Niższe rachunki za energię
Niemal w każdej firmie poprawa efektywności
energetycznej może przynieść realne korzyści finansowe – przekonują
audytorzy. W formie przewodnika przedstawiają kilkadziesiąt sposobów jak
to zrobić, począwszy od oświetlenia, przez klimatyzację, ogrzewanie,
chłodzenie, silniki i sprężarki, aż po automatyzację, opomiarowanie i
wykorzystanie energii odpadowej.
Rosnące
ceny energii wpływają na wyższe koszty ponoszone na media energetyczne.
Wzrost kosztów stanowi kolejny czynnik motywujący do poszukiwania
sposobów na poprawę efektywności energetycznej w przedsiębiorstwie.
Energia, której nie zużyjemy, kosztuje nas przecież najmniej. Nie ma
jednak uniwersalnej metody, na podstawie której można wskazać typowe
działania gotowe do wdrożenia w każdej firmie. Istnieją jednak typowe
obszary, od których warto rozpocząć analizy.
Celem audytu
energetycznego jest lokalizacja nieefektywnego wykorzystywania energii,
szczególnie w obszarach znaczącego zużycia. Wyniki analiz pozwalają na
określenie realnych możliwości poprawy efektywności energetycznej w
przedsiębiorstwie i ustalenie strategii inwestycyjnej na kolejne lata.
Na podstawie wstępnej analizy można określić więc przede wszystkim
które obszary produkcji odpowiadają za najwyższe koszty mediów. Podstawą
rzetelnej analizy jest odpowiednie rozpoznanie procesów, instalacji,
wykorzystywanych urządzeń oraz technik ich eksploatacji. Dopiero
zrozumienie sposobów i celów wykorzystania energii pozwala na określenie
czy sposób wykorzystania energii w przedsiębiorstwie jest prawidłowy.
Jaką energię zużywamy?
Kluczowym
aspektem są wykorzystywane w przedsiębiorstwie nośniki energii.
Efektywność wykorzystania energii może zależeć przede wszystkim od tego,
czy jest ona zużywana bezpośrednio, czy przetwarzana w inną, pożądaną
formę energii. Zgodnie z prawami termodynamiki przetwarzanie energii
zawsze wiąże się z powstawaniem strat.
Energia elektryczna może
być wykorzystywana bezpośrednio (np. silniki, oświetlenie) oraz jako
medium pośrednie, służące do wytworzenia innych nośników energii, jak
np. sprężone powietrze, chłód lub ciepło. Często te ostatnie nośniki
mają niebagatelne znaczenie dla przeprowadzanych procesów produkcyjnych.
W tych przypadkach zdecydowanie łatwiej utracić kontrolę nad poprawnymi
wskaźnikami efektywności energetycznej ze względu na rozbudowany proces
konwersji energii. Dlatego należy ustalić procedurę ich badania oraz
okresowo ją sprawdzać. Taki plan mierzenia jest ważnym elementem każdego
audytu energetycznego.
Podobnie sytuacja ma się w przypadku
ciepła. Zawsze jest wykorzystywane do ogrzewania pomieszczeń (których
ogrzewanie jest konieczne) i wytwarzania ciepłej wody użytkowej, jednak
w przemyśle często niezbędne jest również jako nośnik energii
w procesach technologicznych. W rzeczywistości oznacza to, że ciepło
może być zarówno nośnikiem energii kupowanym z zewnątrz (np. z miejskiej
sieci ciepłowniczej) lub wytwarzane bezpośrednio w przedsiębiorstwie
(np. w kotłach wodnych, parowych, nagrzewnicach gazowych).
Prąd drożeje - jak zużywać go mniej?
Badając
efektywność należy zwrócić uwagę na sprawność poszczególnych urządzeń.
Zazwyczaj im są starsze, tym niższą mają sprawność. Dlatego oceniając
klasę energetyczną urządzeń pracujących w zakładzie można określić, czy
stosowane obecnie rozwiązania posiadają potencjał do wygenerowania
oszczędności.
