Примеры, подтверждающие эффективность данной технологии

Рассмотрим солнечный коллектор для горячего водоснабжения: установка горячего водоснабжения (на базе плоских солнечных коллекторов «Viessmann» Vitosol 100F SV1).

На основании данных технической документации производителя (завода-изготовителя) определим вырабатываемую гелиосистемой тепловую мощность, пересчитав ее в энергоресурсы вырабатываемые другими традиционными источниками тепловой энергии.

Технические данные, необходимые для дальнейших расчетов, взяты из паспортов оборудования и представлены в таблице 2.

Таблица 1. Технические данные из паспортов оборудования

Марка гелиосистемы	Кол-во коллекторов, шт.	Площадь полезная, м2	Получаемая мощность Qксут, кВт*ч/сут (июнь)
Солнечная установка горячего водоснабжения (на базе плоских солнечных коллекторов «Viessmann» Vitosol 100F SV1)		110,4	570,3

Часовая тепловая мощность солнечной коллекторной установки равна:

Q_к^ч= 570,3/24ч = 23,8 кВт = 0,02043 Гкал

В качестве аналога примем котлоагрегат СТГ Классик- 0,4.

и представлены в таблице 3.

Таблица 2. Технические данные из паспорта оборудования

Марка котла	Теплопроизводительность котла номинальная, Гкал/ч	Номинальный расход газа на котел, м3/ч
СТГ Классик- 0,4	0,344

 

Часовой расход газа на выработку 0,02043 Гкал

V_г^ч= 43*0,02043/0,344 = 2,6 м³/ч

Экономия топливного газа за месяц при использовании солнечной установки горячего водоснабжения (на базе плоских солнечных коллекторов «Viessmann» Vitosol 100F SV1) составит:

V_г^м= 2,6*720ч = 1872 м³

 

Использование энергии солнца для подогрева воды на ГВС позволяет снизить затраты на эксплуатацию объекта и повысить его энергетическую эффективность.

 

Критерий отбора объекта по ИИЭФ:

Безусловное отнесение к объектам с высокой энергетической эффективностью.

Нормативно-технический документ:

Технический паспорт, проектный показатель, гарантийный показатель по договору.

 

Приложение №1.7.

Наименование объекта: Двигатели внутреннего сгорания (газопоршневые агрегаты) с зажиганием от свечи для передвижной или стационарной аппаратуры (кроме двигателей для транспортных средств), работающие на: попутном нефтяном газе; биогазе; металлургических газах (доменный, коксовый, конвертерный).

Код ОКОФ 142911110

Обоснование высокой энергетической эффективности объектов с указанием нормативно-технического документа, подтверждающего отнесение объекта к энергетически эффективному оборудованию:

Использование в качестве топлива вторичных ресурсов: попутного нефтяного газа; биогаза; металлургических газов.

Газопоршневой двигатель-генератор ГДГ 100 предназначен для выработки электроэнергии, используя в качестве топлива попутный нефтяной газ с низким содержанием метана (20% и выше) и низким давлением перед двигателем (0,02 МПа и выше).

ГДГ 100 способен вырабатывать до 500 кВт электроэнергии и 500 кВт тепловой энергии (от утилизатора выхлопных газов) в зависимости от состава попутного газа. Так при содержании в попутном газе метана 30% ГДГ 100 вырабатывает 380 кВт электроэнергии. Аналогичные ГДГ (в т. ч. импортного производства) на таком составе газа либо не работают совсем, либо вырабатывают в два раза меньшую мощность по причине возникновения детонации и высоких температур выхлопных газов.

