Utilizarea Energiei Termice în Industrie

1. CONCEPTUL DE “UTILIZARE EFICIENTA A ENERGIEI”

1.1. CONSIDERATII GENERALE

Conceptul de “utilizare eficienta a energiei” trebuie privit din doua puncte de vedere corelate între ele:

- din punct de vedere energetic, conform caruia el cuantifica marimea cotei utile (ENU) din energia consumata – intrata – (ENC), într-un contur de referinta considerat;

- din punctul de vedere al eficientei economice a energiei utilizate, care exprima valoarea economica – de piata – a energiei utile (VEEU) raportata la costul energiei intrate (VEEC) într-un contur considerat.

Primul punct de vedere defineste notiunea de eficienta energetica a utilizarii energiei în conturul considerat:

(1.1)

unde ENU reprezinta valoarea energiei utile iesita din contur în j/t sau kWh/t, în care t este durata de referinta avuta în vedere, în ore; ENC – valoarea energiei consumate (intrate) în contur, în perioada t, în j/t sau kwh/t.

În cazul proceselor sau instalatiilor producatoare de energie, ENU reprezinta energia produsa, iar în cazul celor consumatoare de energie ea reprezinta energia continuta de produsul util al proceselor sau instalatiilor respective.

Curent, EFEN este asimilata notiunii de randament energetic (RNEN) al procesului sau al transformarilor energetice care au loc în conturul considerat. Deoarece conform principiului doi al termodinamicii orice activitate – proces energetic – are loc cu pierderi de energie, atunci valoric randamentul energetic este întotdeauna subunitar (RNEN < 1). Daca se are în vedere însa, cazul cel mai general posibil al diverselor transformari energetice, deci inclusiv ciclurile termodinamice inverse (caracteristice pompelor de caldura, instalatiilor frigorifice, de climatizare etc., atunci pentru acestea marimea randamentului energetic ar fi supraunitara, contrazicând notiunea de randament.

Spre deosebire de randamentul energetic, notiunea de eficienta energetica – EFEN are un caracter mai general, ea putând avea orice valoare fata de unitate (EFEN > < 1), în functie de tipul proceselor si transformarilor ciclice care au loc în conturul considerat. Desigur ca în cazul ciclurilor termodinamice directe, cele doua notiuni au aceeasi valoare subunitara: (EFEN = RNEN) < 1.

În sensul celor expuse mai sus, eficienta economica a energiei utilizate într-un contur se poate exprima în doua feluri, în functie de ceea ce se doreste a fie evidentiat:

a) Eficienta economica a energiei consumate în cadrul unui contur determinata de:

(1.2)

unde VEEU reprezinta valoarea economica a energiei utile rezultata din conturul considerat (definita ca mai sus), în unitati monetare/t; VEEC – valoarea economica a energiei consumate (intrate) în contur, în unitati monetare/t.

EFECE exprima de fapt care este valoarea de piata a energiei utile rezultata din contur, raportata la valoarea de piata a energiei consumate.

Exemplu: se considera conturul unei instalatii de cazan (de abur, apa fierbinte sau apa calda) care, pentru producerea agentului termic consuma o cantitate de combustibil si de energie electrica (sub forma de consumuri auxiliare). Deci:

- conturul considerat: instalatia de cazan;

- energie utila (ENU), iesita din contur: sub forma de caldura (QUCE) în cursul unui an (în kWht/an), deci ENU = QUCZ;

- energie consumata (ENC), intrata în contur în cursul unui an sub forma de combustibil (BCZ) (în kWht/an) si sub forma de energie electrica pentru serviciile proprii ale cazanului (EELCZ) (în kWhe/an), deci:

ENC = BCZ + EELCZ

- valoarea de piata a energiei utile este data de valoarea de cumparare – vânzare a sa la limita conturului considerat:

VEEU = QUCZ × PVQ [unitati monetare/an] (1.3)

în care PVQ – pretul de vânzare a caldurii, în unitati monetare/kWht;

- valoarea de piata a energiei consumate, este determinata de costul combustibilului si al energiei electrice consumata în conturul cazanului.

VEEC = (BCZ × PB) + (EELCZ × PCEL) [unitati monetare/an] (1.4)

unde: PB este pretul unitar al combustibilului consumat, în unitati monetare/kWht (PCI) – raportat la puterea calorifica inferioara (PCI); PCEL – pretul unitar al energiei electrice cumparata pentru a fi consumata la nivelul conturului cazanului, în unitati monetare/kWhe.

Se poate spune ca eficienta economica a energiei consumate (EFECE) astfel definita, arata câte unitati monetare sub forma de energie utila se realizeaza într-un contur, pentru fiecare unitate monetara utilizata sub forma de energie consumata în conturul respectiv.

b) Eficienta economica a masurilor de crestere a eficientei energetice, aplicate într-un contur (EFMRCE), este data de: