Контрольная работа по «Основы энергосбережения»

Министерство  образования

Республики  Беларусь 

Учреждение  образования

«Витебский  государственный технологический  университет» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа

по дисциплине «Основы энергосбережения»

студентки заочного факультета

группа  ЗЭ-84, курс 2

зачетная  книга № 101818

Корсаковой  Натальи Витальевны

адрес: г.Витебск, ул.М.Горького, д.148, к.1, ком.72/2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2011-2012 учебный  год

Содержание 

  1. Основные  правовые и нормативные документы  в области энергосбережения.
  2. Экономические и финансовые механизмы энергосбережения.
  3. Ценовое и тарифное регулирование.
  4. Энергетические аудиты и обследование промышленных предприятий.
  5. Методы нормирования энергопотребления.
  6. Задача № 1

           Определить тепловой поток через стены здания общей  поверхностью F=6000() для трех вариантов:

    1.Стена  бетонная, толщиной δ=300 мм, коэффициент  теплопроводности =1 (Вт/м*град);

    2. Стена кирпичная, толщиной δ=300 мм, коэффициент теплопроводности =0,7 (Вт/м*град);

    3. Стена кирпичная, между двумя слоями кирпичной кладки с толщиной каждого слоя δ=150 мм, установлена прокладка пенопласта с толщиной 50мм, с коэффициентом теплопроводности =0,05 (Вт/м*град);

    Температура на внутренней и внешней поверхностях стен соответственно равны =15 и =-15(). Рассчитать снижение потерь тепла через стены здания по сравнению с комбинированной стеной и определить экономию условного топлива, если продолжительность отопительного сезона τ=4600 часов.

  1. Список литературы
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    
  1. Основные  правовые и нормативные документы  в области энергосбережения.

    Нормативно-правовая база энергосбережения является одним  из основных механизмов повышения эффективности  использования ТЭР, и в Республики Беларусь она создана. В её основе лежит Закон Республики Беларусь "Об энергосбережении". В развитие его правительством и другими  республиканскими органами управления принято более 35 нормативно- технических документов, регулирующих деятельность юридических и физических лиц по эффективному использованию ТЭР и другим вопросам, связанным с реализацией государственной энергосберегающей политики.  Кодексом Республики Беларусь об административных правонарушениях предусмотрена административная ответственность за нерациональное использование ТЭР.  

    1. Закон Республики Беларусь  от 15 июля 1998 г. № 190-З «Об энергосбережении» (в ред. Закона Республики Беларусь от 20.07.2006 № 162-З).

    2. Постановление Совета Министров  Республики Беларусь от 2 февраля  2006 г. № 137 «О Республиканской программе энергосбережения на 2006 - 2010 годы».

    3. Постановление Совета Министров  Республики Беларусь от 23 февраля  2006 г. № 255 «О мероприятиях по выполнению в 2006 году государственной комплексной программы модернизации основных производственных фондов белорусской энергетической системы, энергосбережения и увеличения доли использования в республике собственных топливно-энергетических ресурсов в 2006 - 2010 годах».

    4. Постановление Совета Министров  Республики Беларусь от 18 ноября  2005 г. № 1290 «Об утверждении плана основных мероприятий по реализации концепции энергетической безопасности и повышения энергетической независимости Республики Беларусь».

    5. Постановление Совета Министров  Республики Беларусь от 11 ноября  1998 г. № 1731 «Об утверждении положения о порядке разработки и выполнения республиканских отраслевых и региональных программ энергосбережения» (в ред. постановлений Совмина от 17.03.2004 № 302, от 16.03.2006 № 353).

    6. Постановление Совета Министров  Республики Беларусь от 18 октября  2004 г. № 1301 «Об утверждении положения о порядке проведения экспертизы программ и мероприятий по энергосбережению».

    7. Постановление Совета Министров  Республики Беларусь от 17 мая  2005 г. № 512 «Об утверждении перечня приоритетных направлений фундаментальных и прикладных научных исследований Республики Беларусь на 2006 - 2010 годы».

    8. Постановление Министерства экономики  Республики Беларусь, Министерства  энергетики Республики Беларусь, Комитета по энергоэффективности при Совете Министров Республики Беларусь от 24 декабря 2003 г. № 252/45/7 «Об утверждении инструкции по определению эффективности использования средств, направляемых на выполнение энергосберегающих мероприятий».

    9. Постановление Совета Министров  Республики Беларусь от 30 декабря  2004 г. № 1680 «об утверждении целевой программы обеспечения в республике не менее 25 процентов объема производства электрической и тепловой энергии за счет использования местных видов топлива и альтернативных источников энергии на период до 2012 года». 

  1. Экономические и финансовые механизмы энергосбережения.
 