При работе двигателя часть механической энергии тратится на сжатие топливной смеси, работу против сил трения, работу по перекачке смазочных и охлаждающих жидкостей, на выработку электричества и на приращение кинетической энергии рабочего тела. Часть тепловой энергии тратится на теплопотери. Эти факторы снижают КПД и ведут к увеличению расхода топлива. сновными факторами, влияющими на порядок КПД, являются работа расширения , работа сжатия и подводимая теплота . Остальные факторы, как правило, имеют величины, составляющие от нескольких процентов до долей процента от величины основных факторов. Величина КПД определяется в первую очередь степенью сжатия , причем ее величиной определяется порядок КПД. Калорийность топлива неоднозначно влияет на КПД, так как тепловые потери приводят к снижению КПД. Нагрев двигателя, приводящий к нагреву топливной смеси в начале сжатия приводит к снижению количества поступающего топлива и может привести к снижению КПД. С другой стороны, повышение начальной температуры смеси, может привести к увеличению получаемой работы при расширении. Увеличению степени сжатия в бензиновых двигателях препятствует возможность детонации при самовоспламенении топливной смеси в процессе сжатия в моменты, значительно предшествующие достижению верхней мертвой точки. Детонация не только снижает мощность, но и может привести к разрушению двигателя. В силу этого КПД дизельных двигателей выше, т.к. в них достигаются более высокие степени сжатия. Даже при одинаковых степенях сжатия КПД машин с наличием фазы изобарного горения топливной смеси при расширении оказывается выше КПД машин с изохорным горением смеси.

Преимущества применения двигателей внутреннего сгорания, работающих на: попутном нефтяном газе; биогазе; металлургических газах:

• Возможность работы при низком давление газа;

• Возможность работы на газе с низким содержанием метана;

• Низкий уровень вредных выбросов;

• Низкая стоимость эксплуатации двигателя.

Постановлением Правительства РФ от 8 ноября 2012 г. N 1148 определен порог утилизации попутного нефтяного газа на нефтегазовых месторождениях - не ниже 95%. Внедрение и эксплуатация настоящего оборудования обеспечивает существенное повышение доли использования ПНГ.

Критерий отбора объекта по ИЭЭФ:

Безусловное отнесение к объектам с высокой энергетической эффективностью.

Нормативно-технический документ:

Технический паспорт, проектный показатель, гарантийный показатель по договору.

Газе

 

 

Приложение №1.8.

Наименование оборудования: Установки газотурбинные энергетические и приводные, работающие на попутном нефтяном газе и/или биогазе.

Код ОКОФ: 14 2911132

 

142911130 – Установки газотурбинные (турбины газовые)

142911131 Установки газотурбинные энергетические

142911132 Установки газотурбинные приводные

142911134 Установки газотурбинные технологические

 

Обоснование высокой энергетической эффективности объектов с указанием нормативно-технического документа, подтверждающего отнесение объекта к энергетически эффективному оборудованию:

Использование в качестве топлива вторичных ресурсов: попутного нефтяного газа; биогаза.

Обоснование по применению критерия отбора объекта по ИЭЭФ доля попутного нефтяного газа, сжигаемого в факелах ИЭЭФ не более 4,6 процента.

Постановлением Правительства РФ от 8 ноября 2012 г. N 1148 определен порог утилизации попутного нефтяного газа на нефтегазовых месторождениях - не ниже 95%. Внедрение и эксплуатация настоящего оборудования обеспечивает повышение доли использования ПНГ.

Таблица. Газотурбинные утилизационные установки, работающие на попутном нефтяном газе и/или биогазе.

 

№п/п	Наименование объекта	Критерий отбора объекта по ИЭЭФ	Обоснование высокой энергетической эффективности объекта, обоснование выбора ИЭЭФ и критерия отбора объекта по ИЭЭФ
	Установки газотурбинные приводные	КПД при номинальной мощности: не менее 70 % (до 2,5 МВт); не менее 80 % (более 2,5 МВт) или доля попутного нефтяного газа, сжигаемого в факелах ИЭЭФ - не более 4,6 процента	Повышение доли использования ПНГ приводит к эффективному использованию ТЭР. В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 8 ноября 2012 г. N 1148 (документ 1) доля утилизации попутного нефтяного газа должна быть не ниже 95%. Выполнение данного критерия должно быть подтверждено отчетом по фактическому балансу использования газа, направляемого в государственные органы контроля добычи нефти, газа и минеральных ресурсов (документ 2).

