8/18/2019 Utilizarea Energiei Termice Din Resurse Energetice Secundare

1/5

Utilizarea energiei termice din resurse energetice secundare

1 Definirea resurselor energetice secundare

Orice proces tehnologic industrial, sau de alta natura, utilizeaza pt. desfasurarea sa o anumitacantitate de energie primita din exterior, in urma arderii combustibililor sau direct – sub forma deenergie electrica/ termica. De asemenea, o parte din ea poate rezulta din insasi desfasurarea

 procesului tehnologic, sub forma de caldura degajata din reactiile exoterme. Acestea pot avea loc

intre produsele intrate in proces sau intre produsele tehnologice si mediul in care se desfasoara

 procesul.

In practica, in cadrul procesului sau agregatului tehnologic nu se utilizeaza intreaga energie

disponibila. esursele energetice – de toate formele ! neutilizate poarta denumirea de resurse

energetice secundare "#.

Din considerente tehnice si de eficienta economica nu pot fi utilizate decat o parte din "#rezultate. $ota parte din acestea care poate fi refolosita eficient economic se numeste resursa

energetica refolosibila ". "a depinde de potentialul energetic al resurselor, de stadiul de

dezvoltare a tehnologiei recuperarii si de nivelul de referinta al costului energiei si materialelor utilizate. %aloarea " ale unor anumite "# are un caracter dinamic in timp& ceea ce astazi nu

este posibil sau nu se justifica economic a fi recuperat din "#, maine poate deveni posibil

tehnic si eficient economic, sau invers. 'e masura ce tehnologiile recuperatoare si nivelul

costurilor evolueaza, o serie de "# vor putea fi utilizate sau nu or mai utilizate deloc.$ontinutulde energie al "# care nu se recupereaza se pierde in mediul ambiant.

Definirea si calculul "# se face pentru un contur de referinta, care include partea din instalatie

sau subansamblul avut in vedere. Aceasta este impusa de faptul ca exista situatii in care procesulde productie se realizeaza in mai multe agregate sau instalatii, formand un ansamblu unitar subforma unui agregat complex sau a unei linii tehnologice. "ste posibil ca de la un agregat sa

rezulte unele forme (secundare) de energi, care pot fi utilizate mai departe in celelalte

subansamble ale sale, pt. realizarea aceluiasi produs finit.

't. a caracteriza o "#, atat dpdv calitativ *al nivelului termic+, cat si cantitativ *al continutului

sau energetic+, trebuie specificat si conturul de referinta. 'e masura ce acesta se extinde pe mai

multe subansamble ale aceluiasi agregat sau flux tehnologic, continutul sau de energie se

diminueaza *fie din cauza recuperarii pe parcurs a unei parti din energia continuta de ele, fiedatorita pierderilor in atmosfera determinate de transportul "# intre diversele subansamble+.

2 Cauzele apartiei RES

$auzele aparitiei "# sunt imperfectiunile de natura energetica ale proceselor care au loc in

conturul considerat. $u cat este mai mare continutul de energie al "#, cu atat procesele dinconturul respectiv au loc cu randamente energetice mai scazute. ivelul cantitativ al "# care

rezulta dintr!un proces este dpdv energetic un (barometru) al acestuia. #e impune ca procesele

8/18/2019 Utilizarea Energiei Termice Din Resurse Energetice Secundare

2/5

tehnologice sa se desfasoare astfel incat cantitatile de "# rezultate *pierderile de energie+ sa fie

cat mai mici.

Din acest punct de vedere, pierderile care apar in timpul desfasurarii unui proces sunt-

A.

datorate naturii procesului tehnologic si caracteristicilor tehnico – constructive aleagregatului

B. datorate conditiilor momentane de desfasurare a procesului, de exploatare si intretinere a

agregatului in care au loc.

 A!'ierderile de energie datorate naturii procesului tehnologic si caracteristicilor tehnico – constructive ale agregatului

"le depind exclusiv de natura procesului care are loc si de modul de desfasurare a acestuia in

timp, conform conditiilor tehnologice. In cazul proceselor pirotehnologice temperatura de

desfasurare a acestora este determinata strict de proprietatile termodinamice ale produsului final-temperatura de topire *pt. procesele de topire+, temperatura de vaporizare *pt. procesele de

concentrare a solutiilor+, temperatura de tratament termic impusa de natura acestuia, precum si

conditiile de presiune date si specificul mediului gazos din camera de lucru.

De ex. temp. de topire a otelului este 0 °$, dar in camera de ardere trebuie asigurata o temp.

de 1 °$. Deci gazele de ardere evacuate din cuptor au temp. ridicate.

2emperatura impusa de desfasurarea procesului tehnologic determina si alte pierderi termice ale

acestuia in mediul inconjurator, cu deseurile evacuate sub forma de zgura si, in anumite cazuri,

cu materialul scos din camera de lucru. Ori, toate aceste pierderi de caldura reprezinta "#, care

cresc odata cu marirea temperaturii de desfasurare a procesului tehnologic.

3n alt factor tehnic, care decide marimea "# rezultate, este tipul constructiv al agregatului

tehnologic utilizat pt. acelasi proces.

'rocesele de schimb de caldura intre doua medii *agenti termici+ impun ca temperatura medie a

mediului care cedeaza caldura sa fie cat mai mare decat a celui care se incalzeste. $u cat aceastadiferenta este mai mica, cu atat mediul incalzit preia maimulta caldura, dar creste suprafata de

schimb de caldura a aparatului respectiv, deci si costul acestuia.

De aceea, pt. un anumit tip de proces tehnologic cu schimb de caldura si un anumit tip de aparat

in care are loc acest proces, marimea diferentei medii de temperatura intre cei doi agenti termicise stabileste pe baza calculelor tehnico!economice de optimizare.

In plus, toate procesele de incalzire, topire, vaporizare, uscare etc. presupun schimbul de caldura

intre un agent termic de incalzire *gazele de ardere, aburul sau apa fierbinte, aerul sau alti agenti

termici+ si produsele tehnologice care preiau caldura. De aceea, pt. o anumita temperatura dedesfasurare a procesului tehnologic, "# rezultate *sub forma de abur uzat sau condensat, apa

calda sau fierbinte, gaze fierbinti, aer cald etc.+ vor avea un nivel termic dat de temperatura la

8/18/2019 Utilizarea Energiei Termice Din Resurse Energetice Secundare

3/5

care are loc procesul si de diferenta dintre temperatura produselor tehnologice si cea a agentilor 

termici.

$a urmare, in cazul proceselor pirotehnice, datorita temperaturii ridicate impusa de desfasurarealor, "# reprezinta o pondere mare din cantitatea de energie consumata, ajungand la 0 41 5

sub forma de gaze fierbinti, 1 5 sub forma de zgura si alte deseuri si 5 sub forma decaldura evacuata din camera de lucru prin racirea fortata a peretilor. Aceste pierderi cresc, atat in

valori relative, dar mai ales in valori absolute *sub forma cantitatii de energie termica continute+odata cu marirea nivelului termic impus de desfasurarea procesului tehnologic.

Deci "# termice, rezultate din aceste procese, se pot reduce in limitele de rentabilitate

determinate de calculele tehnico!economice, in functie de natura si modul de desfasurare a procesului tehnologic, precum si a tipului de agregat utilizat.

In concluzie, aceasta categorie de pierderi tehnologice nu pot fi evitate. 6arimea lor, insa,

depinde de natura proceselor tehnologice, de conditiile impuse de desfasurarea lor si de

caracteristicile tehnice si constructive ale agregatelor in care au loc. Aceasta marime se poatestabili *pt. fiecare tip de proces si agregat in parte+ pe baza unor calculetehnico!economice de

optimizare. Alegerea ulterioara a acestei valori este o problema de optiune tehnologica, care

trebuie sa tina cont si de aspectele energetice. Influenta acestora in stabilirea solutiei tehnologice

adoptate este cu atat mai mare cu cat creste continutul de energie pe unitatea de produs *cu cat produsul tehnologic este mai energo!intensiv+.

B. 'ierderile de energie datorate conditiilor momentane de desfasurare a procesului de

exploatare si intretinere a agregatului tehnologic in care au loc

Aceste pierderi depind de conditiile concrete de desfasurare a procesului la momentul analizat-

  calitatea materiei prime avute la dispozitie&

  calitatea energiei utilizate&

  starea tehnica a agregatului sau a subansamblelor care intra in conturul considerat&

  modul de conducere *de exploatare+ a procesului tehnologic.

Daca calitatea materiei prime si a energiei primare utilizate la un moment dat sunt diferite de cele

considerate in conditiile de proiectare a instalatiei, atunci pierderile de energie aferente, respectiv

cantitatea de "# se pot modifica considerabil.

7a arderea combustibililor, calitatea momentana a acestora influenteaza decisiv procesul deardere si, implicit, pierderile de energie care il insotesc.

In procesul de consum de caldura sub forma de abur, in aparate tip schimbatoare de caldura,

modificarea parametrilor aburului utilizat ca agent incalzitor schimba sensibil tempratura si

debitul de condensat rezultat, adica modifica pierderile de caldura cu acesta.

