AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI...

44
AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI PRODUKCJI ZAKŁADU PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO Janusz Wojdalski, Józef Grochowicz, Bogdan Dróżdż e-mail: [email protected] Warszawa, 13 -14 września 2016 r.

Transcript of AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI...

Page 1: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY

EFEKTYWNOŚCI PRODUKCJI ZAKŁADU PRZEMYSŁU

SPOŻYWCZEGO

Janusz Wojdalski, Józef Grochowicz, Bogdan Dróżdż

e-mail: [email protected]

Warszawa, 13 -14 września 2016 r.

Page 2: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Definicja

Audyt energetyczny - opracowanie określające zakres i parametry techniczne oraz ekonomiczne

przedsięwzięcia, ze wskazaniem rozwiązania optymalnego z punktu widzenia kosztów realizacji

tego przedsięwzięcia. Audyt jest zarówno użytecznym opracowaniem dla użytkownika instalacji

(przedsiębiorcy) jak również np. podstawą do uzyskania prawa do premii termomodernizacyjnej. Stanowi także założenie do projektu budowlanego

dotyczącego realizowanego przedsięwzięcia.

Page 3: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Formy energii zużywanej w procesach i operacjach produkcyjnych

Energia w postaci ciepła (podgrzewanie, sterylizacja cieplna, odparowywanie),

Energia w postaci zimna (chłodzenie, oziębianie, zamrażanie),

Energia sprężonego powietrza (transport pneumatyczny, klimatyzacja, pakowanie),

Energia elektryczna zużywana do przemian elektrotermicznych (oporowych, mikrofalowych) polegających na wytworzeniu ciepła,

Energia elektryczna używana do napędu silników, Energia mechaniczna (rozdrabnianie, mieszanie

czyszczenie, transport, rozdzielanie, dozowanie, aglomeracja)

Page 4: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Sprawność przemian

η = energia odprowadzona / energia doprowadzona

Energia elektryczna – 0,30 – 0,34

Sprężone powietrze – 0,30

Sprawność silnika elektrycznego – 0,80

Kotły parowe – 0,30 – 0,90

Page 5: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

POZIOM A

POZIOM B

POZIOM C

POZIOM DA1 A2

Q5

Q1

Q2

A3

Q6

A4

Q3

Q5 Q6

A4

Etapy (poziomy) przemian nośników energii

Page 6: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Zakresy wskaźników jednostkowego zużycia nośników energii i efektywności energetycznej

POZIOM A

ENERGIA DLA CAŁEGO

ZAKŁADU

A1ENERGIA

A2

STRATYSTRATY

Q1Q'1

Q2Q'2

A3

POZIOM B

ENERGIA DLA

POZIOMU C

POZIOM C

APARATY, MASZYNY, LINIE

TECHNOLOGICZNE

Q3Q'3

SUROWCE,PÓŁPRODUKTY, KOMPONENTY

PRODUKTY

A4 ENERGIAWŁOŻONA

POZIOM D

WT

WP

WZ

We = Ae/Z

Ww = Aw/Z

Wc = Ac/Z

WA

STRATY

Page 7: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Schemat blokowy układu parowo-cieplnego cukrowni

Page 8: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Wykres Sankeya dla układu wielostopniowego z recyrkulacją ciepła skroplin oraz ciepła oparów z procesu gotowania cukrzyc

Page 9: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Inwentaryzacja odbiorników energii i określenie stopnia ich wykorzystania

Łączna moc zainstalowana urządzeń elektrycznych jest sumą mocy wszystkich

odbiorników pracujących w różnych odstępach czasu w ciągu doby.

Inwentaryzacja odbiorników energii cieplnej wymaga przygotowania schematu

rozprowadzania pary wodnej lub gorącej wody

Page 10: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Czy zużycie energii jest zgodne z wielkością przerobu surowca

(wielkością produkcji)?

Czy zużycie energii jest uzasadnione wielkością produkcji?

Czy zużycie energii można wytłumaczyć zmianami wielkości produkcji

i wprowadzanymi innowacjami?

