ue_cap6_ed.doc

Upload: adrian-pascu

Post on 06-Jul-2018

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    1/27

    Aplicaţii

    CAP. 6 APLICAŢII

    Aplicaţia 1

      Fie un proiect de investiţii care se poate realiza în două variante A şi  B. Învarianta A investiţiile sunt de 30000 unităţi monetare, durata de exploatare este de6 ani, veniturile brute anuale (dierenţa între încasările şi c!eltuielile de exploatare"sunt de #0000 unităţi monetare iar la s$rşitul perioadei de exploatareec!ipamentele vor i rev$ndute cu %000 unităţi monetare.  În varianta  B  investiţiile sunt de &'000 unităţi monetare, durata de

    exploatare este de 6 ani, veniturile brute anuale sunt de #'000 unităţi monetare iar la s$rşitul perioadei de exploatare ec!ipamentele vor i rev$ndute cu 000 unităţimonetare.  )ata de actualizare este a * 0,#. +e pot obţine credite cu o dob$ndă anualăde * 0,0 cu o durată de creditare de % ani.  În ipoteza realizării proiectului în variantele  A  şi  B, din onduri proprii,veniturile nete actualizate sunt -

    (   )   (   )VNA A i

    i

    = − ++

    ++

    ==

    ∑30000   #0000# 0 #

    %000

    # 0 #

    #63(%6

    #

    6

     , , unităţi monetare

    (   )   (   )VNA

     B ii

    = − ++

    ++

    ==∑

    &'000  #'000

    # 0 #

    (000

    # 0 #

    #&'##6

    #

    6

     , ,  unităţi monetareÎn ipoteza realizării proiectului din credite, se vor plăti anuităţile -

     A A   = ⋅−

    =30000 0 0  # 0

    # 0 #(%#%

    %

    % ,

      ,

     , unităţi monetare

     A B   = ⋅−

    =&'000 0 0  # 0

    # 0 ##0%'0

    %

    % ,

      ,

     , unităţi monetare

     eniturile nete actualizate vor i -

    ( ) ( ) ( )VNA A

    i

    =   −

    ++

    ++

    +=

    =∑ #0000 (%#%

    # 0 #

    #0000

    # 0 #

    %000

    # 0 #

    #((% 6 6

    #

    %

     , , ,unităţi monetare

    ( ) ( ) ( )VNA B

    i

    =   −+

    ++

    ++

    ==

    ∑ #'000 #0%'0# 0 #

    #'000

    # 0 #

    (000

    # 0 ##633%

    % 6 6#

    %

     , , , unităţi monetare

    Observaţie  - /entru returnarea creditului de 30000 unităţi monetare sau plătit3%% unităţi monetare, iar pentru creditul de &'000 unităţi monetare, %6600 unităţimonetare.  În concluzie, realizarea obiectivelor pe bază de credite este maiavanta1oasă dec$t realizarea lor din onduri proprii. +c!imbarea sursei de inanţareconcomitent în ambele variante nu conduce la sc!imbarea concluziilor privind

     proitabilitatea unei soluţii.

    89

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    2/27

    Utilizarea energiei

    Aplicaţia 2

      Fie o investiţie de 0000 unităţi monetare care se realizează în % ani.2raicul de realizare a investiţiei este-

      anul # - % 000 unităţi monetare  anul ' - #% 000 unităţi monetare  anul 3 - 30 000 unităţi monetare  anul & - '0 000 unităţi monetare  anul % - #0 000 unităţi monetare

      aloarea actualizată a investiţiilor în ipoteza unei rate de actualizare a *0,# şi a actualizării la momentul punerii în uncţiune este -

    ( )∑

    −=

    =⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=+

    =%

    #

    %&3'#,#%000#,##%000#,#30000#,#'0000#,##0000

    #ii

    i

    a

     I  IA

    #0%#&%  unităţi monetare  În cazul în care se consideră o eşalonare e4ală de 0000 unităţi monetare îniecare an-

    ( )  ( )   #0(&%0#,##,##,##,##,#

    %

    0000

    #

    #

    %5

      %&3'%

    #

    =++++=+

    = ∑−

    +=ii

    a

     I  IA   unităţi

    monetareroarea de estimare a investiţiei actualizate este -

    7','5

    ≅−

    =∆ IA

     IA IA IA

    valoarea iind mai mult dec$t acceptabilă.  În concluzie, în cazul în care nu se cunosc inormaţii certe despre modul deeşalonare a investiţiilor în timp, ără a introduce erori prea mari, se poate considerao repartizare uniormă a acesteia pe perioada de realizare a investiţiei.

    Aplicaţia 3

      În varianta  A, un ec!ipament costă &0000 unităţi monetare şi realizează#00000 produse pe an. enitul brut corespunzător unui produs (dierenţa dintre

     preţul de v$nzare şi costul de producţie" este de 0,# unităţi monetare8produs.  În varianta B, el costă 0000 unităţi monetare şi are o capacitate anuală de producţie de '00000 produse pe an. 9atorită unor perormanţe te!nice inerioareec!ipamentului A, costurile de producţie sunt mai ridicate şi venitul brut realizat

     prin v$nzarea unui produs este mai mic, av$nd valoarea de 0,0: unităţimonetare8produs.  ;mbele ec!ipamente au durata de monta1 de un an şi durata de viaţă de #0ani. )ata de actualizare este a * 0,#.enitul net actualizat în varianta A este -

    90

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    3/27

    Aplicaţii

    ( )VNA

     A i

    i

    = − +  ⋅

    +=

    =

    ∑&0000  #00000 0#

    # 0 #'#&&%

    #

    #0 ,

     ,unităţi monetare

     enitul net actualizat în varianta B este-

    (   )VNA B i

    i

    = − +  ⋅

    +=

    =∑0000  '00000 0 0:

    # 0 #

    30600

    #

    #0 ,

     , unităţi monetare

      ;parent ec!ipamentul  B  este mai eicient dec$t ec!ipamentul  A. Înrealitate, ec!ipamentul  B  este, din punct de vedere al eectului util (producţiaanuală", e4al cu două ec!ipamente A care aduc un venit net actualizat de '.'#.&&%* &'.: unităţi monetare.