   Основными инструментами финансово-экономического механизма управления энергосбережением являются:

     - формы и инструменты финансирования  энергосберегающих мероприятий;

     - кредитный механизм энергосбережения;

     - режим ускоренной амортизации  энергосберегающего оборудования;

     - тарифы на энергию;

     - энергетические налоги.

   Финансово-экономический механизм энергосбережения:

     - Республиканский фонд "Энергосбережение";

     - Порядок использования и возврата  средств, выданных за счет инновационного  фонда концерна «Белэнерго» и предназначенных для долевого участия в финансировании работ по энергосбережению;

     - Порядок образования и использования  субъектами хозяйствования фондов "Энерго- и ресурсосбережение";

     - Порядок выдачи кредитов субъектам  хозяйствования на выполнение  мероприятий по энергосбережению;

     - Рекомендации по условиям и  порядку премирования на предприятиях  и в организациях за экономию  топливно-энергетических ресурсов;

     - Положение по применению и  перечислению сумм экономических  санкций (платежей) за нерациональное  использование топливно-энергетических  ресурсов. 

  1. Ценовое и  тарифное регулирование в области  энергосбережения.
 

    Ключевым  звеном в экономическом механизме стимулирования энергосбережения является система тарифов на энергоносители. Общий принцип тарифообразования в условиях регулируемой рыночной экономики заключается в соответствии тарифов на энергоносители и цен на топливо для всех категорий потребителей (промышленность, транспорт, энергетика, сельское хозяйство, коммунально-бытовой сектор) фактическим затратам на производство и транспорт всех видов энергоносителей.

    С одной стороны, система тарифов  служит главным элементом системы  управления энергосбережения, с другой - средством государственного регулирования взаимоотношений поставщиков и потребителей энергии для реализации энергетической политики.

    Тарифообразование. Термин «тарифы» происходит от арабского «тариф», что переводится как «обозначение», « определение» и означает систему ставок, по которым взимается плата за услуги производственного и потребительского назначения как за продукцию, которая относится к особого рода потребительской стоимости, доставляемой грузом, оказывающим услугу не только в вещественной форме, но, прежде всего в форме деятельности. Тарифы, в том числе на электрическую и тепловую энергию, воду, газ, являются разновидностью монопольной цены, отличаются от цен на вещественную продукцию относительно большей устойчивостью и более сложным дифференцированием ставок в большей степени подвержены государственному регулированию. Тарифы как и цены, представляют собой денежное выражение стоимости продукции и призваны возмещать сумму всех затрат предприятия на производство и продажу продукции, обеспечивая прибыль. 

  1. Энергетические  аудиты и обследование промышленных предприятий.
 

    Цель  энергоаудита – оптимизация затрат на энергосистему предприятия посредством:

    - оптимизация объема потребления  энергоресурсов;

    - снижение себестоимости энергоресурсов;

    Задачи  энергоаудита:

    - выявление резервов и потенциальных  возможностей экономики энергоресурсов;

    - разработка программы энергосберегающих  мероприятий;

    - определение сроков окупаемости  и затрат на их внедрение;

    - совершенствование системы контроля  и учета расходов энергоресурсов;

    - разработка и внедрение систем  энергоменеджмента на предприятии;

    - разработка энергетического паспорта  промышленного предприятия.

     Энергетическое  обследование промышленного предприятия может включать в себя как комплексное обследование энергетического хозяйства, так и локальные обследование отдельных заводских систем  энергообеспечения по видам энергии, а также наиболее энергоемких производственных подразделений и технологических установок.

     В общем случае состав работ по энергетическому обследованию должен включать следующие основные позиции:

     - сбор и анализ отчетной документации, касающейся потребления и оплаты  топливно-энергетических ресурсов (ТЭР);

     - сбор и анализ технической  и эксплуатационной документации  по системам генерации и транспортировки  энергоносителей, а также по энергопотребляющему оборудованию;

     - определение структуры энергопотребления,  структуры затрат на производство  продукции и переработку сырья,  оценка объемов и динамики изменения потребления ТЭР;

     - определение текущих зависимостей  расходов ТЭР от объемов выпуска  продукции или переработки сырья  по структурным подразделениям завода и по заводу в целом;

     - анализ существующей системы  учета энергоресурсов и материальных потоков продукции и сырья;

- проведение  инструментального обследования (с  использованием стационарных средств  учета и специализированного  энергоаудиторского оборудования) и разработка энергетических балансов по видам энергоносителей (топливу, тепловой энергии, электрической энергии, сжатому воздуху, технической, оборотной и питьевой воде и т.д.);

     - анализ разработанных энергетических  балансов, определение эффективности  использования ТЭР, потенциала  и приоритетных направлений энергосбережения;

     - разработка, технико-экономическая  оценка и ранжирование мероприятий по энергосбережению;

     - разработка комплексной программы  повышения энергетической эффективности;

- подготовка  отчетных документов по результатам выполненных работ.

