграмите на
управление на положения „високоизменение на потребностите.
ниско-изключено” или “регулиранениско-изключено”
3. Инсталирайте модул за бързо
3. Да се има предвид при ситуации на
възстановяване на топлината на
необходимост от големи обеми от пара с
парата
интензивна (непрекъсната /честа) продувка.
4. Подобряване на органите за
4a. Осигуряване на достатъчно подаване
управление на процеса на горене.
на топлина за задоволяване на
потребностите.
4b. Намаляване до минимум на горивото
/замърсяването.
4c. Защита на персонала /оборудването.
5. Възстановяване на отработената
5a. Економайзер
топлина
5b. Нагревател на въздуха (рекуператор)?
6. Инсталиране на модули за
6. Да се има предвид при ситуации на
възстановяване на топлината от
необходимост от големи обеми от пара с
продувките.
интензивна (непрекъсната /честа) продувка.
7. Използване на интегриране на
7. Комбиниране на технологически модули
процесите
със значително различаващи се топлинни
изисквания (т.е. парата с ниско налягане,
която напуска производствен процес,
използващ пара с високо налягане, може да
се използва в процеси, изискващи пара с
ниско налягане).
Източник: www.bess-project.info
ДП 4 5. Допълнителна информация
Пример за добра практика – Как да подобрите ефективността на вашето производство
на пара
Един от участниците в одитите в рамките на CARE+ инсталира нов парен котел с
устройство за възстановяване на топлината (економайзер), получавайки 12% годишна
икономия в сметката за природен газ (около 120 000 евро за една година). Това
означава период на възвращаемост от 2,5 години.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
63
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 4 5.1. Допълнителна литература
1.
Пара и високотемпературна гореща вода, представяне на възможности за
икономия на енергия за бизнеса, издание на Carbon Trust CTV018 Технологичен обзор;
www.carbontrust.co.uk
2.
Подобряване на ефективността на парните системи, Сборник от материали за
промишлеността, Министерство на енергетиката на САЩ, Управление за енергийна
ефективност и възобновяема енергия,
www.eere.energy.gov
3.
Оценяване на възможностите за системи за пара за целулозно хартиената
промишленост. Химическа и нефтопреработвателна промишленост, Министерство на
енергетиката на САЩ, Управление за енергийна ефективност и възобновяема енергия,
www.eere.energy.gov
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
64
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Добра Практика 5
Как да намалите потреблението на енергия в
системата за сгъстен въздух
ДП 5 1. Въведение
Системата за сгъстен въздух принадлежи към най-енергоемките спомагателни
системи, използвани в химическата промишленост. Поради това е целесъобразно да
се разгледат възможностите за повишаване на енергийната ефективност в
производството и използването на сгъстения въздух. Тъй като сгъстеният въздух е
много удобен и лесен за използване, често пъти той се използва прекалено много и се
избира за приложения, за които алтернативите са с по-висока енергийна ефективност
и са по-икономични. Често пъти хората възприемат сгъстения въздух като безплатна
стока и не осъзнават относително високите съпътстващи разходи за енергия. Така че,
мерките за икономия на енергия не се фокусират само върху ефективното
производство на сгъстен въздух, а също и върху това, как да се намали до минимум
използването на сгъстен въздух и да се промени отношението на хората към
използването му.
В тази добра практика са разгледани следните въпроси:
Оценка на това, как понастоящем използвате сгъстения въздух, с цел да се
намерят възможности за намаляване на използването му.
Определяне на потреблението на енергия и енергийните разходи на вашата
система за сгъстен въздух.
Възможности за намаляване на потреблението на сгъстен въздух.
Възможности за оптимизиране на доставянето на сгъстен въздух.
Други възможности за икономия на енергия в системите за сгъстен въздух.
ДП 5 2. Къде се използва сгъстен въздух в преработвателната
промишленост?
Най-общо казано, сгъстеният въздух се използва за различни приложения в
преработвателната промишленост:
Като активен работен елемент, например при транспортиране на стоки, за
въздушни лагери в точните машини и т.н.
В някои процеси сгъстеният въздух се използва непосредствено в
технологическия процес, например за сушене.
Широко разпространено приложение въздухът има в промишлените вакуумни
технологии за извършване на редица технологични операции, като например,
повдигане и пренасяне на детайли на друго място, опаковане на продукти и т.н.
Ежектори, използващи сгъстен въздух, създават необходимия вакуум за всички
видове дейности.
Като въздух за контролно-измервателните прибори в различни дейности за
управление на технологичните процеси.
Като технически въздух в предприятието, например за пневматични
инструменти и т.н.
Може да има и специални приложения, като например въздух за дишане в
затворени помещения.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
65
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 5 3. Оценяване на настоящото производство и използване на
сгъстен въздух
Проучете дали във вашето предприятие се използва сгъстен въздух и какви са
условията на доставка по отношение на налягането и точката на оросяване. Точката
на оросяване е температурата при определено налягане, при която водната пара във
въздуха ще кондензира. Точката на оросяване обикновено се определя като Точка на
оросяване под налягане (PDP) – при налягането на доставяния въздух.
Контролирането на точката на оросяване на сгъстения въздух е важно за избягване на
кондензацията в системата, тъй като тя може да причини сериозни проблеми в
системата за разпределение и при потребителите на сгъстен въздух.
Класовете на качеството на въздуха са посочени в международния стандарт ISO 85731. За предпочитане е сгъстеният въздух да бъде произвеждан от безмаслени
компресори, за да се избегнат замърсяванията от следи от смазочно масло във
въздуха, които могат да причинят проблеми с надеждността на приборите и другите
крайни потребители. Отделянето на маслото от въздуха при винтовите компресори с
впръскване на масло и буталните компресори никога не е 100% сигурно и изисква
много строг надзор и обслужване.
ДП 5 3.1. Съставете блок-диаграма с основните елементи на вашата
система
За да анализирате вашата система за сгъстен въздух е полезно да съставите блокдиаграма, показваща основните елементи на вашата система с техния капацитет.
Освен това блок-диаграмата трябва да съдържа информация за:
капацитета на главните елементи (компресори, осушители, резервоар);
условията за доставяне на въздуха (налягане и точка на оросяване);
къде са разположени уредите за измерване на обемния разход и налягане;
максималното,средното и минималното потребление при крайните потребители
в Nm3/h.
Фигура 18 дава опростен пример на главните елементи на система за сгъстен въздух.
ФИГУРА 18.
БЛОК ДИАГРАМА НА СИСТЕМА ЗА СГЪСТЕН ВЪЗДУХ
Въздушен
охладител
Крайни
потребители
Компресор 1
Въздушен
филтър
Сепаратор
Осушители
Компресор 2
Ресивер
Крайни
потребители
Крайни
потребители
Въздушните компресори се произвеждат в голямо многообразие от типове. Най-често
използваните са: бутални компресори, винтови компресори и центробежни
компресори. Буталните и винтовите компресори се произвеждат в два вида – с
впръскване на смазочно масло и без масло (или сухи). При видовете с впръскване на
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
66
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
масло е необходим сепаратор на маслото и въздуха, за да отстрани във възможно
най-голяма степен маслото от сгъстения въздух. За да бъде надеждна системата за
сгъстен въздух, за предпочитане е да се използва компресор без масло, тъй като
следите от маслото могат да се натрупат в системата за сгъстен въздух и могат да
причинят сериозни неприятности при крайните потребители (например в приборите).
Сгъстеният въздух, напускащ компресора, все още е горещ и трябва да бъде охладен
във вторичен охладител. С понижаване на температурата на въздуха водните пари
във въздуха кондензират. Този кондензат се отделя и се отвежда от системата.
Въздухът, напускащ филтъра/сепаратора е все още наситен. За да се избегне
допълнителна кондензация по-нататък в системата въздухът се изсушава в
осушители. Тяхната функция е да контролират точката на оросяване на водата в
сгъстения въздух чрез отстраняване на водните пари от сгъстения въздух. Точката на
оросяване при необходимото налягане определя какъв тип осушител трябва да
прилагате.
Най-често използваните типове са:
Хладилните осушители, поради техния ограничен диапазон на точката на
оросяване (не по-ниско от 2°C) не могат да бъдат прилагани в предприятия,
които работят в условия на ниска температура на околната среда.
Регенеративните адсорбционни осушители използват порьозен десикант –
вещество, което поглъща влагата от въздуха. Обикновено те съдържат два
отделни блока. Сгъстеният въздух, който трябва да бъде осушен, протича през
единия блок, докато десикантът в другия блок се регенерира. Използват се
също така и хигроскопични осушители. Те използват осушаващо вещество,
което абсорбира влагата, което значи, че осушаващото средство се използва,
докато се превърне от твърдо тяло в течност и не може повече да се
регенерира. Този тип осушители могат да достигат точки на оросяване под
налягане до – 40°C.
Осушителите, в които се прилагат мембранни технологии, използват мембрани,
които позволяват на молекулите на въздуха да преминават през
полупроницаема мембрана (точката на оросяване под налягане може да
достигне до – 20°C).
ДП 5 3.2. Определете количествата сгъстен въздух и
електроенергия, консумирани от вашето предприятие
Доколко точно могат да бъдат определени количествата от въздух и свързаната с него
консумация на електроенергия зависи от това, какви измервания се правят във вашата
система.
Ако имате разходомери, инсталирани във въздуховодите и освен това
измервате консумацията на електроенергия на компресорите, тези измервания
ще ви дадат исканата информация за количествата доставен въздух и
свързаната с тях консумация на електроенергия.
Ако още нямате разходомери и не измервате електроенергията, можете да
получите ориентировъчни стойности за доставените количества въздух и
свързаната с тях консумирана електроенергия, на базата на регистрираните
часове работа под пълен товар на компресорите и (известните) от
спецификациите на производителя производителност на компресора (Nm3/h,
или Nm3/min) и консумацията на електроенергия на компресорите. Ако са
записани също така и часовете на работа на компресорите при нулев товар,
можете да включите тази информация във вашите изчисления на консумацията
на електроенергия.
За проверка можете да използвате временно поставени електромери, за да получите
ориентировъчно замерване на консумацията на електроенергия.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
67
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 5 3.3. Съставете профил на налягането на вашата система
Друг полезен инструмент за анализ на вашата система е да се състави базов профил
на налягането на системата. Той показва падането на налягането на вашата система
при даден разход. Тази информация ще ви осигури входни данни за регулиране на
управлението и наблюдението на падовете на налягането във филтрите,
охладителите и осушителите. На Фигура 19 е даден един пример.
ФИГУРА 19.
ПРОФИЛ НА НАЛЯГАНЕТО НА СИСТЕМАТА ЗА СГЪСТЕН ВЪЗДУХ
Доставяне
Разпределение
Потребление
7.8 Bar
Работен
диапазон на
компресорите
7.0 Bar
6.4 Bar
6.0 Bar
Падане на налягането
върху филтър
и осушител
Пад на налягането
системата
5.0 Bar
Нерегулирано
крайно
потребление
Регулирано
крайно
потребление
Това изисква редица калибрирани измервания на налягането и на разликата в
налягането:
Налягане на въздуха, постъпващ в компресорите.
Налягане на изхода на компресора (за предпочитане също така и в междинните
степени на многостепенните компресори).
Диференциалното налягане (разликата в налягането) върху вторичния
охладител, филтри и осушители.
Наляганията в подходящи точки в системата за разпределение и при крайните
потребители.
Вие трябва да правите измерванията на налягането в различни моменти във времето,
за да разберете как функционира системата ви. За предпочитане е да се използват
запаметяващи устройства за данни (така наречените "логери") за да се определят
точно тенденциите за изменение на въздушните потоци и наляганията в системата.
Тази информация ще ви помогне да оптимизирате профила на натоварването на
вашия компресор и следователно консумацията на електроенергия.
ДП 5 3.4 Направете баланс на сгъстения въздух
Като трета стъпка при оценяване на използването на сгъстен въздух можете да
направите баланс на сгъстения въздух, което ще осигури ценна информация за
вашето проучване, къде са възможни подобрения. Пример за баланс на сгъстения
въздух е даден в Таблица 17.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
68
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ТАБЛИЦА 17. БАЛАНС НА СГЪСТЕНИЯ ВЪЗДУХ
1) Производство на сгъстен въздух
Капацитет
Nm3/h
..
..
Компресор 1
Компресор 2
Общо производство
2) (Оценена) консумация на сгъстен въздух
Площ на
Вид на
Количество
обекта
потребителя
Процес A
Процес B
Пулверизираща
дюза
Вакуумна
система
.
.
Часове работа
за месец
.
Производство
за месец
Nm3
..
.
X
Часове на
седмица
Консумация
за седмица
10
Конкретно
използване
за вид
Nm3/h
12
30
Nm3
3600
1
20
40
800
..
Обща консумация
3) Баланс
Y
X -Y
Включете във вашия баланс също така минимално необходимото налягане и точката
на оросяване при потребителите.
ДП 5 3.5. Как да се направи количествена оценка на течовете
Балансът в Таблица 17 включва също така загубите от течове. Течовете могат да се
открият например, като се провери системата с ултразвуков измервателен уред. Да се
направи количествена оценка на течовете е по-сложно. Една възможност е да се
направи изпитване с един от въздушните компресори за определяне наличието на
течове, докато всички потребители на системата са изключени (най-малкото тези, за
които консумацията на сгъстен въздух не може непосредствено да бъде оценена
количествено). По време на това изпитване се записва времето, през което трябва да
работи компресора, за да възстанови налягането на въздуха. Ако например
компресорът работи 10 минути за период от един час при пълен капацитет, за да
възстанови налягането на въздуха, течовете са 1/6 от капацитета на компресора. Поточно измерване може да се направи по време на това изпитване за течове, ако се
измерва въздушният поток на компресора. Друга възможност е да се измери времето,
необходимо за да падне налягането в резервоара за съхранение на въздуха в
системата с 1 или 2 bar, при изключени компресори и с изключени всички потребители
на въздух в системата. Обемът на течовете тогава е:
VL = VS x (p1 – p2)/t
Където:
VL = Обем на течовете (m3/min)
VS = Обем на резервоара (m3)
p1 = начално налягане в резервоара (bar)
p1 = крайно налягане в резервоара (bar)
t = време (минути)
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
69
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 5 3.6. Подобряване на вашите измервания и запаметяването на
данни
Преценете ползите от усъвършенстване на вашите измервания. Като алтернативно
решение можете да разгледате възможността за временно използване на
разходомери и електромери, за да наблюдавате производството и използването на
сгъстен въздух през определени периоди от време.
ДП 5 4. Определяне на потреблението на енергия и енергийните
разходи на вашата система за сгъстен въздух.
Разходите за енергия съставляват основната част от общите разходи за сгъстен
въздух. Обикновено може да се направи следната разбивка:
Разходи за енергия: 75% от общите разходи за сгъстен въздух
Капиталови разходи: 13%
Поддръжка и други разходи: 12%
Ако все още не е известно, вие трябва да определите как се използва енергията и
какви са енергийните разходи, свързани с доставката на сгъстен въздух във вашето
предприятие.
С методологията, описана в Добра практика 2, можете да направите количествена
оценка на използваната електроенергия в kWh за Nm3 (или kWh за 1,000 Nm3) сгъстен
въздух. Това е най-важният показател за енергийна ефективност, който трябва да се
използва с мерките за енергийна ефективност при сгъстения въздух. За обяснение на
показателите за енергийна ефективност виж Глава 8.3 в Добра практика 2.
Количеството енергия, необходимо за производството например на 1,000 Nm3 сгъстен
въздух, зависи от вида на компресора и от неговата ефективност, както и от
налягането на подавания сгъстен въздух. Количеството на сгъстения въздух често
пъти се изразява в Нормални кубически метри (Nm3). Това е стандартният обем при
налягане 1.013 bar и температура 0°C.
Фигура 20 показва ориентировъчния диапазон на консумация на електроенергия за
1,000 Nm3 за компресорите, като функция от налягането на доставяния въздух.
