Подтема 2. Расчетный анализ энергетических потоков и балансов

Анализ энергетических балансов предприятий невозможен без их количественной оценки.
Рассмотрим расчетные зависимости для определения основных составляющих в приходно-расходных балансах.

Расход электроэнергии технологическим оборудованием
W = Σ (Nном . kи . T), кВт . ч
Nном – номинальная потребляемая мощность технологического оборудования, кВт
kи – коэффициент использования мощности электродвигателя
T- время использования технологического оборудования, ч
Расход электроэнергии

Расход электроэнергии на освещение
Wосв. = Σ(Руст. . T) . 10-3, кВт . ч Σ(Руст.) – суммарная электрическая мощность установленных в помещении светильников, Вт
T – время использования освещения, ч
Расход электроэнергии

Замена установленных источников света на более экономичные и эффективные источники позволяет получить экономию электроэнергии, которая рассчитывается по формуле:
∆W = (Σ Руст – Σ Рзам) . T, кВт . ч,
Σ Руст и Σ Рзам – суммарная мощность установленных ранее и заменяемых осветительных приборов, кВт
Расход электроэнергии

Годовой экономический эффект применения более эконо-мичных осветительных приборов и имеющих отличный от установленных ламп срок службы в общем виде рассчитывается по формуле:
Эосв = (Σ Руст – Σ Рзам) . Tгод . Цэл +
( Суст . Tгод/Tуст - Сзам . Tгод/Tзам) . nзам , руб.
Tгод– время работы осветительных приборов за год, ч
Цэл – тариф на электроэнергию, руб. / кВт . ч
Суст и Сзам – стоимость установленных и заменяемых ламп, руб./шт.
Tуст и Tзам – срок службы установленных и заменяемых ламп, ч/год
nзам – количество заменяемых ламп, шт.
Расход электроэнергии

Расход тепла на отопление
Qот = q0 . V (tвн – tнар) . Т . 10-6 , Гкал
q0 – отопительная характеристика здания, ккал/м3 . ч . град
V – внешний объем здания, м3
tвн и tнар –температура внутри и снаружи здания, С
Т – время за рассматриваемый период, ч
Расход тепла и теплосодержание оставляющих материальных и тепловых балансов

Расход тепла на вентиляцию
Qвент = qв . V . (tвн – tнар) . Т . 10-6 , Гкал qв = m Св (Vв/V) – вентиляционная характеристика здания, ккал/м3 . ч . град
m – кратность воздухообмена, 1/ч
Св – теплоемкость воздуха, ккал/м3 . град
Vв – вентилируемый объем, м3
Расход тепла и теплосодержание оставляющих материальных и тепловых балансов

Теплосодержание материальных потоков
Qм = М . с . t . 10-6 , Гкал
М – материальный (масса или объем) поток, кг или м3
с – массовая или объемная теплоемкость, ккал/(кг . град) или ккал/(м3 . град)
t – температура потока, С
Расход тепла и теплосодержание оставляющих материальных и тепловых балансов

Выработанная тепловая энергия на тепловых электростанциях и котельных
Qвыр = В . Qн . η . Т . 10 -6, Гкал
В – часовой расход топлива, кг/ч или м3/ч
Qн - низшая рабочая теплота сгорания, ккал/кг или ккал/м3
η – кпд котла
Т – время работы , ч
Расход тепла и теплосодержание оставляющих материальных и тепловых балансов

Потери тепла с уходящими газами на единицу расхода топлива
Qух = Вух . Cух . Тух . 10-6 , Гкал
Вух – расход дымовых газов на 1 м3 или 1 кг топлива, м3/м3 или кг/м3
Cух – теплоемкость уходящих газов, ккал/(м3 . град)
Тух – температура уходящих газов, С
Расход тепла и теплосодержание оставляющих материальных и тепловых балансов

Теплота фазовых и химических превращений
Qп = М . r . 10-6 , Гкал
М – расход материального потока за рассматриваемый промежуток времени, м3 или кг
r – удельная теплота фазовых превращений или удельная химическая энергия, ккал/м3 или ккал/кг
Расход тепла и теплосодержание оставляющих материальных и тепловых балансов

Тепловой эквивалент электрической энергии
Q = 0,86 . W . 10-3 , Гкал
W - количество потребленной электрической энергии за рассматриваемый период времени (день, месяц, год), кВт.ч
Соотношения между единицами измерения теплоты
1 Вт = 0,86 ккал/ч 1 ккал/ч = 1,163 Вт
Условное топливо есть топливо, теплота сгорания которого равна Qут = 29,33 МДж/кг или 7000 ккал/кг
29,33 . 103 МДж/тут = 8,141 . 103 кВт .ч/тут = 7 Гкал/тут
Единицы измерения топливно-энергетических ресурсов

Единицы измерения топливно-энергетических ресурсов
В - расход конкретного вида топлива, м3 (т);
Qнр - низшая теплотворная способность, ккал/м3 (кг);
Qут =7000 ккал/кг - теплота сгорания условного топлива.
Расчет расхода условного топлива исходя из расхода реального топлива

1 Дж = Н*м = кг*м2/с2 = 1 Вт*с
1 Вт*ч = 60 х 60 = 3600 Дж
1 кДж = (1/3600) * 1000 =0,2777… Вт*ч
1 кал = 4,1868 Дж
1 ккал = (4,1868/3600) х 1000 = 1,163 Вт*ч
7000 ккал = 7000 * 1,163 = 8141 Вт*ч = 8,141кВт*ч
7000 ккал = 1000 грамм у.т.
1 кВт*ч = 1000/8,141 = 122,835032551… грамм у.т.
1 Гкал = 1000 * 1,163 *122,835… = 142, 857142857… кг у.т.
Единицы измерения топливно-энергетических ресурсов