Page 11: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Rozrzuty punktów przy badaniu wpływu wielkości produkcji (x) na zużycie energii lub jednostkowe zużycie energii (y)

Page 12: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Czynniki mające wpływ na poziom zużycia nośników energii Stopień wykorzystania zdolności przerobowej, Profil produkcji (asortyment), liczba produktów Właściwy dobór parametrów pracy urządzeń i nośników

energii, System pracy zainstalowanych urządzeń (ciągły, okresowy), Stopień mechanizacji i automatyzacji procesów i operacji

produkcyjnych, Prawidłowy dobór silników i struktura mocy zainstalowanej, System eksploatacji i konserwacji maszyn, regularność

przeglądów, Pora roku i wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych Jakość surowców i poprawny dobór parametrów obróbki

Zagospodarowanie przestrzenne i kubatura pomieszczeń, Harmonogram dostaw surowca i organizacja produkcji, Sprawność kontroli użytkowania energii i umiejętność

wyciągania prawidłowych wniosków, BENCHMARKING Świadomość ekologiczna i potrzeby ekoefektywności

Page 13: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Ponadto istotne uwarunkowania

Jakość projektu, z którego wynika zdolność produkcyjna, wielkość transformatora, wydajność kotła parowego

Izolacja termiczna przegród budowlanych, sieci cieplnych i odbiorników,

Konstrukcja maszyn i urządzeń,

Eksploatacja urządzeń – umiejętna obsługa urządzeń umożliwiająca zachowanie wyznaczonych parametrów procesu,

Wprowadzanie ekoinnowacji (technologie małoodpadowe, czystsza produkcja)

Page 14: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Możliwości oszczędzania energii

Prawidłowe (pełne) wykorzystanie silników elektrycznych pod względem mocy,

Unikanie biegów jałowych, które mają wpływ na obniżanie się współczynnika mocy cosφ i wzrost opłat za energię elektryczną bierną,

Kompensacja mocy biernej, Zwiększanie stopnia wykorzystania urządzeń

produkcyjnych podczas pracy ciągłej, Skracanie czasów pomocniczych przy pracy

przerywanej, Racjonalne wykorzystanie urządzeń

oświetleniowych (zwłaszcza stosowanie oświetlenia energooszczędnego, usuwanie zanieczyszczeń opraw)

Page 15: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Możliwości oszczędzania energii c.d.

Stosowanie izolacji termicznej odbiorników i budynków,

Zmniejszanie liczby przemian energii (tam gdzie możliwe np. zastępowanie pary wodnej gorącą wodą),

Odzyskiwanie ciepła (recyrkulacja),

Skracanie długości linii przesyłowych nośników ciepła

Page 16: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Jak przystąpić do wykonywania audytu?

1. Przygotowanie list kontrolnych (check-lists)

Page 17: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Listy kontrolne (check-lists) Podstawowym warunkiem do wykonania auto-audytu

energetycznego jest możliwość zbierania i porządkowania danych o zakładzie produkcyjnym.

W tym celu tworzy się tzw. listy kontrolne (check-lists) zawierające szereg zaleceń, sprawdzeń, pomiarów i

analiz przydatnych do oceny zakładu. Można wyróżnić 14 grup czynników.

Każda z nich opisana jest szczegółowymi zaleceniami w zakresie wykonywania pomiarów, zbierania danych

i ich analizy.

Page 18: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Lp. Czynniki Szczegółowa charakterystyka

1. Zagospodarowanie przestrzenne, pomieszczenia produkcyjne

- lokalizacja, orientacja względem stron świata, wymiary, kubatura, kształt, wiek budynków, powierzchnia stropów i innych przegród z podaniem orientacyjnych wartości współczynników przenikania ciepła, stan izolacji, oszklenia i występujących nieszczelności oszkleń, okien i drzwi;

- stopień wykorzystania powierzchni i kubatury budynków;

2. Energia pierwotna

- miejsce przechowywania, zużycie, koszt pierwotnych źródeł energii (olej opałowy, gaz płynny, paliwa stałe), straty składowania;

- możliwość zmiany dostaw i dostawców nośników energii;

- możliwość substytucji paliw i nośników wraz z możliwością wykorzystania odnawialnych źródeł energii (OZE)

Listy kontrolne (check-lists)