      +uperioritatea aparentă a ec!ipamentului  B  se datorează eectului unei producţii dierite aţă de varianta A, respectiv eectului de scară.

    Aplicaţia 4

      ! ener4ie termică şi#%0000 =>! ener4ie electrică. /entru alimentarea lui se analizează două variantede surse proprii şi anume-

      varianta A care produce inte4ral cantităţile de căldură şi ener4ie electricănecesare consumatorului. ?nvestiţiile necesare sunt de ''.#06  unitaţi monetare, iar c!eltuielile anuale de exploatare .#06 unităţi monetare@

      varianta  B compusă din ec!ipamente mai perormante, care la aceeaşi producţie de căldură, poate produce #0000 =>! ener4ie electrică. ?nvestiţiileaerente sunt de '3.#06 unităţi monetare, iar c!eltuielile anuale de exploatare :.#0 6

    unităţi monetare.  În lipsa sursei de ener4ie proiectate, consumatorul siar i procurat dinexterior ener4ie electrică cu 60 unităţi monetare 8 =>! şi căldură cu '0 unităţimonetare 8 =>!. ner4ia electrică produsă suplimentar de sursa proprieconsiderată poate i v$ndută unor terţi cu %% unităţi monetare8=>!. 9urata deviaţă a sursei în cele două variante este de #0 ani. )ata de actualizare este de 0,#,iar durata de monta1 este în ambele variante de # an.enituri brute anuale sunt în varianta A -

    VB A   = ⋅ + ⋅ − = ⋅&00000 '0 #%0000 60 000000 : #06  unităţi monetare

    şi respectiv în varianta B -VB B   = ⋅ + ⋅ + ⋅ − = ⋅&00000 '0 #%0000 60 30000 %% :000000 : 6% # 0

    6 , unităţi

    monetare.ariantele sunt ec!ivalente din punct de vedere al cantităţilor de căldură produse şiveniturile nete actualizate sunt -

    ( )VNA A i

    i

    = − ⋅ +   ⋅

    += ⋅

    =

    ∑'' #0   : #0# 0 #

    33 3 #06  6

    6

    #

    #0

     ,

     ,  unităţi monetare.

    91

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    4/27

    Utilizarea energiei

    (   )VNA B i

    i

    = − ⋅ +  ⋅

    += ⋅

    =

    ∑'3 #0  : 6% #0

    # 0 #

    36 3 #066

    6

    #

    #0 ,

     ,

     ,  unităţi monetare.

      În cazul în care se doreşte şi o ec!ivalare din punctul de vedere alcantităţilor de ener4ie electrică produse, în varianta  A, trebuie cumpărată din sistemo cantitate de 30000 =>!8an la preţul de 60 unităţi monetare 8 =>!, care va irev$ndută cu %% unităţi monetare8=>!. cu %% unităţi monetare8=>!. enitul brutanual în varianta A va i -

    VB A   = ⋅ + ⋅ − ⋅ = ⋅&00000 '0 30000 % % 30000 6 0 % #06 , unităţi monetare

    iar venitul net actualizat -

    ( )∑

    =

    ⋅=+

    ⋅+⋅−=#0

    #

    6

    6

    6#0&,3'

    #,0#

    #0%,#0''i

    i AVNA  unităţi monetare.

      În concluzie ec!ivalarea după produsul excedentar (ener4ia electrică" numodiică economicitatea relativă a variantelor. /rin urmare, în calculelecomparative, ec!ivalarea după acest produs nu este necesară.

    Aplicaţia 5

      ;celeaşi date ca în aplicaţia &. În plus se consideră varianta C  caracterizată prin investiţii de ⋅#06 unităţi monetare şi producţie de ener4ie electrică de #'0000=>!8an. /roducţia de căldură este aceeaşi ca în variantele A şi B. A!eltuielile de

    exploatare aerente variantei C  sunt 6,%⋅#06

     unităţi monetare8an.eniturile brute anuale sunt -VBC  * &00 000⋅ '0 B #'0000⋅ 60 6%0000000 * , ⋅ #06 unităţi monetareenitul net actualizat este -

    (   )VNAC  i

    i

    = − ⋅ +  ⋅

    += ⋅

    =

    ∑# #0  ( #0

    # 0 #

    3% &% #066

    6

    #

    #0 ,

     ,

     ,  unităţi monetare

      ;parent, varianta C  este superioară variantei A şi inerioară variantei B. Înrealitate, varianta C   nu poate i comparată cu variantele  A  şi  B  întruc$t nu esteec!ivalentă cu ele din punct de vedere al eectelor utile. /entru a i ec!ivalentă,sursa din varianta A trebuie să cumpere anual o cantitate de #%0000 #'0000 *30000 =>! ener4ie electrică. A!eltuielile anuale vor creşte cu 30000C60 * #,C#0 6

    unităţi monetare, venitul brut anual iind -6

    #0(,60300006%0000060#%0000'0&00000   ⋅=⋅−−⋅+⋅=C 

    VB unităţi

    monetareenitul net actualizat, în condiţii de ec!ivalenţă a eectelor principale, este-

    (   )VNAC  i

    i

    = − ⋅ +  ⋅

    += ⋅

    =

    ∑# #0  ( #0

    # 0 #

    3% &% #066

    6

    #

    #0 ,

     ,

     ,  unităţi monetare

      c!ivalarea nu a modiicat cu nimic situaţia. 9eci, ec!ivalarea nu estenecesară.

    92

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    5/27

    Aplicaţii

    Aplicaţia 6

      Fie două variante de realizare a unui proiect de investiţii -  varianta  A caracterizată de o investiţie de 30000 unităţi monetare şi care

     poate i exploatată & ani, aduc$nd un venit brut anual de #0000 unităţi monetare. Das$rşitul anului &, ec!ipamentele componente pot i rev$ndute cu %000 unităţimonetare.

      varianta B, realizată din ec!ipamente mai robuste, care pot i exploatate 6ani, şi care sunt mai costisitoare, investiţia respectivă iind de &0 000 unităţi

    monetare. enitul brut anual adus va i acelaşi, #0000 unităţi monetare.c!ipamentele pot i rev$ndute la s$rşitul celui de al 6 lea an cu %000 unităţimonetare.  )ata de actualizare este 0,#.enitul net actualizat adus în varianta A pe perioada de viaţă a acesteia este-

    (   )   (   )VNA

    a a A i

    i

    = − ++

    ++

    ==

    ∑30000   #0000#

    %000

    #

    %##%&

    #

    &

     unităţi monetare

    ?dem, pentru varianta B-

    ( ) ( )VNA

    a a B i

    i

    = − ++

    ++

    ==

    ∑&0000   #0000#

    %000

    #

    63(%6

    #

    6

     unităţi monetare

      /e duratele de viaţă (dierite în cele două variante" respective, varianta  Beste superioară variantei A.

