Развитие солнечной энергии в России Биоэнергетическая технология Проектирование активных систем солнечного горячего водоснабжения Проектирование систем геотермального теплоснабжения Проектирование ветроэнергетических установок

Энергосберегающие технологии

Поступая на промышленное предприятие, химическая энергия топлива, например, преобразуется в электроэнергию и теплоту на промышленных ТЭЦ, в котельных. Затем энергия передается по внутризаводским энергетическим коммуникациям, преобразуется и трансформируется, подводится к энергоиспользующим установкам, поступает в их энергоприемники, где также зачастую преобразуется и трансформируется конец попадает в технологический аппарат для энергетического воздействия на обрабатываемый материал, для производства неэнергетической продукции или работы. На всех этих стадиях имеют место свои энергетические потери.

Расчет основных показателей ТАМ

Исходными данными расчета являются: массовый расход теплоносителя G, кг/с; промежуток времени протекания теплоносителя τ, с; масса Мm теплоаккумулирующего материала, кг; температура, теплоносителей tг вых на выходе из аккумулятора и горячего tх вх на входе в аккумулятор. Кроме того, должны были заданы тип ТАМ и вид теплоносителя.

Приведем методику расчета для теплового аккумулятора с твердым ТАМ, чаще всего, применяемым в сельском хозяйстве. В качестве теплоносителя используется газоподобная среда (как правило, воздух).

Отношение водяных эквивалентов газа и аккумулятора

  (4.1)

Параметр теплопередачи

 (4.2)

Относительная температура на входе

. (4.3)

Средняя относительная температура на выходе

. (4.4)

В приведённых формулах, кроме уже указанных, приняты такие обозначения:

cp – удельная теплоемкость теплоносителя, кДж/ (кг∙К);

сm – удельная теплоемкость ТАМ, кДж/ (кг∙К);

a – коэффициент теплообмена, Вт/(м2∙К);

А – площадь поверхности теплоотдачи, м2;

г., х., вx., вых. – параметры теплоносителя соответственно горячего, холодного, на входе в ТАМ и на выходе из него.

Отношение водяных эквивалентов теплоносителя Wг/Wх колеблется в пределах 0,8–1,0.

Зависимость относительной температуры охлажденного теплоносителя tвых от параметра теплопередачи θ* и водяного эквивалента Wгаза и ТАМ приведена на рис. 4.1 на входе ТА с твердым ТАМ при Wг/Wх =l,0(a); Wг/Wх =0,9(б); Wг/Wх =0,8(в) и разных значениях θ* (цифры на кривых отвечают значениям θ*).

Рис. 4.1. Относительные температуры холодного теплоносителя на выходе из ТА с твердым ТАМ при Wг/Wх =l,0(a); Wг/Wх =0,9(б); Wг/Wх =0,8(в)

На рисунке обозначено: I – начальная; II – конечная; III – средняя цифра. Цифры на кривых – значения параметра теплопередачи.

Относительный параметр теплопередачи θ* представляет собой осреднённое значение передачи теплоты холодного Qх и горячего Qг газов:

. (4.5)

Необходимая площадь поверхности теплообмена равна

. (4.6)

В конце расчета определяют эффективность использования теплоаккумулирующего материала Uм и эффективность регенерации теплоты Р.

Параметр Uм равняется отношению количества теплоты, переданной газу, к максимальному количеству аккумулированной теплоты, а параметр Р – отношению количества теплоты, переданной охлажденному газу, к количеству теплоты, выданной горячим газом:

; (4.7)

. (4.8)

Обозначения к главе 4

М – массовый расход теплоносителя, кг/с;

τ – продолжительность процесса аккумулирования, с;

Мт – масса теплоаккумулирующего материала, кг;

tг вых, tх вх – температура теплоносителя, соответственно горячего и холодного, на входе в теплоаккумулятор, °С;

W – отношение водяных эквивалентов газа и аккумулятора;

tвх – относительная температура теплоносителя на входе в теплоаккумулятор, °С;

tвых – средняя относительная температура теплоносителя на выходе, °С;

сТ – удельная теплоемкость материала аккумулятора, кДж/(кг∙К);

ср – удельная теплоемкость теплоносителя, кДж/(кг∙К);

θ* – приведенный параметр теплопередачи;

θх, θг – приведенные параметры теплопередачи для холодного и горячего газов;

Uм – параметр эффективности использования теплоаккумулируемого материала;

Р – эффективность регенерации теплоты.

Таким образом, «Энергосберегающая деятельность» - это комплексная проблема и в соответствии с системными принципами должна решаться посредством формирования и реализации программ энергосбережения. Определенное представление о содержании и взаимосвязях целей и задач региональной программы энергосбережения дает таблица: Цели и задачи региональной программы энергосбережения
Расчет ветродвигательных установок