ФИГУРА 20. ПОТРЕБЛЕНИЕ НА ЕЛЕКТРОЕНЕРГИЯ ЗА 1,000 NM3 СГЪСТЕН ВЪЗДУХ
160
140
най-малко ефективни компресори
kWh/1000 Nm3
120
100
най-ефективни компресори
80
60
40
20
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Налягане на подавания въздух (bar abs)
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
70
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Както може да се види, по отношение на енергията (и разходите) има смисъл да се
работи с по-ниски налягания на въздуха.
Познаването на енергията и разходите, свързани с производството на сгъстен въздух,
е основата за създаване на осведоменост за подобряването на енергийната
ефективност в тази област.
ДП 5 5. Възможности за намаляване на потреблението на сгъстен
въздух
ДП 5 5.1. Преценете възможностите за използване на алтернативи
на сгъстения въздух
Алтернативните решения често са в енергийно по-ефективни. Примери за възможно
неподходящо използване на сгъстен въздух са:
Открито обдухване: Сгъстеният въздух се използва с отворена нерегулируема
тръба за: охлаждане, сушене, почистване, чистене на конвейери и т.н. Този вид
приложение често може да се избегне, като се използват алтернативни
решения.
Използване на сгъстения въздух за аспирация, пулверизиране, изпразване на
течности от цистерни чрез подаване на сгъстен въздух и т.н. В повечето от тези
случаи може да се използва по-ефективен компресор за ниско налягане.
Използване на сгъстения въздух за товарно-разтоварни операции и транспорт
на материали. В допълнение, В този случай един вентилатор за ниско налягане
би могъл да бъде алтернативно решение.
Използване на сгъстения въздух за получаване на вакуум. В това приложение
въздухът под налягане се използва съвместно с ежектор за създаване на
вакуум за всякакъв вид манипулации. Източниците на вакуум могат да
причиняват сериозни пикови натоварвания при потреблението на сгъстен
въздух, водещи до неефективност на работата на компресора. При по-голямо
основно натоварване, свързано със получаване на вакуум (функциониращо
през повече от 30 % от времето), алтернативно решение би могло да бъде
използването на специална вакуумна помпа, която е по-ефективна и често пъти
по-надеждна за създаване на подходящи условия на вакуум.
Използване на сгъстен въздух в пневматични пистолети или пулверизатори. Не
използвайте, също така и от съображения за безопасност, нерегулируеми,
държани в ръка пулверизатори. Само пневматични пистолети, отговарящи на
стандартите за безопасност трябва да се използват и тяхното използване
трябва да бъде ограничено до местата, където то действително е необходимо.
Използване на пневматични инструменти вместо по-ефективни електрически
инструменти.
Използване на сгъстен въздух без регулиране на налягането. Трябва да се
постави регулатор на налягането в разпределителната система, близко до
крайния потребител, за да се държи на максимум налягането за крайното
предназначение, в противен случай той ще използва пълното налягане на
системата, което е възможна причина за проблеми с моментното (динамичното)
налягане в системата и може да доведе до значително снижаване на
ефективността на работата на компресора.
ДП 5 5.2. Открийте и ремонтирайте течовете
Откриването на течове може да се направи през часовете, в които предприятието не
работи, когато вие можете да чуете течовете. Откриването на течове с ултразвуков
акустичен детектор е също така икономически ефикасен метод, който може да се
използва по време на работа. Ако не вземете мерки, значителна част (20% или повече)
от произведения сгъстен въздух може да бъде загубена заради течове. Най-често
течовете се появяват в следните места: съединителни накрайници, маркучи, тръби,
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
71
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
арматура, тръбни съединения, устройства
предназначени за крайните потребители.
за
бързо
разединяване,
прибори,
ДП 5 5.3. Използвайте по-ефективно пневматично оборудване
Сгъстеният въздух често пъти се използва за охлаждане, сушене и почистване.
Използвайте ефективни дюзи и редовно обслужвайте продухващите дюзи, за да
пестите сгъстен въздух.
Проверете срока на експлоатация на всяко крайно приложение. Износените
инструменти често пъти консумират излишно количество сгъстен въздух и могат
да повлияят върху други операции, изпълнявани в близост.
Проверете при доставчиците дали производственият процес може да се
пренастрои, за да се подобри ефективността.
ДП 5 5.4. Оптимизиране на доставянето на сгъстен въздух
Основните области за оптимизация са:
Управление на работата на въздушния компресор (т.е. управление на натоварването на отделните компресори).
Поддържане на налягането на въздуха на минималното необходимо ниво.
Регулярно обслужване и поддръжка на елементите на системата за сгъстен
въздух.
ДП 5 5.5. Оптимизирайте работата на въздушния компресор
Работата на компресора е насочена към съгласуване на производството и
потреблението като се поддържа стабилно налягане на въздуха в системата при
всякакви изменения на натоварването. Доколко ефективно може да се осъществява
това, зависи от вида на инсталираните компресори, вида на управлението на
натоварването и от режима на натоварване при потребителите на сгъстен въздух. Така
че, оптимизирането на работата на компресора е свързано със средствата за
регулиране, съхранението и управлението на потреблението.
A) Съхранение
Пулсиращото потребление на големи обеми въздух причинява колебания в налягането
и като силно пулсираща работа на компресора. Тези колебания в потреблението могат
да бъдат смекчени чрез употребата на специални резервоари за съхранение на
въздуха в системата за разпределение, разположени възможно най-близко до
потребителите със пулсиращо потребление, позволявайки на компресорите да работят
при по-равномерно натоварване. Необходимият обем за съхранение е функция на
пулсиращото потребление на въздух (m3/min) във времето и допустимия пад на
налягане в системата за сгъстен въздух. Следната формула може да се използва за
оценяване на необходимия обем за съхранение.
Vs = vi x t/(Δp)
Където:
VS = Обем на резервоара (m3)
VL = пулсиращо потребление на въздух (m3/min)
t = продължителност на пулсиращото потребление (min)
Δp = допустим пад на налягането (bar)
B) Управление на натоварването на компресора
Обикновено системите за сгъстен въздух използват паралелни компресори. На
средногодишна основа те всички работят при частично натоварване, тъй като
наличният капацитет се основава на обслужване на пиковото потребление (често пъти
на принципа (n-1), което означава, че един компресор винаги е в режим на готовност).
По такъв начин отделните компресори работят под някаква форма на управление на
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
72
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
капацитета им. Компресорите могат да имат различни видове управление на
натоварването:
Режим „Старт – стоп”, при който цикълът на управление се състои от работа на
компресора при пълен капацитет и последвана от изключването му.
Натоварване – празен ход, при който компресорът работи непрекъснато и
капацитетът му се управлява чрез натоварване и разтоварване на
смукателната част, така че той не подава въздух за известен период от време.
Работа под частично натоварване, при която компресорът работи непрекъснато
и има променливо управление на смукателната страна.
Управление чрез плавно регулиране на скоростта, при което капацитетът на
компресора се управлява непрекъснато чрез изменение на скоростта му.
Плавното регулиране на скоростта е най-ефективната форма на управление на
натоварването. При останалите видове управление, работата на празен ход може да
изисква 25% до 30% от електроенергията, необходима за пълно натоварване. Какъв
вид управление е приложим за вашите компресори зависи от видовете, които
използвате.
При работа на паралелно включени компресори трябва да оптимизирате комбинирания режим на производство на компресорите, за да сведете до минимум общото
потребление на енергия. Това може да се постигне чрез централизирано управление,
което регулира разпределянето на товара и часовете на работа на всички компресори.
ДП 5 5.6. Поддържане на налягането на въздуха на минималното
необходимо ниво
Както беше описано по-горе, по-ниското налягане на въздуха намалява значително
необходимата електрическа мощност на компресорите.
Ако налягането на доставяния въздух се диктува от необходимостта от
относително малко количество въздух при по-високо налягане, можете да
разгледате възможността за инсталиране на допълнителен компресор (наричан
"бустер") за повишаване налягането на това конкретно количество въздух, а
система като цяло да работи при по-ниско налягане.
Ако налягането на вашата система трябва да бъде високо, за да посреща
голямо променливо натоварване, можете да разгледате възможността за
инсталиране на допълнителни съдове за съхранение на въздуха (ресивери)
близко до потребителите с пулсиращо потребление, за да можете да намалите
налягането във вашата система и пулсациите на налягането в нея.
ДП 5 5.7. Регулярно обслужване и поддръжка на елементите на
системата за сгъстен въздух
Системите за сгъстен въздух изискват регулярни проверки и редовно обслужване, за
поддържане на елементите на системата в добро състояние. Това изисква грижи за
оборудването и бързо реагиране на измененията и тенденциите във функционирането
и ефективността. Това ще позволи на системата да работи с висока надеждност.
Недостатъчната поддръжка и отсъствието на регулярни проверки може да повиши
потреблението на енергия поради ниска ефективност на компресорите, течове на
въздух и т.н. Това може да доведе също и до по-висока работна температура и като
следствие до недостатъчно отстраняване на влагата в осушителите.
Установете регулярни, добре организирани проверки и програма за поддръжка,
в съответствие със спецификациите на производителя. Вие трябва да
прецените, дали са необходими по-чести проверки, например на филтрите и
охладителите, за оптимизиране на ефективността на системата.
Измервайте падането на налягането върху елементите за обработка на
въздуха, като филтри, охладители и осушители. Почиствайте и заменяйте
филтрите, ако падът в налягането надвишава 0.5 bar.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
73
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Измервайте температурата на входа на осушителя. Тя не трябва да надвишава
препоръчваните стойности за вашия тип осушители, когато компресорът работи
при пълно натоварване. Ако тази температура е прекалено висока, проверете
вторичния охладител и почистете топлообменника, ако е необходимо.
Добър начин за проверка на това, дали системата ви за сгъстен въздух работи
ефективно, е да се разработи базова линия за седмичното потребление на
енергия за сгъстения въздух (kWh/седмица) спрямо седмичното производство
на сгъстен въздух (Nm3/седмица) и регулярно да се нанасят седмичните
резултати в тази графика, за да се провери как ефективността се движи спрямо
базовата линия. На Фигура 21 е даден един пример.
ФИГУРА 21.
ВЪЗДУХ
ЕФЕКТИВНОСТ НА ФУНКЦИОНИРАНЕТО НА СИСТЕМАТА ЗА СГЪСТЕН
5
4.5
Използване на енергия (kWh/седмца)
4
Измерени работни точки
3.5
Базова линия
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Разход на въздух (Nm3/седмица)
ДП 5 6. Други възможности за икономия на енергия в системата за
сгъстен въздух
Засмукване на въздух от студено място: Колкото по-ниска е температурата на
входящия въздух, толкова по-малко енергия е необходима на компресора да
сгъсти въздуха до необходимото налягане. Ако въздушните компресори са
разположени в сграда, разгледайте възможността за свързване на входа на
компресора с въздуховод до външната част на сградата, така че той да поема
студен въздух отвън.
Редовно проверявайте състоянието на входните филтри. Замърсените или
дори блокирани филтри намаляват въздушния поток и повишават
необходимата мощност за m3 въздух.
Използвайте топлината от охлаждането на компресора и вторичния охладител.
Почти 90% от входящата енергия в процеса на сгъстяване се превръща в
топлина, която трябва да бъде отстранена. Тази топлина може да се използва
за получаване на нискотемпературна топлина (от порядъка на 50 до 70°C
гореща вода). Някои типове компресори използват топлината от горещия
въздух, отделян от компресора, за регенерация на осушителите.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
74
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 5 7. Списък на препоръчваните мерки
По-долу са посочени мерки за добра организация за намаляване на потреблението на
енергия от вашата система за сгъстен въздух:
Проверявайте системата редовно за наличие на течове и ремонтирайте
течовете.
Проверявайте за ненужно и неподходящо използване на сгъстения въздух и
направете чек-лист на потребителите.
Заменяйте износените устройства (като например пулверизиращи дюзи).
Установете налягането в системата на минималното приемливо ниво, като се
отчита режимът на натоварване и обемът на резервоарите за съхранение.
Проучете дали има смисъл да се инсталира допълнителен компресор за дребни
потребители, изискващи високо налягане, за да може да се намали налягането
в системата.
Проверете обема на съдовете под налягане във връзка с диаграмата на потребление, за да оптимизирате потреблението на енергия от въздушния компресор.
Проверете дали температурата на входящия въздух не превишава посочената в
спецификацията температура за осушителите и проверете дали осушителите
функционират правилно.
Разгледайте възможностите за подобрения при измерване налягането и обема
на въздуха в системата.
Измерете потреблението на енергия от въздушния компресор и го сравнете с
произведените обеми от въздух.
Разработете оптимално разпределяне на натоварването при паралелно
работещите компресори, за да сведете до минимум потреблението на
електроенергия.
Изследвайте използването на енергията, получена от охлаждане на компресора.
Проверете дали редовно се инспектира и обслужва оборудването за сгъстен
въздух с редовна смяна на филтрите.
По-долу е даден допълнителен списък с полезни мерки, които могат да не се
ограничават само до „добра организация”.
Сгъстен въздух
Нискостойностни / краткосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на енергия
1. Изключвайте консуматорите винаги, когато е
възможно.
2. Монтирайте евтини електромагнитни
клапани на тръбопроводите за подаване на
сгъстен въздух към отделните машини.
Изключвайте подаването на сгъстен въздух
веднага щом изключите машината.
3. Почиствайте регулярно филтрите за
входящия въздух.
4. Използвайте възможно най-ниското работно
налягане. Намалявайте налягането по места,
ако е възможно.
5. Използвайте възможно най-ниската
възможна температура на входящия въздух.
6.Монтирайте двускоростни електродвигатели.
7. Отстранете възможните течове
8. Проверявайте регулярно дали настройките
на налягането са правилни.
Действие за проверка
-
-
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
75
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Високостойностни / дългосрочни възможности
Възможна мярка за икономия на енергия
Действие за проверка
1. Инсталирайте малък компресор за
задоволяване на потребностите при
отсъствие на максималното натоварване.
2. Инсталирайте въздуховод за входящия
въздух, така че да осигурите възможно найниска температура на въздуха.
3. Инсталирайте разходомер за въздуха и
електромери за да следите потреблението
на електроенергия и на въздух.
4. Инсталирайте съвременни средства за
управление на инсталациите с няколко
компресора.
5. Инсталирайте стандартен модул за
възстановяване на топлината.
6. Предварително охлаждане на въздуха.
7. Ако някои консуматори използват въздух с ниско налягане (2.5 – 3 bar), инсталирайте
две отделни системи.
8. Използвайте задвижване с променлива
скорост за компресора.
9. Използвайте отделен източник на
сгъстен въздух за специални приложения.
10. Заменете пневматичните инструменти с електрически инструменти.
Източник: www.bess-project.info
ДП 5 8. Допълнителна информация
Пример за добра практика – Как да намалите потреблението на енергия във вашата
система за сгъстен въздух
В едно малко предприятие на химическата промишленост налягането на сгъстения
въздух в точката на неговото производство надвишава 8.5 bar, докато най-високото
налягане, необходимо за производствените линии е 6.5 bar.
Поради това представлява логична стъпка да се намали налягането, което дори не
изисква допълнителни инвестиции. Намалението от 1 bar може да доведе до годишна
икономия на енергия, надвишаваща 14 000 евро или почти 300 MWh. Икономията на
енергия и разходи може да бъде съвсем лесна!
1.
2.
ДП 5 8.1.
Допълнителна литература
Сгъстен въздух, Въведение във възможностите за икономия на енергия за
бизнеса, издание на Carbon Trust CTV017, Технологичен обзор
www.carbontrust.co.uk
Повишаване на ефективността на системи за сгъстен въздух, Сборник с
материали за промишлеността, публикация на Министерството на енергетиката
на САЩ, Управление за енергийна ефективност и възобновяеми източници и
много други информационни източници
http://www.eere.energy.gov/industry/bestpractices/compressed_air.html
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
76
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Добра Практика 6
във вашите сгради
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Как да намалите потреблението на енергия
ДП 6 1. Въведение
Обикновено съществува значително поле за намаляване на потреблението на енергия
в сградите. Икономиите на енергия в тези области допринасят директно за повишаване
на вашата нетна печалба.