Istotnym elementem jest także określenie wydajności maszyn oraz
charakteru ich pracy. Szczególnie w fabrykach z wieloletnią historią
często w trakcie wywiadu z pracownikami utrzymania ruchu można rozpoznać
punkty pracy, gdzie urządzenia pracują nieefektywnie. Przykładowo,
silniki stałoobrotowe pobierają dużo więcej energii niż to wynika z
faktycznych potrzeb. W takich przypadkach należy przeanalizować
możliwości zastosowania urządzeń zmienoobrotowych.
W ramach rozrostu zakładów produkcyjnych park maszynowy przeważnie
jest powiększany. Nowe linie są wydajniejsze i bardziej efektywne - do
produkcji takiego samego wolumenu produktu wykorzystują mniej energii.
Mimo, że różnice potrafią być znaczące, przedsiębiorstwa często nie
wymieniają starych i wyeksploatowanych linii nie pozwalając sobie tym
samym na wzrost marży. Ten obszar wymaga ciągłej kontroli i badania
opłacalności.
Świeć przykładem
Kolejnym obszarem, który
na szczęście coraz częściej przestaje być zaniedbywany, jest
oświetlenie. Obecne oprawy i źródła LED zapewniają dużo wyższą
skuteczność świetlną (sprawność konwersji energii w przypadku
oświetlenia typu LED jest również wyższa) niż jarzeniówki, oprawy
metalohalogenkowe oraz lampy sodowe, dzięki czemu wymiana oświetlenia
pozwala na znaczące ograniczenia poboru prądu Główne przyczyny
wstrzymywania decyzji dotyczyły dwóch aspektów: kosztów opraw (i wyników
ekonomicznych inwestycji) oraz względnie niskich cen prądu.
W chwili obecnej, wraz ze spadkiem kosztów inwestycji oraz wzrostem
cen energii wiele projektów znacząco poprawiło rentowność i trafiło do
realizacji. Przy pracy zakładu na co najmniej dwie zmiany 5 dni
w tygodniu praktycznie ciężko spotkać lokalizację z czasem zwrotu takiej
inwestycji powyżej 36 miesięcy. Analiza oszczędności energii u klienta
wykazała, że wymiana opraw metalohalogenkowych (ponad 360 opraw o mocy
400 W każda) na oprawy typu LED przyczyni się do rocznych oszczędności rzędu 249 tys. zł
(uwzględniając tylko opłaty zmienne na rachunku za energię
elektryczną). Przy uwzględnieniu dofinansowania tej inwestycji z białych
certyfikatów, ta modernizacja zwróci się w okresie 3 lat.
Oszczędności przemijają z wiatrem
Produkcja
i dystrybucja sprężonego powietrza to często mocno zaniedbany obszar,
mimo że jest nieodzownym elementem zakładów produkcyjnych. Poprawy
efektywności energetycznej można szukać tutaj w kilku aspektach:
wydajności produkcji, strat na dystrybucji oraz charakterystyce
odbiorów.
Pierwszy element dotyczy wydajności przetwarzania energii
elektrycznej w czynnik roboczy, jakim jest sprężone powietrze. Sprawność
konwersji energii w standardowych kompresorach wynosi ok. 11%,
co oznacza, że blisko 90% energii elektrycznej, którą zasilane jest
urządzenie jest niewykorzystane. Zdecydowana większość tej energii
(blisko 80%) po konwersji wydziela się w formie ciepła, które jest
odbierane przez powietrze lub olej. Oczywistym sposobem poprawy
efektywności energetycznej jest próba wykorzystania tego strumienia
energii. Z racji, że maksymalne temperatury odzysku nie są wyższe niż
80°C, to ciepło może być wykorzystywane np. do podgrzewu ciepłej wody
użytkowej, wykorzystywane w myjkach lub do ogrzewania pomieszczeń w
sezonie grzewczym.
Drugim często spotykanym problemem jest dobór i
zakres pracy kompresorów. W przypadku posiadania osiemnastu kompresorów
i brakiem odpowiedniego ciśnienia rozporządzalnego w sieci rozwiązaniem
problemu nie jest kupno dziewiętnastego kompresora, a około miesięczny
audyt sieci, jej optymalizacja i efektem wyłączenie dwóch zbędnych
urządzeń zmniejszając ich liczbę do szesnastu.
Kolejnym źródłem
strat jest strefa dystrybucji tego medium do końcowych odbiorników.
Pierwszy problem wiąże się z samym zaprojektowaniem instalacji. W wielu
przypadkach, w ramach rozbudowy lub kolejnych modyfikacji, do
istniejącej sieci dołączane są kolejne urządzenia, co powoduje większe
zapotrzebowanie w sieci. W takich przypadkach, ze względu na nie
wymienione w odpowiednim momencie linie magistralne, sieć cechuje się
dużymi stratami ciśnienia, a to powoduje, że do pokrycia spadku
ciśnienia trzeba podnieść ciśnienie wytwarzanego powietrza, co wiąże się
z wyższymi nakładami energii. W takich przypadkach należy przeliczyć
efekt i koszt przebudowy i przeprojektowania całej sieci.
W przypadku odbiorów, częstą sytuacją jest niedostosowanie ciśnienia w
sieci do ich potrzeb. Wysokie ciśnienie czynnika podlega redukcji
następującej bezpośrednio przy odbiornikach, co również wiąże się z
nadmiernymi nakładami ponoszonymi na zużytą do produkcji czynnika
energią elektryczną. Obniżenie ciśnienia roboczego na instalacji o 1
bar doprowadzi do zmniejszenia zużycia energii elektrycznej na produkcję
sprężonego powietrza o nawet 7%.
Najbardziej jednak lekceważonym
problemem są wycieki sprężonego powietrza w sieci. Występują one
głównie na połączeniach, zaworach, a także szybkozłączkach przy
ostatecznych punktach odbioru medium. Zazwyczaj jedynie słyszalne
wycieki są zauważane a i to nie oznacza, że są usuwane. Biorąc pod uwagę
to jak drogim medium jest sprężone powietrze jest to czyste
marnotrawstwo. W rzeczywistości nieszczelności w sieci jest więcej niż
tych słyszalnych, a brak regularnej kontroli instalacji powoduje straty
dużych ilości czynnika. Oznacza to, że duża część energii pobieranej
przez sprężarki jest zużywana niepotrzebnie – często nawet ponad 25%.
Dlatego należy regularnie badać wielkości strat, identyfikować miejsca
ich powstawania (np. przy wykorzystaniu technik ultradźwiękowej
detekcji) i pozbywać się nieszczelności.
Chłodne kalkulacje
Chłód,
podobnie jak sprężone powietrze, w większości przypadków wytwarzany
jest przy wykorzystaniu energii elektrycznej. Podstawowe pole do poprawy
efektywności związanej z chłodnictwem jest więc poprawa sprawności
przetwarzania energii elektrycznej w chłód, np. poprzez instalację
agregatów o wyższym współczynniku COP (Coefficient of Performance). Im
wyższy jest ten wskaźnik, tym mniej energii elektrycznej potrzeba do
wytworzenia tej samej ilości chłodu. A oszczędności przy wytwarzaniu
chłodu można szukać też w innych działaniach, np. obniżeniu ciśnienia
skraplania czynnika, określeniu optymalnej temperatury czynnika
chłodniczego, zastosowaniu przemienników częstotliwości oraz automatyki
sterującej pracą układów chłodniczych.
W przypadku chłodzenia hal lub pomieszczeń, kluczowe jest rozpoznanie
oczekiwanego parametru czynnika. Jeżeli wymagany jest standardowy obieg
chłodniczy wykorzystywany np. w klimatyzacji lub chłodzeniu kubaturowym
powierzchni o temperaturze kilku stopni Celsjusza, to warto
przeanalizować możliwość wykorzystania freecoolingu. Polega on na tym,
że przy niskich temperaturach zewnętrznych (standardowo nie wyższych niż
5°C) chłód odbierany jest z otoczenia, więc pozwala to na ograniczenie
zużycia energii elektrycznej w chillerach.