8/18/2019 Utilizarea Energiei Termice Din Resurse Energetice Secundare

4/5

2oate aceste pierderi si altele similare, in conditiile functionarii curente, nu pot fi influentate de

consumator, care este beneficiarul materiei prime, a combustibilului, a aburului etc. puse la

dispozitie la momentul respectiv de diversii furnizori. Dar el poate lua masuri adecvate deexploatare si/sau eventuale modificari simple ale instalatiilor tehnologice care sa mareasca – in

limitele tehnico!economice justificate – cantitatea de energie utila din totalul celei consumate,

adica sa reduca pierderile de energie, adica "#.

#tarea tehnica a agregatului tehnologic si modul conducere a procesuli care are loc in el suntelemente care depind direct de modul de intretinere curenta si exploatare a acestora. De exemplu,

daca in cazularderii combustibililor clasici , procesul de ardere este condus defectuos de

 personalul de exploatare, atunci debitul de gaze de ardere evacuate din camera de lucru poatecreste sensibil, deci si continutul de substante combustibile inca nearse. Astfel, valoarea "#

creste, dar aceasta crestere s!a facut pe baza inrautatirii randamentului energetic al proceului de

ardere, deci si al procesului tehnologic.

7a utilizarea aburului, functionarea defectuoasa a oalelor de condensat sau murdarirea

suprafetelor de schimb de caldura nu mai asigura condensarea integrala a aburului consumat. Dinaparatul consumator nu iese condensat, ci emulsie *amestec+ de abur si condensat.

't. realizarea aceluiasi produs util este necesara cresterea consumului de abur si, deci de

combustibil, cu toate ca sub aspectul "# cantitatea si calitatea lor *prin debitul si temperaturaemulsiei apa!condensat evacuata din aparat+ au crescut.

3n alt exemplu este starea proasta a agregatului datorita intretinerii curente si a exploatarii

neglijente, care poate conduce la cresterea diverselor pierderi, considerate drept "#.

$onducerea procesului tehnologic este foarte importanta pentru "#, in special incarcarea

corecta a agregatelor.

educerea acestor categorii de pierderi energetice se poate face, in general, prin masuri tehnioco!

organizatorice insotite uneori de investitii si cheltuieli minore.

2inand seama de toate categoriile de pierderi energetice care apar in timpul desfasurarii proceselor tehnologice, rezulta ca se poate actiona, in mod curent, asupra celor care sunt

influentate de starea tehnicasi de modul de conducere *exploatare+ a agregatelor tehnologice.

$elelalte categorii de "# depind de natura si modul de desfasurare a proceselor tehnologice,

 precum si de caracteristicile tehnice si starea tehnica a agregatelor tehnologice. educereaacestor categorii de "# *pierderi+ se poate face pe baza unor calcule tehnico!economice, cere – 

de cele mai multe ori – conduc la optiunea privind tehnologia sau tipul de agregat. Analizautilizarii"# trebuie facuta dupa ce s!au luat toate masurile de marire a randamentelor energeticeale proceselor care au loc in conturul considerat.

3 Tipuri de RES

Continutul de energie al unei "# poate fi de forma-

8/18/2019 Utilizarea Energiei Termice Din Resurse Energetice Secundare

5/5

.  caldura sensibila adiverselor fluide sau materiale caracterizata de diferenta intre temperatura acestora si

aceea a mediului ambiant&

8.  caldura

latenta dezvoltata la trecerea dintr!o stare de agregare in alta *prin condensarea vaporilor sau solidificarea lichidelor+&

0.  energie chimica

potentiala dezvoltata prin arderea "# sau a unor componente ale lor, inclusiv aceea

dezvoltata prin reactii exoterme&

9.  energie de

suprapresiune continuta de diversele fluide cu presiuni mai mari decat presiuneaatmosferica, caracterizata de diferenta intre presiunea la care rezulta "# din agregatele

tehnologice si presiunea atmosferica&

.  energie

mecanica rezultata din procesele de franare sau de la bancurile de proba sub sarcina adiverselor masini.

In functie de forma de energie utilizabila, "# pot fi-

.  RES combustibile care se pot prezenta sub forma de energie chimica continuta in purtatorii

de energie solizi, lichizi sau gazosi si care poate fi extrasa prin arderea acestora -

  aze de ardere rezultate din procesele de oxidare, furnale, cocserie, convertizoare, cubilouri,

rafinarii, innobilarea carbunilor, minele de carbune, sonde& practic toti combustibilii organiciartificiali avand caracteristici si proprietati foarte apropiate de cele ale combustibililor 

naturali

  !esii din industria celulozei si a hartiei, care prin continutul ridicat de lignina, dezvolta la

ardere cantitati insemnate de :&

  Deseuri lemnoase *cioturi, rumegus, surcele, zdrobitura etc.+ care nu se mai justifica a fi

utilizate in scopuri de productie pt. obtinerea unor produse tehnologice&