Отоплението, вентилацията и климатизацията (ОВиК) са причината за преобладаващата част от потреблението на енергия в сградите и поради това са
ключовата област, към която се насочват мерките за енергийна ефективност.
Прекаленото отопление през зимата и прекаленото охлаждане през лятото са
основните причини за преразхода на енергия.
Втората важна категория е използването на електроенергия в сградите за
осветление и за офис оборудване.
ДП 6 2. Измерване и определяне на тенденцията за използване на
енергия в сградите
За да проследите използването на енергия в сградите и да оцените икономиите, които
сте постигнали с мерките за енергийна ефективност, трябва да сте в състояние да
измервате и записвате потреблението на електроенергия и на топлина или гориво в
сградите. Проверете дали това се прави и ако не, какво е необходимо, за да се
направи това.
Проверете наличието на информация за потреблението на енергия за минали периоди
и дали тази информация е достатъчна, за да се състави "базова линия" за вашите
мерки за енергийна ефективност .
ДП 6 3. Фактори, влияещи върху показателите за енергийна
ефективност
В Добра практика 2 е описано използването на показателите за енергийна
ефективност. Факторите, които влияят върху потреблението на енергия в сградите са:
условията на околната среда, необходимите нива на комфорт вътре в сградата,
вътрешният топлинен товар и характеристиките на сградата. Условията на околната
среда имат голямо въздействие върху потреблението на енергия (както отопление,
така и охлаждане), без да можете да им влияете. Поради това, за да направите
съдържателна оценка на използването на енергия в сградите, трябва да
неутрализирате влиянието на околните условия. Това може да се направи с метода на
денградусите. Денградусите са мярка за суровостта и продължителността на
студеното време и на топлото време. По същество, това е сумиране с течение на
времето (обикновено по дни за един месец) на разликата между среднодневната
външна температура и базова вътрешна температура (най-често 18°C). Вие можете да
правите разлика между отоплителни денградуси (HDD), те се смятат, когато външната
температура е под базовата вътрешна температура и охладителни денградуси (CDD),
когато външната температура е по-висока от базовата температура. Колкото постудено е времето в един месец, толкова по-голямо е числото на охладителните
денградуси.
По такъв начин подходящи показатели за енергийната ефективност на потреблението
на енергия в сградите са:
Потреблението на енергия по време на отоплителния сезон във връзка с
отоплителните денградуси. В зависимост от вашата система за отопление този
показател ще следи консумацията на гориво или топла вода, плюс
потреблението на електроенергия.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
77
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Потреблението на енергия по време на охладителния сезон във връзка с
охладителните денградуси. Този показател обикновено следи основно
потреблението на електроенергия, тъй като по-голямата част от охладителните
агрегати консумират електрическа енергия.
Потреблението на енергия от основното натоварване. Често пъти през пролетта
и през есента има период, който не изисква нито отопление, нито охлаждане.
Този период може да се използва за анализ на използването на електроенергия
от основния товар във вашите сгради.
Потреблението на енергия (както електрическа, така и топлинна) от сградите по
време на неприсъствените часове. Този показател може да бъде индикация за
излишното потребление на енергия. Вие трябва да можете да проследите
полезността на това потребление на енергия.
ДП 6 4. Работа с денградуси
Пример за работа с денградусите е даден на Фигури 22 и 23. Фигура 24 дава
потреблението на газ за месец за отопление на сграда през две последователни
години. От тази фигура можете само да направите заключение, че през по-студените
месеци изискват повече гориво, но не е ясно, защо за един и същи месец повече
гориво е било необходимо през първата година, а в някои случаи – през втората
година. По-нататък, не е ясно каква трябва да бъде минималната величина за тази
сграда.
ФИГУРА 22.
МЕСЕЧНО ПОТРЕБЛЕНИЕ НА ГАЗ ЗА ОТОПЛЕНИЕ
400.0
Потребление на газ (GJ/месец)
350.0
300.0
250.0
200.0
150.0
100.0
50.0
0.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Месеци (януари - декември)
На Фигура 23 потреблението на газ по месеци е нанесено в графика в сравнение с
отоплителните денградуси за този месец. Тук можете да видите, че има основателна
взаимовръзка. Синята линия изобразява текущата зависимост; пунктираната линия
може да се използва за определяне на конкретните целеви стойности на мерките за
икономия на енергия във вашата сграда.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
78
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ФИГУРА 23. ПРИМЕР ЗА МЕТОДА НА ДЕНГРАДУСИТЕ (ЗА ОТОПЛИТЕЛНИТЕ
ДЕНГРАДУСИ)
400
350
месечно потребление на газ (GJ/месец)
300
250
текущо потребление
на енергия
200
поставена конкретна цел за
потреблението на енергия
150
100
50
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Денградуси за месец
Повечето страни на Европейския съюз предоставят информация за денградусите. За
да се използва този метод, проверете дали има достъпни данни за вашия регион. Ако
случаят не е такъв, вие можете да разработите собствена информация за
денградусите, доколкото имате налична информация за среднодневните външни
температури.
Един по-неточен компромисен метод – ако няма налична информация за денградусите
– би бил ако се работи със седмични или месечни осреднени температури на околната
среда, по отношение на базовата вътрешна температура. Може да бъде от полза да се
провери в Евростат – статистическата служба на Европейската комисия, която
предлага безплатно статистически данни за денградусите.
(http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/energy/data/database)
ДП 6 5. ОВиК
Системите ОВиК са предназначени за регулиране на климата вътре в сградите, чрез
компенсиране на загубите от топлина и на прекаленото количество получена топлина,
както и чрез подаване на достатъчно количество пресен въздух. Системите ОВиК
варират в широки граници по отношение на организация на системите, от просто
отопление през зимата с котел с гореща вода и радиатори, поставени в стаите, до
цялостна система за климатизация, включваща зони с отопление, охлаждане и
овлажняване.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
79
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
ФИГУРА 24.
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ОСНОВНА СХЕМА НА ЕДНА ОВиК СИСТЕМА
Кондензатор
Гориво
Отделяне на топлина
Електричество
Охладител
Котел
ОВиК
контролер
Датчик
Електричество
Нагряващи серпантини
Охлаждащи
серпантини
Вентилатор за
входящия
въздух
Въздух
Работна зона
Радиатори
Засмукващ
вентилатор
Въздух
Електричество
Вие трябва да започнете своите действия за енергийна ефективност с разбиране и
оценяване на съществуващите ОВиК системи, за да определите:
техния вид и функция,
тяхното техническо качество,
настоящия начин на работа и как те се управляват, и
състоянието на поддръжката и обслужването.
Целесъобразно е, за доброто разбиране, да има основна технологична схема на
системите ОВиК , такава, като показаната на Фигура 24 по-горе.
Четири важни фактора определят потреблението на енергия от вашите ОВиК системи:
Необходимото състояние на въздуха в помещенията.
Вътрешното отделяне на топлина (като например от осветлението и от
оборудването).
Конструкцията, разположението и качеството на изолацията на сградата.
Техническото качество на ОВиК оборудването и как то се поддържа.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
80
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
С тези четири фактора вие можете да оцените какви възможности има за подобряване
на енергийната ефективност във вашата сграда.
ДП 6 5.1. Определете и ако е възможно, намалете потребностите от
ОВиК
Вие трябва да започнете дейностите по енергийна ефективност с проверка на това,
какви условия са наистина необходими в различните технологични зони, складови
помещения, работни помещения за персонала и т.н., за да определите изходните
позиции за вашите ОВиК системи. Типът на ОВиК системата и как тя се използва има
голямо влияние върху потреблението на енергия. По-специално, охлаждането и
овлажняването могат да изискват твърде много енергия. Така че вие трябва критично
да изследвате необходимостта от ОВиК и дали не са възможни алтернативи на
системите за климатизация.
ДП 6 5.2. Оценете сегашните си ОВиК системи
След това вие трябва да изследвате до каква степен вашите ОВиК системи са
проектирани да съответстват на изходните позиции и къде са необходими
модификации. С тази информация можете да разработите икономическа обосновка за
необходимите изменения и да планирате тези действия. Успоредно с това, можете да
проучите какви мерки за добра организация могат да бъдат предприети за
подобряване на сегашната система и на сегашната работа. Списък на възможните
мерки за добра организация е даден в края на тази добра практика.
ДП 6 5.3. Навици и нива на комфорт
Променянето на навиците на хората често пъти може да допринесе до голяма степен
за подобряване на енергийната ефективност и за намаляване на енергийните разходи.
Ето защо е важно да се повиши осведомеността за това, как всеки един може да
повлияе върху потребността от енергия. Съществуват различни видове позитивни и
творчески действия, които можете да използвате, за да подобрите и поддържате
съзнанието за необходимостта от енергийна ефективност.
ДП 6 5.4. Въпроси, свързани с поддръжката
Недобре поддържаният котел може да използва над 10% повече гориво,
отколкото е необходимо. Така че вие трябва да се погрижите котлите ви да се
обслужват най-малко веднъж годишно от компетентна фирма за обслужване.
При всяка дейност за обслужване трябва да се извърши фина настройка на
процеса на горене и да се почистят топлообменните повърхности на котела и
горелката.
Същото се отнася и за вашите системи за климатизация. Осигурете тяхната
правилна поддръжка.
Проверете величините на които е настроено ОВиК оборудването и настройките
на термостатите и таймерите и възстановете изместените настройки на
правилните положения.
Поддържайте изпарителите на климатиците свободни от лед и почиствайте
серпантините на кондензаторите.
Заменете и почистете филтрите и се убедете, че демпферите във системата от
въздуховоди могат да се движат свободно.
Осигурете въздуховодите за горещ и студен въздух да са добре изолирани и да
нямат течове. Почиствайте редовно въздуховодите. С течение на времето
въздуховодите могат да са замърсят и да причинят не само влошаване на
качеството на въздуха, но и да увеличат съпротивлението, като по този начин
намалят производителността на въздушния вентилатор.
Редовно проверявайте радиаторите за проникване на въздух в системата за
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
81
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
гореща вода и обезвъздушавайте радиаторите, когато е необходимо.
Редовно почиствайте всички топлопренасящи повърхности и отстранявайте
препятствията до тях.
Затворете въздухозаборниците за охлаждания въздух на климатиците през
зимата, доколкото това предотвратява ненужното проникване на студен въздух
през тези въздухозаборници.
ДП 6 5.5. Оптимизирайте работата на оборудването
Прегледайте настройките на климатиците (термостати и таймери) за времето,
през което сградата е обитаема и проверете дали не могат да се направят
настройки за часовете, през които в сградата няма хора.
Проверете дали може да се разграничат условията за отопление за конкретни
зони, като например складови помещения, в които няма нужда от отопление в
такава степен, както в обитаемите помещения.
Разгледайте възможността за инсталиране на автоматично управление на
вентилационните системи, което да изключва системите през нощта.
Свържете помежду им блоковете за управление на разделните отоплителни и
охлаждащи агрегати, за да предотвратите едновременното отопление и
охлаждане.
Преценете дали да използвате термостати с таймери, които да позволяват
включването и изключването на нагревателите успоредно с работните смени, за
да избегнете оставянето на нагревателите включени след свършване на
работните смени.
Използвайте измерване на външните температури, за да коригирате
настройките на температурата на доставяната топла вода към радиаторите и
нагревателните серпантини. В сравнение с потреблението на топлина в средата
на зимата, температурите на водата през пролетта и есента могат да бъдат
много по-ниски, спестявайки гориво във вашия котел. Това може да се постигне
чрез измерване на външната температура, за да можете да управлявате
температурата на доставяната топла вода.
ДП 6 5.6. Намалете до минимум топлинните загуби на сградата
Това може да се постигне чрез:
Подобряване на изолацията на сградата.
Ремонт на счупените прозорци.
Модернизация на прозорците чрез преминаване към прозорци с двуслойно или
трислойно остъкляване.
Избягване на студени течения.
Разгледайте възможността за инсталиране на самозатварящи се демпфери
върху отворите за поемане и изхвърляне на въздух от засмукващите
вентилатори, за да се предотврати възникването на течение в сградата, когато
оборудването е изключено.
ДП 6 5.7. Намалете до минимум образуването на излишна топлина в
застроените площи
Подобрете изолацията на сградата и използвайте външни сенници против
слънчевата светлина.
Намалете осветлението, където е възможно и изключвайте ненужното
осветление.
Разгледайте възможността за използване на дневна светлина, където е
възможно.
Изолирайте оборудването, произвеждащо топлина.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
82
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 6 5.8. Въпроси, свързани с възстановяването на топлина и
други възможности за икономия на енергия
1)
Проверете дали е възможно да се намали енергията за климатизация на
входящия въздух чрез възстановяване на известно количество енергия (топла или
студена) от изхвърляния въздух за предварителна обработка на входящия въздух.
Видовете технологии за възстановяване на топлина, които можете да разгледате, са:
Повторна циркулация на част от изхвърляния въздух. Частичната повторна
циркулация е икономически ефективна, ако нагрявате въздуха и отработеният
въздух е по-топъл от влизащия въздух. Същото се отнася за охлаждането. Това
е възможно само когато качеството на отработения въздух е задоволително.
Колело за възстановяване на топлината: топлината или студът се
възстановяват от отработения въздух и се пренасят към влизащия въздух с
въртящ се топлообменник.
Система по технологията "Heat pipe" (топлинни тръби): последователно
изпаряваща се и втечняваща се течност за пренасяне на топлината от
отработения към влизащия въздух.
Стационарни топлообменници тип "въздух-въздух".
Топлообменен контур "вода/гликол" за пренасяне на топлината от отработения
към влизащия въздух.
Системи, основани на принципа "термопомпа": отработената топлина се
"изпомпва" към по-високо температурно ниво за повторно използване.
Всяка алтернатива има своите специфични "за" и "против" и трябва да бъде оценявана
според вашите конкретни условия.
2)
Проверете дали се използват електросъпротивителни нагреватели и ако това е
така, преценете отново необходимостта от тях. Опитайте се да решите проблема с
комфорта, за да избегнете използването на тези типове нагреватели, изразходващи
разточително енергия. Ако използването им е неизбежно, снабдете ги с таймери за
автоматично изключване, когато не са необходими.
3)
Можете да разгледате също така възможността за използване на алтернативни
източници на топлина, като например слънчева енергия и ако е достъпно на вашия
обект, използването на термопомпи, работещи с топлина от подземни води.
4)
Преценете възможността за използване на абсорбционни охладителни
агрегати. Повечето охладители представляват компресорни охладителни агрегати. Те
използват компресор, задвижван с електричество, за транспортиране на отнеманата от
изпарителя топлина към кондензатора, където тя се изхвърля в околната среда (виж
опростена схема на процеса на Фигура 25).
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
83
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
ФИГУРА 25.
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
КОМПРЕСОРНИ И АБСОРБЦИОННИ ОХЛАДИТЕЛИ
Охлаждане чрез компресия 7 kWh
Топлина
Охлаждане чрез абсорбция 11 kWh
Топлина
Кондензатор
Кондензатор
пара
Електричество
Топлина
Компресорr
Генератор
1 kWh
течност
5 kWh
абсорбент
пара
Изпарител
студена
вода
навън
Топлина
течност
топла
вода
навътре
6 kWh
Абсорбабатор
течност
Изпарител
пара
студена
вода
навън
Топлина 6 kWh
топла
вода
навътре
Ако имате на разположение определено количество отработена топлина при
температура над 95°C под формата на гореща вода или пара с ниско налягане, можете
да разгледате възможността за използване на абсорбционен охладител, вместо
компресорен охладител за основното натоварване на охлаждане. В този случай
можете да спестите електроенергия и да използвате безплатна енергия за работата на
абсорбционния охладител.