Page 19: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Lp. Czynniki Szczegółowa charakterystyka 3. Energia

elektryczna

- zasilanie i maksymalne obciążenie, stan transformatora, możliwość korekty mocy szczytowej, możliwość zastosowania alternatywnych taryf; - zużycie energii (dobowe, tygodniowe, miesięczne); - ustalenie struktury mocy zainstalowanej urządzeń, harmonogram pracy urządzeń; - możliwości kształtowania krzywej zmienności obciążenia i dopasowania obciążenia, np. wentylatory, pompy oraz przesuwanie obciążeń pomiędzy strefami czasowymi; - obciążenie i efektywność pracy transformatorów; - możliwości zastosowania napędów zmienno-prędkościowych; - regulacji szczytowego zapotrzebowania na moc; - aparatura kontrolno-pomiarowa i automatyka.

4. Przemiany energetyczne

- typ, model, wiek kotłów i palników, jakość spalania, sprawność energetyczna; - zużycie paliw przez każde z urządzeń; - eksploatacja i obsługa; - stan urządzeń kontrolno-pomiarowych; - stan izolacji i jej dalsza przydatność; - możliwości wymiany kotła, modernizacja systemu automatyki

Listy kontrolne (check-lists)

Page 20: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Lp. Czynniki Szczegółowa charakterystyka

5. Gospodarka chłodem -

urządzenia chłodnicze

- wyposażenie, typ, klasa i wiek sprężarek; - warunki eksploatacji i obsługi; - sprawność urządzeń chłodniczych; - stan i zużycie urządzeń, automatyki, wyposażenia i izolacji; - możliwość zmniejszenia zapotrzebowania na energię chłodniczą; - możliwości odzyskiwania ciepła; - sporządzenie bilansu energetycznego pomieszczeń chłodzonych.

6. Dystrybucja energii

- nieszczelności i straty w systemie dystrybucji ciepłej wody, pary wodnej i ogrzanych płynów; - nieszczelności i straty w systemie dystrybucji wody chłodzonej; - nieszczelności i straty w systemie dystrybucji sprężonego powietrza; - różnica pomiędzy wielkością dostarczoną a końcowym zużyciem na podstawie urządzeń pomiarowych; - stan izolacji cieplnych i sprawdzenie izolacji chłodniczych na występowanie punktu rosy; - możliwość obniżenia natężenia przepływów strumieni płynów; - możliwość racjonalizacji przebiegu rurociągów i kanałów; - sprawdzenie jakości pracy odwadniaczy (garnków kondensacyjnych); - stosowanie zamkniętych obiegów kondensatu i możliwość jego odzysku;

Listy kontrolne (check-lists)

Page 21: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Lp. Czynniki Szczegółowa charakterystyka 7. Ogrzewanie

pomieszczeń

- rodzaj sytemu ogrzewania; - harmonogram pracy urządzeń grzewczych w odniesieniu do

rzeczywistego wykorzystywania obiektu; - dostosowanie temperatury w pomieszczeniach do wymagań

technologii produkcji i warunków pracy; - stopień wykorzystanie ogrzewania; - rozmieszczenie, działanie, stan wymienników ciepła; - lokalizacja, nastawy i stan istniejących regulatorów; - możliwości wprowadzenia do sterowania automatyki.

8. Klimatyzacja i

wentylacja

- warunki pracy urządzeń klimatyzacyjnych i wentylacyjnych w stosunku do wykorzystywania obiektu;

- dostosowanie parametrów pracy urządzeń do wymagań technologii produkcji i warunków pracy;

- określenie wydajności ogrzewania, chłodzenia i wentylacji; - rozmieszczenie, działanie i stan urządzeń i regulatorów,

sprawdzenie nieszczelności i strat; - możliwości i zapotrzebowanie na dodatkowe sterowanie;

Listy kontrolne (check-lists)

Page 22: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Lp. Czynniki Szczegółowa charakterystyka 9. Ciepła

woda użytkowa

- stan i pojemność zasobnikowych podgrzewaczy wodnych; - parametry wody zasilającej; - stan armatury, prędkość i regulacja przepływu; - jakość i stan izolacji ciepłochronnej; - możliwość zastosowania alternatywnego źródła ogrzewania wody

użytkowej. 10. Grzejnictwo

technologiczne i procesy

chłodzenia

- stopień dopasowania rzeczywistych parametrów do warunków wynikających z projektu;

