Энергоэффективность – настоящее и будущее холодильного дела(10.09.2012)
В условиях ежегодно растущего дефицита энергоресурсов и роста цен на энергоносители мировое сообщество ищет любые пути сокращения энергопотребления и потерь энергии при ее передаче от производителя к потребителю. В целом подобные программы выполняются в рамках повышения энергоэффективности промышленного и бытового оборудования и технологических процессов при сокращении энергопотребления.
В прикладном смысле энергоэффективность можно определить как возможность получить больший положительный эффект от работы оборудования при меньших энергозатратах.
Наиболее последовательно и планомерно борьбу за энергоэффективность ведут страны ЕС, где этой проблеме придан статус государственной важности, ибо она является значительным скрытым энергоресурсом, который уже сейчас с успехом используется для развития промышленного потенциала. Решение задачи борьбы за энергоэффективность обеспечивается и регулируется хорошо продуманными нормами, регламентами и директивами.
В рамках этих документов, по мнению специалистов, энергоэффективность способствует достижению трех целей энергетической политики ЕС:
-
повышению энергобезопасности стран;
-
снижению депрессивного воздействия на экологию от использования энергоресурсов;
-
повышению конкурентоспособности всех видов промышленности и сельскохозяйственного производства.
Наиболее важными директивами ЕС в области энергоэффективности и энергосбережения являются:
Меры по повышению энергоэффективности и энергосбережения входят в число главных принципов глобальной энергетической безопасности и развития взаимодействия нашей страны и ЕС. На международном уровне эти вопросы курирует Международное энергетическое агентство (МЭА) и Европейская экономическая комиссия ООН.
Большим тормозом повышения энергоэффективности в нашей стране является высокая энергоемкость оборудования и технологических процессов, которая превышает Европейский уровень в 3-4 раза, в то время как именно она определяет цену жизни и потенциал развития современного государства. С этим обстоятельством в нашей стране намечено бороться в рамках программы Энергетической стратегии на период до 2020 года, основой которой является снижение удельных затрат на производство и использование энергоресурсов за счет оптимизации их потребления, применения энергосберегающих технологий и оборудования, сокращения всех видов энергопотерь.
Основным документом в этой области в странах ЕС является Директива «Зеленая книга» по сокращению энергопотерь на 20% до 2020 года, принятая еще в 2005 году.
Хорошо известно, что на предприятиях, связанных с хладопотреблением более 60% энергозатрат поглощает энергоемкий процесс выработки холода. По данным специалистов, основной вклад в потребление холода для пищевых производств вносят процессы производства, технологической обработки и хранения продукции, что составляет три четверти указанных выше затрат. Следовательно, для повышения энергоэффективности и сокращения энергопотерь следует в первую очередь решать вопросы эффективного использования энергоресурсов на выработку холода.
Из иностранных поставщиков энергоэффективного холодильного оборудования в нашей стране известны такие компании, как Johnson Controls, например, своими каскадными системами с диоксидом углерода и агрегатами типа ChillPAC с минимальной заправкой аммиака; GEA Grasso - поршневыми компрессорами V – образного типа; BITZER - серией коммерческих компрессоров типа ECOLINE, а также Danfoss и Guntner некоторыми видами своей продукции и др.
«Высшим пилотажем» в области энергоэффективности оборудования и систем хладоснабжения можно назвать зарубежную практику компьютерного расчета и моделирования энергоэффективности и энергосбережения действующих и проектируемых производств. Подобная работа осуществляется, начиная с процесса проектирования, последующего пуска в эксплуатацию, а также при эксплуатации с целью управляемого регулирования (мониторинга) процесса для достижения эффекта максимальной энергоэффективности. Данные операции являются основой энергетического менеджмента любого современного энергопотребляющего предприятия. Мероприятия по повышению энергоэффективности и сокращению энергозатрат экономически выгодны, ибо по данным (МЭА) каждый доллар вложений в этой области приносит прибыль в 4 доллара через 3-4 года работы предприятия.
На практике оценку энергоэффективности по основному показателю – снижению энергозатрат можно проводить как с привлечением математического аппарата (эмпирических формул), или в простейшем случае, например, для холодильного оборудования путем сравнения реальных холодильных коэффициентов, либо с помощью экспертных оценок. В зависимости от сложности оборудования и системы в целом, а также с учетом пожеланий заказчика оценка энергоэффективности может быть как поверхностной, так и более тщательной, углубленной.
К сожалению, в практике отечественных компаний, зачастую вместо работ по энергосбережению затраты на перерасход электроэнергии включаются в себестоимость продукции, отчего страдают кошельки потребителей и снижается конкурентоспособность товара на рынке.