Съществената разлика от компресорния охладител е показана на Фигура 25.
Абсорбционният охладител използва абсорбент (обикновено литиев бромид/воден
разтвор) за абсорбиране на топлината (под формата на водна пара с ниско налягане)
от изпарителя. От абсорбатора течността се изпомпва към генератор, където
изразходваната топлина се използва за изкипяване на водната пара от абсорбента.
Водната пара преминава към кондензатора, където кондензира и топлината от
кондензацията се отделя в атмосферата. Концентрираният абсорбент протича обратно
от генератора към абсорбатора и кондензираната вода понижава налягането си и
протича обратно към изпарителя, за да отнеме топлината от постъпващата топла
вода.
Ефективността на охладителя се изразява чрез неговия "коефициент на
трансформация" (COP). Това е количеството топлина, което може да бъде отстранено
от охладителя за единица работа. Така СОР = 6 за компресорен охладител означава,
че с 1 kWh входяща електроенергия в компресора, в изпарителя могат да бъдат
отстранени 6 kWh топлина от охлажданата вода (виж Фигура 25). Компресорните
охладители са по-ефективни от абсорбционните охладители (обикновено: СОР = 6 за
компресорни и СОР = 1.2 за абсорбционни охладители). За съпоставим охладителен
товар, абсорбционните охладители са по-големи и се нуждаят от повече охлаждаща
вода за кондензатора. Освен това изискват по-големи инвестиции. Така че тяхното
типично приложение е за основен товар от охлаждане, при който на разположение има
безплатна отпадъчна топлина.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
84
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 6 6. Използване на електроенергия (осветление и офис
оборудване)
Има много начини за намаляване на потреблението на енергия, свързано с
осветлението, без да се нарушават нивата на комфорт. Ключовите области, в които
трябва да се търси, са:
Какъв тип осветление се използва в сградата понастоящем?
o Използват ли се стандартни осветителни лампи с нажежена жичка? Те са
много неефективни и трябва да бъдат заменени с компактни луминесцентни
лампи (с газов разряд), които използват до 75% по-малко електричество.
o Какви типове луминесцентни лампи употребявате? Ако вие все още
използвате обикновени луминесцентни лампи, помислете за инсталиране на
високочестотно луминесцентно осветление, което е с25 до 30% поефективно и отстранява трепкането.
Чисти ли са лампите, осветителните тела и покривното осветление?
o Те трябва да се почистват редовно за възстановяване на нивата на
осветеност в тези зони.
Външното осветление винаги ли е изключено, когато не е необходимо?
o Външното осветление трябва да бъде ограничено само до тъмните часове
от денонощието. Помислете за инсталиране на електрически ключове с
датчици за присъствие в необслужваните места в технологичните участъци.
Редиците от лампи разделени ли са на групи с отделни електрически ключове.
o Разделянето на редиците от лампи върху повече електрически ключове ще
повиши контрола върху използване на осветлението.
ДП 6 6.1. Други приложения на електроенергията в офиса
Офис оборудването, като компютри и ксерокопирни апарати, представлява
неразделна част от ежедневните дейности. Вие обаче трябва да си давате сметка,
колко енергия могат да консумират те. Има някои правила за контрол на
потреблението на енергия от това оборудване:
Активиран ли е в компютрите вграденият режим за икономия на енергия?
Изключват ли се компютрите и мониторите през нощта?
Избягвайте разполагането на ксерокопирни машини в помещения с
климатизация.
Изключени ли се ксерокопирните машини нощно време?
С тези прости мерки можете значително да снижите вашето потребление на
електроенергия, а също така и притока на излишна топлина и следователно
производството на студ за вашите сгради.
ДП 6 7. Списък на препоръчваните мерки
Следният чек-лист показва диапазона от мерки за добра организация, които могат да
намалят потреблението на енергия във вашите сгради.
Системата ОВиК
Осигурете редовна проверка и обслужване на нагреватели/котли и на
оборудването за климатизация.
Осигурете вентилаторите и въздуховодите да се почистват и филтрите да се
заменят регулярно.
Осигурете изпарителите и кондензаторите на климатиците да бъдат чисти и
добре поддържани
Определете минималните изисквания за отопление в отделните зони в сградите
и осигурете, че термостатите в помещенията са настроени правилно за
управление на климатизацията.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
85
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Осигурете таймерите на термостатите да работят и да са настроени правилно
Където е подходящо, обмислете инсталирането на термостатни вентили на
радиаторите
Обмислете въвеждането на мерки за пестене на енергия, като например,
изолация и външни сенници против слънце
Изключете излишните нагревателни елементи
Ремонтирайте счупените прозорци
Осигурете управляващите устройства на котлите да работят и да са настроени
правилно
Отстранете всички препятствия пред радиаторите или нагревателите
Избягвайте работа на нагревателите и на климатиците по едно и също време
на едно и също място 1)
Проверете дали има оплаквания от стайните температури (прекалено високи,
когато се отоплява, прекалено ниски, когато е включен климатикът)
Проверете дали се използват преносими електронагреватели 2)
Проверете как се доставя топла вода 3)
Проверете затворени ли се прозорците и вратите, когато е включено
отоплението или климатизацията
Проверете дали има студени течения, идващи от прозорци или врати
Осветление
Изключвайте лампите, когато помещенията не се използват
Изключвайте осветлението, когато дневната светлина е достатъчна
Почиствайте лампите, осветителните тела и покривното осветление
Заменете традиционните лампи с нажежена жичка с компактни луминесцентни
лампи
Преценете възможността за използване на високочестотно луминесцентно
осветление, където е подходящо
Ограничете външното осветление само до тъмните часове на денонощието
Сведете до минимум външното осветление на необслужваните места и
използвайте електрически ключове с датчици за присъствие за включване на
осветлението
Преценете възможността за разделяне на редиците от осветителни тела на
групи с отделни електрически ключове
Използвайте електрически ключове с датчици за присъствие за включване на
осветлението
Използване на електроенергия (двигатели, помпи, вентилатори и т.н.)
Изключвайте оборудването, когато не е необходимо
Преценете възможностите за инсталиране на високоефективни електродвигатели
Проверете къде може да се приложи управление с променлива скорост
Използване на електрическа енергия в офиса
Поставете компютрите в режим на икономия на енергия, когато не се използват
Изключвайте мониторите, когато не се използват
Забележки
1. Това трябва да се избягва, тъй като представлява разхищение на енергия. За да
се избегне това, създайте мъртва зона от 5°C между режимите на отопление и
охлаждане
2. Използването на електрически нагреватели на входовете за създаване на
топлинна завеса може да бъде скъпо. Проверете дали те могат да се избегнат и
ако са необходими, снабдете ги с таймери, така че да се изключват сами след
известен период от време.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
86
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
3. Разгледайте възможността за инсталиране на местни водонагреватели, където са
необходими малки количества, вместо да доставяте топла вода от централна
система. Ако това е невъзможно, изолирайте всички резервоари и тръбопроводи
за гореща вода.
По-долу е даден списък на алтернативни мерки за икономия на енергия във вашата
сграда, които могат да не се ограничават само до "добра организация".
Използване на топлината за отопление на вашите помещения
Нискостойностни / краткосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на енергия
Действие за проверка
1. Отоплявайте само когато в помещението
има хора
2. Регулирайте термостатите така, че да
осигуряват минимален комфорт
3. Намалете до минимум загубата на топъл
въздух
4. Поддържайте чисти и ефикасни
отоплителни тела
5. Поддържайте в добро състояние
изолацията на тръбопроводите в
неотопляемите помещения
6. Проверявайте кондензните гърнета
7. Обезвъздушете системите за водно
отопление
8. Използвайте релета за време за
изключване
9. Използвайте ръчно управление, където е
подходящо
Високостойностни / дългосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на енергия
Действие за проверка
1. Монтирайте повече и по-ефикасни
термостати
2. Използвайте моторизирани клапани за
разделяне на сградите на отделни зони
3. Използвайте въздушни завеси
4. Сменете източника на енергия
5. Сменете системата за отопление когато:
Изолация Вентилация
Използвайте
Добра
Интензивна Лъчисто отопление
Лоша
Слаба
Конвекторно отопление
6. Подобрете изолацията на сградата
Осветление
Възможна мярка за икономия на
енергия
1. Използвайте най-ефективните
лампи, съвместими с необходимата
осветеност и предаване на цветовете.
2. Използвайте ефективно
светлинната емисия на лампите.
3. Поддържайте лампите и
осветителните тела чисти от
Действие за проверка
-
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
87
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
замърсявания и прах, блокиращи
светлината.
4. Изключвайте светлината там,
където не е необходимо осветление.
5. Разгледайте възможността за
автоматично управление на
осветлението (релета за време и /или
фотоклетки).
6. Използвайте максимално дневната
светлина.
7. Избягвайте поглъщането на
светлината от околните повърхности
(използвайте светло оцветени стени,
тавани и подове).
8. Заменяйте лампите, които са
надвишили своята номинална
дълготрайност.
9. Използвайте стикери „Изключи” и
„Прави икономии” като инструмент за
добра организация.
10. Разгледайте възможностите за
въвеждане на нови технологии, за да
намалите разходите за монтаж, като
например, превключване с
дистанционно управление с
инфрачервени лъчи .
11. Разделете осветителната система
на голямо помещение на няколко
независими осветителни групи.
12. Използвайте превключватели с
детектори за присъствие.
13. Използвайте осветителни системи,
позволяващи плавно изменение
(например, високочестотно
луминесцентно осветление).
-
-
-
-
Облицовка на сгради
Нискостойностни / краткосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на
Действие за проверка
енергия
Високостойностни / дългосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на
Действие за проверка
енергия
1.Термоизолация на пода
2.Термоизолация на стените
3.Термоизолация на покрива
4. Използване на двойно остъклени
(стъклопакети) прозорци или прозорци
със защитни затъмнени стъкла.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
88
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Климатизация
Нискостойностни / краткосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на
Действие за проверка
енергия
Високостойностни / дългосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на
Действие за проверка
енергия
1. Използвайте системи за съхранение на топлинна енергия (например,
ледени банки)
2. Използвайте устройства за
засенчване на прозорците.
Централно отопление
Нискостойностни / краткосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на
Действие за проверка
енергия
1. Използвайте блок за управление,
отчитащ метеорологичните условия,
за регулиране на температурата на
водата в котела в зависимост от
външната температура.
2. Монтирайте усъвършенстван
таймер за програмиране на работата
на котела.
3. Изолирайте тръбопроводите
4. Изолирайте резервоарите за
съхранение на гореща вода
Високостойностни / дългосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на
Действие за проверка
енергия
1. Разделете големите вътрешни
пространства на по-малки такива.
2. Използвайте лъчисто отопление в
случаите, когато се изисква голяма
интензивност на вентилацията.
3. Използвайте вентилация „чрез
избутване”(displacement ventilation) в
случай когато отопляваните вътрешни
пространства са по-високи от 6 м.
Система за вентилация
Нискостойностни / краткосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на енергия
Действие за проверка
Високостойностни / дългосрочни възможни мерки
Възможна мярка за икономия на енергия
Действие за проверка
1. Възстановяване на топлината от
отработения въздух чрез въртящ се
топлообменник.
2. Намалете количеството на вентилирания
въздух във възможно най-голяма степен,
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
89
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
чрез инсталиране на:
Реле за време;
Датчик за присъствие
Уреди за контрол на качеството на въздуха
Задвижване с променлива скорост на
двигателя на вентилатора
3. Предотвратяване на влизането на въздух
през отворите на вратите чрез:
Термична изолация
Въздушни завеси
Въздушна възглавница
Автоматични врати
Плъзгащи се врати
Гумени уплътнения между вратата и
рамката, вместо четки или без уплътнения.
Източник: www.bess-project.info
ДП 6 8. Допълнителна информация
Пример на добра практика – Как да намалите потреблението на енергия във вашите
сгради
В помещения с добре управлявани системи, разходите за отопление могат да бъдат с
15-30% по-ниски от такива със лошо управлявани сгради. По подобен начин
използването на дневна светлина може да намали разходите за осветление с 19% в
типично офис помещение. Съчетано със действията на персонала, използването на
автоматично управление може да осигури постигането на тези икономии. (Carbon
Trust)
Например, едно от одитираните по CARE+ предприятия започна да използва
специални лампи и намали осветлението в рамките на завода, при което работните
участъци не бяха засегнати. Това доведе до икономия на енергия от осветлението от
50%.
1.
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
ДП 6 8.1. Допълнителна литература
Carbon Trust www.carbontrust.co.uk
Примери
Отопление, венттилация и климатизация, икономия на енергия без влошаване
на комфорта, CTV003,
Обзор на технологиите за осветление CTV021
Информационен лист за икономия на енергия – Климатизация, GIL120
Информационен лист за икономия на енергия – Вентилация, GIL130
Как да поддържате вашата отоплителна система, GIL156
Оценяване на използването на енергия във вашата сграда, CTL 003
Денградуси в енергийния мениджмънт, CTG 004
2. Денградуси: Интернет сайт на Евростат
http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/energy/data/database
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
90
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Добра Практика 7
Как да подобрите енергийната ефективност на
вашите двигатели и задвижвания
ДП 7 1. Въведение
В химическата промишленост двигателите и системите за задвижване се използват за
всички видове транспорт на флуиди и товарене, разтоварване и преместване на
материали. Това изисква относително голяма част от общото потребление на енергия
(главно електрическа) в химическата промишленост. Поради това изучаването на
възможностите за подобряване на енергийната ефективност има много голямо
значение за бизнеса и може да доведе до значителни икономии на разходи.
За да се изследват възможностите за икономия на енергия, трябва да се разглежда не
само двигателят или самото задвижване, а цялото задвижвано приложение,
включително задвижваното оборудване и при какви технологически режими трябва да
работи системата.
Най-широко използваният вид двигател в химическата промишленост (и в
промишлеността като цяло) е асинхронният променливотоков двигател с кафезен
ротор. Този вид двигател е предпочитан заради неговата относително ниска цена,
висока надеждност и достъпност, както и неговата лесна поддръжка. Други видове
електродвигатели, като постоянно токовия двигател, се използват в специални
приложения. Тази добра практика се концентрира върху това, какви мерки за
енергийна ефективност могат да се вземат при използване на асинхронни двигатели.
Други видове задвижвания, като например буталния двигател с вътрешно горене или
парната турбина с противоналягане не се разглеждат в тази добра практика, тъй като
обикновено те не се използват в химическите малки и средни предприятия.
Тази добра практика описва редица възможности за подобрения на енергийната
ефективност, които можете да разгледате конкретно във вашето предприятие. Те са:
Ползите от програма за управление на двигателите и как да се състави тя;
Решения за ремонт или замяна;
Мерки за смекчаване на неефективността на преоразмерени задвижващи
системи;
Ползи от високоефективните двигатели;
Варианти със задвижвания с променлива скорост (VSD) и ползите от тях;
Как да се подобри вътрешно заводската система за разпределение на
енергията;
Редица мерки за добра организация на задвижващите системи.
ДП 7 2. Работни характеристики на променливотокови
електродвигатели
В променливотоковия индукционен електродвигател се създава въртящо се магнитно
поле в статора от променливия ток, протичащ в статорната намотка. Въртящото се
магнитно поле индуцира токове в проводниците на ротора и те на свой ред създават
магнитно поле в ротора. Магнитното поле в ротора следва магнитното поле на статора
и по такъв начин се създава въртящ момент, който задвижва свързаното оборудване.
