Лекция 6

Энергонезависимые здания и дома с низким потреблением энергии.

Это возможно при трех условиях:

• Хорошая изоляция (пассивный метод);
• Использование солнца, тепла грунта, тепловые насосы;
• Возможность аннулирования тепловой энергии.

Учет и регулирование потребления энергии.

Учет, контроль и приборный анализ эффективности расходов энергоресурсов. Повышение эффективности производства продукции и услуг требует от руководства предприятия организации эффективного использования различных ресурсов, включая энергетические. Для этого необходимо наладить контроль и учет за расходованием всех видов энергоресурсов.

Методы измерения количества топлива зависят от его агрегатного состояния, Измеряются масса твердого топлива, объем, массовый или объемный расход жидкого и газообразного топлива.

Масса топлива определяется с помощью разнообразных конструкций весов. При хранении жидкого топлива с помощью уровнемеров или манометров измеряется уровень в емкостях.

В связи со значимостью уменьшения потерь теплоты на всех стадиях ее производства и потребления измерение температуры приобретает первостепенное значение. По-прежнему находят применение стеклянно-жидкостные термометры, принцип действия которых основан на том, что рабочая жидкость с изменением температуры меняет свой объем. Температурный диапазон этих приборов составляет от -200 до +650 ºС.

В современных измерительных системах измерение температуры производится с помощью термопреобразователей, в основе которых лежит эффект Зеебека.

Чувствительные положительные элементы могут изготавливаться из платинородия, хромеля, меди, железа, а отрицательные – платины, алюмеля, константана.

Наряду с термопреобразователями широкое применение для измерения температуры находят термометры сопротивления. Они изготавливаются из металлов: медь, платина, никель. Выпускаются электронные термометры с индикацией ее на жидкокристаллическом дисплее.

Для измерения температур поверхностей удобными в использовании являются инфракрасные пирометры и тепловизоры. В этих приборах лучистый поток от измеряемого объекта проходит через оптическую систему и «фокусируется» на термоэлементе, где происходит преобразование первичного сигнала в электрический. С помощью инфракрасных пирометров измеряют локальные или усредненные по ограниченной площади температуры. Диапазон измерения температур может составлять от -50 до +800 ºС.

1). Первый метод определения расхода теплоты основан на уравнении теплового баланса:

Q=Gc_р(t_г-t_x),

где Q – количество потребляемой теплоты, Дж; G=Vρ – массовый расход теплоносителя, кг/с; c_р – теплоемкость теплоносителя, Дж/(кг·ºС); t_г, t_x – температуры теплоносителя соответственно на входе и выходе потребителя, ºС; V - объемный расход теплоносителя, м³/с; ρ – плотность теплоносителя, кг/м³.

2). Второй метод учета теплоты применяется при индивидуальном расчете за теплоту в системах отопления. Он основан на регистрации количества испарившейся жидкости за отопительный сезон, которое связано с использованной теплотой. Относительно реперной температуры 20 ºС автоматически рассчитывается количество потребляемой теплоты.

В бытовом секторе налаживается учет расхода и горячей и холодной воды. Для этих целей используются тахометрические счетчики (объемные расходомеры), которые работают по принципу турбины.

Широкое распространение получили также электромагнитные расходомеры. Принцип их работы основан на том, что при наложении магнитного моля напряженностью В на поток электропроводной жидкости, движущейся в канале с диаметром D и со скоростью ω, разность потенциалов U на секции с электродами определяется следующей зависимостью:

U=B ω d,

где d – расстояние между электродами.

Электрический сигнал, получаемый от расходомера, с помощью процессора преобразуется в значение расхода теплоносителя.

Широко применяются также ультразвуковые расходомеры. Принцип их работы заключается в том, что ультразвуковой сигнал проходит с различной скоростью в направлении потока и против течения.

Объемный расход рассчитывается по формуле

V=WF,

где F - площадь сечения канала, W – средняя скорость потока.

Кроме того, возможен дистанционный сбор и обработка данных измерений. C помощью этой системы определяется расход теплоты на отопление и расход горячей и холодной воды в системе водоснабжение.

Для организации оптимального процесса сжигания топлива измеряется состав дымовых газов. Измерения проводятся с помощью газоанализаторов. В настоящее время все большей популярностью пользуются электронные газоанализаторы, позволяющие получать оперативную информацию, необходимую для регулирования и настройки топливосжигающих установок. Простейшие приборы определяют лишь концентрации О₂ и СО₂, а универсальные – дополнительно измеряют концентрации NO, NO₂, SO₂, температуру, скорость, давление и выдают значение коэффициента избытка воздуха.

До недавнего времени наиболее распространенными были индукционные счетчики электрической энергии.

В последнее время индукционные счетчики электрической энергии заменяются электронными, с более высокой точностью измерений и без механических элементов. Имеются модификации многотарифных счетчиков, которые стимулирую потребление электроэнергии в ночное время.

В системах транспортировки и потребления энергоносителей – горячей воды, пара, природного газа, сжатого воздуха и других – могут быть течи. Потери энергоносителя снижают КПД систем передачи и потребления. Для обнаружения течей используются течеискатели, в основе которых лежат различные принципы работы.

Регулирование потребления энергии. Регулирование количества потребляемой энергии может осуществляться ручным способом и использованием автоматики.

Под автоматическим регулированием понимается поддержание постоянным или изменяющимся по определенному закону физического параметра.

Дата добавления: 2015-06-27