     Результатом энергетического обследования является отчет о выполнении работ, а также  Энергетический паспорт предприятия.  

  1. Методы нормирования энергопотребления.
 

    Норма потребления – это научно-обоснованное количество энергоресурсов необходимое  и достаточное для обеспечения  технологического процесса при заданных параметрах производства и окружающей среды.

    Цели  нормирования:

  • Планирование объёма энергопотребления для оценки экономической деятельности предприятия.
  • Прогнозирование значений энергопотребления для заказа энергоресурсов.
  • Определение участков неэффективного использования энергоресурсов.

    Методы  нормирования:

- Опытный метод. Основан на использовании данных, полученных в результате испытаний (исследований). Идея метода развита в работах Константинова Б. А..Данный метод используется на стадии НИОКР научно-исследовательскими и проектными институтами при проектировании и разработке новых технологических установок и промышленных объектов или модернизации уже существующих. Достоинства: высокая точность результатов. Недостатки: а) большое количество натурных испытаний, в том числе и на экономически не выгодных режимах; б) длительность исследований; в) неустойчивость результатов при модернизации оборудования производства.

- Отчетно-статистический  метод. Метод основан на анализе данных статистической (бухгалтерской, оперативной) отчётности о фактическом расходе ТЭР за прошлый период и их интерполяции на расчётный период. Сущность метода с использованием многофакторного корреляционного анализа изложена в работах авторов Тайца А. А., Кузнецова Н. М., Ястребова П. П..

В методе используется следующие математические модели

1. Аналитическая модель представляет собой функцию, определяющую зависимость между величиной энергопотребления и факторами, обуславливающими её изменение.

где:

  • E — норма энергопотребления;
  •  — факторы, влияющие на энергопотребление.

Факторы должны удовлетворять следующим  требования: влияние на энергопотребление, независимость, детерминированность (отсутствие человеческого фактора) и наблюдаемость (возможность получения численных  значений).

Достоинства модели:

  • универсальность − может быть использована для любого предприятия.

Недостатки  модели:

  • не учитывает изменения в составе и режимах работы оборудования;
  • не учитывает меру влияния энергопотребления не задействованного в технологическом процессе оборудования.

2. Модель базового периода — математическая модель, расчёт энергопотребления в которой осуществляется уточнением значения энергопотребления за какой-либо предыдущий период времени (такой период называется базовым) коэффициентами специального вида.

где:

  • E — норма энергопотребления на расчётный период
  • − значение факторов на базовом периоде
  • − значение факторов на периоде расчёта
  • Ebaz − значение энергопотребления на базовом периоде

Достоинства модели:

  • устраняет погрешность, связанную с трендом по времени (эта погрешность учитывается в базовом периоде);
  • если факторы известны и период прогноза мал, то модель обладает достаточно высокой точностью.

Недостатки  модели:

  • проблема выбора базового периода(для определения требуется большая статистика работы предприятия)
  • увеличение погрешности расчёта с ростом времени между наблюдениями

- Расчетно-аналитический  метод. Основан на выполнении поэлементных расчётов по данным проектно-конструкторской, технологической и другой технической документации, с учётом экспериментально установленных нормативных характеристик энергопотребляющих агрегатов. Необходимость определения норм расхода ТЭР по энергетическим характеристикам энергопотребляющего оборудования сформулирована в работах Гофмана И. В. и Тайца А. А.. В методе используется объектно-ориентированная математическая модель. Она основана на разбиении моделируемого участка энергетической сети на отдельные агрегаты (потребители энергии) и расчёта их взаимодействия между собой

где : 

  • E - норма энергопотребления;
  • Ei - энергопотребление i-го оборудования;
  • Ei = f(Ni) * Ti
  • Ti наработка i-го оборудования, ч;
  • f(Ni) = aPi + bPi + c - зависимость энергопотребления i-го оборудования от нагрузки на него (нагрузочная характеристика)

Достоинства метода

  • высокая точность при наличии всей информации об оборудовании.

Недостатки  метода

  • необходима автоматическая система учёта энергопотребления;
  • необходима детализация учёта до уровня агрегата.

- Комбинированный метод. Метод, учитывающий связь энергопотребления со структурой и режимом работы производства. Метод предложен в работах, Гринёва А. В., Лозовского С. В., Ляпина П. В., Смирнова С. И.. В методе используется комбинированная математическая модель. Комбинированная модель — математическая модель, представляющая собой сочетание объектно-ориентированной и аналитической моделей, связанных между собой через понятие энергетического профиля.