Има два вида индукционни двигатели. Единият се нарича асинхронен
електродвигател, тъй като при него скоростта на ротора е малко по-ниска от скоростта
на магнитното поле, създавано от променливия ток в статора. Има също така и
синхронни двигатели, като например двигател с постоянен магнит. Този тип
електродвигател използва постоянни магнити в ротора, които точно следват
въртящото магнитно поле на статора със синхронна скорост. В основата си скоростта
на индукционния двигател се определя от честотата на подаваната променливотокова
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
91
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
електроенергия (в Европа 50 Hz) и броя на полюсите на двигателя и в по-малка степен
и от товара на двигателя. Двигател с 4 полюса се върти със скорост два пъти по-малка
от скоростта на двуполюсен двигател.
Най-важните работни характеристики, определящи избора на електродвигателя, са:
мощността на захранване; необходимата скорост на ротора; и захранващото
напрежение. Ефективността на двигателя се изменя с натоварването. Тя е доста
стабилна между 70 и 80% товар и пада леко от 80% до пълния товар и от 70% до 50%
товар. Под 50% товар ефективността започва да се влошава значително. Скоростта на
асинхронния двигател зависи от честотата на захранващата мрежа (50 Hz), броя на
полюсите и характеристиката на хлъзгане между магнитните полета на статора и
ротора (хлъзгането при пълен товар варира между < 1% до 5%). Обичайни синхронни
скорости са: 3,000 об/мин (2 полюса); 1,500 об/мин (4 полюса); 1,000 об/мин (6 полюса);
и 750 об/мин (8 полюса).
Много приложения обаче изискват скорости, различни от тези стандартни скорости.
Поради това двигателят и оборудването, задвижвано от него, обикновено са свързани
чрез устройство, редуциращо скоростта, като зъбен редуктор, ремък или задвижване с
променлива скорост (вариатор). Последният би могъл да бъде електромагнитен
съединител, хидравличен съединител или електронен привод с променлива скорост
(VSD). Самият електродвигател може също така да бъде изпълнен като
многоскоростен двигател, като се използват отделни навивки в статора или
посредством превключвател, който може да изменя броя на полюсите.
Системата за захранване трябва да бъде достатъчно мощна, за да подава
необходимия ток, като същевременно поддържа захранващото напрежение на едно
приемливо ниво. Функционирането на двигателя се влияе значително, когато той
работи при напрежения над +/-10 % от номиналното напрежение, за което е
оразмерен.
ДП 7 3. Класове на ефективност на двигателите и мерки, свързани с
политиката на ЕС по електродвигателите
В последните години на пазара излязоха високоефективни (НЕ) електродвигатели,
които предлагат значителни икономии на енергия при разумни инвестиционни разходи.
За диапазона от мощности до 90 kW Европейската Комисия и CEMEP – Европейският
комитет на производителите на електрически машини и силова електроника
(Европейската асоциация за търговия с двигатели) се договориха за класификационна
схема на ефективността на двигателите, която различава три категории ефективност,
известни като EFF1, EFF2 и EFF3, приложими към дву- и четириполюсни двигатели.
Всички производители, подписали споразумението, ще използват съответстващия знак
(лого) върху двигателите си, давайки възможност за лесна идентификация на класа на
ефективност на двигателя.
Таблица 18 показва класовете на ефективност. Ефективността се отнася за номинален
товар и 75% товар за изцяло затворени, с принудително охлаждане (IP 54 или IP 55),
трифазни асинхронни двигатели с кафезен ротор.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
92
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ТАБЛИЦА 18. КЛАСОВЕ НА ЕФЕКТИВНОСТ НА ЕЛЕКТРОДВИГАТЕЛИТЕ В ЕС
kW
EFF3
EFF2
EFF1
EFF1
2- и 4- полюсни 2- и 4- полюсни 2-полюсни
4-полюсни
(%)
(%)
(%)
(%)
1.1
< 76.2
≥ 76.2
≥ 82.2
≥ 83.8
1.5
< 78.5
≥ 78.5
≥ 84.1
≥ 85.0
2.2
< 81.0
≥ 81.0
≥ 85.6
≥ 86.4
3
< 82.6
≥ 82.6
≥ 86.7
≥ 87.4
4
< 84.2
≥ 84.2
≥ 87.6
≥ 88.3
5.5
< 85.7
≥ 85.7
≥ 88.6
≥ 89.3
7.5
< 87.0
≥ 87.0
≥ 89.5
≥ 90.1
11
< 88.4
≥ 88.4
≥ 90.5
≥ 91.0
15
< 89.4
≥ 89.4
≥ 91.3
≥ 91.8
18.5
< 90.0
≥ 90.0
≥ 91.8
≥ 92.2
22
< 90.5
≥ 90.5
≥ 92.2
≥ 92.6
30
< 91.4
≥ 91.4
≥ 92.9
≥ 93.2
37
< 92.0
≥ 92.0
≥ 93.3
≥ 93.6
45
< 92.5
≥ 92.5
≥ 93.7
≥ 93.9
55
< 93.0
≥ 93.0
≥ 94.0
≥ 94.2
75
< 93.6
≥ 93.6
≥ 94.6
≥ 94.7
90
< 93.9
≥ 93.9
≥ 95.0
≥ 95.0
Допълнителна информация може да бъде намерена в:
“Определяне на стандарти за високоефективни електродвигатели”, май 2004,
OPET мрежа, Словения
Европейската база от данни Euro-DEEM
(виж http://re.jrc.ec.europa.eu/energyefficiency/eurodeem/).
Международната Електротехническа Комисия (IEC) издаде стандарта IEC 60034-30
"Класове на ефективност на едноскоростни трифазни асинхронни двигатели с кафезен
ротор (ІЕ – кодове)", който различава четири класа на ефективност на
електродвигателите от 0.75 kW до 375 kW. Таблица 19 дава кратко сравнение между
двете класификации.
ТАБЛИЦА 19. СРАВНЕНИЕ МЕЖДУ ІЕС И ЕU КЛАСОВЕ ДВИГАТЕЛИ
IEC клас
IE1
IE2
IE3
IE4
EU EFF клас
EFF2
EFF1
Описание
Стандартен двигател
Високоефективен двигател
Двигател с повишена ефективност
Двигател със най-висока ефективност
Ефективността за IE3 клас е определена с 15 до 20% по-ниски загуби в сравнение с
границите, определени с IE2 (т.е. EFF1). IE4 още не е определен, но се предвижда за
бъдещите издания на стандарта на IEC. Данните за ефективността на IE1,2 и 3 могат
да се намерят в горепосочения стандарт на IEC. В допълнение, Ръководството на
MEPS за двигатели съдържа информация за класовете на ефективност IE1, 2 и 3
(Boteler, et al., Zürich 2009, виж www.motorsystems.org за това Ръководство).
Неотдавна Европейската Комисия съгласува нова наредба, които ще определи нови
задължителни норми за минимална енергийна ефективност на асинхронните
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
93
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
електродвигатели с кафезен ротор. Тази наредба ще се основава на стандарта IEC
60034-30 (виж по-горе) и ще съдържа следните мерки:
До 2011 г.: забрана за продажба на двигатели с ефективност под ІЕ2.
До 2015 г.: по-големите двигатели трябва да отговарят на ІЕ3 или ІЕ2, ако
двигателят използва задвижване с променлива скорост.
До 2017 г.: всички двигатели трябва да отговарят на ІЕ3 или ІЕ2, ако се
използва задвижване с променлива скорост.
Това се разглежда от отрасъла като много амбициозна цел. Всички настоящи
производители на двигатели имат трудности при достигането на ефективности, повисоки от ІЕ2, без значително изменение на конструкцията или използване на поголеми типоразмери.
ДП 7 4. Програма за управление на двигателите
С помощта на програма за управление на двигателите вие можете да планирате
предварително замяната на двигателите и задвижванията на основата на добро
познаване и общ поглед върху сегашните ви двигатели и задвижвания и тяхното
приложение и качество. Тя ще бъде полезен инструмент при оценка на икономията на
енергия и разходи, а освен това ще намали престоите и прекъсванията на процесите, в
случай на повреда на двигателите.
Програмата за управление на двигателите се състои от две части:
Списък на двигателите; и
Режими на натоварване.
ДП 7 4.1. Списък на двигателите
За съставянето на този списък, разделете вашето предприятие на логически
обосновани части и впишете всички двигатели, като започнете с двигателите с найголяма мощност и продължавате по реда на намаляване на мощността. Вие трябва да
определите минималния праг по отношение на мощността и часовете работа, при
което много малките двигатели или слабо използваните двигатели се изключват от
обзора. Списъкът трябва да съдържа цялата необходима информация за двигателите,
като:
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Идентификация на отделните двигатели и данните от информационната табелка
на всеки двигател
Режимите на работа и видовете операции (например, водна помпа за захранване
на котела, непрекъсната или прекъсната работа)
Скоростта на двигателя и на задвижваното оборудване
Видът на управлението с променлива скорост, ако е приложимо
Ефективност при номинален товар
Работно напрежение, сила на тока и фактора на мощността (cos φ)
Средногодишен брой на часове работа
Средно натоварване и средна ефективност на двигателя
Брой и вид на ремонтите
В зависимост от срока на служба на двигателя, не всички точки от тази информация
могат да бъдат намерени направо (например, данни за ефективността и фактора на
мощност). В такъв случай трябва да се опитате да допълните тази информация с
помощта на фирмата – производител на оборудването.
Ако действителното натоварване на двигателя още не е измерено, можете да
разгледате възможността за измерване на място на напрежението, тока, фактора на
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
94
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
мощност и скоростта, като използвате временно инсталирани измервателни уреди, за
да установите средното натоварване и ефективността на двигателя.
Необходимите измервания (в система с трифазно захранване) за всеки двигател са:
Напрежение между всяка от трите фази на захранването
Стойности на тока в трите фази в ампери
Фактора на мощност във всяка от фазите
Скорост на работа на двигателя и на задвижвания товар
Тези измервания трябва да бъдат направени от квалифицирани електротехници.
ДП 7 4.2.
Диаграма "Натоварване – време"
Вторият полезен инструмент е да се разработи диаграмата "Натоварване – време" за
групата от по-мощни двигатели, за да се събере по-подробна информация за часовете
на работа за 1 година и при какво натоварване и ефективност. Това изисква поредица
от измервания, както са описани в списъка на двигателите, за различни смени и
различни сезони, за да се осигури необходимата входна информация. Диаграмите
"Натоварване – време" могат да бъдат полезни при оценяване на смяната на
неефективно работещите и/или преоразмерени двигатели и на възможностите за
променлива скорост на задвижващите системи във вашето предприятие.
ДП 7 5. Главни области на възможно подобряване на енергийната
ефективност
С описаната по-горе информация като основа, можете да проучите възможностите за
подобряване на системата на двигателите и задвижванията. Има четири области,
които трябва да бъдат разгледани:
Замяна на обикновените двигатели с високоефективни двигатели;
Замяна на преоразмерените двигатели с по-малки високоефективни двигатели
Инсталиране на задвижвания с променлива скорост като форма на управление
на процесите; и
Мерки за добра организация при задвижващите системи.
Всяка от тези области е разгледана в повече подробности в следващите раздели.
ДП 7 5.1. Замяна на обикновените двигатели с високоефективни
двигатели
Възможността за замяна на обикновен двигател с високоефективен (НЕ) двигател
може да бъде преценявана в ситуации, където:
двигателят трябва да бъде заменен, тъй като е в края на своя ресурс;
двигателят се е повредил и трябва да бъде ремонтиран; или
икономията на разходи създава добра икономическа обосновка за замяна.
Повредите на двигателя често пъти са свързани с повреди в изолацията на навивките
на статора. Пренавиването и възстановяването им са честа практика. Една
алтернативна възможност е да се замени обикновеният двигател с високоефективен
двигател и да се спечели от подобрената ефективност.
Високоефективните двигатели средно са с около 2% по-ефективни от нов нормален
електродвигател. Пренавитите двигатели обаче губят част от своята ефективност
(приблизително 0.5% с всеки ремонт). Инвестицията във високоефективен двигател
със стандартен корпус може да бъде приблизително 4% по-висока.
Замяната на остарял двигател с високоефективен двигател вместо със нормален
двигател може да донесе полза, както се вижда в следващия пример.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
95
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 7 5.2.
Икономическа обосновка за двигатели клас EFF1
Годишната икономия може да бъде изчислена по формулата:
Икономии = часове x kW x %FL x (лева/kWh) x (100/ηстандартен -100/ηвисокоефективен)
Където:
Икономии
= годишните икономии от разходите за електроенергия лева/год.
часове= време на работа за година (часове)
kW
= номинална мощност на двигателя (kW)
%FL
= коефициентът на натоварване, при който работи двигателят (%)
лева/kWh
= цена на електроенергията (лева/kWh)
ηстандартен
= ефективност на съществуващия двигател (%)
= ефективност на високоефективния двигател (%)
ηвисокоефективен
Информацията за % FL трябва да бъде на разположение от вашия списък на
двигателите и от диаграмите "Натоварване – време". Ако не знаете ефективността на
съществуващия двигател, можете да използвате горното ниво на EFF3 като
ориентировка. Ако вашият двигател е бил ремонтиран, трябва да отчетете
допълнителна загуба от 0.5% за всеки ремонт.
ПРИМЕР
Да предположим, че 4-полюсен двигател с мощност 22 kW работи при 75% товар 7,000
часа годишно, при цена на електроенергията 0.10 лева/kWh. Двигателят е пренавиван
веднъж. Каква ще бъде годишната икономия, ако този двигател бъде заменен с
високоефективен (НЕ) двигател? Ефективността на нормален двигател е 90%, а на
високоефективен HE EFF1 ефективността е 92.6%. Годишната икономия е:
Икономия = 7,000 x 22 x 0.75 x 0.10 x (100/90 – 100/92.6) = 360 лева/година
Инвестицията за високоефективен двигател може да бъде от порядъка на 1200 лева.
Простият период на възвращаемост е 3.3 години.
ДП 7 6. Как да подобрим ефективността на преоразмерени
задвижващи системи
Като резултат от консервативна инженерна практика, задвижващите системи често
пъти са значително по-големи, отколкото е необходимо. Например, центробежните
помпи често пъти са преоразмерени, поради увеличените запаси за безопасност в
различните етапи на проектиране, като се започне с проектиране на технологическия
процес до спецификациите за закупуване и проектното решение на производителя, за
да се осигури, че те ще удовлетворят гаранциите. В допълнение, условията за работа
в технологическия участък може да са се изменили, в резултат на което се получават
преоразмерени системи. Поради това, задвижваното оборудване и електродвигателят
работят далеч извън режима на оптимална ефективност. Ако случаят е такъв във
вашето предприятие, можете да обмислите възможностите за редица подобрения.
ДП 7 6.1 Коригирайте или заменете работните колела на
преоразмерените помпи
Ако една помпа работи в условия, напълно различни от тези, за които е проектирана,
например ако налягането в системата е много по-ниско от заложеното при
проектирането, заради което напорът на изхода на помпата трябва да е много помалък от очаквания, това ще доведе до загуба на енергия, за управление на обемния
разход – чрез дроселиране или чрез пропускане на флуида през бай-пас.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
96
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
В този вид работа вие можете да разгледате възможностите или за коригиране или за
замяна на работното колело на помпата. Коригиране означава механична обработка
на работното колело за намаляване на неговия диаметър. Това трябва винаги да се
прави в консултация с производителя на помпата, за да се запази работното колело с
приемливи размери. Ако коригирането не е възможно, можете да разгледате замяната
на работното колело с такова с по-малък диаметър. Фигура 26 показва резултата в
диаграма с кривата на помпата.
ФИГУРА 26.
РЕЗУЛТАТ ОТ ЗАМЕНЯНЕ НА РАБОТНОТО КОЛЕЛО НА ПОМПА
40
35
Характеристика на помпата
с ново работно колело
Характеристика на попмата
с ново работно колело
30
Напор на помпата (m)
B
Обхват за икономия
на енергия с ново
работно колело
25
Характеристика на реалната система
вкл. регулиращ клапан
20
A
Характеристика на проектната система
D
C
15
Характеристика на реалната система
10
5
0
0
20
40
60
80
100
120
140
Обемен разход (%)
Точка А е първоначалният проектен режим върху кривата на проектираната
система.