- stan i działanie wyposażenia systemów; - zapotrzebowanie na dodatkowe regulatory; - możliwość zastosowania metod oszczędności np. odzysk ciepła i

prawidłowe wykorzystanie skroplin

Listy kontrolne (check-lists)

Page 23: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Lp. Czynniki Szczegółowa charakterystyka

11. Oświetlenie - typ oświetlenia; - pomiary strumienia oświetlenia; - warunki, ustawienia, włączenia istniejących opraw oświetleniowych - konieczność dodatkowego sterowania oświetleniem; - procedury wymiany elementów oświetleniowych i częstotliwość ich

czyszczenia; - zwiększenie wykorzystania światła naturalnego; - możliwość zastosowania oświetlenia energooszczędnego.

12. Sprężone powietrze

- moc zainstalowana, wiek i stopień zużycia sprężarek powietrznych; - stan osprzętu; - warunki użytkowania i obsługi - zapotrzebowanie na sprężone powietrze i stan odbiorników, sterowanie

zapotrzebowaniem; - stan wlotów i filtrów powietrza; - temperatura i poziom zanieczyszczeń powietrza wlotowego.

13. Energia odpadowa

- możliwość odzyskiwania ciepła z produktów, wód poprodukcyjnych; - możliwość odzysku ciepła ze spalin; - możliwość odzysku ciepła ze ścieków i odpadów stałych.

14. Użytkowanie i obsługa maszyn

- zużycie cierne - procesy smarowania

Listy kontrolne (check-lists)

Page 24: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Jak przystąpić do wykonywania audytu?

2. Wykonanie harmonogramu pracy urządzeń w ciągu doby (fotografia dnia roboczego) i analiza krzywej zmienności obciążenia

Page 25: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Harmonogram pracy odbiorników energii

elektrycznej

przed wprowadzeniem

usprawnień

Page 26: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Harmonogram pracy odbiorników energii

elektrycznej po wprowadzeniu

usprawnień

Page 27: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

3. Wyznaczenie dopuszczalnych obciążeń (limitów) i wyjaśnienie przyczyn występujących przekroczeń.

Uwaga

Urządzenia, które mają być wyłączone w godzinach szczytu należy zaopatrzyć w tablice informacyjne z podaniem godzin wyłączenia.

Za przekroczenie limitu mocy użytkownik (przedsiębiorca) ponosi opłaty wynikające z taryfy wchodzącej w skład umowy z dostawcą energii.

Page 28: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

4. Szczegółowa analiza pracy odbiorników energii cieplnej z uwzględnieniem sprawności kotła wodnego lub parowego

Page 29: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Odb

iorn

iki s

pręż

oneg

o po

wie

trza

Odb

iorn

iki e

nerg

ii el

ektry

czne

j - s

ilnik

i, gr

zejn

ictw

o

Odb

iorn

iki p

ary

wod

nej,

gorą

cej w

ody,

nag

rzew

anie

pr

zepo

now

e i b

ezpr

zepo

now

e, m

ycie

Gotowe produkty paszowe przeznaczone

do dystrybucji (Z)(węzeł 8)

Ocz

yszc

zaln

ia ś

ciek

ów i

wód

pop

rodu

kcyj

nych

Ene

rgia

ele

ktry

czna

Energia odpadowa do wykorzystania

głównie na poziomie CQ5

Zmiana parametrów pary wodnej lub wody

Wytwarzanie pary wodnej (kotłownia

zakładowa, wytwornice pary wodnej)

Wytwarzanie sprężonego powietrza (sprężarki

powietrzne) i podciśnienia)

Woda gorąca

Para wodna nasycona

Zamknięty obieg skroplin (do kotłowni) Q4

Uzdatnianie wody, hydrofornia

Woda studzienna do chłodzeniaWoda do procesów i operacji produkcyjnych i do

myciaUzupełnianie ubytków wody

Składowanie i wzbogacanie paliw, transport

Stacja transformatorowa

Powietrze jako nośnik energii

Energia elektryczna (niskie napięcie)