 

Критерий отбора объекта по ИЭЭФ:

Безусловное отнесение к объектам с высокой энергетической эффективностью.

Нормативно-технический документ:

Технический паспорт, проектный показатель, гарантийный показатель по договору.

 

Примечание:

• Постановлением Правительства Российской Федерации от 16.04.2012 N 308 "Об утверждении перечня объектов, имеющих высокую энергетическую эффективность, для которых не предусмотрено установление классов энергетической эффективности" утвержден перечень объектов, имеющих высокую энергетическую эффективность, для которых не предусмотрено установление классов энергетической эффективности.

В Перечне приведены индикаторы энергетической эффективности (далее - ИЭЭФ), как правило, отражающие удельный расход энергии в единицах условного топлива, определяемые в соответствии с технической документацией производителя.

На сегодняшний день в технической документации производителей в явном виде значения ИЭЭФ не указываются, кроме того, в Перечне для ряда объектов ИЭЭФ установлен как эксплуатационный показатель, который может быть определен только в ходе работы оборудования и осуществления технологического процесса. Например, согласно позиции 27 Перечня код ОКОФ 142911131.

• Постановление от 8 ноября 2012 г. n 1148. Об особенностях исчисления платы за выбросы загрязняющих веществ, образующихся при сжигании на факельных установках и (или) рассеивании попутного нефтяного газа

П. 3. Установить предельно допустимое значение показателя сжигания на факельных установках и (или) рассеивания попутного нефтяного газа в размере не более 5 процентов объема, добытого попутного нефтяного газа.

 

Перечень объектов и технологий, которые относятся к объектам высокой энергетической эффективности в зависимости от применяемых технологий и технических решений и вне зависимости от характеристик объектов, осуществление инвестиций в создание которых является основанием для предоставления инвестиционного налогового кредита (утв. постановлением Правительства РФ от 29 июля 2013 г. № 637).

10. Двигатели газопоршневые приводные, работающие на попутном нефтяном газе: замена электропривода на газопоршневой привод для компрессоров вакуумных компрессорных станций небольшой мощности дает энергосберегающий эффект за счет возможности использования дополнительного объема попутного нефтяного газа.

 

 

Приложение №1.9.

Наименование объекта: Воздухоразделительная установка безрегенерационного типа (с блоком комплексной очистки).

Код ОКОФ 14 2912121/14 2912122

Обоснование высокой энергетической эффективности объектов с указанием нормативно-технического документа, подтверждающего отнесение объекта к энергетически эффективному оборудованию:

Достигается существенно более энергетически эффективное производство продуктов разделения воздуха за счет повышения коэффициента их извлечения. Задачей охлаждения является снижение температуры сжатого воздуха до температуры, при которой еще возможна качественная очистка от влаги, диоксида углерода и взрывоопасных примесей, и ниже. Это обусловлено теплофизическими и адсорбционными свойствами цеолита, которым заполнен блок комплексной очистки. В случае превышения данной температуры воздух, прошедший некачественную обработку, поступает в блок разделения с вышеуказанными примесями, что приводит к снижению доли ожижаемого воздуха и качественного состава конечного продукта. Воздухоразделительные установки предназначены для получения газообразного и жидкого кислорода и азота из атмосферного воздуха методом глубокого охлаждения по циклу высокого давления с детандером или без детандера по схеме двукратной или однократной ректификации (в зависимости от типа установки).

Установка может использоваться в комплекте с оборудованием воздухообрабатывающим и агрегатами вентиляционными приточными при утилизации тепла отходящих газов в системах кондиционирования и воздушного отопления. Здесь реализуются схемы рекуперативного и регенеративного теплообмена, а таже теплонасосные системы трансформации тепловой энергии.