Точка В е реалният работен режим на помпата.
Дроселният регулатор на потока регулира (като дроселира потока от точка С до
точка В) и внася допълнителни загуби в кривата на системата (виж
пунктираната линия).
На основа на реалната крива на системата – без загубите от дроселиране –
режим D е идеалният режим за работа на помпата (разбира се с известен запас
заради колебанията в потока).
Намаляването на необходимата мощност с новото работно колело може да се изчисли
чрез следната формула:
P2 = P1 x (H2 x Q2)/(H1 x Q1) x (η1 / η2)
Където:
Q
= обемен разход (m3/h)
H
= напор на помпата (m стълб течност)
η
= хидравличен коефициент на полезно действие на помпата (%)
1
= с първоначалното работно колело
2
= след модификацията
Ако обемният разход не е променен (Q1 = Q2) формулата става:
P2 = P1 x (H2 / H1) x (η1 / η2)
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
97
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ПРИМЕР
Да предположим, че една помпа с мощност 110 kW, работеща по 6000 часа годишно,
може да бъде оборудвана с ново работно колело, което ще намали необходимия
напор на помпата от 28 m на 20 m за доставяне на същия обемен разход и
подобряване на ефективността от 60% на 70%. Мощността с новото работно колело
ще бъде намалена до:
P2 = 110 x (20/28) x (60/70) = 67 kW
Годишната икономия на енергия е (110 – 67) x 6,000 = 258,000 kWh. Ако цената на 1
kWh е 0.10 лева/kWh, годишната икономия е 25,800 лева.
ДП 7 6.2. Заменете преоразмерените и ненатоварените двигатели
По същите причини, както беше посочено по-горе, двигателите рядко работят в режим
на пълно натоварване. Двигатели, работещи с 50% от номиналната си мощност, не са
изключение в химическата промишленост. Ефективността на двигателите е
относително постоянна при товар между 70% и 80% и пада леко при товар от 80% до
пълен товар и при товар от 70% до 50%. Под 50% товар ефективността започва да се
влошава значително.
Като използвате описа от вашия списък на двигателите, можете да проверите кои
двигатели работят при ниско натоварване и каква е тяхната ефективност при
експлоатация. Двигателите, които работят при товари под 50% от тяхната номинална
мощност повече от 2000 часа годишно, са кандидати за модернизация. С тази
информация можете да направите икономическа оценка на заместването на
съществуващия двигател с по-малък високоефективен двигател или можете да
планирате реконструкция на двигателя. За да изчислите точно реалната икономия,
трябва да се консултирате с компетентен електроспециалист и с производителя на
двигателя, за да отчетете електрическите аспекти на такава реконструкция.
Независимо от това, резултатите от скоростта на въртене на високоефективния
двигател, в сравнение със заменения нормален двигател, са важни. Действителната
експлоатационна скорост на асинхронния двигател е малко по-ниска (1-5%) от
синхронната
скорост.
Разликата
в
скоростите
се
нарича
"хлъзгане".
Високоефективните (НЕ) двигатели работят с намалено хлъзгане. Разликата може да
бъде значителна при изчисляване на икономията на енергия, тъй като консумираната
енергия се изменя с третата степен на скоростта.
Ефективността при експлоатация и товарът на двигателя трябва да бъдат намерени
чрез измервания на място и от информацията в табелката на двигателя. За да
изчислите частичното натоварване на двигателя, трябва да измерите напрежението,
тока и фактора на мощността за всяка една от трите фази. Товарът на двигателя може
да бъде изчислен със следната формула:
P = Напрежениесредно x Токсредно x PFсредно x √3
Където:
P
Напрежениесредно
Токсредно
PFсредно
= товар на двигателя
= средно напрежение върху 3-те фази
= средния ток през 3-те фази
= средният коефициент на мощност в 3-те фази
ДП 7 7. Технологии със задвижване с променлива скорост
Регулирането на обемния разход на хидравлично и пневматично оборудване, като
помпи, вентилатори и компресори, задвижвани с асинхронен електродвигател и
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
98
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
работещи с постоянна скорост, се осъществява често пъти чрез дроселни регулиращи
вентили на нагнетателната или смукателната страна на оборудването или чрез
пропускане на флуид през бай-пас. В този случай, част от произведения поток се
връща направо в смукателната страна, заобикаляйки крайните потребители.
В приложенията с променлив разход и относително нисък статичен напор,
задвижванията с променлива скорост, в комбинация с асинхронни електродвигатели,
могат да бъдат ефективна и спестяваща разходи алтернатива на регулирането чрез
дроселиране, чрез бай-пас, или чрез режим на включване и изключване, тъй като
необходимата мощност се променя с третата степен на скоростта на помпата или
компресора. В приложенията обаче, в които се изисква по-постоянен поток и/или
статичният напор съставлява значителна част от общия напор, задвижването с
променлива скорост не се очаква да бъде икономически ефективен начин за
регулиране на обемния разход.
Съществува голямо разнообразие от задвижвания с променлива скорост, предлагани
на пазара. По-старите типове за регулиране на скоростта са:
Механично и хидравлично изменение на скоростта;
Електромагнитно регулиране на скоростта;
Многоскоростни електродвигатели.
Днес електронното задвижване с променлива скорост (често пъти наричано инвертор
или VSD или PWM) е по-често срещана технология за регулиране на скоростта, поради
своите добри характеристики на регулиране и поради неговата по-висока ефективност
често пъти икономически е по-ефективно и може да се използва в голям диапазон от
изходяща мощност.
ДП 7 7.1. Механично и хидравлично изменение на скоростта;
Механичните задвижвания с променлива скорост използват регулируем механизъм с
ремък и шайба като предавка с променлива скорост между двигателя и задвижваното
от двигателя оборудване, за да превърнат постоянната скорост на изхода в
променлива скорост на изхода. Хидравличните задвижвания с променлива скорост
използват един вид хидравличен съединител между двигателя и задвижваното
оборудване, в който въртящият момент се предава чрез хидравлично масло.
Скоростта на изхода се регулира чрез управление на степента на хлъзгането между
двете части на хидравличния съединител (т.е. частта с постоянна скорост от страната
на двигателя и частта с променлива скорост от задвижваната страна). Хидравличният
съединител се управлява с хидравлична маслена система, с помпи и охладители.
ДП 7 7.2. Електромагнитни задвижвания с променлива скорост
Подобно на хидравличния съединител, електромагнитното задвижване с променлива
скорост е също един вид регулиране на скоростта чрез управление на хлъзгането. Той
се състои от барабан, свързан към вала с постоянна скорост, който обхваща ротор,
свързан с вала с променлива скорост и малък въздушен слой между барабана и
ротора. Създава се регулируемо магнитно поле, чрез което въртящият момент се
предава от барабана към изходящия вал с променлива скорост. Ефективността на
електромагнитното задвижване зависи от големината на хлъзгането (т.е. разликата
между скоростта при пълен товар и работната скорост). Например, при 80% скорост
ефективността на задвижването може да бъде в диапазона от 76-80%. В сравнение с
модерните електронни задвижвания с променлива скорост, електромагнитните
задвижвания са по-малко ефективни. В сравнение с електронните задвижвания с
променлива скорост, те имат относително по-високи механични загуби.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
99
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 7 7.3. Многоскоростни двигатели
Асинхронните двигатели могат да бъдат оборудвани с различни конфигурации на
намотките, за да може двигателят да работи с две или четири различни скорости.
Многоскоростните двигатели се прилагат най-често в ситуации, в които се изисква
стъпаловидно регулиране на обемния разход. Типични примери за това са системи за
вентилация и вентилатори в охладителни кули.
ДП 7 7.4. Мощни електронни задвижвания с променлива скорост
(инвертори)
Нормалният асинхронен двигател работи с постоянна скорост, определена от
честотата на доставяната електроенергия (50 Hz). Индуцираното въртящо се магнитно
поле в двигателя, като движеща сила, е непосредствено свързано с честотата на
електрозахранването. Технологията, използваща електронни задвижвания с
променлива скорост (VSD) може да превръща променливия ток с постоянна честота и
постоянно напрежение в променлив ток с променлива честота и променливо
напрежение чрез използване на специална технология със силова електроника. Както
е показано на Фигура 20, това задвижване с променлива скорост се състои от един
AC/DC конвертор, който преобразува променливия ток в прав ток, правотоков филтър
който изглажда правия ток и накрая DC/AC инвертор, който превръща постоянното
напрежение в променливо напрежение с променлива честота. Изходящото
променливо напрежение след това се подава към двигателя.
ФИГУРА 27. ОБОБЩЕНА КОНФИГУРАЦИЯ НА ЕЛЕКТРОННО ЗАДВИЖВАНЕ С
ПРОМЕНЛИВА СКОРОСТ
3-фазно променливо напрежение
50 Hz
AC/DC
Конвертор
Променлива честота
Променливо напрежение
Правотокова
връзка
+
Филтър
DC/AC
Инвертор
Двигател
Има няколко аспекта, които трябва да се вземат предвид при проучване на
приложенията на задвижванията с променлива скорост.
Би могло настоящия ви променливотоков двигател да не е подходящ за
използване с електронно задвижване с променлива скорост поради характера
на синтезираната форма на синусоидата на напрежението. Така че найвероятно вие ще трябва да включите замяна към високоефективен
електродвигател.
Задвижването с променлива скорост би могло да създаде някои по-високи
хармонични честоти в системата на захранване, които могат да засегнат други
потребители. В този случай е необходимо да се инсталират също така и филтри
за хармоничните честоти.
Поради наличието на силова електроника в системата, задвижването с
променлива скорост трябва да бъде поставено в чиста и суха среда.
Стъпките за превръщане в задвижването с променлива скорост на променливия ток в
прав ток и след това във видоизменен променлив ток, изискват изразходването на
известно количество енергия. Обикновено ефективността на задвижванията с
променлива скорост е между 92-95%. Тези загуби трябва да бъдат взети предвид в
цялостната икономическа оценка.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
100
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Задвижванията с променлива скорост дават възможност за "мек" старт на двигателя,
като по този начин избягват големите стартови токове в двигателя и намаляват
кратковременните спадове в напрежението на системата за разпределение на
електроенергията.
От известно време се появиха разработки, при които задвижването с променлива
скорост е интегрирано с електродвигателя. Това води до редица преимущества, като
например малки инсталационни разходи, елиминиране на проблемите, свързани с
електромагнитните смущения и др. Пример за интегрирано задвижване с променлива
скорост е показан на Фигура 28.
ФИГУРА 28.
ИНТЕГРИРАНО ЗАДВИЖВАНЕ С ПРОМЕНЛИВА СКОРОСТ
Източник: Сименс
Понастоящем тяхното приложение е в диапазона на малките мощности
(приблизително до 15 kW). Съществуват различни форми на задвижвания с
променлива скорост, реализирани със силова електроника и вие трябва да се
консултирате с компетентен доставчик, за да изберете най-подходящия тип.
ДП 7 8. Възможности и ползи от задвижванията с променлива
скорост
ДП 7 8.1. Приложения с променлив и постоянен въртящ момент
При оценяване на приложенията на задвижванията с променлива скорост е важно да
се оцени видът на въртящия момент, необходим за конкретното задвижвано
оборудване. При хидравличното и пневматично оборудване, като помпи, въздушни
вентилатори и компресори, налягането на изхода на помпата, вентилатора или
компресора се състои от статична и динамична съставляващи. Статичната част се
определя от работното налягане в точката на доставяне, например налягането в
технологическия съд или налягането при крайните потребители в системата за сгъстен
въздух. Динамичната част се дължи на триенето от протичането на флуида, което се
създава в системата от точката на доставяне до точката на крайния потребител и то се
изменя с квадрата на скоростта на флуида.
Приложения, при които статическото налягане съставлява относително голяма част от
общото подавано налягане, изискват почти постоянен въртящ момент за целия
диапазон на регулиране на обемния разход (променлив разход при постоянно
налягане). Примери за това са въздушните компресори, миксери и конвейери.
Приложения с относително голяма динамична съставляваща част на налягането
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
101
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
изискват променящ се в по-голяма степен въртящ момент за целия диапазон на
регулиране на обемния разход (променлив разход и променливо налягане). Примери
за това са въздушните вентилатори и помпените системи.
Възможностите за икономия на енергия чрез задвижвания с променлива скорост
зависят от вида на въртящия момент, необходим за приложението. Тези, за които се
изисква по-променлив въртящ момент, ще доведат до относително по-големи
икономии, отколкото тези, изискващи постоянен въртящ момент, тъй като при
постоянния въртящ момент енергията на входа се намалява почти линейно с
намаляването на скоростта, докато при променливия въртящ момент тя ще намалява с
квадрата на скоростта. Поради това най-интересните приложения, които трябва да се
преценят за евентуално използване на задвижване с променлива скорост, по реда на
предпочитанията са:
Помпи
Въздушни вентилатори
Компресори за технологични процеси
Въздушни компресори
Конвейери
Други
ДП 7 8.2. Помпи
Най-често срещаното регулиране на разхода в помпените системи се осъществява
чрез регулиращ клапан в нагнетателната част на помпата. Това често пъти има като
резултат разхищение на енергия, доколкото помпата не работи в оптимален за нея
режим. Използването на задвижване с променлива скорост, вместо дроселен
регулиращ вентил може да доведе до значително подобряване на енергийната
ефективност и съответно до икономия на разходи. Това е показано на Фигура 29,
където необходимата мощност при постоянна скорост и регулиращ вентил е сравнена
с мощността за задвижване с променлива скорост.
ФИГУРА 29. СРАВНЕНИЕ НА НАМАЛЯВАНЕТО НА МОЩНОСТТА ПРИ ПОМПИ СЪС
ЗАДВИЖВАНЕ С ПРОМЕНЛИВА СКОРОСТ И РЕГУЛИРАНЕ С РЕГУЛИРАЩ КЛАПАН
100
90
80
Характеристика при частично натоварване
с регулиращ клапан
70
Консумирана мощност (%)
60
50
40
Характеристика при частично натоварване
на задвижване с променлива скорост
30
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Обемен разход(%)
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
102
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Хоризонталната ос показва обемния разход като процент от проектния разход.
Вертикалната ос представлява входящата мощност като процент от мощността,
необходима за задвижване с променлива скорост. С дроселния регулиращ вентил
необходимата мощност се намалява в почти линейно съотношение с намаляването на
обемния разход (ефективността на помпата също ще се намали). При задвижването с
променлива скорост необходимата мощност намалява повече или по-малко с квадрата
на намаляването на обемния разход (с третата степен на скоростта). В този пример,
задвижването с променлива скорост може да се използва за намаляване до 30% от
обемния разход. Под тази точка, скоростта на помпата не стига, за да осигури достатъчно налягане на изхода, съответстващо на налягането на системата (главно статическия напор). Поради присъщите загуби в задвижването с променлива скорост, то е
по-малко ефективно от регулиращия вентил при обемен разход между 100% и 95%.
ДП 7 8.3. Въздушни вентилатори
Подобно на използването на регулиращ клапан при помпата, демпферите се използват
често за управление на обемния разход на вентилатора. Намаляването на скоростта е
много по-енергийно ефективен начин за регулиране. Това е илюстрирано на Фигура 30.
ФИГУРА 30. СРАВНЕНИЕ НА НАМАЛЯВАНЕТО НА ТОВАРА ПРИ ВЕНТИЛАТОРИ СЪС
ЗАДВИЖВАНЕ С ПРОМЕНЛИВА СКОРОСТ И РЕГУЛИРАНЕ С ДЕМПФЕР
100
90
80
Консумирана мощноност (%)
70
Характеристика при частично
натоварване с демфер
60
50
Характеристика при частично натоварване
на задвижване с променлива скорост
40
30
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Обемен разход (%)
Пример за икономия на енергия със задвижване с променлива скорост
Да предположим, че един въздушен вентилатор работи 6,000 часа годишно при среден
годишен обемен разход, равен на 60% от неговия проектен капацитет. Проектната
мощност е 160kW.
