3. профиль использования энергии

Существующие технические приёмы, используемые аудиторами для получения данных по  количеству потребленных энергоресурсов различным оборудованием, показаны на рис. 1.

После измерений, сопоставляют величины таким образом, что энергия, использованная каждой категорией потребителей, суммируется и сравнивается с общим объёмом энергопотребления на объекте. Для уточнения данных устраивается перекрестная проверка. Эта информация включается в энергоаудит.

Рис.1

3.1. РАСЧеТ ПОТРЕБЛеННОГО топлива

Рекомендуемые материалы

Если энергоресурсы поставляются в известных количествах и возможно измерить объёмы поставок в любое время, счётчики для прямого измерения потребленного топлива использовать не обязательно.

Расчёт потреблённого топлива - это метод вычисления энергопотребления для первичного топлива, которое не измеряется в разрезе общего расхода энергии. Данный приём наиболее часто используется по отношению к НЕФТЯНОМУ ТОПЛИВУ и УГЛЮ. Вычисление требует владения следующей информацией:

На начальном периоде:

Количество топлива на складе (S1)

В течение периода:

Количество топлива поставленного (D)

В конце периода:

Количество топлива на складе (S2)

            Отсюда рассчитываем потребление:

П = D + S1 - S2

Расчёт потреблённого жидкого топлива обычно включает различные приёмы измерения: от традиционной масломерной линейки до цифровых нефтяных резервуаров. Первые два приёма, которые измеряют скорее объём, чем давление, могут иметь погрешности в отношении изменений температуры, если она не сохраняется на постоянном уровне. Для горизонтальных цилиндрических резервуаров, масломерной линейки или поплавкового уровнемера шкалы должны быть как следует проградуированы.

            Примеры измерительных приспособлений:

· Цистерны с известными объёмами

· Поплавковые уровнемеры

· Манометр (аналоговый)

· Манометр (цифровой)

Рис. 2.

Такие же приёмы применимы к расчёту потреблённого угля, хотя процесс усложняется, если уголь хранится в шахте или свален на земле. Рис. 2 показывает примеры измерения количества угля в таких случаях.

3.2. Интегрирование поКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРЕНОСНЫХ измерителей

На рис. 3 представлен пример ГРАФИКА НАГРУЗКИ, полученного с помощью сложных измерительных приборов, таких как регистратор потребления энергии или ультразвуковой расходомер. Важность подобных диаграмм заключается в том, что они демонстрируют изменение количества потреблённой энергии за период времени. Эта информация помогает сравнить фактические изменения объёма потреблённой энергии с ожидаемыми, а также показывает, насколько успешно функционируют ручная и автоматическая системы управления. Определяя потенциальные возможности энергосбережения, графики нагрузки могут указывать на следующие факторы:

· Повреждения систем контроля;

· Системы контроля, управляемые операторами вручную;

· Различие эффективности электропотребления на различных рабочих сменах;

· Потери и утечки.

Графики потребления энергоносителей и воды должны быть включены в отчёты по энергоаудиту, так как они наглядно отражают существующие проблемы и, таким образом, выявляют конкретные пути экономии энергии.

Рис. 3

Расход энергии может также измеряться стационарными или переносными счётчиками посредством определения величины параметров, относящихся к потреблению энергии. Примерами таких параметров являются электрический ток, расход пара и наработка в часах. Для перевода этих параметров в единицы потребляемой энергии, необходимо знать такие параметры, как: напряжение, энтальпия парообразования или среднее потребление мощности во время работы.

       Опытный энергоаудитор по некоторым измеренным параметрам сможет определить энергетические потоки.

            Например, по измеренному току потребление электрической энергии можно рассчитать с помощью величины напряжения и коэффициента мощности.

При исследовании теплоиспользующего оборудования энергопотребление можно определить с помощью расчёта энтальпии подаваемого пара и возвратного конденсата.

Для оборудования, работающего с постоянным графиком нагрузки, одночасовые счётчики используются для определения общей величины потребления.

Потребление энергии также может быть измерено непрямым путём. Рассмотрим два самых часто используемых метода расчёта: регрессионного анализа и проверочного теста.

3.3. Регрессионный анализ

Этот метод представляет собой математический приём, основанный на сравнении изменений количества использованной энергии с изменениями другой переменной, от которой может зависеть потребление энергии. Например, можно сравнить величину потребления энергии в месяц с месячной выработкой на одном предприятии. Математический анализ разделяет объём потреблённой энергии на ПОСТОЯННУЮ НАГРУЗКУ (то есть на количество энергоносителя, необходимого для поддержания на предприятии нулевого уровня производства) и ПЕРЕМЕННУЮ НАГРУЗКУ (количество энергоносителя для производства каждой дополнительной единицы выпускаемой продукции). Регрессионный анализ также отражает изменение количества энергии при изменении переменной. Кроме того, он позволяет контролировать использование энергии и выявлять пути экономии.

На рис. 4 представлен общий вид типичного графика регрессионного анализа. Крестиками обозначены количество потреблённой энергии при соответствующем объёме произведённой продукции за определённый промежуток времени, например, за неделю или месяц. “Идеальной” прямой выделяют постоянную и переменную энергетическую нагрузку. Во многих случаях, в частности, когда расход энергии тщательно контролируется, такую прямую можно оценить на глаз. Однако, предпочтительней использовать точный математический метод “линейного регрессионного анализа”.

В табл. 1 показано, как постоянные и переменные составляющие расхода энергии связаны с различными переменными величинами, а также приведены характеристики постоянной и переменной нагрузки. Следует отметить, что любые потери, такие как утечка пара или утечка, вызванная плохой изоляцией труб, включаются в постоянные расходы. Иногда несколько переменных соотносят с одним источником энергии, поэтому энергоаудитор должен самостоятельно определить наиболее надёжную переменную. Для этого по отношению к каждой альтернативной переменной применяется регрессионный анализ, а затем определяется наиболее приемлемое соотношение двух видов данных. Однако чаще всего это решение основывается на здравом смысле.

Иногда применяют “мультипликативный регрессионный анализ”, то есть сравнивают величину использованной энергии с несколькими переменными сразу. Однако такие ситуации встречаются редко.

Рис. 4

Таблица 1

*  -  Градусо-дни – величина того, сколько требуется энергии для отопления помещений.

3.3. ПРОВЕРОЧНЫЙ ТЕСТ

Метод проверочного теста основан на наблюдении за изменением УРОВНЯ энергопотребления после выключения приборов. В сети, где несколько пользователей энергии подключены к одному счётчику, этот приём используется для нахождения количества энергии, используемой одним или группой потребителей.

Если несколько энергопотребителей запитаны от одного измеряемого источника, индивидуальное потребление энергии каждым из потребителей может измеряться путём включения и выключения различных нагрузок и последующим наблюдением за изменением величины энергопотребления.

Рассмотрим как проверочный тест используется для выявления величины энергопотребления одной из двух установок, присоединённых к одному электросчётчику (рис. 5). В этом примере МГНОВЕННОЕ потребление электроэнергии рассчитывается путём определения частоты оборотов вращающегося диска в электросчётчике.

Проверочные тесты также применимы к другим типам счётчиков, например, к газовым и паровым. Хотя в таких счётчиках нет вращающихся дисков, частоту оборотов которых можно измерить, мы можем проследить время, за которое переместится стрелка счётчика. Таким образом, принцип остаётся тот же, хотя период  снятия показаний может продлиться.

Для получения точных результатов проверочных тестов мы должны быть уверены в том, что энергопотребление тестируемого оборудования находится на нормальном уровне и не изменяется в течение периода тестирования, например, автоматическими системами управления.

Рис. 5

Вывод

Установка 1, Средняя нагрузка = 90 кВт

Установка 2, Средняя нагрузка = 30 кВт

Другие примеры использования проверочных тестов:

Электроснабжение производственного оборудования и освещения

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - Влияние почвы на здоровье и продуктивность сельскохозяйственных животных.

Когда производственный процесс останавливается (например, во время обеда или в конце рабочего дня), освещение на несколько минут остаётся включённым. При условии, что выключено всё оборудование производственного помещения, привязанное к одному счётчику, вы сможете точно определить количество электроэнергии, потребляемой освещением.

Сжатый воздух

Когда производственный процесс останавливается и нет потребности в сжатом воздухе (например, в случае применения пневматических систем управления) оставьте воздушные компрессоры включёнными. Потребляемая компрессорами энергия укажет на размер утечек сжатого воздуха. Если включение/выключение компрессоров контролируется, вам следует измерить время загруженности/незагруженности компрессоров, чтобы оценить уровень потерь воздуха и количество потреблённой электроэнергии.

Проверочные тесты обычно наиболее эффективны при включении всего оборудования и отключении затем различных нагрузок в различные интервалы времени. Данная система не всегда срабатывает в обратном направлении, так как некоторые энергопользователи (а именно, флюоресцентные лампы, двигатели, системы сжатого воздуха) потребляют больше энергии при включении, чем в период операционного процесса.

Проверочные тесты применимы исключительно в отношении оборудования, потребляющего на протяжении тестирования постоянное количество энергии. Например, автоматическое включение и отключение оборудования в период тестирования (холодильники) может дать ошибочный результат.