    /entru o comparare concludentă, durata de studiu trebuie să ie aceeaşi înambele variante. +e ale4e o durată de studiu e4ală cu cel mai mic multiplu comunal duratelor de viaţă în variantele considerate n s * #' ani.

    (   )   (   )VNA VNA

    VNA

    a

    VNA

    a A   A

     A A#'

    & # #

    #0::%= ++

    ++

    =  unităţi monetare

    (   )VNA VNA

    VNA

    a B   B

     B#'

    6#

    ::(%= ++

    =  unităţi monetare

      Aele două VNA pot i comparate (sunt deinite pe acelaşi interval de timp"şi se preeră soluţia A care este mai economică.

      9acă se ale4e ca durată de studiu durata de viaţă cea mai scurtă -

    ( ) ( )VNA

    a a A i

    i

    = − ++

    ++

    ==

    ∑30000   #000#

    %000

    #

    %##%&

    #

    &

     unităţi monetare

      În variantă  B, în iecare an trebuiau amortizate &0000 %0006

    %33− =

    unităţi monetare.  )ezultă că la s$rşitul anului &, valoarea remanentă a ec!ipamentelor dinvarianta B este-

    93

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    6/27

    Utilizarea energiei

     I r   = − =&0000 &%33 #6666  unităţi monetare9eci -

    ( ) ( )VNA

    a a B i

    i

    = − ++

    ++

    ==

    ∑&0000   #0000#

    #6666

    #

    30'&

    #

    &

     unităţi monetare

      arianta A este preerabilă variantei B.  În concluzie, pentru a obţine rezultate corecte, duratele de studiuconsiderate trebuie să ie aceleaşi în ambele variante comparate. +ituaţia relativă avariantelor comparate nu este inluenţată de modul de stabilire a duratei comune destudiu considerate.

      enitul net actualizat relativ în cele două variante, ără a considera aceleaşidurate de studiu este-  în varianta A -

    #(0%03000

    %##%  , IA

    VNAvna

     A

     A A   ===

      în varianta B -

    #%:&0&0000

    63(%  , IA

    VNAvna

     B

     B B   ===

      Aum vna A E vna B  , varianta A este preerabilă variantei B, concluzie ceconcordă cu concluzia în urma comparării VNA calculate pentru aceleaşi durate destudiu.

      )ata internă de acumulare a capitalului (randamentul contabil" este-  în varianta A-

    ( ) ( )#(0%#

    30000

    #

    %000

    #

    #0000&

    #&

     ,aa

     IA

    VB R   i

    i

     A

     ACA   =

    ++

    +==

    ∑=

      în varianta B-

    ( ) ( )#%:

    &'000

    #

    %000

    #

    #00006

    #6

     ,aa

     IA

    VB R   i

    i

     B

     BCB   =

    ++

    +==

    ∑=

      Aompararea ratelor interne de acumulare a capitalului (randamantelor contabile" conduce la aceleaşi concluzii cu compararea venitului net actualizatrelativ. 9e altel, există relaţia-

    vna Rc   += #

    Aplicaţia 7

      +e consideră aceleaşi variante de realizare a unui proiect de investiţii cacele prezentate în exemplele & şi %.

    94

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    7/27

    Aplicaţii

      +e cunosc în plus puterile electrice instalate - în varianta A - #&=C  A P  =>@

    în varianta B - #(=C  B P  =>@ iar în varianta C  - #'=C 

    C  P   =>. ?nvestiţiile medii

     pentru realizarea unor surse de ener4ie electrică sunt de #300 unităţi monetare 8>i, iar consumul speciic de căldură pentru producţia ener4iei electrice în surseledin sistem este de 3,3 =>!8=>!. Aostul combustibilului (ener4iei primare" estede #% unităţi monetare8=>!.

    +ă se stabilească ordinea eicienţei economice a soluţiilor prezentate(variantele A,B,C " pe baza indicatorului CTA.  În aceste condiţii, c!eltuielile totale actualizate sunt -

      în varianta A -

    ( )  ( )

    ( )  =

    +

    ⋅⋅−+⋅+⋅⋅−+⋅=   ∑

    =

    #0

    #

    6

    36

    #,0#

    #%3,3#%0000#0000#0#300#0#(#0''

    i

    i ACTA

    ( )∑

    =

    =+

    ⋅+⋅+⋅+⋅=

    #0

    #

    66

    66#,&

    #,0#

    #0&:,##0#0:,3#0''

    i

    i unităţi monetare

      în varianta B -

    ( )6

    #0

    #

    66 #03(

    #0#

    #0:#0'3   ⋅=

    +

    ⋅+⋅= ∑=

     , ,

    CTA

    ii B

     unităţi monetare

      în varianta C  @

    ( )

      ( )

    ( )   =+

    ⋅⋅−+⋅

    +⋅−+⋅=   ∑=

    #0

    #

    6

    36

    #,0#

    #%3,3#'0000#0000#0%,6

    #300#0#'#(#0#i

    iC CTA

    ( )6

    #0

    #

    66

    66#06:,'

    #,0#

    #0(:,'#0%,6#0%,6#0#   ⋅=

    +

    ⋅+⋅+⋅+⋅=   ∑

    =ii

    unităţi monetare

      A!eltuielile anuale de ec!ivalare sunt mai mici, dar datorită investiţiilor deec!ivalare, dierenţele dintre variante cresc.  În cazul unor sisteme centralizate cu capacităţi de producţie excedentare, înCTAuri nu se mai consideră investiţiile de ec!ivalare şi rezultă-

