Проблемы энергосбережения и пинч-анализ как метод их решения

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «УТИЛИЗАЦИЯ, ЭКОЛОГИЯ, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ»

The Problems of Energy Saving and Pinch-Analysis as a Method of their Solution
The so-called pinch analysis may prove to be the long sought-for solution to the pressing problem of energy saving; the results received by Ukrainian scientists who checked the method at local enterprises are reassuring. The constant growing of energy consumption around the globe is certain to turn into a full- fledged energy crises when the limited resources of fossil fuels come to an end, and the modern prognoses place this end at about 50 years’ time from now. Such alternatives as atomic power and renewable energy sources have their drawbacks and cannot fully substitute for the organic fuel. Thus, the only available way to energy saving is cutting down the power intensity of industrial processes and household activities. Following this course developed countries have come to the creation of the so-called energy management consisting of three main parts: personnel training, implementation of energy consumption monitoring systems, taking energy saving measures. This is a good example for Ukraine where energy consumption in the industrial sphere is about twice as high as it should be. The last word in energy saving technologies is the so-called pinch analysis based on fundamental physical and economical laws. The key aspect of this method is the correlation of the “hot” and “cold” flows in the production process — there should not be any energy transfer between them through the pinch, the smallest interval between the hot and the cold part of the temperature-enthalpy diagram. When applied at Ukrainian enterprises, the method led to a decrease of energy consumption in half and proved to be economically efficient.

Актуальность проблемы энергосбережения не только в Украине, но и во всем мире уже давно не вызывает сомнений, однако эта проблема все еще ждет своего оптимального решения. Одним из возможных путей эффективного использованию энергетических ресурсов может быть применение так называемого пинч-анализа, позволяющего определить «узкие места» различных технологических процессов с точки зрения нежелательных потоков тепла. Работоспособность метода проверена харьковскими учеными на ряде промышленных объектов Востока Украины, причем полученные результаты весьма обнадеживают.

Л.Л. Товажнянский, д.т.н., ректор,
Л.М. Ульев, к.т.н., ведущий научный сотрудник,
НТУ «ХПИ», г. Харьков

Глобальные проблемы энергообеспечения

Основным ресурсом, обеспечивающим условия для существования современной цивилизации, является энергия. Статистические данные указывают на весьма ощутимое энергопотребление: например, на производство 1 Дж энергии в виде пищи приходится затратить 10 Дж энергии природных ресурсов. Постоянный рост народонаселения Земли и необходимость обеспечения его питанием приводят к ежегодному росту энергопотребления — причем на эти нужды идет только около трети от общего количества расходуемых в мире энергоресурсов.

Сопоставление уровня жизни различных стран и потребления энергоресурсов на душу населения в них показывает прямо пропорциональную зависимость между этими величинами. В настоящее время население Земли составляет ~ 6 млрд человек, и они потребляют около 15 млрд тонн условного топлива (т у. т.) в год. Величина эта распределена по странам крайне неравномерно. Промышленно развитые страны потребляют 11–12 млрд т у. т. в год, на весь остальной мир приходится около 4 млрд. Это приводит к тому, что в развитых странах средняя энергетическая мощность, приходящаяся на одного человека, равна 10  кВт (что соответствует потреблению 11 т у. т. в год). В развивающихся же странах на одного человека приходится мощность 0,001–0,5 кВт. Относительная стабилизация энергопотребления возможна только после достижения всеми странами уровня, достигнутого развитыми странами. При нынешних цифрах в 10 кВт/чел. это потребует минимум 100-кратного увеличения производства энергии.

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.