При регулиране с демпфер годишната енергия на входа е:
68% x 160 kW x 6,000 часа = 652,800 kWh/година
При задвижване с променлива скорост годишната енергия на входа е:
38% x 160 kW x 6,000 часа = 364,800 kWh
Годишната икономия при задвижване с променлива скорост е 288,000 kWh. При цена
за kWh от 0.10 лева/kWh икономията на разходи е 28,800 лева за година.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
103
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 7 8.4. (Въздушни) компресори
Потенциалните възможности на задвижвания с променлива скорост с компресори
много зависят от вида на компресора, вида на въртящия момент (по-постоянен или попроменлив), който е необходим и какъв вид регулиране на производителността се
използва към момента. Например, центробежните компресори или осевите
компресори, работещи в система с висок статичен напор е по-малко вероятно да бъдат
кандидати за задвижвания с променлива скорост. Обаче при компресорите с
постоянен въртящ момент, като например буталните компресори и винтовите
компресори, могат да се постигнат подобрения чрез задвижване с променлива скорост,
тъй като то може да замени по-неефективното регулиране на производителността.
Важно е да се има предвид, че често пъти компресорът от обемен тип трябва да
работи над минималната приемлива скорост. Поради това, трябва винаги да се
консултирате с вашия доставчик на компресори при разглеждане на възможността за
такава реконструкция.
ДП 7 9. Списък с мерки за двигатели и задвижвания
По-долу е даден списък на мерки за добра организация
Мерки за добра организация
1
Изключвайте двигателите, когато те не се използват, не допускайте помпите да
работят дълго време, когато са регулирани на минимален разход със бай-пас.
2
Прилагайте редовна поддръжка на всички елементи на вашите задвижващи
системи.
3
Проверявайте съосността на съединителите, смазването и поддръжката на
уплътненията на помпите
4
Заменяйте течащите уплътнения и салници
5
Редовно проверявайте състоянието на електродвигателите и наред с
останалото, на състоянието на изолацията на навивките.
6
Провеждайте прегледи на оборудването, задвижвано с ремъци. Събирайте
данни за приложението и за часовете на работа. Определете икономическата
ефективност при заменяне на V-образните ремъци със зъбни ремъци или
синхронни ремъци
7
Проведете преглед на качеството на вашето вътрешнофирмено разпределение
на енергия
8
Проверете системата за разпределение за наличие на неравномерно
разпределени товари в отделните фази
9
Елиминирайте нестабилността на напрежението, тъй като тя може да доведе до
сериозно влошаване на работата и да скъси ресурса на трифазните
електродвигатели
10
Елиминирайте прекомерните падове на напрежението във вътрешнофирмената
разпределителна система
11
Проверете фактора на мощност на вашата вътрешнофирмена разпределителна
система и оценете мерките за подобряване на фактора на мощност
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
104
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
По-долу е даден допълнителен контролен списък за вашите двигатели.
Двигатели
Възможна мярка за икономия на енергия
1. Опитайте се да осигурите, че мощността
на двигателя не надвишава с повече от
25% пълния товар.
2. Монтирайте контролери за управление
на двигателите (напрежение, фактор на
мощността и контролери за постоянна
скорост).
3. Вградете устройства за „мек старт”.
4. Монтирайте задвижвания с променлива
скорост
5. Монтирайте високоефективни двигатели
Източник: www.bess-project.info
Действие за проверка
-
-
ДП 7 10. Допълнителна информация
Добра практика – Как да подобрите енергийната ефективност на вашите двигатели и
задвижвания
Като част от голяма група мерки, които заедно доведоха до икономия на енергия от
повече от 40% от консумацията на базовия товар, едно химическо МСП замени
старите нискоефективни електродвигатели с високоефективни такива. Тази мярка
доведе до икономия от 10% от енергията, използвана за двигателите и имаше срок на
възвращаемост две години.
1.
ДП 7 10.1. Допълнителна литература
Carbon Trust, www.carbontrust.co.uk
Примери
a. Задвижвания с променлива скорост, Въведение във възможностите за
икономия на енергия за бизнеса, CTG006
b. Сгъстен въздух CTV017
c. Двигатели и задвижвания, CTV016
2.
Подобряване на ефективността на системи от двигатели и задвижвания:
Сборник от материали за промишлеността, Министерство на енергетиката на САЩ,
Управление за енергийна ефективност и възобновяеми източници,
http://www1.eere.energy.gov/industry/bestpractices/motors.html
3.
Помпи с променливан скорост, Ръководство за успешни приложения,
Министерство на енергетиката на САЩ, Управление за енергийна ефективност и
възобновяеми източници
www.pumps.org, www.europump.org
4.
Класове на ефективност на двигателите
www.motorsystems.org
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
105
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Добра Практика 8
Как да подобрите енергийната ефективност на
вашите производствени процеси
ДП 8 1. Въведение
Химическите предприятия работят с енергоемки производства. Поради това
изследването на възможностите за подобряване на енергийната ефективност има
много голямо значение за бизнеса. Възможностите за икономия на енергия могат да
бъдат разгледани в самите операции на технологическите процеси и освен това, във
възможностите за възстановяване на топлина в технологическите зони. Тази добра
практика описва редица възможни подобрения в операциите на технологичните
процеси, като дестилация, изпарение и сушене. От практични съображения това е
представено по начин, характерен за отделните групи, доколкото сред химическите
процеси съществува голямо многообразие. Дали те могат да бъдат приложени за
конкретните нужди във вашата ситуация, трябва да се прецени с помощта на
технически експерти в съответната област. В допълнение са описани възможни
приложения на мембранните технологии и на редица високотемпературни технологии
за възстановяване на топлината, доколкото те предлагат големи възможности за
икономия на енергия. Последната част дава описание на заглавията на метода на
структурния анализ за възстановяване на топлината (така наречения "пинч" анализ),
който можете да прилагате, за да определите възможностите за утилизация на
топлината във вашето предприятие.
ДП 8 2. Технологични области с възможности за подобряване на
енергийната ефективност
ДП 8 2.1. Дестилация
Дестилацията се прилага за разделяне на смеси, състоящи се от компоненти с
различни точки на кипене, чрез нагряване на сместа до необходимата температура в
нейния температурен диапазон на кипене, например, за пречистване на даден продукт.
Типичният процес на дестилация се състои от комбинация от реактор, където
входящата смес се нагрява, дестилационна колона, където сместа се разделя и
нагревател (рибойлер) за поддържане на условията за кипене в дестилационната
колона. Обикновено тези основни компоненти са добре интегрирани в целия процес на
разделяне, с няколко топлообменника в потока на продукта за обмяна на топлина.
Възможности за икономия могат да се намерят в:
Допълнителна топлинна интеграция (виж системния анализ в Раздел 5 на тази
добра практика);
Използване на по-ефективни колони с тарелки или колони с пълнеж.
В някои случаи съществуват по-малко енергоемки алтернативи на дестилацията, които можете да разгледате. Те включват изпаряване, с използване на
мембранна технология за разделяне. Чрез изпаряване през полупроницаема
мембрана могат също така да се разделят директно азеотропни (ацеотропни)
смеси. Азеотропните смеси имат една точка на кипене (по-ниска от тази на
всяка една от чистите съставки). Така че с нормална дестилация не може да се
постигне по-висока чистота на продукта и е необходима специална, по-енергоемка азеотропна дестилация.
Оптимизация (адаптация на коефициента на рефлукс) коефициента на обратния поток към електроенергията за единица продукт. Много дестилационни колони се експлоатират при постоянно количество електроенергия за обратния
поток. Ако количеството електроенергия, подадена в дестилационната колона,
се промени, много често количеството електроенергия за обратния поток не се
адаптира съответно. Това е равносилно на загуба на електроенергия и поради
това следва да се избягва.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
106
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Трябва да се отбележи, че първите три типа изменения представляват значителни
модификации на процеса. Те могат обаче да бъдат разглеждани в ситуация на
реконструкция или разширения.
ДП 8 2.2. Изпаряване
Изпаряването се прилага за отстраняване на вода и за допълнително концентриране
на течност. Основното подаване на енергия и с цел да се повиши температурата на
захранващото вещество до температурата на кипене на водата и да се превърне
водата в пара, която се отстранява от изпарителния съд. Възможности за икономия на
енергия могат да се намерят в:
Намаляване на количеството вода, която трябва да бъде изпарена. Един от
начините за намаляване на количеството вода е да се разгледа възможността
за предварително сепариране, като се използва мембранна технология.
Вие можете да разгледате възможността за възстановяване на топлината от
изпарената вода в кондензатор с цел нискотемпературно нагряване.
Друга алтернатива е да се приложи механично рекомпресиране на парата като
термопомпа за компресиране на парата и използването и като нагряваща среда
в изпарителя.
Друга възможност е да се използват по-ефективни многостепенни изпарители.
ДП 8 2.3. Сушене
Сушенето се прилага за отстраняване на водата от твърд продукт с добавяне на
топлина.
Възможностите за подобряване на енергийната ефективност са:
Намаляване на съдържанието на вода в твърдо тяло, преди то да бъде
изсушено. Това ще изисква изменения на процеса, като инсталиране на
специален вид помпи за подаване на суспензия, подходящи за транспортиране
на потоци с по-висока концентрация на твърди тела.
Проверете дали работата на осушителя се регулира и поддържа добре и дали
горещите повърхности имат подходяща изолация.
Разгледайте възможностите за възстановяване на отпадъчната топлина от
горещия въздух, излизащ от осушителя.
ДП 8 3. Възможности за икономия на енергия с използване на
мембранната технология
Мембранната технология се разви бързо през последното десетилетие като утвърдена
технология за разделяне в редица приложения. Голямото предимство на мембранната
технология е относително ниското потребление на енергия, в сравнение с останалите
технологии за разделяне, като дестилация и изпаряване. Фигура 31 демонстрира
основния принцип.
ФИГУРА 31.
МЕМБРАННА ТЕХНОЛОГИЯ ЗА РАЗДЕЛЯНЕ (СЕПАРИРАНЕ)
Захранващ
разтвор
Мембранен модул
Концентрат
Филтрат
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
107
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Обикновено захранващият разтвор преминава през мембраната. Потокът от филтрат
(разтвореното вещество) преминава през стената на мембраната. Концентратите са
съставките, които не минават през стената на мембраната. Мембранната технология
може да се използва в редица технологии за разделяне (сепариране):
Мембранно филтриране под налягане, като например: микро-, ултра-, нанофилтриране и филтриране с обратна осмоза за пречистване на течности,
например при обработка на водата.
Електро-мембранна технология, при която се използват заредени мембрани за
разделяне на заредени частици (това са комбинирана технология на
електролиза и мембранна технология).
Мембрани за разделяне на газове, като например CO2 и водород.
Изпаряване през полупроницаеми мембрани, използвани например за
разделяне на азеотропни смеси. В последно време са разработени керамични
полупроницаеми мембрани, подходящи за температури на процеса над 100°C
(вместо по-често срещаните полимерни мембрани, които могат да бъдат
прилагани до 100°C).
Пертракция с течни мембрани. Течните мембрани се състоят от пореста
структура, поддържаща мембраната с полимерна течност, покриваща порите.
Полимерът е избран заради афинитетът му към компонентите, които трябва да
бъдат отделени от захранващия поток. С полимерната течност, покриваща
мембраните се осъществява транспортът на разтворените вещества между
двете течни фази (захранващ и отстраняващ разтвор), разделени от
мембраната. Типичен пример на използване е обработката на отпадъчните
води. Например, отпадъчни води, замърсени с ароматни или хлорирани
въглеводороди, могат да бъдат почистени чрез абсорбция в органично
извличащо вещество – екстрагент. Мембраната е границата на разделяне
между отпадъчната вода и екстрагента. Фактът, че екстрагентът се намира
отделно от отпадъчната вода, представлява голямо предимство в сравнение с
обичайните процеси на извличане, които изискват още една допълнителна
стъпка за разделяне.
ДП 8 4. Оборудване за възстановяване (повторно използване) на
топлина
Разнообразни методи за възстановяване на топлината са на разположение за улавяне
и повторно използване на отпадъчната топлина, получавана при химическите процеси.
На разположение е оборудване за възстановяване на високотемпературна топлина:
Рекуператори, използващи топлообменници за възстановяване на отпадъчната
топлина. В случаите, когато се касае за високотемпературна топлина, се
използват керамични рекуператори, които могат да се намерят на пазара,
Регенератори, възстановяващи топлината от димните газове за предварително
нагряване на въздуха за горене на пещи и котли.
На разположение са топлообменници в голямо многообразие от типове, обхващащи
целия диапазон от температури на отпадъчната топлина.
За да определите, какви основни видове устройства за възстановяване на топлина ще
бъдат подходящи за вашето конкретно приложение, е необходимо задълбочено
проучване и съвети на специалист от доставчиците на оборудването.
Едно от най-широко използваните приложения на възстановяването на топлина е да
се използват димните газове за предварително нагряване на въздуха за горене във
пещите. Технологичните пещи често пъти работят с доста високи температури на технологичния поток и поради това имат доста ниска ефективност. Възстановяването на
част от топлината в отработените газове за предварително загряване на въздуха за
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
108
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
горене може значително да повиши ефективността на използване на горивото. Едно
интересно развитие е рекуперативната горелка, в която рекуператорът е напълно интегриран в конструкцията на горелката. Схема на такава горелка е дадена на Фигура 32.
ФИГУРА 32.
РЕКУПЕРАТИВНА ГОРЕЛКА
Източник: Hauck Manufacturing, САЩ
Инсталирането на високотемпературно оборудване за възстановяване на топлината
изисква грижливо проектиране, технически разчети и изграждане и трябва да бъде
изпълнено от квалифициран персонал. Вие трябва да обърнете особено внимание на:
Последствията от малко по-голямо падане на налягането върху въздуха за
горене – горивната камера – пътя на димните газове, за да проверите дали тези
изменения са приемливи за пещта и могат ли да бъдат поети от въздушните
вентилатори и дали не е необходим засмукващ вентилатор за изкуствена тяга.
Влиянието върху органите за управление на пещта.
Какви модификации на горелката са необходими за да работи тя с по-високи
температури на въздуха за горене.
По-дългите срокове за обслужване на оборудването за избягване на
замърсяване и корозия, които могат напълно да елиминират очакваните
икономии на енергия.
ДП 8 5. Оценяване на вашите възможности за възстановяване на
топлина посредством "Пинч анализ"
"Пинч анализът" е метод за определяне на минималното количество подадена
необходима енергия, която вашият процес ще изисква, ако бъде реализиран
оптимален топлообмен. По очевидни причини този оптимум не може в действителност
да се постигне, но анализът може да даде ценна информация за това, как бихте могли
допълнително да оптимизирате възстановяването на топлина във вашето
предприятие. Методът е бил въведен от Университета на Манчестър (Обединеното
кралство) и от тогава се използва успешно в много химически предприятия. Има много
литература, която може да се намери в Интернет, която обяснява метода в
подробности (виж за допълнителна литература библиографията в Наръчника за добра
практика).
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
109
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Тук е дадено кратко обяснение на най-съществените моменти. Методът се състои от
две основни стъпки:
Първо, анализът на минималното количество необходима топлина, подавана в
процеса и охлаждащия товар от процеса, като се сравнят общият студен поток
(който трябва да бъде нагрят) и общият горещ поток (който трябва да бъде
охладен) и как те могат да бъдат свързани помежду си, за постигане на
оптимален топлообмен.
Второ, (ре)конструкция на мрежата от топлообменници за осъществяване на
целта за минимална въведена топлина.
