Determinarea necesarului de energie

DETERMINAREA NECESARULUI DE ENERGIE.BALANTELE ENERGETICE SI BILANTUL ENERGETIC

Asigurarea consumului curent de energie impune stabilirea necesarului de energie atat pe total, cat si pe fiecare fel de energie in parte. Acest lucru se realizeaza prin intocmirea balantelor energetice .

La nivelul unei intreprinderi industriale se intocmesc balante energetice partiale si o balanta energetica generala. Din randul balantelor energetice partiale pot fi amintite balanta energiei electrice, a aerului comprimat, a apei calde si a aburului si balanta combustibilului. Pe baza datelor continute in balantele partiale se intocmeste balanta energetica generala .

Prin balantele energetice se stabilesc, pe de o parte, necesarul de energie pentru diferiti consumatori, iar pe de alta parte, sursele de acoperire a acestui necesar. La stabilirea necesarului se va tine seama de toate destinatiile de folosire si anume : pentru scopuri tehnologice, ca forta motrice, pentru incalzit, iluminat etc. .

Pentru determinarea necesarului de energie folosita in scopuri tehnologice se folosesc normele de consum progresive elaborate in functie de unitatea de produs sau pe o ora de functionare a utilajului folosit pentru obtinerea produsului. Dupa criterii speciale se determina normele de consum si pentru celelalte destinatii, cum sunt consumul folosit ca forta motrice, pentru incalzit, iluminat s.a. .

Pentru calculul necesarului de energie pot fi folosite diferite metode, in raport cu felul energiei si destinatia de consum a acesteia .

Determinarea cantitatii totale de energie electrica necesita stabilirea consumului folosit pentru scopuri tehnologice, ca forta motrice, pentru iluminat, incalzit, ventilatie, transport s.a. .

Necesarul de energie electrica consumata in scopuri tehnologice se calculeaza pe baza folosirii unei relatii de calcul de forma urmatoare :

in care :

Ne_t - reprezinta necesarul de energie electrica pentru scopuri tehnologice ;

Q_i - cantitatea de executat din produsul "i" ;

nc_i - norma de consum de energie electrica pentru produsul "i" .

O astfel de relatie de calcul se foloseste, de pilda, spre a stabili necesarul de energie electrica pentru obtinerea otelului in cuptoarele electrice, a aluminiului, a cuprului, a acidului azotic s.a.

Stabilirea necesarului de energie electrica folosita ca forta motrice pentru actionarea diferitelor masini si utilaje se face folosind relatia urmatoare :

in care :

Ne_fm - reprezinta necesarul de energie electrica folosita ca forta motrice ;

N_m - numarul masinilor de acelasi tip care urmeaza a fi actionate ;

T_f - timpul mediu de functionare a unei masini in perioada considerata ;

n_c - norma de consum de energie electrica pe ora de functionare a masinii

(in kWh);

K_s - coeficientul de simultaneitate a folosirii masinilor de acelasi fel ;

R_m - randamentul motorului electric ;

K_p - coeficientul de corectie tinand seama de pierderile de energie electrica din

retea .

Calculul necesarului de energie electrica consumata ca forta motrice se poate face si cu ajutorul formulei urmatoare :

 

In aceasta formula Ne_fm, T_f, K_s, K_p si R_m au semnificatiile aratate anterior .

P_i - reprezinta puterea instalata a motoarelor electrice (in kW) ;

K_i - coeficient de incarcare a utilajelor .

Pentru masinile - unelte,calculul necesarului de energie se face dupa urmatoarea relatie:

unde:

Pit - reprezinta puterea totala instalata a motoarelor (Kw);

Fpl - fondul de timp planificat de functionare a masinilor - unelte (ore);

Ks - coeficientul de simultaneitate a functionarii motoarelor;

Fp - factorul de putere;

Rm - randamentul motoarelor;

Kp - coeficientul de pierderi in retea.

Determinarea necesarului de energie electrica pentru iluminat se face folosind o relatie de calcul de tipul urmator :

in care :

Ne_i - reprezinta necesarul de energie electrica pentru iluminat (in kWh) ;

P_i - puterea instalata a becurilor de la toate punctele de iluminat ;

T_i - tipul de iluminat in perioada considerata ;

K_s - coeficientul de simultaneitate ;

p - procentul de pierderi de energie electrica in retea .

