21 | 07 | 2019

Програма дисципліни «Основи енергозбереження»

Теплота згорання 1 т найбільш поширено в сільському господарстві видів палива: якісні нафтопродукти - 41,1...49,4 МДж-103, мазут - 39,14...41,15, природний газ 32,16...42,96, зжатий газ - 90,91...121,40, кам’яне вугілля - 23,82...35,59, буре вугілля - 10,54...27,63, торф, дрова - 7,60... 18,30, горючі сланци-19,60... 25,50 МДж-103.

В сільському господарстві користуються штучно створеними енергоносіями, наприклад паром, електроенергією, гарячою водою й т. д., потреба в яких також потрібно враховувати. Електроенергію можна розрахувати (в т у. т.) по формулі:

Де m - вид штучно створеного енергоносія; Rп - коефіцієнт переводу штучного енергоносія в умовне паливо;

Wп – потрібна витрата енергоносія в сільськогосподарському виробництві, кВт·год / кДж; кВт·год, кг і т. п.);ηи - коефіцієнт корисного використовування (к. к.в.) первинного енергоресурсу в сільськогосподарському виробництві.

Коефіцієнти перекладу еквівалентної енергії енергоносіїв в умовне паливо:

Електрична й механічна енергія – 0,123∙10-3 кВт ∙год;

Теплова енергія – 0,034∙10-5 кДж;використовуюча нормальна пара – 91,5∙10-6 кг.

Коефіцієнт ηи відображає ефективність використання первинних енергетичних ресурсів на всіх стадіях виробництва: в добуванні (ηд), при переправці (ηтр), переформуванні в інший вид енергії (ηг), його передачі ηп й розподілі (ηр), при користуванні споживачем (ηис). Величина ηи – може бути підрахована так:

ηИ= ηД · ηТр · ηГ · ηП · ηР · ηИс.

При виборі ж енергозберігаючої технології слід застосовувати методи їх порівняльної оцінки.

Всі джерела енергії ділять на дві групи: з обмежиними й практично необмежиними запасами. До першої групи віднесені всі енергоресурси, що не відновлюються (вугілля, сланці, нафта, природний газ) й електроенергія, одержувана за рахунок їх спалювання.

Друга група включає відновлюючі й вторинні енергоресурси, а саме: енергію вітру, променисту енергію сонця, енергію морських приливів й відливів, водостоків, не освоєних „великий енергетикою”, відходів виробництва. Їх використовування не приводить до виснаження запасів викопного палива. Враховуючи це, для вимірювання й визначення енергозберігаючої техніки й технології кожного технологічного процесу користуються формулою розрахунку потреби в енергоресурсах:

Де кв - коефіцієнт, що враховує частку не відновлюваних енергоресурсів, використаних в технологічному процесі; ωн − корисна витрата енергії в технологічному процесі на одиницю продукції, кДж.

Коефіцієнт кн для не відновлюваних видів палива й енергії, одержуваної від енергосистем, приймають =1; для відновлюваних й вторинних енергоресурсів, а також одержуваної за їх рахунок електроенергії − кн = 0; при комбінованих енергоносіях:

Кн = / ωН,

Де ωВ -- корисна витрата не відновлюваного енергоресурсу в ехнологічному процесі на одиницю продукції, кДж.

Наприклад: Визначити потребу в умовному паливі процеса по приготуванню гарячої води на молочно - товарній фермі, що дає 1200 т молока в рік, якщо для нагрівання води використовується 70 % електроенергії, одержуваної від енергосистеми (кн = 0,7; ηа = 0,28), і 30 % сонячної радіації, питома корисна потреба в тепловій енергії ωп = 0,252 •106 кДж/т.

Розв’язок: Питома потреба в умовному паливі складає, т:

.

Загальна для ферми Bу = 0,0215·1200 = 25,8 т.

В практиці часто корисна витрата енергії ωп – невідомий, але відома кількість енергоносія, що витрачається.

Коли порівняльні варіанти розрізняються дією на оточуюче середовище, то для усунення цих відмінностей потрібні додаткові енергоресурси.

У сфері навколишнього середовища сільське господарство в основному впливає на землю й воду. Наприклад, землю займають під різні забудови й відходи сільськогосподарського виробництва, а воду забруднюють хімікатами або витрачають для потреб сільського господарства й населення. Відповідно додаткові затрати енергоресурсів Вд складається з таких складових:

Вд == ∆Вз + ∆Вв,

Де ∆Вз - додаткова витрата енергоресурсів на відновлення землі;

∆Вв - ті ж, але води.

Додаткова витрата енергоресурсів ∆Вз встановлений із умови, що в дану годину практично вже відсутні вільні землі зручні для сільськогосподарського виробництва, й при відведенні орної ділянки під будівлі, споруди й т. д. потрібні

Енергозатрати на освоєння нових земель. Тому величину ∆Вз можна розраховувати так:

∆Вз == bнз · F · Eн,

Де bнз –питома витрата енергоресурсів на освоєння нових земель (меліорація, планування, розсіяння й т. д.). В середньому bнз =600 т у. т/га;

F-площа займаної території, га;

Eн - нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень в сільському господарстві.

Збільшення витрати води вимагає пере розподілення водних ресурсів країн за рахунок будівництва ірригаціонних систем. Потрібні для цього енергоресурси досягають питомої величини bнз =0,04 т у. т. на 1 м3 що доставляється в рік води. Загальна ж величина ΔВв буде:

∆Вв == bнз · Vв,