Установка комплектуется энергоэффективным компрессорным оборудованием производства ведущих мировых брендов Siemens, MAN, Atlas Copco, Ingersol Rand, Samsung. Другое роторное оборудование, которым комплектуются ВРУ, производится ведущими европейскими компаниями. Компания "АВТОГЕНМАШ" имеет большой ассортимент воздухоразделительных установок: азотная установка; кислородная установка; генератор азота; генератор кислорода; адсорбционная установка. Газоразделительные генераторы производят из атмосферного воздуха кислород с большой чистотой более 95%. Кислород извлекают через адсорбцию (поглощение, всасывание). А также создают азот в газообразном состоянии с чистотой свыше 99%.

Воздухоразделительная установкапредназначена для производства газообразного и жидкого азота и кислорода из атмосферного воздуха.
Качество вырабатываемого воздухоразделительной установкойкислорода, соответствует требованиям, предъявляемым к кислороду, применяемому в медицинских целях.

Таблица. Технические характеристики воздухоразделительной установки АжКж-0,06-1.

Характеристики	Показатели
Производительность
газообразный кислород, м3/час
газообразный азот, м3/час
жидкий кислород, кг/час
жидкий азот, кг/час
Чистота продуктов разделения, % объема
кислород	99,7
азот	99,9
Давление продуктов разделения, МПа (кгс/см2)
газообразный режим	20 (200)
жидкостный режим	0,1 (1,0)
Потребляемая мощность, кВт
Размеры помещения для монтажа установки, кроме рампы, м
длина	9,7
ширина	3,6
высота	3,2
Масса, кг*

* - масса одного контейнера составляет 15,4 тонны. Общая масса, соответственно, 30,8 тонны

 

Примечание: "Перечень объектов и технологий, которые относятся к объектам высокой энергетической эффективности в зависимости от применяемых технологий и технических решений и вне зависимости от характеристик объектов, осуществление инвестиций в создание которых является основанием для предоставления инвестиционного налогового кредита" (утв. постановлением Правительства РФ от 29 июля 2013 г. № 637). п. 28. Воздухоразделительная установка безрегенерационного типа (с блоком комплексной очистки) - современные установки за счет конструктивных особенностей и применения блоков комплексной очистки имеют удельный расход воздуха на 10 - 15 процентов ниже.

 

Критерий отбора объекта по ИЭЭФ:

Безусловное отнесение к объектам с высокой энергетической эффективностью.

Нормативно-технический документ:

Технический паспорт, проектный показатель, гарантийный показатель по договору.

 

 

Приложение №1.10.

Наименование оборудования: Аппараты теплообменные спиральные и пластинчатые.

 

Код ОКОФ 142919200

 

Обоснование высокой энергетической эффективности объектов с указанием нормативно-технического документа, подтверждающего отнесение объекта к энергетически эффективному оборудованию:

Теплообменный аппарат - устройство для передачи теплоты от горячей среды к холодной. Теплообменные аппараты могут иметь самые разнообразные назначения -- паровые котлы, конденсаторы, пароперегреватели, приборы центрального отопления и т. д. Теплообменные аппараты в большинстве случаев значительно отличаются друг от друга как по своим формам и размерам, так и по применяемым в них рабочим телам. Несмотря на большое разнообразие теплообменных аппаратов, основные положения теплового расчета для них остаются общими.

Повышение показателей энергетической эффективности: компактность, малые гидравлические сопротивления и значительная интенсивность теплообмена при повышенных скоростях теплоносителей: коэффициент теплопередачи в 3-4 раза больше, чем в кожухотрубных, соответственно в 3-4 раза поверхность пластинчатых теплообменников меньше, чем кожухотрубных.

По способу передачи тепла теплообменные аппараты делят на поверхностные и смесительные. В поверхностных аппаратах рабочие среды обмениваются теплом через стенки из теплопро­водного материала, а в смесительных аппаратах тепло передается при непосредственном перемешивании рабочих сред.

Непрерывно действующие рекуперативные теплообменники в большинстве случаев можно отнести к категории аппаратов, работающих с установившимся тепловым режимом. По конструктивному оформлению теплообменники непрерывного действия могут быть:

 

змеевиковыми;

секционными;

кожухотрубчатыми;

ребристыми;

пластинчатыми;

пластинчато-ребристыми;

прокатно-сварными;

сотовыми.