Tinand seama de necesarul de energie electrica pe fiecare destinatie de consum in parte se poate stabili urmatoarea relatie de calcul pentru necesarul total de energie electrica :

 

in care :

Ne_t, Ne_fm, Ne_i - au semnificatiile cunoscute ;

Ne_total - necesarul total de energie electrica ;

Ne_inc - necesarul de energie electrica pentru incalzit ;

Ne_v - necesarul de energie electrica pentru ventilatie ;

Ne_a - necesarul de energie electrica pentru alte scopuri .

Dupa metode specifice se calculeaza necesarul si pentru celelalte feluri de energie. Astfel, de pilda, necesarul de abur se calculeaza pentru scopuri tehnologice si ca forta motrice. Calculul necesarului folosit in scopuri tehnologice se face ca si la energia electrica, ca produs intre cantitatea de productie de executat si norma de abur pe unitatea de produs. In vederea stabilirii necesarului de abur folosit ca forta motrice, pentru actionarea, de pilda, a ciocanului de forja sau a preselor, se poate folosi o relatie de forma urmatoare :

in care :

Na_fm - reprezinta necesarul de abur folosit ca forta motrice, in tone ;

n - numarul ciocanelor sau preselor de forja ;

T - timpul de functionare, in ore ;

Kf - coeficientul de folosire a timpului de functionare ;

Cof - consumul orar de abur pentru actionarea ciocanelor (in kg) ;

Cop - pierderea orara de abur in retea (in kg) .

Dupa metode asemanatoare se calculeaza si necesarul de aer comprimat.

Intreprinderea industriala este o mare consumatoare de combustibil, fie pentru scopuri tehnologice, fie pentru incalzit. In vederea intocmirii balantei combustibilul trebuie calculat in prealabil necesarul pentru fiecare destinatie in parte .

Determinarea necesarului de combustibil pentru scopuri tehnologice se face dupa metoda cunoscuta, ca produs intre cantitatea de productie si norma de combustibil pe unitatea de productie .

In vederea stabilirii necesarului de combustibil pentru incalzit se poate folosi urmatoarea relatie de calcul :

  

in care :

Nci - reprezinta necesarul de combustibil pentru incalzit ;

V - volumul interior al incaperilor care trebuie incalzite ;

nz - numarul zilelor de incalzire ;

ng - numarul de grade cu care trebuie ridicata temperatura incaperilor prin incalzire, tinand seama de temperatura medie a aerului de afara si temperatura ce trebuie mentinuta in interior ;

K - coeficientul de transformare din combustibil conventional in combustibil real. Acest coeficient se calculeaza ca raport intre puterea calorica a combustibilului conventional (7000 kcal) si puterea calorica a combustibilului real pentru care dorim sa determinam necesarul ;

nc - norma de consum de combustibil conventional necesara ridicarii temperaturii cu un grad Celsius, intr-o zi, la 1000m³ volum al incaperilor .

Dupa determinarea necesarului de energie pe fiecare fel in parte, intreprinderea industriala trebuie sa adopte masurile necesare pentru asigurarea curenta a consumatorilor cu energie potrivit graficelor de consum .

Pentru analiza proceselor de transformare si folosire a energiei care au loc in conturul unui proces de productie si evidentierea posibilitatilor de rationalizare si economisire a energiei trebuie sa se intocmeasca si sa se utilizeze bilanturile energetice .

Prin conturul bilantului energetic se intelege volumul instalatiilor la care se refera bilantul, constand din suprafata conventionala inclusa, care cuprinde limitele instalatiilor fata da care se considera intrarile si respectiv iesirile de energie .

Bilantul energetic se prezinta, de regula, sub forma tabelara, in partea stanga evidentiindu-se toate componentele intrate si generate de contur prin reactii exotermice, cu efectuarea totalurilor pe feluri de energie, iar in partea dreapta - toate componentele energiilor utile folosite in interiorul conturului, cele livrate in afara acestuia spre a fi folosite in alte contururi si toate componentele pierderilor de energie.

Prin intocmirea bilantului energetic pentru un anumit contur, prin calculele si masuratorile efectuate trebuie sa se verifice urmatoarea ecuatie generala :

Ei = Eu + Ep + El

in care :

Ei - reprezinta suma energiilor intrate si/sau produse in cadrul conturului ;

Eu - suma energiilor utile ;

Ep - suma pierderilor de energie ;

El - suma energiilor livrate in afara conturului in scopul folosirii in alte procese .