Para wodna nasycona sucha

Bezpośrednie zużycie paliw

Energia elektryczna

(wysokie napięcie)

Paliwa

stałe i ciekłe

Gaz opałowy

Woda studzienna

(lub miejska)

Para wodna nasycona sucha lub przegrzana dostarczona z zewnątrz

Operacje produkcyjne

1. Rozładunek, przyjęcie i

składowanie surowców

2. Czyszczenie i sortowanie surowców

3. Rozdrabnianie surowców

4. Dozowanie i mieszanie surowców

5. Dodawanie komponentów

ciekłych do mieszanek paszowych

6. Formowanie pasz

7. Chłodzenie

8. Przesiewanie

9. Workowanie, składowanie i ekspedycja wyrobów

10. Odpylanie powietrza

ścieki Wody do odbiornika

Osady ściekowe do zagospodarowania

Emisja zanieczyszczeń do powietrza (pyły, odory,

spaliny, hałas)

Praca ludzka na poziomach A, B i C

n1, n2

1

2

3

4

5

6

7

(węzeł 9)

Page 30: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń
Page 31: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

strrzrz

r

wrz QiDiDQB '''

1'''

r

wrz

rz

dost

odpr

kQB

iiD

Q

Q

Page 32: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Struktura energochłonności produkcji suchej karmy dla psów, kotów i innych zwierząt

[z uwzględnieniem danych liczbowych Adolfsona (na podstawie Singha, 1986)]

Proces/operacja jednostkowa

Energia elektryczna

Para wodna

Paliwo bezpośrednie

Gorąca woda Straty Łącznie Udział

(struktura) %

kJ/kg

Mieszanie 116,8 69,8 - - - 186,6 8,0

Rozdrabnianie-przemiał 232,6 - - 46,2 - 278,8 12,0

Ekstruzja 232,6 465,2 - 48,8 - 746,6 32,1

Suszenie (135-150oC) - - 826,0 - - 826,0 35,5

Pakowanie 93,0 - - - - 93,0 4,0

Straty - - - - 195,0 195,0 8,4

Łącznie 675,0 535,0 826,0 95,0 195,0 2326,0 -

Udział (struktura) %

29,0 23,0 35,5 4,1 8,4 - 100,0

Page 33: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Zapotrzebowanie energii na produkcję pasz przemysłowych w granulkach i opakowaniach blaszanych [z uwzględnieniem danych liczbowych AFMA na podstawie Singha (1986)]

Wyszczególnienie Energia

elektryczna Para wodna Łącznie Udział (struktura)

% GJ/miesiąc

Proces, operacja

jednostkowa

Rozdrabnianie (rozdrabniacz młotkowy) i obróbka wstępna 330,00 504,00 834,00 34,8

Mieszanie 105,00 69,63 174,63 7,3

Aglomeracja, granulacja, tabletkowanie (80-90oC), chłodzenie, suszenie[1] 485,30 797,58 1282,88 53,6

Pakowanie, napełnianie opakowań jednostkowych 33,76 69,63 103,39 4,3

Łącznie 954,06 1440,84 2394,90

Udział (struktura) % 39,8 60,2 100,0

Nośniki energii

Rodzaj zużycia kJ/kg %

Zużycie w procesach produkcyjnych 101 162 263 88,8

Inne odbiorniki 11 22 33 11,2

Łącznie 112 184 296

Udział (struktura) % 37,8 62,2 100,0

[1] operacje jednostkowe stosowane przy produkcji karmy w granulkach lub tabletkach

Page 34: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Jak można osiągać zamierzone cele?

Przykład:

Stosowanie przedsięwzięć technicznych polega na stworzeniu takich warunków, w których energia elektryczna będzie niejako akumulowana w postaci wykonanej pracy. Istnieje wiele możliwości do zastosowania w procesach produkcyjnych. Gdy cykl produkcyjny jest złożony, wtedy przez zmagazynowanie na jednym z jego etapów części pracy (której źródłem była energia elektryczna) uzyskuje się taki sam efekt jak gdyby zmagazynowana była energia elektryczna.