W około 40% przestrzeni chłodzonych audytorzy odnajdują zbędne źródła
ciepła. Czy to w postaci parowników z układów chłodniczych,
przebiegającej przez halę niezaizolowanej rury z gorącą wodą, czy wręcz
niezaizolowanych gorących maszyn produkcyjnych lub nieodłączonych
elementów instalacji grzewczych, które pracowały w pomieszczeniu przed
zaadaptowaniem go na chłodnię. Takie sytuacje często trwają latami i
nieodpowiednio zdiagnozowane niejednokrotnie spowodowały zakup nowych
urządzeń chłodniczych, co pociąga za sobą kolejne zużycie energii, za
które trzeba płacić.
Brak zaizolowania instalacji i armatury
chłodniczej również powoduje straty. Czynnik chłodniczy ogrzewa się
podczas dystrybucji, przez co traci częściowo zdolność odbioru
nadmiarowego ciepła z powietrza lub chłodzonych maszyn. Powoduje to
konieczność zwiększenia przepływu czynnika chłodniczego lub dodatkowe
obniżanie jego temperatury, co w obu przypadkach powoduje nadmiarowe
zużycie prądu (najpierw do schłodzenia, a potem do transportu czynnika).
Innym
typowym przykładem poprawy efektywności dedykowanym dla handlu
detalicznego może być np. stosowanie zamkniętych regałów z żywnością.
Produkty mięsne i nabiałowe w sklepach są przechowywane w odpowiednich
warunkach, a temperatura w ich otoczeniu musi być niższa niż komfortowa
temperatura w sklepie. W przypadku, gdy regały z tymi produktami są
„otwarte”, agregaty chłodnicze marnują energię elektryczną na
dostarczanie chłodu, który ucieka do pozostałych przestrzeni w sklepie. A
to w dodatku powoduje większe zapotrzebowanie na ciepło (aby utrzymać
odpowiednią temperaturę w sklepie) oraz znowu, dodatkowe nakłady prądu
(aby to ciepło rozdystrybuować (np.: silniki wentylatorów w centralach
wentylacyjnych).
Przepalone pieniądze
Gdy ciepło
wytwarzane jest bezpośrednio w przedsiębiorstwie w większości przypadków
oznacza to, że występuje proces spalania paliw. Proces spalania ma
ograniczenia w postaci sprawności urządzeń (kotłów lub silników
kogeneracyjnych). Wraz z wiekiem urządzeń lub niewłaściwą eksploatacją
(np. przy obciążeniu niższym niż dopuszczalne) sprawność procesu
znacząco spada. W takim wypadku, podczas badań sprawności kotła można
ocenić, jakie oszczędności mógłby przynieść remont kotła (w przypadku
jednostek węglowych) lub wymiana na nowy, o wyższej sprawności (możliwe,
że zasilany innym paliwem).
naliza budowy układu kogeneracyjnego u klienta wykazała, że obecnie
eksploatowane źródło ciepła (kotły węglowe) pracują z obniżoną
sprawnością poza sezonem grzewczym - średnioroczna sprawność produkcji
ciepła w tym układzie wynosiła około 71%. W tym przypadku biorąc pod
uwagę prowadzone w zakładzie procesy produkcyjne zaproponowano budowę
układu kogeneracyjnego, w którym szczytowo-rezerwowym źródłem ciepła
będą kotły gazowe. Dobrany układ przyczyni się do zmniejszenia kosztów operacyjnych o ok. 1,7 mln zł, pomimo zmiany paliwa na droższy od węgla gaz ziemny.
Należy
podkreślić, nie istnieją żadne tajemnicze tabele spadku sprawności
źródeł w czasie lub organoleptyczna ocena sprawności urządzeń, które
można zastosować do dowolnego źródła ciepła w dowolnym zakładzie, a
tylko fizyczny pomiar paliwa, parametrów spalania i produktów spalania
aparaturą na źródle ciepła pozwala na określenie jego rzeczywistej
sprawności.
