Pierderea de cap și eficiența energetică

Conectări recente

Locuri de interes

Odată cu creșterea costurilor energetice și a limitărilor tot mai mari ale emisiilor de gaze cu efect de seră, proiectarea echipamentelor și a instalațiilor eficiente din punct de vedere energetic devine din ce în ce mai importantă. Unele sisteme care utilizează fluide, precum refrigerarea, consumă multă energie.

Epuizarea progresivă a resurselor energetice, împreună cu creșterea populației și dezvoltarea economică continuă, sugerează că costurile energetice vor continua să crească în viitor. Reducerea pierderilor de presiune în țevi și componente joacă un rol important, deși de multe ori nu i se acordă importanța pe care o are cu adevărat

Deoarece pierderile de presiune nu sunt altceva decât o pierdere de energie, este important ca acestea să fie tratate nu numai din punctul de vedere al funcționării corecte a instalației, ci și să se țină seama de considerațiile economice și de mediu implicate.

Abordarea ar trebui să se bazeze pe o analiză a costurilor care să permită luarea unei decizii corecte. Cu utilizarea conductelor și conductelor mai mari, se obțin pierderi de cap mai mici, deși cu un cost de achiziție mai mare. De asemenea, în cazul instalațiilor noi, dacă pierderile de sarcină sunt reduse, vor fi necesare pompe de putere mai mică și, prin urmare, costuri mai mici (de acum înainte, pentru a simplifica, vom vorbi despre pompe; totuși, trebuie să fie ținând cont de faptul că cele menționate anterior se vor aplica în același mod compresoarelor, suflantelor și ventilatoarelor, adică oricărui echipament a cărui funcție este de a crește presiunea unui fluid). În cele din urmă, trebuie evaluate trei costuri:

Energie pierdută în țevi și fitinguri
Investiții în echipamente
Investiții în achiziționarea de țevi și accesorii

În raport cu acest ultim concept, nu trebuie să uităm niște costuri suplimentare, precum cele corespunzătoare elementelor de susținere a țevii (în unele cazuri, ele pot fi foarte semnificative) și ansamblul (costuri de sudare, teste etc.).

Calculul va consta în studiul celor trei costuri menționate mai sus și în studierea în ce măsură economiile obținute în reducerea pierderii de sarcină compensează în raport cu investițiile mai mari care trebuie făcute.

Pierderea de putere (P), datorată unei căderi de presiune (∆p), este dată de:

P (W) = ∆p (kg/cm 2) Q (m 3/h) 27, 25

Aceasta este energia disipată pe care, prin urmare, nu o mai putem recupera. Cu toate acestea, puterea de plătit va fi o valoare mai mare, deoarece trebuie luate în considerare și performanța pompelor, compresoarelor sau ventilatoarelor și a motoarelor acestora.

Ptotal (W) = P (W)/η = ∆p (kg/cm2) Q (m 3/h) 27, 25/η

Unde η este eficiența combinată a pompei și a motorului acesteia.

De exemplu, luați în considerare o conductă cu un diametru interior de 244,48 mm (10 ”), prin care vor fi transportați 380 m 3/h de apă, la 25 ° C; lungimea conductei este de 50 de metri și are trei supape și cinci coate de 90º. Cu aceste date, căderea de presiune este de 0,275 kg/cm2. Dacă se ia în considerare o performanță a echipamentului de pompare de 70%, se presupune un cost energetic de 0,90 $/(kW/h) și o operațiune de 6 mii h/an, un cost anual al energiei pierdute în secțiunea de țevi de 21 967 $. Dacă toate datele sunt păstrate, dar sunt schimbate într-o conductă cu un diametru intern ceva mai mare, 293,75 mm (12 ”), suma anuală ar deveni doar 9 mii 984 pesos.