Nawiązując do przedsięwzięć natury organizacyjnej można stwierdzić, że poza godziny szczytowe można przesuwać prace nie tylko odbiorników pracujących przez część doby, ale i tych które pracują w ruchu ciągłym, lecz nie są w pełni obciążone. Powstały ilościowy ubytek produkcji wykorzystuje się poprzez zwiększenie obciążenia maszyn i wzrostu ich wydajności pracy w pozostałych godzinach.

Page 35: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Jak można osiągać zamierzone cele? Jeżeli na przykład linia produkcyjna pracuje przez 3 zmiany przy średniej wydajności wynoszącej 82% maksymalnej wydajności godzinowej Ahmax to jej produkcja dobowa wynosi

Adob = 24 x 0,820 x Ahmax = 19,68 Ahmax

Produkcja ta nie ulegnie zmniejszeniu, gdy będzie zatrzymana na trzy godziny szczytowe a w ciągu pozostałych 21 godzin będzie pracować z wydajnością 0,937 Ahmax

A’dob = (24 – 3) x 0,937 Ahmax = 19,68 Ahmax

Przy zatrzymaniu analizowanej linii nawet na 4,3 godziny w czasie szczytu i prowadzenia ruchu w ciągu pozostałego czasu przy pełnym obciążeniu wielkość produkcji będzie można wykonać w całości zgodnie z zapisem

A’’dob = (24 – 4,3) x Ahmax = 19,70 Ahmax

Page 36: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Jak można osiągać zamierzone cele?

Istnieją przypadki, że na przeszkodzie czasowemu ograniczeniu pracy danego odbiornika staje nie tylko jego niedostateczna wydajność, lecz także konieczność utrzymania ciągłości pracy poszczególnych dalszych ogniw całego łańcucha produkcyjnego. W tych warunkach właściwego rozwiązania należy szukać w zainstalowaniu zbiorników wyrównawczych, odpowiednich dla danego czynnika produkcyjnego. Zbiorniki te powinny mieć tak dobraną pojemność aby mimo zatrzymania poszczególnych elementów urządzeń linii produkcyjnej można było zachować ciągłość pracy całego cyklu. Dotyczy to np. zbiorników rozdrabnianego surowca, którego nagromadzony zapas pozwala zatrzymać na określony czas procę rozdrabniaczy. Dotyczy to także zbiorników surowców lub półproduktów w stanie ciekłym umożliwiających unieruchomienie pomp w godzinach szczytowych. Stosowanie zbiorników i zasobników wyrównawczych daje szerokie możliwości dostosowania tego typu usprawnień prowadzących do oszczędzania energii.

Page 37: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Użyteczne skutki

Zwiększenie wydajności w godzinach poza szczytowych prowadzi do wyrównania krzywej obciążenia w systemie elektroenergetycznym (skutek w skali makro),

Zmniejszenie wskaźników jednostkowego zużycia nośnika energii (W = A/Z) i zwiększenie efektywności energetycznej produkcji (EE = Z/A),

Zmniejszenie energochłonności gospodarki narodowej (skala makro) i zmniejszenie emisji CO2 i innych zanieczyszczeń do atmosfery,

Zmniejszenie udziału kosztów energii w kosztach produkcji

Page 38: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Co to jest świadectwo (certyfikat) charakterystyki energetycznej ?

Jest to dokument sporządzony i poświadczony przez uprawnionego specjalistę, określający wielkość energii

zużywanej dla potrzeb ogrzewania, przygotowania ciepłej wody, wentylacji i klimatyzacji w budynku/lokalu.

Wskaźnik zużycia energii E jest podawany w kWh/(m2

rok), czyli określa ilość zużywanej energii w ciągu roku w przeliczeniu na metr kwadratowy. Zależnie od jego

wartości świadectwo przypisuje budynkowi/lokalowi jedną z siedmiu klas energetycznych (A-G).

W roku 2014 dofinansowanie z NFOŚiGW dla przedsiębiorstw zużywających łącznie ponad 20 GW·h

Page 39: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Na kim spoczywa obowiązek sporządzenia świadectwa charakterystyki energetycznej?