W takim przypadku analiza także wykaże czy entalpia
spalin jest wykorzystana całkowicie. Ten ewentualny dodatkowy strumień
ciepła można wykorzystać, na przykład, do podgrzewu wody kotłowej lub
w osobnym obiegu do produkcji ciepła na cele ciepłej wody użytkowej.
zęsto pomijaną kwestią jest zmiana potrzeb dotyczących parametrów
wytwarzanego ciepła po latach od zainstalowania urządzeń grzewczych. W
wielu fabrykach, które przeszły szereg zmian i modernizacji warunków
pracy, kotły i urządzenia grzewcze o dużych mocach wytwórczych nie były
dostosowywane do nowych warunków produkcji. W praktyce oznacza to, że w
centralnej kotłowni wytwarzana jest para lub gorąca woda o parametrach
znacząco wyższych niż wymagane przez odbiory. W takich sytuacjach do
wytworzenia ciepła zużywane są zdecydowanie za duże ilości paliw w
stosunku do tego co jest wymagane przez przeprowadzane procesy. Energia
tracona jest np. poprzez wielokrotną redukcję wysokich parametrów lub
podczas licznych procesów wymiany ciepła (np. w wymiennikach JAD,
podgrzewających obiegi ciepłej wody przy wykorzystaniu pary
technologicznej). Dostosowanie oczekiwanych parametrów ciepła lub
rozdział urządzeń wytwórczych dedykowanych pod konkretne obiegi może
przynieść znaczące oszczędności w ilości dostarczanego paliwa i
przyczynić się do wzrostu ogólnej sprawności związanej z wytwarzaniem
ciepła.
Ponadto źródła ciepła należy analizować na szereg innych
aspektów, jak zmniejszenie strumieni odsolin i odmulin, odzysk ciepła z
odsolin, wykorzystanie ciepła kondensatu, odzysk ciepła z oparów
z odgazowywaczy, zastosowanie efektywniejszych odwadniaczy. Wszystko
zależy od stanu urządzeń i instalacji, które oceniają audytorzy.
Gorąca linia
Ciepło
po wytworzeniu jest dostarczane do jego odbiorów i tu także znaleźć
można kilka sposobów ograniczenia strat związanych z jego przesyłem. W
starszych fabrykach i zakładach sieci grzewcze często powstawały na
estakadach, czyli napowietrznych rurociągach. Aby ograniczyć straty
ciepła (temperatury czynnika), sieci były izolowane przy wykorzystaniu
wełny mineralnej i przykrywane osłoną z blachy. Praca w zmiennych
warunkach pogodowych i lata eksploatacji powoduje, że skuteczność
izolacji znacząco spada. W takich przypadkach uzasadniona jest analiza
możliwości i efektywności budowy sieci preizolowanej w gruncie, która
charakteryzuje się dużo niższym współczynnikiem strat cieplnych lub
wymiana istniejącej izolacji na nową. Problemem w takich przypadkach
może być koszt takiej inwestycji, jednak przy wysokich cenach ciepła i w
długofalowej perspektywie takie inwestycje stają się coraz bardziej
rentowne.
Drugą kwestią jest sama długość i przebieg sieci ciepłowniczej. Aby
ograniczyć straty na przesyłania, wytwarzanie ciepła powinno odbywać się
możliwe blisko odbiorów. W wielu zakładach centralna kotłownia
zlokalizowana jest w dużych odległościach od rzeczywistych odbiorów,
ponieważ w ciągu lat działalności zmieniła się lokalizacja produkcji. W
takich przypadkach należy przeanalizować możliwość zmiany lokalizacji
centralnego układu wytwarzania ciepła, co pozwoli na ograniczenie
długości sieci i tym samym ograniczenie strat ciepła. W jednym
audytowanym przypadku, zmiana lokalizacji kotłowni przyczyniła się do
ograniczenia strat w dystrybucji ciepła o blisko 5000 GJ w ciągu roku.