    ( )∑

    =

    ⋅=+

    ⋅+⋅+⋅=

    #0

    #

    666

    6 #030#0#

    #0&:##0#0''

    ii

    '  A   ,

     ,

     ,CTA  unităţi monetare

    ( )∑=⋅=

    +⋅+⋅=

    #0

    #

    66

    6 #03(#0#

    #0:#0'3i

    i'  B   ,

     ,CTA  unităţi monetare

    ( )∑

    =

    ⋅=+

    ⋅+⋅+⋅=

    #0

    #

    666

    6 #00(%#0#

    #0(:'#0%6#0#

    ii

    ' C    ,

     ,

     , ,CTA  unităţi monetare

      +e observă ca situaţia relativă a soluţiilor sa modiicat, varianta C   iindvarianta optimă.  9acă în cazul aplicaţiei %, se considera că variantele ac parte dintrunsistem centralizat, VNAurile ţineau cont de ec!ivalare astel -

      ener4ia produsă suplimentar sar vinde la preţul din sistem @

    95

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    8/27

    Utilizarea energiei

      c!eltuielile de ec!ivalare sar determina ca mai sus.)ezultă -

      încasările anuale sunt pentru toate variantele -VB A = VB B =VBc * &00000 ⋅ '0 B #0000 ⋅ 60 * #, ⋅ #06 unităţi monetare8an

      veniturile nete actualizate (pentru sisteme cu capacităţi instalateexcedentare" -

    ( )∑

    =

    ⋅=+

    ⋅−⋅−⋅+⋅−=

    #0

    #

    6666

    6 #0'3%#0#

    #0&:##0#0##0''

    ii

    '  A   ,

     ,

     , ,VNA unităţi

    monetare

    ( )∑=⋅=

    +⋅−⋅+⋅−=

    #0

    #

    666

    6 #0'#3(#0#

    #0:#0##0'3

    ii

    '  B   ,

     , ,VNA unităţi monetare

    ( )∑

    =

    ⋅=+

    ⋅−⋅−⋅+⋅−=

    #0

    #

    6666

    6 #0&3&0#0#

    #0(:'#0%6#0##0#

    ii

    ' C    ,

     ,

     , , ,VNA unităţi

    monetare  +e constată că ordinea eicienţei variantelor stabilită prin compararea VNAeste aceeaşi cu cea stabilită prin compararea CTA.  !"#  În sistemele de producţie centralizate, ec!ivalarea variantelor se ace la nivelulsistemului de producţie. a constă în ec!ivalarea din punct de vedere al capacităţilor nominale de producţie. ;ceastă ec!ivalare se ace aţă de varianta cu capacitate nominalăde producţie maximă şi constă în adău4area la investiţii, în celelalte variante, a unei

    investiţii de ec!ivalare corespunzătoare instalării dierenţei de capacitate în surse ipotetice(etalon" cu caracteristici deinite prin normative. În cazul unor sisteme de producţie cucapacităţi instalate excedentare aţă de consum, această ec!ivalare nu mai este necesară.  c!ivalarea din punct de vedere al eectelor anuale se ace aţă de varianta cu producţie anuală maximă şi constă în adău4area la c!eltuielile de exploatare, în celelaltevariante, a unor c!eltuieli de ec!ivalare, corespunzătoare c!eltuielilor de producţie pentruobţinerea dierenţelor de eecte utile ie în surse etalon (cazul sistemelor centralizate cucapacitate nominală de producţie limitată", ie în condiţiile medii din sistem (cazulsistemelor de producţie cu capacitate nominală excedentară".  În mod convenţional, dacă se consideră investiţii de ec!ivalare, acestea serealizează întrun sin4ur an, anul anterior punerii în uncţiune a variantelor considerate.

    Aplicaţia 8

      Întro întreprindere uncţionează doi consumatori importanţi de abur, notaţiC #  şi respectiv C ', ale căror cereri instantanee de căldură sunt variabile în moddierit în cursul iecărei zile de lucru. /entru a putea înc!eia contractul de urnizarea ener4iei termice, întreprinderea trebuie să deinească caracteristicile sumeicererilor celor doi consumatori, sumă care reprezintă cererea totală de abur la nivelde întreprindere. =odul de variaţie pe parcursul unei zile de lucru al iecăreiadintre cele două cereri este prezentat în tabelul #.

    96

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    9/27

    Aplicaţii

    Germenii contractului de urnizare a ener4iei termice sub ormă de abur trebuie să includă mărimea consumului zilnic, mărimea consumului orar mediuzilnic, timpul de utilizare a cererii maxime, 4radul de simultaneitate al iecăreiadintre cei doi consumatori de abur şi 4radul de aplatizare al consumului total.+uplimentar, ca anexe la contract, se vor construi curba de sarcină zilnică şi curbaclasată a sarcinii termice pentru o zi de lucru.

    Tabelul 1

    $ariaţia c%n&'('ril%r )e c*l)'r*

      Peri%a)a+%re,

    C%n&'('l %rar )e a-'r +t/,C 1 C 2   ∑C  K 

    # & % #0 #%% #% % '0: #' #0 25 3%#3 #6 30 0 30# '0 '0 '0 40'# '& #% #0 '%

     +e observă că momentul apariţiei maximului (valoarea boldată" este dierit

     pentru iecare dintre cele trei cereri de ener4ie. Aonsumatorul C '  prezintă oîntrerupere în alimentare între orele #300  şi #600. 9urata de alimentare eectivă aacestui consumator este prin urmare mai mică dec$t '& de ore. 9in motive deomo4enitate a abordării, durata pentru care se vor calcula valorile medii este însăaceeaşi şi e4ală cu '& de ore pentru toate cele trei cereri de ener4ie.

    Aaracteristicile cererii consumatorului C # sunt următoarele -• consum zilnic

    ( )   30#%'030#0#%%&   =+++++⋅=ΣC    t8zi• consum mediu zilnic

    3,#%'&

    30

    '&===   Σ

    C C mz  t8!

    • timpul de utilizare al cererii maxime

    6(,#'30

    30

    max

    ===τ   ΣC 

    C u !

