петруша / УМК ЭнЭфф / диск УМК ЭнЭф / 3
7.1. Энергия и законы термодинамики
[269, Valero, 2007]
Процессы энергоаудита и энергетического обследования промышленных предприятий играют важнейшую роль в получении достоверной картины использования энергии, необходимой для целенаправленной деятельности по повышению энергоэффективности. Как правило, аудит предполагает составление материальных, энергетических и эксергетических балансов, на основе которых могут быть предложены рекомендации по минимизации потерь и/или оптимизации энергоэффективности. Общие свойства энергии и законы ее превращения, а также закономерности обмена энергией между системами изучаются в разделе физики, называемом термодинамикой. В настоящем приложении приводится краткое изложение основных понятий и законов термодинамики, уделяющее особое внимание областям, значимым в контексте оптимизации энергопотребления и энергоэффективности промышленных предприятий. Более подробно с основами термодинамики можно ознакомиться в учебниках для высших учебных заведений (см. список литературы в разделе 7.1.4.1).
Содержание
- Предисловие
- 1. Статус настоящего документа
- 2. Мандат на подготовку настоящего документа
- 3. Значимые нормативно-правовые положения Директивы КПКЗ и определение НДТ
- Область применения
- 1.2. Понятие энергии и законы термодинамики
- 1.2.1. Энергия, теплота, мощность и работа
- 1.2.2.4. Диаграммы свойств
- 1.3.5. Значимость систем и границ систем
- 1.3.6. Другие используемые термины
- 1.3.6.1. Первичная энергия, вторичная энергия и конечная энергия
- 1.3.6.2. Теплота сгорания топлива и КПД
- 1.5.2. Другие существенные вопросы, заслуживающие рассмотрения на уровне установки
- 1.5.2.1. Документирование используемых подходов к отчетности
- 1.5.2.2. Внутреннее производство и потребление энергии
- 1.5.2.3. Утилизация энергии отходов и газа, сжигаемого в факелах
- 1.5.2.6. Интеграция энергосистем
- 1.5.2.7. Неэффективное использование энергии из соображений устойчивого развития и/или повышения энергоэффективности предприятия в целом
- 2.2. Планирование и определение целей и задач
- 2.2.1. Постоянное улучшение экологической результативности и вопросы воздействия на различные компоненты окружающей среды
- 2.3. Энергоэффективное проектирование (ЭЭП)
- 2.3.1. Выбор технологии производственного процесса
- 2.6. Поддержание и повышение квалификации персонала
- 2.7. Информационный обмен
- 2.8. Эффективный контроль технологических процессов
- 2.8.1. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
- 2.9. Техническое обслуживание
- 2.10.2. Оценки и расчеты
- 2.15. Энергетические модели
- 2.15.1. Энергетические модели, базы данных и балансы
- 2.16. Сравнительный анализ
- 3. Технологии, которые следует рассматривать для обеспечения энергоэффективности на уровне энергопотребляющих систем, процессов и видов деятельности
- 3.1. Сжигание
- 3.1.1. Снижение температуры дымовых газов
- 3.1.2. Рекуперативные и регенеративные горелки
- 3.1.5. Выбор топлива
- 3.1.8. Сокращение потерь тепла через отверстия печей
- 3.2. Паровые системы
- 3.2.1. Общие свойства пара
- 3.2.4. Методы эксплуатации и управления технологическим процессом
- 3.2.8. Оптимизация расхода пара в деаэраторе
- 3.2.11. Теплоизоляция паропроводов и конденсатопроводов
- 3.2.12. Реализация программы контроля состояния конденсатоотводчиков и их ремонта
- 3.2.13. Сбор и возврат конденсата в котел
- 3.3.1. Теплообменники
- 3.3.2. Тепловые насосы (в т.ч. механическая рекомпрессия пара)
- 3.4. Когенерация
- 3.4.1. Различные методы когенерации
- 3.4.2. Тригенерация
- 3.5. Электроснабжение
- 3.5.1. Компенсация реактивной мощности
- 3.5.3. Оптимизация систем электроснабжения
- 3.6.1. Энергоэффективные двигатели
- 3.7. Системы сжатого воздуха
- 3.7.1. Оптимизация общего устройства системы
- 3.7.3. Высокоэффективные электродвигатели
- 3.7.5. Утилизация тепла
- 3.7.7. Техническое обслуживание фильтров
- 3.7.10. Создание запаса сжатого воздуха вблизи потребителей с существенно варьирующим уровнем потребления
- 3.8. Насосные системы
- 3.9.2.2. Повышение эффективности существующей вентиляционной системы
- 3.10. Освещение
- 3.11. Процессы сушки, сепарации и концентрирования
- 3.11.2. Механические процессы
- 3.11.3. Методы термической сушки
- 3.11.3.1. Расчет энергозатрат и КПД
- 3.11.3.4. Перегретый пар
- 3.11.4. Радиационная сушка
- 4. Наилучшие доступные технологии
- 4.1. Введение
- 4.2. Наилучшие доступные технологии обеспечения энергоэффективности на уровне установки
- 4.2.1. Менеджмент энергоэффективности
- 4.2.3. Энергоэффективное проектирование (ЭЭП)
- 4.2.4. Повышение степени интеграции технологических процессов
- 4.2.9. Мониоринг и измерения
- 4.3. Наилучшие доступные технологии обеспечения энергоэффективности энергопотребляющих систем, технологических процессов, видов деятельности и оборудования
- 4.3.1. Сжигание
- 4.3.10. Освещение
- 4.3.11. Процессы сушки, сепарации и концентрирования
- 5.2. Сжатый воздух как средство хранения энергии
- 6. Заключительные замечания
- 6.1. Временные рамки и основные этапы подготовки настоящего документа
- 6.2. Источники информации
- 6.3. Степень консенсуса
- 6.4. Пробелы и дублирование информации. Рекомендации по дальнейшему сбору информации и исследованиям
- 6.4.1. Пробелы и дублирование информации
- 6.5. Пересмотр настоящего документа
- Источники
- Глоссарий
- 7. Приложения
- 7.1. Энергия и законы термодинамики
- 7.1.1.Общие принципы
- 7.1.1.1.Описание систем и процессов
- 7.1.2. Первый и второй законы термодинамики
- 7.1.2.1. Первый закон термодинамики: баланс энергии
- 7.1.3. Диаграммы свойств, таблицы свойств, базы данных и программы
- 7.1.3.1. Диаграммы свойств
- 7.1.3.3. Источники неэффективности
- 7.1.4. Использованные обозначения
- 7.2. Примеры термодинамической необратимости
- 7.2.1. Пример 1. Дросселирование
- 7.6. Пример подхода к поступательному развитию инициатив в сфере энергоэффективности: «совершенство в производственной деятельности»
- 7.7. Мониторинг и измерения
- 7.7.1. Количественные измерения
- 7.7.2. Оптимизация использования энергоресурсов
- 7.9. Сравнительный анализ
- 7.9.1. Нефтеперерабатывающие заводы
- 7.9.6. Распределение энергозатрат и выбросов CO2 между различными видами продукции в сложном последовательном процессе
- 7.10. Примеры к главе 3
- 7.10.1. Паровые системы
- 7.10.2. Утилизация отходящего тепла
- 7.11. Мероприятия на стороне потребителя
- 7.13. Сайт Европейской комиссии, посвященный вопросам энергоэффективности и Национальные планы действий государств-членов
- 7.15. Оптимизация транспортных систем
- 7.15.3. Улучшение упаковки с целью оптимизации использования транспорта