Инициативы по повышению энергоэффективности предпринимались со времен промышленной революции и, конечно же, с тех пор, как Оливер Лайл написал свою книгу "Эффективное использование топлива" в 1944 году. Также были инициативы предыдущего Министерства энергетики, восходящие к 1970-м годам, в отношении схемы предоставления субсидий на повышение эффективности котлов и схемы предоставления субсидий на энергетическое обследование. Анализ последней схемы показал, что выводы и рекомендации, содержащиеся в отчетах об обследовании, были очень мало учтены для реализации прогнозируемой экономии.

Предлагаемые изменения в Строительных нормах в части герметичности зданий и энергоэффективности, по крайней мере, соответствуют требованиям, предъявляемым ко всем новым зданиям и реконструкции. Значительное внимание уделяется практически каждому аспекту энергоэффективности, за исключением одного очень важного объекта - котельной.

Результаты опроса

Исследования котельной и энергетики, проведенные автором в период с 1978 по 1996 год, почти убедительно показывают, что первоначальная энергопотребляющая установка работает с оптимальной эффективностью, и, как правило, экономия топлива в 15-25 процентов может быть достигнута при очень небольших капитальных затратах.

Капитаны отрасли и их бухгалтеры, которые сейчас, похоже, управляют промышленностью в финансовом отношении, озабочены капитальными и эксплуатационными затратами, чтобы снизить накладные расходы компании и улучшить конечный результат. Хотя топливо и энергия, используемые в промышленности, составляют примерно 1-2% от оборота, они рассматривают любую экономию как незначительную. Возлагается ответственность на тех, кто обладает полномочиями для достижения результатов и существенного сокращения выбросов углерода.

Необходимо обеспечить поддержание котельной в надлежащем рабочем состоянии, регулярное тестирование и наладку, должное внимание к техническому обслуживанию и очистке камеры сгорания, правильное ведение данных журнала учета для облегчения будущих запросов на предмет изменений в производительности. Снижение производительности может привести к значительному увеличению выбросов топлива и углекислого газа.

Многие элементы оборудования, такие как бойлеры, обычно остаются включенными под контролем индивидуальных термостатов котлов. Все элементы оборудования должны работать на полную нагрузку перед включением следующего агрегата, в противном случае в течение сезона накапливаются значительные потери.

Важно отслеживать регулярные интервалы времени для поддержания оптимальной эффективности установки. Это может быть определено из правильно ведущихся записей эффективности работы на протяжении всего срока службы установки, когда дополнительные расходы на техническое обслуживание могут быть компенсированы повышением эффективности и экономией топлива. Странно, что автомобили компании ставятся в гараж с регулярными интервалами технического обслуживания, но капитальный ремонт оборудования и систем, по-видимому, является единственной статьей расходов, которую бухгалтер может проигнорировать и исключить.

Эффективность котельной

Существуют законодательные нормы безопасной и эффективной эксплуатации котельной, и аудит безопасности с ежегодной периодичностью является обязательным требованием в соответствии с Законом о здоровье и безопасности труда и последующими нормативными актами. К техническому обслуживанию котельной следует относиться серьезно и выполнять его надлежащим образом во всех отношениях. Именно здесь можно и нужно добиться наибольшей экономии топлива и парниковых газов на первоначальном этапе энергообеспечения здания.

Тщательная очистка для удаления всего нагара, накипи и других отложений из камеры сгорания и дымовых каналов не реже одного раза в год. Проверка всех возможных утечек и отверстий в конструкции котла, чтобы убедиться, что внутрь не поступает дополнительный воздух, который снижает эффективность сгорания и создает высокие потери в дымоходе или дымовой трубе.

Водяную часть следует регулярно проверять на наличие накипи, указывающей на поступление в систему пресной воды с поступлением солей кальция, магния и воздуха. Корпус, кожух котла следует регулярно проверять на радиационные и конвективные потери. Если в вашей котельной жарко, то, скорее всего, причиной являются потери в работе котла. Это дополнительные расходы на топливо.