    • 4radul de simultaneitate este în apt ponderea din maximul propriu acontribuţie iecărui consumator de abur la atin4erea maximului sumei

    6(,030

    '05

    max

    #  ===β

    • 4radul de aplatizare

    97

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    10/27

    Utilizarea energiei

    %',0'&

    6(,#'

    '&%',0

    30

    3,#%

    max

    ==τ

    =δ===δ   umz   sauC 

      Aalculul caracteristicilor cererii consumatorului C '  este similar primuluiconsumator -

    • consum zilnic( )   '0#0'00'%%#0&   =+++++⋅=ΣC  t8zi

    • consum orar mediu zilnic

    6(,##'&

    '0

    '&===   Σ

    C C 

    mz  t8!• timpul de utilizare al cererii maxime

    ',##30

    '0

    max

    ===τ   ΣC 

    C u !

    • 4radul de simultaneitate

    ,0'%

    '05

    max

    '  ===β

    • 4radul de aplatizare

    &6(,0'&

    ',##

    '&&6(,0'%

    6(,##

    max==

    τ

    =δ===δ  umz 

     sauC 

      +uma celor două cereri de căldură este deinită pe baza aceloraşicaracteristici, dintre care unele pot i obţinute prin însumarea valorilor aerentecelor două componente iar altele se calculează pe baza valorilor aerente sumeicelor două cereri, în acelaşi mod ca şi pentru iecare dintre cele două componenteîn parte.  ;stel, valorile consumului zilnic şi ale consumului orar mediu zilnic seobţin prin însumare. alorile timpului de utilizare a cererii maxime şi ale 4raduluide aplatizare se calculează cu aceleaşi relaţii cu care sau calculat pentru iecaredintre cei doi consumatori.  Grebuie precizat aptul că cererea sumă nu se caracterizează printrun

    coeicient de simultaneitate, acest indicator iind speciic numai componentelor sumei. alorile mărimilor calculate anterior sunt prezentate centralizat în tabelul '.

    Tabelul 2

    *ri(ile calc'late

    Peri%a)a+%re,

    *ri(ea caracteri&tic* pentr' -C 1 C 2   ∑C  K 

    # & % #0 #%% #% % '0

    98

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    11/27

    Aplicaţii

    : #' #0 253%

    #3 #6 30 0 30# '0 '0 '0 40'# '& #% #0 '%

    C Ξ 30 '0 660C mz  #%,3 ##,6 ',%τu #',6 ##,' #6,%

    β 0,6 0,  

    δ 0,%' 0,&6 0,6

      +e observă aptul că suma celor două cereri prezintă o curbă de sarcină maiaplatizată dec$t iecare dintre componentele sale şi este caracterizată printrovaloare mai mare a timpului de utilizare a cererii maxime.Aurba de sarcină zilnică la nivelul întreprinderii -

    AHt8!I

      30

      '%

      '0

      #%

      #0 %

      & #' #6 '0 '& τ H!I

    Aurba clasată a sarcinii termice la nivelul întreprinderii pentru o zi de lucru -A

    Ht8!I

      30

      '%

      '0

    99

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    12/27

    Utilizarea energiei

      #%

      #0

      %

      & #' #6 '0 '& τ H!I

    Aplicaţia 9

      /roiectul te!nic pentru construirea unei !ale industriale includeurmătoarele valori -•  pierderile totale de căldură ale incintei q pc * ##0 >@• de4a1ările interioare de căldură qd  * #0 >@• temperatura interioara  i * # °A@• temperatura exterioara de la care porneşte şi la atin4erea căreia se

    opreşte încălzirea  e ! * #0 °A@• temperatura exterioara medie anuala  emd  * #0,% °A@• altitudinea amplasamentului " * : m@• temperatura exterioară de calcul  ec * #% °A.+ă se determine-

    a" necesarul de căldură pentru încălzire@ b" cantitatea anuală de căldură@c" c!eltuielile anuale cu combustibilul.

     Jecesarul de căldură de calcul pentru încălzire rezultă din dierenţa -qi

    c = q pc # qd  * #00 >

    /entru calculul cantităţii anuale de căldură necesare pentru încălzirea incintei, din+) &3:8#:: se obţin valorile numărului de 4radezile N '0, pentru valorile  e ! * #0°A,  emd  * #0,% °A, " * : m,  ec * #% °A. +e obţin N '0 * 30'0 4radezile şi o duratăde încălzire τi * #& zile.

    9eoarece temperatura interioara este   i * # °A se corectează N '0  pentru

    temperatura interioara de # °A (deoarece temperatura interioară de calcul esteconorm +G;+, '0=ci  "

     N # * N '0  ('0#"⋅τi * '6' 4radezile9urata anuală de utilizare a sarcinii termice maxime -

     N # * ( i $  ec"⋅τui 

    #33

    '6('≅=τ

    ui zile

    2radul de aplatizare al sarcinii termice de încălzire -

    100

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    13/27

    Aplicaţii

    &6%%,0#(&

    #====

    c

    i

    md 

    i

    i

    uii

    q

    q

    τ 

    τ δ 

    Aantitatea anuală de căldură necesară pentru încălzirea incintei -%i

    an * qic⋅τi⋅δi * #00⋅#&⋅'&⋅0,&6%% * #:&,& =>!8anAonsumul anual de combustibil consumat pentru încălzirea incintei de o sursă decăldură de tip A;F -

    '&3,0

    &,#:&==

    η=

    CA& 

    an

    ian   %  =>!8an

    ηCA&  * 0,A!eltuielile pentru ac!iziţionarea combustibilului, preţul acestuia iind  p  * #! -

    C = p⋅>an * &3&

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    14/27

    Utilizarea energiei

    co4enerare realizat 0,' şi durata anuală de utilizare a puterii maxime, τup * &000!8an.

    )ezolvare-

    a. 2radul de aplatizare este deinit de relaţia-δ= qmd  ( qn

    din care rezultă valoarea nominală a consumului-qn = qmd 8 δalorile nominale ale consumurilor de căldură calculate sunt prezentate în

    tabelul '. b. aloarea maximă totală a consumului de căldură asi4urat de către AG

    este dată de suma valorilor nominale ale consumurilor componente, av$nd învedere 4eadele de simultaneitate ale iecărui consum cu consumul maxim-

    q ) C*T  = qn

    C*T  * β# qn# B β' qn' * 0,L %0 B 0, L 60 * 3% B & * 3 =>c. 2radul de aplatizare se poate exprima în uncţie de duratele anuale de

    utilizare a consumului maxim şi de uncţionare, conorm relaţiei-δ* τu 8 τ 

    din care rezulta durata anuală de uncţionare @τ +  * τu8 δ.