где:

  • E — норма энергопотребления
  • − норма энергопотребления для энергетических профилей 1,2,...,n (объектно-ориентированная часть модели)
  • − функции зависимости между энергопотреблением оборудования входящего в энергетические профили и значениями влияющих на него факторов (аналитическая часть модели)

   Энергетический  профиль — перечень энергопотребляющего оборудования, необходимый и достаточный для выполнения производственной задачи.Каждому энергетическому профилю сопоставляется свой статистический портрет зависимости значений энергопотребления от влияющих факторов, с помощью которого вычисляется норма энергопотребления.

Достоинства метода

  • учитывает изменения в составе и режимах работы оборудования;
  • позволяет при наличии на предприятии автоматизированной системы управления ТП и частично автоматизированной системы учёта потребления ТЭР, производить расчёт энергопотребления с детализацией, выше чем существующая система учёта.

Недостатки  метода

  • необходимо автоматизированное управление производством.
 
  1. Задача  № 1

           Определить тепловой поток через стены здания общей  поверхностью F=6000() для трех вариантов:

    1.Стена  бетонная, толщиной δ=300 мм, коэффициент  теплопроводности =1 (Вт/м*град);

    2. Стена кирпичная, толщиной δ=300 мм, коэффициент теплопроводности =0,7 (Вт/м*град);

    3. Стена кирпичная, между двумя слоями кирпичной кладки с толщиной каждого слоя δ=150 мм, установлена прокладка пенопласта с толщиной 50мм, с коэффициентом теплопроводности =0,05 (Вт/м*град);

    Температура на внутренней и внешней поверхностях стен соответственно равны =15 и =-15(). Рассчитать снижение потерь тепла через стены здания по сравнению с комбинированной стеной и определить экономию условного топлива, если продолжительность отопительного сезона τ=4600 часов. 

Решение:

      Тепловой  поток через плоские поверхности  в стационарном режиме определяется с использованием следующей формулы:

Q=(-)*F*/   (кВт) 

где - температура на внутренней поверхности стен ();

      - температура на внешней поверхности стен ();

      F – общая площадь поверхности стены здания();

     = / – термическое  сопротивление плоской стенки (

     - толщина плоской стенки, м;

    - коэффициент теплопровдности (Вт/м*град).

    Применив  данную формулу, расчитаем тепловой поток через каждый из типов стен:

    1. Стена бетонная

- термическое  сопротивление:

Σ=0,3/1=0,3 *град/Вт

-тепловой  поток:

=(15-(-15))*6000*0,001/0,3=600,0 кВт

    1. Стена кирпичная

- термическое  сопротивление:

Σ=0,3/0,7=0,4286 *град/Вт

-тепловой  поток:

=(15-(-15))*6000*0,001/0, 4286=420,0 кВт

    1. Стена комбинированная

- термическое  сопротивление:

Σ=0,15/0,7+0,15/0,7+0,05/0,05=1,4286 *град/Вт

-тепловой  поток:

=(15-(-15))*6000*0,001/1, 4286=126,0 кВт

    Потери  тепла через стены здания уменьшаются  за счет увеличения термического сопротивления  стен. Расход условного топлива на отопление здания определяется по формуле (в расчете на 1 час):

=Q*3600/   (кг/ч)

где =29300 (кДж/кг) – теплота сгорания условного топлива.

      Также расход условного топлива определяет ся на весь отопительный сезон, умножением часового расхода на продолжительность отопительного сезона.

      Экономия  условного топлива за счет повышения  требований к теплоизоляции стен зданий рассчитывается с помощью  формулы:

Δ= ΔQ*3600/(кг/час) = на 1 час

Δ= Δ*τ (кг/сезон) – на отопительный сезон

где τ  – продолжительность отопительного  сезона (час)

      Определяем, как сокращаются потери тепла  для комбинированной стены по сравнению со стенами двух других типов. В сравнении с бетонной стеной снижение потерь тепла составляет:

Δ=-=600,0-126,0=474,0 кВт

а по сравнению  с кирпичной стеной потери тепла  сокращаются на

Δ=-=420,0-126,0=294,0 кВт

      Расход  условного топлива на отопление  всего здания за 1 час для бетонной стены:

= 600,0*3600/29300=73,72 (кг/час)

а для  кирпичной стены он равен

= 420,0*3600/29300=51,60 (кг/час)

тогда как для комбинированной стены  расход условного топлива гораздо  меньше:

= 126,0*3600/29300=15,48 (кг/час)

      Находим экономию условного топлива для  комбинированной стены по сравнению  с другими типами стен. В сравнении  с бетонной часовая экономия составляет

Δ=474,0*3600/29300=58,24 (кг/час)

что в  расчете на отопительной сезон обеспечивает экономию в размере

Контрольная работа по «Основы энергосбережения» 📙 Контрольная → 🆔 65154

Контрольная работа по «Основы энергосбережения» 📙 Контрольная → 🆔 65154

Контрольная работа по «Основы энергосбережения»