Dodatkowo, pozwoliło to na ograniczenie zużycia energii elektrycznej
wykorzystywanej do przesyłu ciepła o 1 GWh/rok.
czywiście brak izolacji na odcinkach instalacji ciepłowniczych to
oczywiste miejsce powstawania strat i zbadane powinno zostać w pierwszej
kolejności. Na szczęście takich miejsc w audytowanych zakładach jest
względnie mało. Inaczej sprawa ma się z trudnymi geometrycznie
kształtami zaworów, klap, filtrów, połączeń kołnierzowych i innych
elementów sieci ciepłowniczych. Historycznie nie były one izolowane przy
wykorzystaniu standardowych rozwiązań, ponieważ wymagają stałego
dostępu w przypadku awarii. Istnieją jednak rozwiązania dedykowane dla
właśnie takich elementów w postaci pokrowców izolacyjnych, które
wypełnione są matą szklaną. Pokrowce potrafią chronić elementy pracujące
w szerokim zakresie temperatur. Szyte są pod wymiar każdego elementu
znajdującego się w instalacji oraz są łatwe w montażu, więc nie stanowią
problemu podczas prac konserwatorskich i napraw. Dodatkowo, poza
ograniczeniem strat zwiększają bezpieczeństwo pracy służb utrzymania
ruchu. Im wyższa jest temperatura, do której nagrzewa się niezaizolowany
element, tym szybciej zwraca się inwestycja. W przypadku układów
parowych i instalacji oleju termalnego czas zwrotu to zwykle mniej niż pół roku. W jednym z audytowanych zakładów przemysłowych zaizolowano 430 elementów instalacji parowych i wodnych, co przyczyniło się do oszczędności 11 570 GJ/rok (oszczędność energii finalnej na poziomie 276 toe).
Gorący temat
Poza
centralnymi układami dedykowanymi wytwarzaniu ciepła, powstaje ono
również jako efekt uzysku energii z pracy urządzeń i linii
technologicznych. Mimo, że w praktyce jest ono stratą (powstaje
przeważnie w wyniku zużycia energii elektrycznej lub gazu), znacząco
wpływa na zmniejszenie zapotrzebowania na ciepło grzewcze w sezonie
grzewczym.
Zupełnie oddzielnym przypadkiem są strumienie energii powstające w
instalacjach zawierających palniki gazowe (np. w piecach hutniczych lub
przy produkcji ceramiki). Aby przeprowadzić procesy, w ich trakcie
potrzebne jest dostarczenie dużych ilości ciepła, przeważnie w ciągłym i
regularnym cyklu. Powietrze oraz spaliny usuwane z procesu posiadają
duże i dość regularne strumienie energii, która często jest rozpraszana w
otoczeniu lub chłodniach wentylatorowych. W takich przypadkach
analizować należy możliwości jej ponownego zagospodarowania, np. do
wstępnego podgrzewu powietrza dostarczanego do procesu, do wytwarzania
chłodu (w agregatach absorpcyjnych) lub produkcji energii elektrycznej
(w układach ORC).
Często problemem jest również sam sposób rozprowadzania ciepła po
pomieszczeniach. W wielkokubaturowych halach najczęstszym sposobem
dystrybucji ciepła są układy nagrzewnic (wymiana ciepła na zasadzie
konwekcji). W wielu przypadkach to rozwiązanie nie jest korzystne.
Ciepło dostarczane przez nagrzewnice zgodnie z prawami fizyki unosi się
do góry (gorące powietrze ma niższą gęstość). Przez to, aby uzyskać
wymaganą temperaturę na poziomie pracy, ogrzać trzeba powietrze w pełnej
kubaturze budynku. W takich przypadkach dużo lepiej sprawdzają się
promienniki, które dzięki innej zasadzie oddawania ciepła (wymiana
ciepła na zasadzie promieniowania) ogrzewają tylko niezbędne
przestrzenie i obiekty nie nagrzewając nadmiernie kubatury.
