Повышение средних температур наружного воздуха и их колебания за последние 20 лет (подтверждением могут служить рекорды летних температур в нашей стране) существенно увеличивают потребность в кондиционировании воздуха в помещениях с длительным присутствием людей, особенно при их большом скоплении (магазины, зрелищные залы, учебные аудитории и т. п.). Процесс кондиционирования достаточно энергоемкий, однако рост благосостояния во многих республиках бывшего СССР, а также увеличивающаяся с каждым годом сложность физиологической адаптации организма человека к повышающимся температурам наружного воздуха обусловливают возможность и одновременно необходимость массового внедрения данных систем. При этом важно учитывать, что цены на электроэнергию в настоящее время сохраняются на достаточно высоком уровне и для владельцев жилья в течение ближайших лет будут только расти. Поэтому разработка новых способов существенного роста энергоэффективности процесса кондиционирования воздуха в помещениях представляет несомненный интерес. Один из таких способов – использование ламинарных или близких к ним подвижных слоев кондиционированного воздуха в ограниченной зоне работы или отдыха людей. Такой зоной, высотой около 1,0‒1,2 м от пола, в каждой квартире является, например, жилая комната (спальня), в которой при помощи простых воздухоподающих и воздухозаборных устройств создаются нормативные температурные условия. В случае сидячей работы людей высота зоны кондиционированного воздуха должна увеличиваться до 1,3‒1,5 м. В настоящее время уже установлено, что использование ламинарных или близких к ним воздушных потоков благодаря существенно пониженному теплообмену с окружающими нагретыми поверхностями позволяет уменьшать расход электроэнергии в два и более раз. Кроме этого, необходимо отметить простоту подобных систем. В частности, при современных системах контроля и управления кондиционированием воздуха в «обязанности» потребителей входит только установка на управляющем приборе исходных данных, касающихся непосредственно требуемых параметров микроклимата. При этом следует отметить отсутствие в настоящее время целостного научно-технического описания аэродинамических и теплообменных процессов в зоне кондиционирования. Даже в современных условиях для стран с резко континентальным климатом (Россия, Казахстан и др.) проблемой является выбор типа кондиционера для эффективного его использования в жаркие периоды лета. В общем, можно отметить, что все проблемы энергоэффективного применения кондиционеров необходимо решать комплексно.
Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика
2019. — Выпуск 4
Содержание:
Разработка методов расчета динамики изменения тепловых энергетических характеристик процесса ускоренной гидратации является одной из сложнейших задач теплоэнергетики. В статье рассмотрен новый метод расчета теплотехнических характеристик процесса, ориентированный на применение его в установках ускоренной гидратации, применяемых в производстве 3D-бетонных конструкций. При разработке метода использованы принципы клеточно-автоматного моделирования энергетических характеристик процесса тепловой обработки бетонов. Математический аппарат метода основан на конечно-разностном трехмерном уравнении теплопроводности, позволяющем учесть: пространственные размеры изделия из бетона, пространственное расположение опалубки, пространственное распределение нагревательных элементов и другие конструктивные особенности системы ускоренной гидратации за счет системы граничных и начальных условий. Входными параметрами используемых моделей являются плотности, теплопроводности, теплоемкости бетонной смеси и конструктивных элементов, входящих в технологическую оснастку изделия. Граничные и начальные условия позволят решать задачи моделирования для любой 3D-конструкции. Цель исследований – разработка метода расчета динамики изменения энергетических характеристик твердеющего 3D-изделия из бетона, подвергнутого тепловой обработке, на основе сеточной неравновесной теплофизической модели. Представлен формульный аппарат, позволяющий связать геометрические характеристики изделия и конечно-разностные уравнения теплопроводности с учетом источников тепловыделений. Предложен численный метод определения энергетических характеристик твердеющего 3D-изделия из бетона, подвергнутого тепловой обработке, заключающийся в вычислении в зависимости от времени тепловой обработки: теплоты, подведенной к изделию извне; теплоты, рассеянной в окружающую среду; выделившейся теплоты гидратации; аккумулированной в изделии теплоты с учетом геометрии изделия. Метод построен на основе сеточной трехмерной теплофизической модели, учитывающей неравновесность и систему граничных условий, отражающих специфику процесса в установках ускоренной гидратации бетонов. Выполнены расчеты функций энергетических характеристик, определяющих тепловую обработку, в зависимости от времени тепловой обработки для кубических 3D-изделий из бетона различного размера. Показано, что скорость изменения энергетических характеристик можно моделировать для изделий любой пространственной конфигурации.