    2radul de neuniormitate este inversul 4radului de aplatizare,

    µ. * #8δÎn tabelul '  sunt prezentate 4radele de neuniormitate aerente iecăruiconsum de căldură

    d. Aonsumul anual de căldură se determină cu relaţia% * qmd  τ + e. 9in relaţia de calcul a coeicientului nominal de co4enerare,αn * q n ( qn C*T  

    rezultă sarcina termică în co4enerare, q n@q 

    n * 3 L 0, * 6&,& =>  9in relaţia-

     n = P  n ( q 

    n,rezultă puterea nominală în co4enerare-

     P  n * 6&,& L 0,' * #,#3 =>?ndicele anual de co4enerare se calculează cu relaţia-

     a * ( P  n τup " 8 (%# B %'"în care-

     a * (#,#3 . &000" 8 30%000 * 0,'3

    Tabelul 2

    eter(inarea gra)'l'i )e ne'ni%r(itate  i a )'ratei )e 'ncţi%nare τ f 

    102

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    15/27

    Aplicaţii

    C%n&'(at%r C%n&'( n%(inal)e c*l)'r* qn

    τ f

    /an 

    Q/an

    C # %0 %000 ' #'%000C ' 60 %000 #,66 #0000AG 3 30%000

    Aplicaţia 11

    . /entru alimentarea cu apăcaldă sanitară este necesar un debit de apă, -acc*#,:' 48s, temperatura de calcul aapei reci are valoarea,  ar c*#0oA. căldura speciică a apei se consideră &,#6 M84oA

    +ă se calculeze -a. valorile de calcul ale consumurilor de căldură pentru încălzire şi pentru

     prepararea apei calde@ b. valorile medii anuale ale consumurilor de căldură pentru încălzire,

     prepararea apei calde şi pentru ventilare@c. duratele anuale de utilizare ale consumurilor maxime de căldură pentru

    încălzire, prepararea apei calde şi pentru ventilare@d. 4radele anuale de neuniormitate ale iecărui tip de consum de căldură@

    c. valorile anuale ale iecărui tip de consum de căldură (încălzire, prepararea apei calde şi ventilare"@

    d. +arcina termică nominală şi anuală a atelierului.

    )ezolvare

    a. aloarea de calcul a consumului de căldură pentru încălzire se determinăîn uncţie de pierderile totale de căldură de calcul şi de valoarea de calcul ade4a1ărilor interioare de căldură-

    103

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    16/27

    Utilizarea energiei

    qic = q p

    c # qd c

    qic * # ' * #% =>

    aloarea de calcul a consumului de căldură pentru prepararea apei calde sedetermină cu relaţia-

    qacc = -ac

    c C c C ( acc #  ar c "qac

    c * #,:' C &,#6 C (%0 #0" * 3 => b. 9in relaţia de deiniţie a 4radului de aplatizare-δ* qmd  (qc

     rezultă valorile medii ale iecărui tip de consum de căldură-qi

    md  * µi C qic * 0,& C #% * ,' =>

    qacmd 

     * µac C qacc

     * 0,% C 3 * #,% =>qv

    md  * µv C qvc * 0,&% C ' * 0,: =>c. 2radul de aplatizare, δ se poate exprima şi prin raportul dintre duratele

    anuale de uncţionare şi de utilizare a maximului-δ * τu 8τ + 

    din care rezultă durata anuală de utilizare a maximului-τu * δ. τ + /entru iecare tip de consum de căldură duratele anuale de utilizare a

    maximului vor i-τui * 0,& C * #:6 !8anτuac * 0,% C 000 * &000 !8an

    τuv * 0,&% %300 * '3% !8and. 2radul anual de neuniormitate este inversul 4radului anual de

    aplatizare-µ * #8δ.

    9eci pentru iecare consum de căldură 4radele anuale de neuniormitate sunt-µi * #80,& * ',03µac * #80,% * 'µv * #80,&% * ',''e. aloarea anuala a consumului de căldură se calculează conorm relaţiei-%a * Nmd C τ + ;stel, pentru iecare tip de consum de căldură aerent atelierului, rezultă

    următoarele valori-%i

    a * ,' C * ':%'0 =>!8an%ac

    a * #,% C 000* #'000 =>!8an%v

    a * 0,: C %300 * &0 =>!8an. +arcina termică nominală totală este-qn = qi

    c . qacc . qv

    c * #% B 3 B ' * '0 =>iar sarcina termică anuală totală este-

    %a = %ia . %ac

    a . %va * ':%'0 B #'000 B &0 * &6':0 =>!8an

    104

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    17/27

    Aplicaţii

    Aplicaţia 12

    K !ală industrială dintro întreprindere metalur4ică , alimentată cu căldurădintro centrala termică proprie (AG", are pierderi de căldură în mediul ambiant de#00 >, în re4imul de temperaturi de  ec*#% oA şi  ic*# oA. În !ală sunt amplasatecuptoare care de4a1ă căldură în incinta respectivă de aproximativ #0 >.

    +ă se determine consumul anual de combustibil (convenţional" al centraleitermice cunosc$nd numărul de 4rade zile ale perioadei de încălzire, J*'30 4rade zile. Aentrala termică este ec!ipată cu cazane cu un randament mediu anual,ηCT *0,, iar puterea caloriică inerioară a combustibilului convenţional se

    consideră / i*':000 M84cc.