Ключевой информацией может быть оригинальный сертификат ввода в эксплуатацию, содержащий данные для настройки котлов после очистки и повторной сборки, которые при использовании с историческими данными журнала учета могут определить уровень потерь. На основе этой информации можно определить оптимальные периоды технического обслуживания и достигнутую экономию топлива.

Тестирование сгорания с учетом режима работы котла и теплоизоляции корпуса котла обеспечит мгновенный КПД в данный момент времени. При добавлении коэффициентов технического обслуживания и сезонных колебаний нагрузки достигается общая годовая эффективность, которая будет включать фактор типа системы и режима работы.

На основе собранных за годы испытаний котлов данных разработан "Коэффициент использования установки", который объясняет разницу между ожидаемым и первоначально рассчитанным расходом топлива и фактическим расходом топлива:

• Стандартная формула для расчета расхода топлива: нагрузка на котел Х часы работы Х система / погодный фактор.
• Расход топлива = теплотворная способность топлива Х КПД котла.

Можно с достаточной точностью установить данные для формулы и таким образом рассчитать расход топлива, где:

• Нагрузка на котел обычно принимается за выходную мощность котла, что не обязательно правильно и должно быть в большей степени связано с требованиями к загрузке системы.
• Время работы относительно прямолинейно связано с контролем времени включения / выключения, включая время раннего пуска.
• Системный / погодный фактор связан с ежегодными сезонными изменениями. Все системы будут иметь эксплуатационный коэффициент, основанный на производительности и эксплуатации.
• Для системы отопления это погодный фактор, основанный на фактических градусных днях для географического местоположения, разделенный на общее количество возможных градусных дней, и его можно увидеть из старой копии руководства IHVE 1957 года, в котором все еще используются достоверные данные с использованием актуальных "градусных дней".
• Теплотворная способность определяется поставщиком топлива или в соответствии со стандартными данными для видов топлива.

КПД котла - еще один сложный показатель для определения, он может представлять собой мгновенную эффективность сгорания на основе показаний температуры дымовых газов CO2 и O2 в ходе испытания на горение и будет соответствовать максимальной постоянной оценке, MCR. Однако она должна включать эксплуатационные потери, основанные на включении / выключении блока котла / горелки, а также потери на излучение и конвекцию для достижения фактической мгновенной эффективности котла.

Другая версия этой формулы будет включать PUF (эффективность использования станции), чтобы учесть сезонные факторы эксплуатации и технического обслуживания, а также влияние оперативного контроля и нагрузки:

• Нагрузка на котел Х часы работы Х система / погодный фактор
• Расход топлива = теплотворная способность топлива Х КПД котла Х PUF.

Результирующий расчетный коэффициент использования установки покажет доступную экономию, которая может быть достигнута, т.е:

• Рассчитанный коэффициент полезного действия 0,9 – 0,95 очень эффективен.
• Возможна экономия 0,8 – 0,9 в размере 5-10%, в зависимости от системы.
• 0,7 – 0,8 экономия 10-20%
• Экономия 0,6 – 0,7 плюс 25%
• Ниже 0,5 - серьезные потери энергии и топлива.

Потенциальные показатели, которые можно определить на основе технического задания, - это состояние установки и систем.

ПФУ также может включать информацию о следующем:

• Рабочие процедуры с учетом времени и температуры.
• Эффект от технического обслуживания или отсутствия технического обслуживания.
• Работа котла необязательна.
• Процессы теплообмена с низкой эффективностью.
• Негерметичность клапанов, выброс пара в отходы, потери при конденсации.

Таким образом, список возможных потерь энергии может быть составлен на основе полного и подробного обследования здания и систем и распределения неприемлемых потерь на основе собранных данных.

Корректируя сжигание топлива и эффективность котлов во всем существующем строительном фонде, включая промышленные и коммерческие здания, можно добиться надлежащей экономии топлива и, что более важно, парниковых газов для будущих поколений.