Ключевые слова
В статье излагается новый метод определения состава древесного генераторного газа, получаемого в газогенераторах обращенного процесса газификации. Анализируются недостатки существующих расчетных методов, главным из которых является плохое согласование результатов расчетов с опытными данными. Обосновывается приоритет основных химических реакций, протекающих при газификации древесного топлива. Выделяются три активные зоны газификации: окислительно-восстановительная, восстановительная и зона взаимодействия продуктов газификации между собой и с углеродом топлива. Окислительно-восстановительная зона в общем случае состоит из двух подзон: в первой протекают реакции образования водяного газа, а вторая появляется при подаче в газогенератор избыточного воздуха. Предлагаемый метод расчета компонентов генераторного газа – это совокупность модифицированного балансового и добавленного методов расчета концентраций продуктов химических реакций по константам равновесия этих реакций в активных зонах газификации с различными температурами. В модифицированном балансовом методе рассматриваются первичные процессы превращения древесины и влажного воздуха в компоненты генераторного газа в первой подзоне окислительно-восстановительной зоны. Модифицированный балансовый метод основан на уравнениях материального баланса углерода, водорода, кислорода, влаги, азота и теплового баланса системы. В добавленном методе определяются концентрации компонентов генераторного газа во второй подзоне окислительно-восстановительной зоны, а также в восстановительной зоне и зоне взаимодействия продуктов газификации между собой и с углеродом топлива. Совокупность этих двух методов позволяет расчетным путем с большой точностью определять выход генераторного газа, концентрации его компонентов, расход топлива и воздуха, а также ряд других
Ключевые слова
Рассматриваются особенности проведения экономической диагностики предприятий энергетики в Республике Беларусь. Учет и анализ деятельности объектов энергосистемы в условиях формируемого рынка энергии требуют совершенствования подходов к экономическому мониторингу, что может быть обеспечено посредством комплексной системы экономической диагностики предприятия. Структура экономической диагностики представлена тремя элементами – экспресс-диагностикой, диагностикой банкротства и комплексной диагностикой экономического состояния, каждый из которых имеет свои цель и задачи исследования, состав анализируемой отчетности и проводимых аналитических процедур. Выбор методики проведения экономической диагностики также зависит от стадии жизненного цикла предприятия. Но основное влияние на проведение диагностики оказывает специфика вида экономической деятельности. В статье отражены особенности использования методик экспресс-диагностики, диагностики банкротства на основе многофакторных моделей и комплексной диагностики на предприятиях энергетики (на примере РУП-облэнерго). Проведенное исследование показало, что применение универсальных финансовых коэффициентов в экспресс-оценке и моделей оценки риска банкротства для отечественных предприятий энергетики не вполне подходит, так как эти методики не учитывают сложившуюся специфику структуры капитала организаций энергосистемы. Авторы приходят к выводу, что каждый из подходов к диагностике позволяет оценить лишь отдельные критерии состояния экономики организации. Для повышения эффективности аналитической работы на предприятиях энергосистемы необходимо совершенствование диагностических процедур с учетом технологических особенностей производства и влияния факторов внешней и внутренней среды, и только комплексная диагностика может дать всестороннюю объективную оценку деятельности предприятия на всех этапах его жизненного цикла.
Ключевые слова
Знания о характере изменения энергетической нагрузки не только во времени, но и в пространстве позволят добиться оптимальной структуры источников энергии в городе и тем самым сократить непроизводительные расходы энергоресурсов и повысить энергоэффективность. Изменение парадигмы развития систем энергоснабжения в сторону развития малой распределенной энергетики, интеллектуализации, управления спросом требует более точного понимания планируемых локальных нагрузок на территории города. В настоящее время получение таких данных все еще затруднительно, требует анализа многих источников и, следовательно, занимает немало времени. В статье описан возможный алгоритм формирования пространственно-временного профиля потребления энергоресурсов. В основе дезагрегирования нагрузки лежит пространственное распределение потребителей по территории города, оцениваемое с помощью плотности распределения площади зданий групп потребителей энергоресурсов. Размерность модели не ограничена как во временном, так и в пространственном разрешении: модель является гибкой и может быть адаптирована к различным случаям и местным условиям. Предложенный алгоритм применен к моделированию профиля потребления электрической энергии Санкт-Петербурга. В основе профиля – годовой график потребления электрической энергии в почасовом разрезе (8760 значений). Пространственное разрешение модели составляет от сотен метров до нескольких километров и зависит только от наличия исходных данных. В приведенном примере в качестве пространственной единицы используется деление территории города на административные районы (18 районов в Санкт-Петербурге). Полученные результаты показали свою логичность и соответствие эмпирическим наблюдениям.
Ключевые слова
Энергетика Республики Беларусь является одной из ключевых отраслей национальной экономики, эффективное развитие которой обеспечивает работу всего реального сектора экономики и сферы жилищно-коммунального хозяйства. Ввиду отсутствия в необходимом количестве собственных энергетических ресурсов страна подвержена влиянию факторов внутренних и внешних угроз, которые формируют энергетическую зависимость республики от поставок топливно-энергетических ресурсов извне, что ослабляет ее энергетическую безопасность. Основной страной – импортером топливно-энергетических ресурсов для Беларуси является Российская Федерация. В этой связи требует уточнения понятие энергетической безопасности с учетом внешних и внутренних угроз. В статье рассмотрены теоретические подходы к определению понятия энергетической безопасности, отмечены специфические особенности для стран-импортеров и стран-экспортеров. Уточнены основные угрозы энергетической безопасности для Республики Беларусь, выявлены причины их возникновения и последствия – как для предприятий топливно-энергетического комплекса, так и для потребителей энергии. Для определения уровня энергетической безопасности наиболее оптимальным является индикативный метод оценки, который подразумевает собой выделение параметров и показателей развития и функционирования топливно-энергетического комплекса, его подсистем и объектов, а также потребителей энергии, характеризующих состав, глубину и территориальные рамки реализации угроз энергетической безопасности, ее уровень. Проанализированы в динамике индикаторы основных направлений энергетической безопасности, определены их уровни по периодам. Выделены направления энергетической безопасности, которые в наибольшей и наименьшей степени подвержены угрозам. Предложен комбинированный подход для определения объектов энергетической безопасности. Дано авторское определение энергетической безопасности.