Контрольная работа по "Основам энергосбережения"

Первый эффект энергосбережения связан с возможностью не сооружать новые топливные  базы, инфраструктуры топливообеспечения, энергопроизводящие источники, сети транспорта и распределения энергоносителей. Производство электрической и тепловой энергии на электростанциях, в котельных оказывает весьма существенное вредное воздействие на окружающую среду, которое заключается в выбросе в атмосферу вредных веществ, тепловом загрязнении окружающей среды, повышении радиоактивного фона, отчуждении земли под энергообъекты. Доставка энергии потребителям связана с отчуждением значительных территории, нарушением природных ландшафтов, среды обитания животных и птиц, электромагнитными излучениями и акустическими шумами отлипни электропередачи ультра- и сверхвысокого напряжения. 'Кроме того, неизбежен риск нарушений нормального функционирования энергетических объектов и комплексов, возникновения на них чрезвычайных ситуаций и аварий, последствия которых при современных мощностях энергоустановок и интенсивности энергопотоков могут носить глобальный характер.

В настоящее  время электростанции Беларуси работают на мазуте и природном газе, при  сжигании которых в атмосферу  поступают газообразные токсичные  выбросы окислов серы SO₂ и азота NO_x, а также мелкие твердые частицы золы (порошкообразного негорючего остатка, образующегося при полном окислении горючих элементов, термического разложения и обжига минеральных примесей).

Вторым важнейшим экологическим эффектом энергосбережения является снижение антропогенных выбросов парниковых и загрязняющих газов за счет экономии энергии, внедрения новых энергосберегающих технологий и оборудования в производствах указанных отраслей экономики.

Вредные для  человека и природы антропогенные  выбросы в атмосферу могут перемещаться в воздушных потоках на громадные расстояния. В конце 1977г. в городе Киото был подписан протокол об уменьшении эмиссии парниковых газов, диоксида серы и др. в 2010 г. по сравнению с 1990 г. в среднем на 5%, и с целью выполнения этой задачи были распределены задания в процентном отношении среди государств.

Третьим эффектом энергосбережения является сохранение гидросферы. Беларусь имеет густую речную сеть, десятки тысяч водоемов: озер разной величины, прудов., водохранилищ. Однако водообеспеченность общим стоком на одного жителя в республике составляет 6,4 км³,  что в 3 раза ниже, чем в целом по СНГ. Использование воды на производственные и хозяйственно-бытовые цели неуклонно растет. Основными источниками загрязнения водоемов и водотоков вредными веществами и избытками тепла являются энергоёмкие производства предприятий черной, цветной металлургии, химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной, легкой промышленности, бытовые сточные воды.

Основные направления  решения этой проблемы:

1. Снижение  доли энергоемких технологий  во всех отраслях экономики, внедрение энергосберегающих технологий и оборудования. Кроме указанных экологических эффектов более совершенные энергосберегающие технологии обеспечивают качество, конкурентоспособность продукции, лучшие условия труда на производстве, комфортные условия быта населения. Обеспечивая лучший режим энергопотребления во времени, уменьшая риск аварийных ситуаций, переход на новые технологии способствует экологическому равновесию.

2. Безотходное  и малоотходное производство, утилизация  вторичных энергетических ресурсов (ВЭР). Безотходное производство предполагает такую организацию, при которой цикл «первичные сырьевые ресурсы - производство - потребление - вторичные сырьевые ресурсы» построен с рациональным использованием всех компонентов сырья, всех видов энергии и без нарушения экологического равновесия.

 

 

 

3. Широкое использование возобновляемых источников энергии, спектр и значимость которых для каждой страны и региона определяется местными условиями.

4. Изменение топливного баланса - максимальное применение местных видов топлива. Для нашей республики речь может идти о древесине, прежде всего отходах деревообрабатывающей промышленности, лесозаготовок, санитарных рубок леса, а также о городских отходах.