Теплообменные аппараты предназначены для проведения процессов теплообмена при необходимости нагревания или охлаждения технологической среды с целью ее обработки или утилизации теплоты.

 

Теплообменная аппаратура составляет весьма значительную часть технологического оборудования в химической и смежных отраслях промышленности. Удельный вес на предприятиях химической промышленности теплообменного оборудования составляет в среднем 15–18 %, в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленностях 50 %. Значительный объем теплообменного оборудования на химических предприятиях объясняется тем, что почти все основные процессы химической технологии (выпаривание, ректификация, сушка и др.) связаны с необходимостью подвода или отвода теплоты.

 

Теплообменные аппараты можно классифицировать по следующим признакам:

 

по конструкции — аппараты, изготовленные из труб (кожухо-трубчатые, «труба в трубе», оросительные, погружные змеевико-вые, воздушного охлаждения); аппараты, поверхностность теплообмена которых изготовлена из листового материала (пластинчатые, спиральные, сотовые); аппараты с поверхностью теплообмена, изготовленной из неметаллических материалов (графита, пластмасс, стекла и др.);

по назначению — холодильники, подогреватели, испарители, конденсаторы;

по направлению движения теплоносителей — прямоточные, противоточные, перекрестного тока и др.

КПД пластинчатых теплообменников составляет 85-95 %, а занимаемая площадь в 3-4 раза меньше, чем для кожухотрубных.

В то же время пластинчатые теплообменники, оснащённые средствами автоматики, регулирования и надёжной арматурой, позволяют снизить количество теплоносителя, идущего на нагрев воды. А значит, и диаметры трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры, снизить нагрузки на сетевые насосы и, соответственно, уменьшить потребление электроэнергии и др.

Области применения разборных пластинчатых теплообменников:

энергетика;

отопление, вентиляция, кондиционирование;

холодильная техника;

судостроение;

машиностроение;

металлургия;

автомобилестроение;

химическая и нефтехимическая промышленность;

текстильная промышленность;

пищевая промышленность;

сахарная промышленность;

фармацевтическая промышленность;

целлюлозно-бумажная промышленность.

Преимущества спиральных теплообменников:

• Высокий коэффициент теплообмена достигающий 3820 ккал/м² × ч × ^oС, что в 2-3 раза выше, чем у трубчатых теплообменников.

• Надежная конструкция, благодаря герметизации каждого из двух проходов, встречные потоки не смешиваются.

• Спиральные теплообменники занимают гораздо меньшую площадь по сравнению с трубчатыми теплообменниками.

• Возможность работы со средами, содержащими мезгу, волокна, твердый осадок (до 20 %), а также с вязкими средами.

• Спиральные теплообменники отличаются компактностью, малыми гидравлическими сопротивлениями и значительной интенсивностью теплообмена при повышенных скоростях теплоносителей.

• Легкость доступа к внутренним поверхностям и каналам. Спиральные теплообменники удобны и доступны для технического обслуживания благодаря съемным крышкам. Достаточно снять крышки и доступ ко всей поверхности канала открыт для осмотра и чистки.

• Возможность работать со средами, имеющими температуру выше 200-300°С, что очень важно в химической промышленности.

Разборные пластинчатые теплообменники ГЕА Машимпэкс обладают высоким коэффициентом теплопередачи, удобны в эксплуатации и сервисе. Их конструкция предусматривает возможность изменения рабочих параметров за счет увеличения или уменьшения числа пластин. Благодаря применению различных материалов пластин и уплотнений разборные пластинчатые теплообменники могут применяться для различных жидких сред и пара, даже для соляной кислоты. Спиральные теплообменники применяются для особо загрязнённых сред, например, на коксохимическом производстве. Теплообменники со сварными кассетами HEATEX и GEABloc используются для высоких давлений и температур, допуская при этом возможность очистки. Сварные теплообменники используются для критических температур и давлений – от -200 до 950 С и до 100 атм.