Obowiązek sporządzenia świadectwa spoczywa na właścicielu budynku/lokalu, świadectwo powinno być

udostępnione nabywcy lub najemcy budynku. Dla nowych budynków oddawanych do użytku świadectwo

charakterystyki energetycznej jest dokumentem wymaganym do uzyskania pozwolenia na użytkowanie, a

przy sprzedaży budynku/lokalu jest dokumentem niezbędnym do podpisania aktu notarialnego.

Page 40: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Jakie korzyści daje sporządzenie świadectwa charakterystyki energetycznej?

Klasa energetyczna przypisana przez świadectwo określa jakość energetyczną budynku/lokalu, a co za tym idzie jego

atrakcyjność pod kątem sprzedaży lub wynajmu. Dodatkowo świadectwo zawiera wytyczne i wskazania

możliwych usprawnień, jakie może wprowadzić właściciel w celu obniżenia zapotrzebowania na energię. Nabywcy

lub najemcy świadectwo pozwala oszacować koszty zużycia energii związane z eksploatacją budynku/lokalu i wybrać ofertę najbardziej korzystną do swoich możliwości

finansowych.

Page 41: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Literatura źródłowa i uzupełniająca

Wojdalski J., Domagała A., Kaleta A., Janus P., 1998. Energia i jej użytkowanie w przemyśle rolno-spożywczym. Wyd. SGGW, Warszawa;

Kaleta A., Wojdalski J. (red)., 2008. Przetwórstwo rolno-spożywcze. Wybrane zagadnienia inżynieryjno-produkcyjne i energetyczne. Wyd. SGGW, Warszawa;

Wojdalski J. (red)., 2010. Użytkowanie maszyn i aparatury w przetwórstwie rolno-spożywczym. Wybrane zagadnienia. Wyd. SGGW, Warszawa;

Oktaba W., Niedokos E., 1978. Matematyka i podstawy statystyki matematycznej. PWN, Warszawa;

Singh R.P., 1986. Energy in Food Processing. Amsterdam-Oxford- New York-Tokyo, 42-43;

Page 42: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Literatura źródłowa i uzupełniająca c.d. Brodowicz K., Markowski M.,1997. Zastosowanie metody

PPT do modernizacji istniejących sieci regeneracyjnych wymienników ciepła. Gospodarka Paliwami i Energią, 9, 9-13;

Flizikowski J., Bieliński K., Bieliński M., 1994. Podwyższanie energetycznej efektywności wielotarczowego rozdrabniania nasion zbóż na paszę. Wydawnictwo ATR-OPO, Bydgoszcz;

Korpysz K., Roszkowski H., Wojdalski J., 2007. Energetyczne aspekty gniecenia ziarna jęczmienia. Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego, 1, 39-43;

Laudański A., 2007. Analiza energochłonności produkcji z krajanki buraczanej. Rozprawa doktorska, WIP, SGGW, Warszawa

Muller D., Marechal F., Wolewinski T., Roux P.,2007. An energy management method for the food industry. Applied Thermal Engineering, 27, 2677–2686;

PN-EN ISO 50001:2012. Systemy zarządzania energią. Wymagania i zalecenia użytkowania;

Page 43: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń

Literatura źródłowa i uzupełniająca c.d.

Swords B., Coyle E., Norton B.,2008. An enterprise energy-information system. Applied Energy 85, 61–69;

Tassou S.A., Chaer I. Sugiartha N., Ge Y. –T., Marriott D., 2007. Application of tri-generation systems to the food retail industry. Energy Conversion and Management, 48, 2988–2995;

Wilhite H., 2008. New thinking on the agentive relationship between end-use technologies and energy-using practices. Energy Efficiency,2,1,121 – 130.

Wojdalski J., Dróżdż B., 2012. Efektywność energetyczna zakładów przemysłu spożywczego. Zarys problematyki i podstawowe definicje. Inżynieria Przetwórstwa Spożywczego, 3 ,3,37-49.

Page 44: AUDYT ENERGETYCZNY SZANSĄ POPRAWY EFEKTYWNOŚCI …wip.sggw.pl/download/gospodarka-energia-materialy/p2-2016-Wojdalski.pdf · Ponadto istotne uwarunkowania ... - warunki pracy urządzeń