5. Поиск новых,  альтернативных видов топлива,  новых принципов получения, передачи, преобразования энергии, при которых  полезный эффект достигался бы  при минимальном загрязнении  биосферы.

6. Международное нормативно-правовое  регулирование пользования природными ресурсами, в том числе энергетическими, и мониторинг энергетического загрязнения биосферы.

 

 

Задача 3

Определить расход тепла  на отопление здания и рассчитать экономию условного топлива за отопительный сезон, если полный наружный строительный объем здания V_н (м³), наружная температура t_н ۫С, внутренняя t_вн ۫С. Удельная отопительная характеристика здания при tн=-30  ۫С определяется:

q¹о = а/⁶√V_н,

где а – постоянный коэффициент

1) для кирпичных зданий  с толщиной стен в 2,5 кирпича  с двойным остеклением окон а=1,9;

1а) с остеклением из  стеклопакетов а=1,3;

2) для блочных зданий  с двойным остеклением а=2,6;

2а) с остеклением из  стеклопакетов а=2,2.

Экономию условного топлива  рассчитать только между вариантами 2 и 1а (а=2,6; и а=1,3;). Продолжительность  отопительного сезона 7 месяцев. Исходные данные для решения задачи выбирать из таблицы 3.

Исходные данные:

V_н (м³) = 50 000; t_вн ۫С = 24; t_н ۫С = -22; а = 1,94 1,34 2,6; 2,2; Ψ=1,17.

Определим удельную отопительную характеристику при tн=-30  ۫С:

1. для кирпичных зданий с толщиной стен в 2,5 кирпича с двойным остеклением окон

q₀’ = 1,9/⁶√50000 = 0,31 Вт/м³*град

      1а) с остеклением из стеклопакетов

q₀’ = 1,3/⁶√50000 = 0,21 Вт/м³*град

2. для блочных зданий с двойным остеклением

q₀’ = 2,6/⁶√50000 = 0,43 Вт/м³*град

       2а) с остеклением из стеклопакетов

q₀’ = 2,2/⁶√50000 = 0,36 Вт/м³*град.

Затем определим удельную отопительную характеристику с учетом поправки:

1а) с остеклением из  стеклопакетов

q₀ = 1,17 *0,21 = 0,2457  Вт/м³*град

2)для блочных зданий с двойным  остеклением

q₀ = 1,17 *0,43 = 0,5031  Вт/м³*град.

Потери тепла зданием определяются:

1а) с остеклением из  стеклопакетов

Q =  0,2457*50000 (24-(-22))*10-3 = 565,11 к Вт

2)для блочных зданий с двойным  остеклением

Q =  0,5031*50000 (24-(-22))*10-3 = 1157,13 к Вт.

∆Q = 1157,13 – 565,11 = 592,02 кВт

Расход  условного топлива на отопление  здания определяется:

1а) с остеклением из  стеклопакетов

В _у.т. = 565,11/29300 *3600 = 69,433 кг/ч

2)для блочных зданий с двойным  остеклением

В _у.т. = 1157,13/29300 *3600 = 142,17 кг/ч

Экономия  условного топлива, за счет повышения  требований к теплоизоляции стен зданий определяется:

∆ В _у.т. = = 592,02/29300*3600 = 72,74 кг/ч

Экономия  при продолжительности отопительного  сезона 7 месяцев

∆ В год = 72,74 * 7 * 30 * 24 = 366609,6  кг/сезон

Вывод: за счет увеличения термического сопротивления стен экономия условного  топлива составила 366609,6  кг/сезон. Т.е. потери тепла здания значительно уменьшились, следовательно расход условного топлива на отопление здания также снизился.

Литература:

 

1. Поспелова Т.Г. Основы энергосбережения.- Мн.: «Технопринт», 2000.-353с.
2. Теплоиспользующие установки в текстильной промьшленности: Учеб. пособие/ Е.А.Ганин, С.Д. Корнеев, И.П. Корнюхин, В.И.Щербаков;/Под общ. ред. Е.А.Ганина.- М.; Легпромбытиздат, 1989.-390с.