Powiew świeżości
Centrale
wentylacyjne starszych typów często nie posiadają zdalnej regulacji
pracy. Oznacza to, że niezależnie od warunków, pracują z takim samym
obciążeniem. Nawet wtedy, gdy nie ma takiej konieczności.
Innym problemem jest ogólna regulacja pracy całych układów
nawiewno-wywiewnych. Wentylacja mechaniczna, zgodnie z normami i
standardami, musi zapewniać przepisową krotność wymiany powietrza w
pomieszczeniach. W zależności od charakteru produkcji, liczba wymian
powietrza w ciągu godziny może różnić się nawet kilkunastokrotnie.
Jednak często, mimo braku takiej konieczności (np. w biurach, w których
praca odbywa się przez ok. 10 h na dobę), krotność wymian powietrza po
zamknięciu nie ulega zmianie, co powoduje straty energii elektrycznej
(napędy silników) oraz ciepła (do ogrzewania pomieszczeń, głównie w
sezonie grzewczym) i znowu, prądu (do chłodzenia przestrzeni, w
cieplejszych okresach). Oszczędności energii można uzyskać poprzez
zautomatyzowanie pracy wentylacji przy wykorzystaniu dedykowanych
czujników temperatury, wilgotności oraz ruchu- spowoduje to istotne
obniżenie zużycia energii, gdy nie jest ono konieczne.
W układach
wentylacyjnych jest też możliwość odzysku ciepła (tzw. rekuperacji).
Polega ona na odbiorze ciepła z powietrza wywiewanego z pomieszczeń do
wstępnego podgrzewu zimnego powietrza, które jest do nich nawiewane.
Zastosowanie takiego rozwiązania możliwe jest przede wszystkim w
systemach nawiewno-wywiewnych, gdy wyrzucane powietrze nie jest
zanieczyszczone (np. w wyniku prowadzonych w pomieszczeniu procesów
technologicznych, w których wydzielane są szkodliwe substancje). Nowo
budowane obiekty z wentylacją mechaniczną mają obowiązek montażu układów
posiadających rekuperację, jednak im starszy jest eksploatowany układ
wentylacyjny tym większa jest szansa na znalezienie pola do oszczędności
energii w tym zakresie.
Straty w budynkach
W im gorszym stanie jest obecna instalacja budynku, tym większe efekty uzyskamy po termomodernizacji, ale nie zawsze głęboka termomodernizacja jest uzasadniona ekonomicznie
W szeroko pojętej
świadomości termomodernizacja budynków jest obok wymiany oświetlenia
jednym z najczęstszych sposobów poprawy efektywności energetycznej.
Dzięki odpowiedniej izolacji i ograniczeniu strat ciepła do otoczenia w
znaczący sposób można ograniczyć zużycie paliw wykorzystywanych do jego
produkcji oraz emisję gazów cieplarnianych. W im gorszym stanie jest
obecna izolacja budynku (lub często jej brak) a także okna i drzwi, tym
większe efekty można uzyskać poprzez termomodernizację. Biorąc pod uwagę
przedsiębiorstwa produkcyjne, projekty głębokiej termomodernizacji
przeważnie są bardzo kosztowne i ekonomicznie często się nie bronią.
Jednak
w przypadku, gdy straty ciepła, wynikające z niezadowalającej izolacji
cieplnej budynków, stanowią znaczący udział w ilości produkowanego
ciepła, to do tematu termomodernizacji należy podejść w szerszej
perspektywie - wyeliminowanie strat spowoduje zmniejszenie
zapotrzebowania na ciepło pochodzące z kotłowni, co może przełożyć się
również na konieczność zmiany układu grzewczego i dalsze optymalizacje
przyczyniające się do poprawy efektywności energetycznej.
