Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск
Том 62, № 4 (2019)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-4

ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА 

327-324 391
Аннотация

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.

325-340 357
Аннотация

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.

341-361 323
Аннотация
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

ЭКОНОМИКА ЭНЕРГЕТИКИ 

362-376 330
Аннотация

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.

377-387 321
Аннотация

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.

388-398 503
Аннотация

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.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)