ДП 8 5.1 Анализ на минималното количество подадена топлина и
изисквания към охлаждащия товар
Технологичните потоци са представени като съвкупност от енергийни потоци във
функция от топлинното натоварване (kW) спрямо температурата (°C). Всички
технологични потоци в предприятието, които трябва да бъдат охладени (горещите
потоци), са комбинирани в горещата резултатна крива. Резултатната крива
представлява зависимостта между общото топлинно натоварване в kW и
температурата на технологичните потоци. Всички студени потоци в предприятието,
които трябва да бъдат нагрети, са комбинирани в студената резултатна крива.
В следващия пример е илюстрирано как се построяват резултатните криви. В примера
има два горещи потока и два студени потока с температури при доставяне и целеви
температури, както е посочено на Таблица 20.
ТАБЛИЦА 20. ТЕХНОЛОГИЧНИ ПОТОЦИ
Температура
Поток
Вид
1
2
Общо
3
4
Общо
на доставка
(C)
топъл
200
топъл
150
топъл
студен
80
студен
50
студен
Режим
Целева
Q
температура
(C)
(kW)
100
2000
60
3600
5600
120
3200
220
2550
5750
mCp
(kW/C)
20
40
80
15
Топлинното натоварване при топлопренасяне може да се изрази със следната
формула:
Q = m x Cp x ΔT (kW) → mCp = Q/ ΔT (kW/°C)
Където:
Q
= топлинно натоварване (kW)
m
= масов разход (kg/sec)
Cp
= специфична топлоемкост (kJ/kg/°C
mCp = топлинен капацитет разход (kW/°C)
За построяване на резултатните криви вие трябва да знаете масовия разход,
съответстващата стойност на Cp, температурата при доставяне и целевата
температура на технологичните потоци. Първата стъпка е да се нанесат студените
потоци и горещите потоци в диаграмата температура/топлинно натоварване, както е
показано на Фигура 33.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
110
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
ФИГУРА 33.
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ГОРЕЩА И СТУДЕНА РАЗУЛТАТНИ КРИВИ
mCp=20
a) горещи потоци
3600
b) "гореща" резултатна крива
200
C
200
150
150
100
100
60
60
0
2000
5600
4000
kW
6000
2000
4000
kW
6000
d) "студена" резултатна крива
220
220
120
120
80
80
50
50
2000
mCp=
40
0
c) студени потоци
0
mCp=
60
4000
kW
6000
mCp=
15
mCp=95
mCp=
15
0
2000
4000
kW
6000
Диаграмата
а)
показва
индивидуалните
горещи
потоци
и
диаграмата
температура/топлинно натоварване. От тази диаграма може да се построи горещата
резултатна крива, като се добавят стойностите mCp за всеки температурен интервал,
както е показано на диаграмата b). Температурните интервали за горещите потоци са:
200-150°C с mCp = 20
150-100°C с mCp = 60
100-60°C с mCp = 40
Същото може да се направи и за студените потоци. Тук температурните интервали са:
50-80°C с mCp = 15
80-120°C с mCp = 98
120-220°C с mCp = 15
За определяне на целевата стойност на минималната енергия, необходима за
процеса, студената резултатна крива се премества напред към горещата резултатна
крива, до минималната приемлива температурна разлика за пренасянето на топлина,
наречена "пинч" точка. Това е показано на Фигура 34.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
111
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
ФИГУРА 34.
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ЦЕЛЕВИ СТОЙНОСТИ ЗА ЕНЕРГИЯТА
минимален необходим приток на топлина
C
220
200
150
120
100
80
мин. прием. темпер. разлика за пинч-точка
60
минимално необходимо охлаждане
50
kW
0
2000
4000
6000
Хоризонталната ос за топлинното натоварване показва само разликите в
натоварването между охлаждане и нагряване, а не абсолютното натоварване на
охлаждане или нагряване.
От тази резултатна крива вие можете вече да определите минималната необходима
топлина, подавана в процеса и минималното необходимо натоварване на охлаждане с
максимално (теоретическо) възстановяване на топлина.
С диаграма като тази на Фигура 34 вие можете да направите "пинч анализ", за да
проверите настоящото възстановяване на топлина в технологическия процес. Има
няколко правила, които са приложими:
В областта на температурата над пинч-точката има недостиг на топлина за
студените потоци, така че цялата налична топлина в горещите потоци в тази
температурна област трябва да се използва за студените потоци в тази област,
а не в областта под пинч-точката.
В областта над пинч-точката трябва също така да няма външно охлаждане на
горещите потоци, доколкото в термодинамично отношение цялата отпадъчна
топлина може да бъде използвана за нагряване на студените потоци.
В областта под пинч-точката има излишък от топлина в горещите потоци, която
е на достъпна за загряване на студените потоци в тази температурна област,
така че там не трябва да се добавя външна топлина към студените потоци, нито
от горещите потоци над пинч-точката.
Като обобщение, в идеалния случай оптималното възстановяване на енергия трябва
да се придържа към следните правила:
Никакво външно нагряване под пинч-точката
Никакво външно охлаждане над пинч-точката
Никакъв топлообмен през пинч-точката
Пинч точката зависи от вашия избор на минималната температурна разлика, която е
приложима за вашето предприятие. Това е един икономически избор, който трябва да
установи баланс между икономията на енергия и необходимите инвестиции.
Втората част от пинч-анализа е да се разработи мрежа от топлообменници за осъществяване на минималните цели или за постигане на най-добър баланс, който можете да
направите. За оптимизиране на мрежата от топлообменници можете да разделите реДобри практики за енергийна ефективност за химически МСП
112
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
зултатната линия на сегменти, като започнете от пинч-точката, на интервали на топлинно натоварване с постоянен наклон, както е показано на Фигура 35.
ФИГУРА 35. ИНТЕРВАЛИ НА НАТОВАРВАНЕ ЗА ОПТИМАЛЕН ПРОЕКТ НА МРЕЖАТА ОТ
ТОПЛООБМЕННИЦИ
1
2
3
C
C
B
A
kW
Тези интервали са A, B и C за областта под пинч-точката и 1, 2 и 3 за областта над
пинч-точката. Оптималният тоблообмен трябва да се получи между тези интервали. За
всеки интервал горещите потоци и студените потоци са известни, както и
температурният диапазон. Това ви дава възможност да направите оптимална мрежа от
тоблообменници или да постигнете най-доброто практическо съответствие.
ДП 8 6. Списък на препоръчваните мерки
По-долу е даден списък на препоръчвани мерки, които можете да използвате като
стартова точка във вашия самостоятелен одит на енергийната ефективност..
Използване на топлината в технологичния процес
Възможна мярка за икономия на енергия
1. Изолиране на промишлените сгради
2. Ефективност на горелките на обекта
3. Увеличаване до максимум на коефициента на
топлопредаване
4. Подобряване на средствата за управление
(например, термостатите)
5. Разглеждане на възможностите за алтернативни
източници на енергия
6. Осигуряване на висок коефициент на натоварване на
промишлените инсталации
7. Елиминиране на периодите на поддържане на
неикономичен „горещ резерв” (престой под товар)
8. Рециклиране на отпадъчната топлина към процесите
9. Възстановяване на топлина за използване за други
цели
10. Обучение на целия персонал за работа с
устройствата за ръчно управление и за търсене на
възможности за икономия на енергия
Източник: www.bess-project.info
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
Действие за проверка
-
113
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ДП 8 7. Допълнителна информация
Добра практика – как да подобрите енергийната ефективност на вашия производствен
процес
В рамките на одит, проведен по CARE+ беше направен анализ на химическо МСП,
което е оборудвано със осушители с двустепенни горелки, което водеше до доста
висока консумация на газ. Замяната на горелката с горелка, предназначена за котел,
която може да работи с повечето от известните видове горива, може да има за
резултат намаляване на консумацията на газ със 158 000 m³ и по-малка консумация на
енергия, което може да доведе до икономия от приблизително 56000 евро. В
допълнение, това дава възможност на предприятието да сменя горивото при
необходимост. Цената на инвестицията за новия котел е 81250 евро, като се изключат
резервоарите за съхранение на гориво. В допълнение, препоръчва се модернизацията
на съществуващата керамична горивна камера на приблизителна цена от 37500 евро.
Общата цена на модернизацията ще възлезе на 120000 евро. Като се вземат предвид
очакваната икономия, тази инвестиция за икономия на енергия ще има период на
възвращаемост от приблизително две години.
1.
2.
3.
ДП 8 7.1. Допълнителна литература
Как да се инсталира промишлено оборудване за възстановяване на топлина,
CTL037 Carbon Trust www.carbontrust.co.uk
Пинч анализ: За ефикасно използване на енергия, Вода и водород, ISBN: 0-66234964-4; http://canmetenergy-canmetenergie.nrcan-rncan.gc.ca
Обзор на промишлените отрасли, Химически отрасъл, Въведение във
възможностите за икономия на енергия за бизнеса, Carbon Trust CTV012;
www.carbontrust.co.uk
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
114
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
ПРИЛОЖЕНИЕ 1: Позоваване и допълнителна литература
При разработването на тези добри практики беше използвана ценна информация,
която е публикувана от много организации, работещи в тази област. Следният списък
съдържа основните източници, които бяха използвани.
Добри практики за енергиен мениджмънт, отчитане на енергията, енергийна
информационна система:
Practical energy management, Carbon Trust publication CTV023, www.carbontrust.co.uk
Step by step to energy strategy, Carbon Trust publication CTV022; www.carbontrust.co.uk
Guideline for energy management, EPA EnergyStar publication, www.energystar.gov/index
Step by step guidance for the implementation of energy management, handbook Bess
Project, www.bess-project.info
Energy Efficiency Planning and Management Guide, Canadian Industry Program for Energy
Conservation (CIPEC), http://oee.nrcan.gc.ca
Energy Information Systems, Achieving Improved Energy Efficiency, Handbook published by
the Office of Energy Efficiency of Natural resources Canada, http://oee.nrcan.gc.ca
EMAS Energy Efficiency Toolkit for Small and Medium sized Enterprises, The European
Eco-Management Audit Scheme, www.europa.eu.int/comm/environment/emas
Several publications from SenterNovem on energy management, www.senternovem.nl/mja
US DOE, Energy Efficiency and Renewable Energy, several publications on energy
Management, www.eere.energy.gov
Monitoring and targeting; Technigues to help organisations control and manage their energy
use, Carbon Trust publication CTG008; www.carbontrust.co.uk
Focus on Energy, A practical introduction to reducing energy bills, Actionenergy publication,
www.actionenergy.org.uk
Several publications from Commissie Auditconvenant energie efficiency;
www.auditconvenant.be
Добра практика: Как да подобрите енергийната ефективност на производствените
процеси
Steam System Opportunity Assessment for the Pulp and Paper, Chemical Manufacturing,
and Petroleum Refining Industries, US DOE, Office of EERE
Няколко други публикации на Министерството на енергетиката на САЩ за технологии
за икономия на енергия при производството на пара www.eere.energy.gov
Добра практика: Как да намалите потреблението на енергия на вашата система за
сгъстен въздух
Compressed air, Introducing energy savings opportunities for business, Carbon Trust
publication CTV017, Technology Overview
Persluchtsystemen, Senternovem/VNCI publication
Druckluft Effizient, Compressed air facts, October 2003, VDMA Drucklufttechnik, Deutsche
Energie Agentur
Halten Sie die Luft an!, Austrian Energy Agency, www.eebetriebe.klimaaktiv.at.
Няколко публикации на Министерството на енергетиката на САЩ , виж
www.eere.energy.gov/industry.
Brochure Perslucht en energiebesparing, Nederlandse Rubber- en Kunststofindustrie, 2005,
SenterNovem publication
Improving Compressed Air System Performance, a Sourcebook for Industry, US DOE Office
www.eere.energy.gov
Добра практика: Как да намалите потреблението на енергия във вашите сгради
Energy Efficiency Planning and Management Guide, Chapter HVAC, 2002, Canadian
Industry Program Energy Conservation, ISBN 0-662-31457-3
Heating, ventilation and air conditioning, saving energy without compromising comfort,
Carbon Trust CTV003 Technology Overview, www.carbontrust.co.uk
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
115
EIE/07/827/SI2.499212 D7286
Energy Efficiency & Responsible Care
Обучение на химически МСП на отговорно потребление на енергия
Energy Saving Fact Sheet Air conditioning, Carbon Trust, www.carbontrust.co.uk
Energy Saving Fact Sheet Ventilation, Carbon Trust, www.carbontrust.co.uk
How to maintain your heating system, Carbon Trust, www.carbontrust.co.uk
Absorption Chiller Guideline, 1998, Southern California New Building Institute;
www.newbuilings.org.
Sustainable Manufacturing – Fact Sheet – HVAC TIPS; www.sustainable-energy.vic.gov.au.
Carrying out an energy walk round, Carbon Trust, www.carbontrust.co.uk
Assessing the energy use in your building, Carbon Trust, www.carbontrust.co.uk
Degree days for energy management, a practical introduction, CTG 004 Carbon Trust,
www.carbontrust.co.uk
Добра практика: Как да подобрите енергийната ефективност на вашите системи от
двигатели и задвижвания
Variable speed drives, Introducing energy savings opportunities for business, Carbon Trust
CTG006, www.carbontrust.co.uk
Energy Savings Fact Sheet, Motors, Carbon Trust publication, www.carbontrust.co.uk
Improving Motor and Drive System Performance: a Sourcebook for Industry, US DOE, Office
of EERE www.eere.energy.gov
Energy Management for Motor-Driven Systems, Gilbert A. McCoy Washington State
University, 2000, US DOE publication
Variable Speed Pumping, a Guide to Successful Applications, US DOE, Office of EERE,
www.pumps.org, www.europump.org
Няколко публикации на Министерството на енергетиката на САЩ www.eere.energy.gov
Replacing an oversized and underloaded electric motor, Fact Sheet Motor Challenge, a US
DOE Program
Determining electric motor load and efficiency, Fact Sheet Motor Challenge, US DOE
Definition of standards for high efficiency electric motors, “Jozef Stefan” Institute, OPET
Slovenija, 2004; EU Commission (Energy and Transport)
Motor MEPS Guide, Boteler et al., Conrad Brunner, Zürich 2009; www.motorsystems.org.
Pump Efficiency for Singe Stage Centrifugal Pumps, European guide, EU Commission, JRC
and Future Energy Solutions (UK); http://energyefficiency.jrc.cec.int.
Efficiency classes of single-speed, three-phase, cage-induction motors, IEC 60034-30, ISBN
2-8318-1013-0
Добра практика: Как да подобрите енергийната ефективност на вашите
производствени процеси
Sector Overview, Chemicals sector, Introducing energy saving opportunities for business,
Carbon Trust publication CTV012; www.carbontrust.co.uk
How to install industrial heat recovery equipment, Carbon Trust publication.
Membraantechnologie, SenterNovem/VNCI publication; www.senternovem.nl/mja.
Development of Supported Polymeric Liquid Membrane Technology for Aqueous MTBE
Mitigation, July 202, EPRI report 1006577
Pinch Analysis: For the Efficient Use of energy, Water & Hydrogen, ISBN: 0-662-34964-4;
http://canmetenergy-canmetenergiecetc-varennes.nrcan-rncan.gc.ca.
Pertraction for water treatment, TNO Knowledge for business; www.tno.nl.
Pertraction through liquid membranes, S. Schlosser
Pinchtechnologie en restwarmtebenutting, Senternovem/VNCI publication.
Energy savings in distillation columns: the Linde column revisited, Giorgio Soave, et al. 2006,
16 th European Symposium on Computer Aided Engineering
Добра практика: Нагряване в технологичните процеси, Програма на Министерството на
енергетиката на САЩ, Управление за енергийна ефективност и възобновяема енергия,
www.eere.energy.gov
Cost Effective Solution from Direct-Fired Self-Recuperative Burners, Jake Mattern, 2006,
Hauck Manufacturing Company, Pa USA.
Добри практики за енергийна ефективност за химически МСП
116