    )ezolvare

    aloarea de calcul a consumului de căldura pentru încălzire se determină înuncţie de pierderile totale de căldura de calcul şi de valoarea de calcul ade4a1ărilor interioare de căldura, conorm relaţiei-

    qic = q p

    c # qd c

    qic * #00 #0 * :0 =>

    aloarea anuală a consumului de căldură pentru încălzire rezultă dinrelaţia@

    %ia * qic JC'&8(  ic   ec"

    %ia * :0 C '30 C '&8( # (#%"" * #,6: =>!8anÎn aceste condiţii, consumul anual de combustibil al centralei termice este-

     BCT  * Oia C 36008(ηCT C / i" BCT  *#6:0C36008(0, C':300" * ',&&3 tcc8an

    Aplicaţia 13

    K clădire cu un volum exterior, V e  * %000 m3, av$nd caracteristica termicăde încălzire, !i * 0,%% >8m3 oA primeşte pentru încălzire un debit de #,0& 48s apăcaldă cu temperatura pe tur    * ' oA şi pe retur  r *6 oA. =ăsurătorile sau ăcut încondiţiile unei temperaturi exterioare de  e * 3 oA şi temperatura interioară  i * #o

    A. +ă se stabilească dierenţa de consum anual de căldură aţă de situaţia normalăde calcul ştiind că durata perioadei de încălzire este de #66 zile8an pentru un număr de J *'6'0 4radezile. Aăldura speciică a apei se consideră &,#6 M84 oA

    )ezolvare

    Aonsumul real de căldură corespunzător condiţiilor -  e * 3 oA şi  i * # oA,este-

    qir  * 2a ca (   #  r "

    qir  * #,0& C &,#6 C (' 6" * 6%,3 >

    105

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    18/27

    Utilizarea energiei

    În aceleaşi condiţii pierderile de căldură ale incintei sunt-qi * xi C V e C ( i #  e"qi * 0,%% C %000 C (# (3"" * %,% >9ierenţa-

      ∆q * 6%,% %,% * ,%% >se datorează stării necorespunzătoare a elementelor constructive ale incintei.

    În condiţiile valorii de calcul a temperaturii exterioare  ec  * #% oA,consumul real de căldură este-

    qir c * qir  ( ic    ec" 8 ( ic    e"

    qir c * 6%,3 (# B #%" 8 (# B 3" * #0',6# >

    /ierderile de căldură ale incintei în condiţiile temperaturii exterioare decalcul sunt-qi

    c = qi ( ic #  ec" 8 ( ic #  e"qi

    c * %,% (# B #%"8 (# B 3" * :0,% >Aonsumul anual real de căldură este-

    %ir a * Nir  J C '& 8 ( ic #  ec"

    %ir a *#0',6# C '6'0 C '& 8 (# B #%" * #:%%#: >!8an

    Aonsumul anual de căldură pentru încălzire este-%i

    a = qic J C '& 8 ( ic #  ec"

    %ia *:0,% C '6'0 C '& 8 (# B #%" * #':'0 >!8an

    9ierenţa dintre cele două consumuri anuale este-∆%a * #:%%#: #':'0 * ''%:: >!8an

    Aplicaţia 14

    şi pierderi decăldură q p * # =>. Gemperatura 4azelor de ardere la ieşirea din incinta cuptoruluieste   0   * #000 °A. c!iparea cuptorului cu un preîncălzitor re4enerativ, care

     preîncălzeşte aerul pană la '%0 °A, necesită o investiţie de circa 0,'#⋅#06 

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    19/27

    Aplicaţii

     b. după aplicarea recuperării căldurii 4azelor de ardere pentru preîncălzireaaerului de ardere.

    a. În i4ura a" este prezentată sc!ema de principiu a cuptorului ără preîncălzirea aerului de ardere (înainte de amplasarea recuperatorului de căldură înluxul 4azelor de ardere".

     

    ig. a +c!ema de principiu a cuptoruluiără preîncălzirea aerului de ardere

     a ,   B  temperatura aerului rece, respectiv a combustibilului introduse în cuptor@   0   temperatura 4azelor de ardere la ieşirea din camera de lucru a cuptorului @ C   camera de lucru a cuptorului.

    /entru analiza eicienţei implementării recuperatorului de căldură se aceurmătoarea ipoteza simpliicatoare- temperaturile aerului, respectiv acombustibilului introduse în cuptor,  ar  *   B * 0 °A

    În aceste condiţii, se scrie ecuaţia de bilanţ termic aerentă cuptorului detratamente termice-

     Ba⋅ / i = qu . q p . Ba⋅v 0 ⋅c 0 ⋅  0 

    În care-c 0  * #,% M8 m3 JP, reprezintă căldura speciică a 4azelor de ardere@

     Ba  consumul de combustibil al cuptorului de tratamente termice, înainte deaplicarea soluţiei de recuperare.

    9in ecuaţia de bilanţ termic se determină, consumul de combustibil alcuptorului înainte de aplicarea soluţiei de recuperare, Ba

     s

    m

     cv / 

    qq B

      N 

     0  0  0 i

     pu

    a

    3

    6:,0','036

    ##=

    −=

    ⋅⋅−

    +=

    ner4ia conţinută de combustibilul introdus în cuptor este-' a * Ba⋅ / i ≅ '% =>

     b. În i4ura b"  este prezentată sc!ema de principiu a cuptorului cu preîncălzirea aerului de ardere (după amplasarea recuperatorului de căldură înluxul 4azelor de ardere".

     

    107

    ?C    0 

      B

     a

     PA

      0 

      0ev

     a

     ap

      B

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    20/27

    Utilizarea energiei

     

    ig. - +c!ema de principiu a cuptorului cu preîncălzirea aerului de ardere

     PA  reprezintă preîncălzitorul de aer@  ap temperatura aerului de ardere preîncălzit@  0ev  temperatura 4azelor de ardere la evacuarea din preîncălzitorul de aer.