Основой грамотного выбора энергоемкого оборудования в развитых странах зарубежья является количество электроэнергии, потребляемой в течение года эксплуатации с учетом сезонных колебаний. Этот критерий становится актуальным и для нашей страны, ибо по ценам на электроэнергию мы вплотную приблизились к странам Запада. Например, по уровню цен в 2011 году на электроэнергию для промышленных предприятий мы близки к США - 5,91 цента за киловатт и 6,88 цента, соответственно.
На практике, для разработки и реализации конкретных мероприятий по повышению энергоэффективности холодильного оборудования работающего, реконструируемого или вновь строящегося предприятия необходимо проводить его энергоаудит или экспертизу. Общий алгоритм подобных мероприятий приведен на рис.1.
Рис.1. Алгоритм анализа энергоэффективности оборудования и систем.
Пренебрежение данным алгоритмом и принятие волевого решения о закупке холодильного оборудования с позиции «что дешевле» приводит, как правило, к значительным потерям при последующей эксплуатации. Аналогичные потери наблюдаются и при ошибочном, некорректном подборе «недоразмеренного» оборудования, опять же, с «благими» намерениями сокращения первичных затрат. По данным специалистов длительная (до 10 лет) эксплуатация теплообменного оборудования (воздухоохладителей, конденсаторов и др.) с характеристиками на 15-20% ниже заявленных в каталоге или в контрактном предложении приводит к потерям в 15-17 раз большим, чем первичный ценовой выигрыш на стоимости дешевого оборудования.
Итогом использования холодильного оборудования с эксплуатационными характеристиками реально ниже, чем заявленные поставщиком в предложениях, являются значительные издержки в течение жизненного цикла оборудования. Кроме того, это приводит к отрицательным последствиям для экологии из-за увеличенного энергопотребления, которое связано с большими выбросами СО2, при выработке перерасходованной энергии.
Таким образом, разумный подход к закупке холодильных машин должен основываться не столько на закупочной цене, сколько на учете эксплуатационных расходов на протяжении хотя бы годового, а в идеале всего жизненного цикла оборудования.
Какие же практические рекомендации дают специалисты-холодильщики и аналитики по энергоаудиту для повышения энергоэффективности и сокращения энергопотерь холодильных агрегатов и систем?
Важнейшими факторами, влияющим на энергоэффективность, являются правильный выбор:
-
типа холодильного оборудования для конкретных производственных условий (промышленного или коммерческого);
-
системы хладоснабжения (централизованной либо дискретной);
-
схемы охлаждения (прямого или с промежуточным хладоносителем);
-
вида хладагента (аммиака, диоксида углерода либо фреона);
-
корректный подбор соотношения температур испарения и конденсации (Разница между ними должна быть как можно меньше. Известно также, что повышение температуры испарения на 1°С дает экономию энергозатрат на 3-4%);
-
минимизация теплопритоков в охлаждаемое пространство.
В области промышленного холода повышения энергоэффективности и снижения энергозатрат можно достичь нижеследующим образом:
-
использовать энергоэффективные и высокопроизводительные промышленные компрессоры открытого, сальникового типа, а не полугерметичные агрегаты (Это позволит существенно сократить энергопотребление установок и системы хладоснабжения в целом);
-
использовать частотные вариаторы вращения роторов компрессоров, а также частотные преобразователи для насосов и вентиляторов холодильного оборудования;
-
применять природные хладагенты вместо синтетических фреонов (Это устранит зависимость от закупки дорогих зарубежных хладагентов и позволит снизить энергозатраты);
-
применять преимущественно испарительные конденсаторы (особенно на юге страны) для снижения температуры конденсации хладагента (Это позволит снизить установленную мощность холодильного оборудования при сохранении необходимой холодопроизводительности, а также уменьшить энергопотребление в процессе эксплуатации);
-
использовать систему «free cooling» с сухими охладителями для промежуточного хладоносителя в холодное время года (Это позволяет экономить энергозатраты за счет снятия части нагрузки с холодильных агрегатов);
-
осуществлять оттайку воздухоохладителей горячими парами хладагента вместо использования высокоэнергоемких ТЭНов;
-
использовать для подогрева грунта под низкотемпературными камерами хранения теплоту рекуперации - нагрев теплоносителя теплотой конденсации хладагента (Аналогичную систему с успехом применяют для получения горячей (до 60°С) воды для технических нужд или отопления помещений. Срок окупаемости подобных блоков рекуперации составляет 1,5 – 2 года);
-
тщательно подбирать оптимальную для каждой конкретной установки или комплекса хладоснабжения систему автоматизации и контроля.
Мероприятия по энергоэффективности и энергосбережению дают неизменно положительный результат как экономический, так и экологический и работают на прибыль и деловой имидж заказчика.
Правила использования материалов сайта
|
|
