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能源管理:更高效的第一步(第二部分)

发布时间:2009-06-28     作者:David Greenfield      

摘要:这一系列的文章,将给出一些例子--关于工程师如何在工厂内部几乎不增加开支的前提下找到能源浪费的根源。第一部分(CONTROL ENGINEERING China2009年5月刊)关注的是工厂、设备用电、电机和驱动;第二部分将关注能源重用以及专项节能方案。
后的焓差。”
  按照这种方式,总体的能源目标得以保留,而效用负载并没有改变。对于移动曲线的进一步修正,允许加入多个效用资源(比如高压和重压蒸汽,或者冷却水),并且保证DTmin一直不变。
  “效用曲线与总复合曲线的交点被称作效用窄点。这些窄点中的任何一个被破坏,都会导致热负载从便宜的效用水平跃升至昂贵的效用水平。”Sheehan说控制工程网版权所有,“这就可以了解在锅炉继续加热之前需要多大程度的预热,以及在使用冰水进一步制冷之前,产品需要冷却到何种程度。”
  Sheehan提到面向能源效率热交换网络的最佳设计,通常需要考虑设备与运营成本之间的平衡。他说:“DTmin的值越小www.cechina.cn,能源花费就越低,但是热交换的成本就会上升。另外需要注意的问题是:热交换的总面积、可获得资源的位置和类别以及热交换单位的数量。”

  人机界面:几乎不增加成本
  现在,你可能已经发现,年轻人会告诉她的同伴,如果手机充电器连在电源上,即便没有为手机充电,实际上也在耗电。与之类似的例子是人机界面(HMI)的背光板。
  在最先进的PC机和大型人机界面上CONTROL ENGINEERING China版权所有,TFT显示屏的背光源可以进行配置,选择在一段时间后关闭,尤其是背景光没有采用LED的

时候。这不仅增加了背景光源灯泡的使用寿命,还可以根据显示器屏幕的大小节约2~8W的能源。
  为了形象的说明,博世力士乐公司元器件销售经理Peter P. Fischbach举了一个例子。他说,如果假定绝大部分的控制和人机界面都是一年365天每天24小时连续工作的话,一台功率为5W的中等尺寸显示器每年的用电量是44KWhCONTROL ENGINEERING China版权所有,换成费用的话就是4.40美元(按照0.1$/kwh计算)。
  这个数字很小,但是如果考虑到许多工厂里拥有成百上千的背光板显示器的话,其节约还是显而易见的。绝大多数人机界面因为使用电子元件(比如PC、HDD、Flash等),它们的功率是20~100W控制工程网版权所有,这就意味着可以节约10%~15%的能源开销。

人机界面

  除了调暗显示屏可以实现成本节约之外,还要考虑这些显示器在点亮状态下散发的热量还需要使用空调耗电进行调节。

  别忘了HVAC
  你可能并不是一个工厂工程师,但是如果你所在的地区气候温暖的话,工厂空调系统的花费绝逃不过工厂管理人员的眼睛。为了实现大片区域的制冷,传统上商用和工业中央空调系统通常需要多台机器。这也就是常说制冷机,通过蒸汽压缩或者吸收制冷使用制冷液消除热量,控制气温。
  CEMS Engineering(一家位于南加州的工程公司,服务于工商企事业单位和政府机构)开发了一项新的技术,可以在保持建筑物内部凉爽的同时,减少制冷机的能耗。CEMS Engineering使用了NI公司的紧凑型FieldPoint可编程自动控制器,从制冷器直接获取实时的输入数据,然后利用这些数据确定新的操作指南,再将其发回给制冷机。这些操作指南是基于实时输入数据、PID控制回路、热动力学和热传导原理以及高级数学优化和其他NI LabView实时应用中集成的专利公式进行了一系列计算而得到。根据CEMS Engineering的报告,这可以将电费和能耗最多降低30%。

  使用无线检测蒸汽泄漏
  毫无疑问,泄漏会浪费惊人数量的蒸汽,增加能源费用,降低过程效率。造成这些泄漏的原因并不只是缺乏人力进行监管,测试方法不可靠以及有时候没有凝汽阀这些问题都需要注意。霍尼韦尔过程解决方案公司发电事业部市场主管Carl Hosier认为,有些时候对于这些阀门进行无线监控可以是一个解决方法。他说:“无线监控可以提供凝气阀表现的声学记录,所以泄漏可以实时检测到,能源损耗也就降低到最少。”


标签:可持续制造,能源管理,能源效率,
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