Теплообменники Alfa Laval производит Alfa Laval, являющаяся лидером во многих производственных отраслях. В России интересы Alfa Laval представляет Альфа Лаваль Поток.

ООО Техэнергострой г.Ижевск (сокращенно ООО ТЭС) является производителем российских пластинчатых теплообменников ТИЖ. Производство пластинчатых разборных теплообменников является одним из приоритетных направлений деятельности ижевского предприятия ООО ТЭС.

Компания Sondex завоевала известность практически во всех частях мира. История Sondex началась в 1984 году в Дании. Специализация датской компании SONDEX A/S – разработка,производство и поставка пластинчатых теплообменных аппаратов и генераторов.

Компания Sondex завоевала известность практически во всех частях мира. История Sondex началась в 1984 году в Дании. Специализация датской компании SONDEX A/S – разработка,производство и поставка пластинчатых теплообменных аппаратов и генераторов.Компания Ридан - один из лидеров по изготовлению и продаже теплообменного оборудования в России.Ридан является эксклюзивным представителем компании «Sondex» на территории РФ.

Инженерные решения специалистов компании Трантер (Tranter), подкрепленные опытом десятилетий в бизнесе теплообменного оборудования, делают Теплообменники Tranter лидерами мировой индустрии по производству промышленных теплообменников.

Теплообменники позволяют существенно повысить эффективность использования отводимого тепла и применяются в технологических процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, атомной, холодильной, газовой и других отраслях промышленности, в энергетике и коммунальном хозяйстве.

Примечание: "Перечень объектов и технологий, которые относятся к объектам высокой энергетической эффективности в зависимости от применяемых технологий и технических решений и вне зависимости от характеристик объектов, осуществление инвестиций в создание которых является основанием для предоставления инвестиционного налогового кредита" (утв. постановлением Правительства РФ от 29 июля 2013 г. № 637). п.4. Аппараты теплообменные спиральные и пластинчатые - теплообменники указанного типа отличаются компактностью, малым гидравлическим сопротивлением и значительной интенсивностью теплообмена при повышенных скоростях теплоносителей. Коэффициент теплопередачи в 3 - 4 раза больше, чем в кожухотрубных, соответственно, в 3 - 4 раза поверхность пластинчатых теплообменников меньше, чем кожухотрубных.

 

Критерий отбора объекта по ИЭЭФ:

Безусловное отнесение к объектам с высокой энергетической эффективностью.

Нормативно-технический документ:

Технический паспорт, проектный показатель, гарантийный показатель по договору.

 

 

Приложение №1.11.

 

Наименование объекта: Частотно-регулируемый привод (ЧРП), станции управления с ЧРП.

Код ОКОФ 142929211/143120212

 

Частотно-регулируемый привод позволяет привести напорно-расходные характеристики насоса в соответствие к нагрузке и тем самым снизить затраты энергии на перекачку жидкости до 40-50 % за счет исключения потерь давления на устройстве дросселирования

 

Обоснование высокой энергетической эффективности объектов с указанием нормативно-технического документа, подтверждающего отнесение объекта к энергетически эффективному оборудованию:

 

Уменьшается потребление реактивной мощности в сетях электроснабжения, что ведет к снижению величины тока и, соответственно, потерь электроэнергии в линиях электропередачи и силовых трансформаторах

 

Потребляемая мощность насосных агрегатов и вентиляторов определяется напорно-расходными характеристиками. В существующих аналогах для получения необходимого давления в трубопроводе при заданном объеме перекачки жидкости используется дросселирование, что увеличивает затраты энергии в рабочем процессе.

 

Внедрение частотно-регулируемого привода позволяет привести напорно-расходные характеристики насоса в соответствие к гидравлическим характеристикам системы трубопроводов и тем самым снизить затраты энергии на перекачку жидкости до 40-50% за счет исключения потерь давления на устройстве дросселирования.

 

Примеры, подтверждающие эффективность данной технологии:

в условиях нестабильного (переменного) суточного режима эксплуатации управление подачей одной насосной установки может осуществляться тремя способами.