Zagospodarowanie strat
Wiele
strumieni energii, w wyniku ich niskiej jakości lub niskich parametrów
ciężko zagospodarować. Dlatego też nawet na etapie projektowania
instalacji przeznaczone są na straty. Rozwój technologii oraz coraz
niższe koszty rozwiązań pozwalają obecnie radzić sobie z tymi problemami
i coraz częściej znajdują zastosowanie.
Ciepło niskotemperaturowe (o temp. do 40°C) można niewielkim nakładem energii
„podgrzać” wykorzystując pompę ciepła do temperatur rzędu 80°C i wykorzystać np. jako ciepłą wodę użytkową.
Ciepło
niskotemperaturowe (o temp. do 40°C) można niewielkim nakładem energii
„podgrzać” wykorzystując pompę ciepła do temperatur rzędu 80°C. Taki
parametr może być wykorzystany m.in. do myjek, płukania, ciepłej wody
użytkowej lub podgrzania zimnej wody w instalacji grzewczej. Zakres
zastosowania zależy przede wszystkim od specyfiki i dostępności
instalacji. To rozwiązanie pozwala również na ograniczenie innych
kosztów, związanych np. z karami za odprowadzanie ścieków o zbyt
wysokiej temperaturze. Odzysków ciepła można także poszukiwać w
instalacjach chłodniczych np. wykorzystując ciepło powstające podczas
skraplania czynnika chłodniczego.
W większości zakładów produkcyjnych ciepła na halach produkcyjnych jest za dużo, więc:
- jest ono odprowadzane poprzez otwieranie bram, okien, klap dachu;
- musi być odbierane przez układy chłodnicze, aby zapewnić odpowiednie warunki pracy (co z kolei zwiększa zapotrzebowanie na energię elektryczną, z której wytwarzany jest chłód).
Co jeżeli ciepła jest za
dużo? Skoro powstaje w wyniku pożądanych procesów, to można próbować
wykorzystać je do innych celów- np. do produkcji chłodu (absorpcja) lub
energii elektrycznej (układy ORC). Te technologie wraz z wzrostem
kosztów energii w przedsiębiorstwach stają się coraz bardziej opłacalne i
w niedalekiej przyszłości mogą stanowić przykłady kolejnych działań
optymalizacyjnych w zakładach produkcyjnych.
Planuj, wykonuj, sprawdzaj, poprawiaj - zarządzanie energią
Potencjał
i możliwości oszczędności energii w zakładzie produkcyjnym jest, jak
widać mnóstwo, a przedstawione lista nie jest zamknięta. Niestety, mimo
tylu różnych możliwości, często ciężko zdiagnozować prawdziwą przyczynę
problemów lub strat energii. Ocena wykorzystania wszystkich opisywanych
wcześniej rodzajów i nośników energii, aby była przeprowadzona
prawidłowo, wymaga znajomości danych i parametrów pracy instalacji i/lub
urządzeń. W teorii oczywiste jest to, że aby należycie określić problem
należy zbierać i monitorować dane dotyczące zużycia energii. W praktyce
jednak bardzo rzadko przedsiębiorstwa posiadają wiedzę o tym, w jaki
sposób wykorzystują energię, a co ważniejsze w jakich ilościach
rzeczywiście jest im potrzebna. Bardzo często jedyne dane dotyczące
zużycia energii pochodzą z faktur sprzedawców lub dystrybutorów mediów
bądź paliw.
Wiele potrzeb energetycznych wynika ze sposobu
dostarczania mediów i często jest powiązana ze sobą w oddzielnych
obszarach (jak np. straty ciepła powodujące większe zapotrzebowanie na
chłód, czyli przeważnie energię elektryczną. Gorzej, gdy decyzje i
wiedza personelu odpowiedzialnego za zarządzanie zużyciem energii
pochodzi z nieaktualnych, nieadekwatnych do dzisiejszych realiów planów i
instrukcji obsługi bądź eksploatacji urządzeń lub maszyn. Wtedy często
zamiast likwidować przyczynę nadmiarowego zużycia energii kumuluje się
wyłącznie ich skutki.
Komentarze
Prześlij komentarz