    În noile condiţii, se scrie ecuaţia de bilanţ termic aerentă cuptorului- Bb⋅ / i .Bb⋅va⋅ca⋅ ap = qu . q p . Bb⋅v 0 ⋅c 0 ⋅  0 

    9in ecuaţia de bilanţ termic se determină, consumul de combustibil al

    cuptorului după aplicarea soluţiei de recuperare, B

    b

     s

    m

     cv cv / 

    qq B

      N 

     0  0  0 apaai

     pu

    b

    3

    %%&,0=⋅⋅−⋅⋅+

    +=

    În care-ca * #,3# M8 m3 JP, reprezintă căldura speciică a aerului de ardere preîncălzit@

     Bb  consumul de combustibil al cuptorului de tratamente termice, după aplicareasoluţiei de recuperare.

    ner4ia conţinută de combustibilul introdus în cuptor, după aplicareasoluţiei de recuperare este-

    ' b = Bb⋅ / i ≅ '0 =>Aăldura conţinută de aerul de ardere este-

    q PA * ',' =>  Auantiicarea eicienţei ener4etice a recuperării se ace prin economia decombustibil realizată prin aplicarea preîncălzirii aerului de ardere. În condiţiile

     prezentate, economia de ener4ie conţinută de combustibil este-∆' * ' a # ' b ≅ %,0 =>În vederea cuantiicării eicienţei economice a soluţiei de recuperare

    aplicată se determină termenul de recuperare (brut", ca raport între investiţiile,  I  PAşi c!eltuielile suplimentare, ∆C   aerente preîncălzitorului de aer (/;". +econsideră-

    9urata de uncţionare a cuptorului, τ * #%00 ore8an@/reţul combustibilului,  p B * #& !.

    ∆C  * %,0⋅#%00⋅#& * 0,#0%⋅#0

    6

     

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    21/27

    Aplicaţii

    energetic* la ni;el'l 'n'i c%nt'r in)'&trial

    Prezentarea &it'aţiei energetice e

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    22/27

    Utilizarea energiei

    • îmbunătăţirea sistemului de distribuţie şi a modului de utilizare aaburului@

    • automatizarea uncţionării cazanelor de abur@+oluţiile identiicate în acest el nu pot i implementate imediat din cauza

    restricţiilor şi limitărilor de natură te!nică şi inanciară. În cele mai multe cazuri elesunt implementate pe parcursul mai multor ani, întro ordine prestabilită şi înuncţie de priorităţile or4anizaţiei.

    9e aceea sa propus ca pentru creşterea eicienţei ener4etice a conturuluiindustrial analizat să se aplice prioritar- soluţia de recuperare a căldurii sensibile a4azelor de ardere la cuptoarele de coacere, în scopul preîncălzirii aerului de ardere.Aaracterizarea ener4etică a cuptorului industrial anterior aplicării soluţiei de

    creştere a eicienţei ener4etice, este sintetizată în tabelul #. Tabelul 1

    *ri(i energetice caracteri&tice c'pt%r'l'i )e c%acere

    *ri(e energetic* U.. $al%areAonsum de combustibil (4az natural" m J38! 60)andament , η# 7 ''Gemperatură 4aze de ardere la evacuarea din cuptor  oA 30Gemperatură aer de ardere oA '0

    Aplicarea &%l'ţiei )e cretere a eicienţei energetice a c%nt'r'l'i

    in)'&trial = rec'perarea c*l)'rii &en&i-ile a gazel%r )e ar)ere la c'pt%arele )ec%acere >n &c%p'l pre>nc*lzirii aer'l'i )e ar)ere PA

    În cele ce urmează se vor prezenta modul de aplicare şi rezultatele(eectele" acestei măsuri de creştere a eicienţei ener4etice, pentru un cuptor.

    +c!ema de principiu a recuperării căldurii sensibile a 4azelor de ardereevacuate din cuptorul de coacere este prezentată în i4ura #b.

    a b

    110

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    23/27

    Aplicaţii

    ig.1 +c!ema de principiu a recuperării căldurii sensibile a 4azelor de ardere pentru preîncălzirea aerului de ardere a cuptorului de coacere-  a ără preîncălzirea aerului deardere@ b cu preîncălzirea aerului de ardere- # camera de lucru a cuptorului de coacere@ ' combustibil (4az natural"@ 3,## aer deardere rece, respectiv preîncălzit@ &, % produse te!nolo4ice la intrarea şi ieşirea din camerade lucru@ 6,#0 4aze de ardere ierbinţi, respectiv reci@ , ventilator de aer, respectiv de4aze de ardere@ : preîncălzitor de aer@ B#,  B' debitul de combustibil consumat înainte,respectiv după preîncălzirea aerului de ardere@ -  cantitatea de produse te!nolo4icerealizate@ V a#, V a'  volumul de aer rece, respectiv preîncălzit, V  0 #, V  0 '  volumul de 4aze deardere înainte, respectiv după preîncălzirea aerului de ardere@  ae,  ai  temperatura aeruluirece, respectiv preîncălzit@   0 #,   0 ,   0ev  temperatura 4azelor de ardere la ieşirea din camera delucru înainte de recuperare, după recuperare, respectiv la evacuarea în mediul ambiant@   +  temperatura materialelor te!nolo4ice la intrarea în camera de lucru@   p  temperatura produselor inite.

    +oluţia de recuperare aplicată este o recuperare internă a resurselor ener4etice secundare (r.e.s". de natură termică (4aze de ardere". )ecuperareainternă se caracterizează prin încadrarea în luxul te!nolo4ic a recuperatorului decăldură, cu implicaţiile care decur4 de aici-

    • re4imul de producere al 4azelor de ardere este acelaşi cu cel deconsum@

    • eectul principal de natură ener4etică, economia de combustibil, secuantiică la a4re4atul (cuptorul" te!nolo4ic@

    • soluţia de recuperare implementată nu necesită c!eltuieli suplimentare,av$nd în vedere în4lobarea ei în luxul te!nolo4ic.

    Gipul de recuperator de căldură pentru preîncălzirea aerului de ardere (/;"utilizat este un recuperator cu ţevi netede de oţel., tip bloc compus din &00 de ţevinetede de oţel, cu dimensiunile φ&%L',%mm.

    /rincipalele caracteristici ale recuperatorului de căldură sunt sintetizate întabelul '.

    Tabelul 2

    Caracteri&ticile principale ale rec'perat%r'l'i )e c*l)'r*

    *ri(e caracteri&tic* U.. $al%areGemperatură aer preîncălzit oA '&Gemperatură 4aze de ardere la evacuare din cuptor (launcţionarea cu /;"

    oA #30

    +upraaţă de sc!imb de căldură m' 30'Aoeicient de exces de aer #,'

      ?ez'ltatele eectele rec'per*rii c*l)'rii &en&i-ile a gazel%r )e ar)ererez'ltate )in c'pt%r'l )e c%acere in)icat%ri caracteri&tici

    111

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    24/27

    Utilizarea energiei

     aloriicarea resurselor ener4etice secundare şi în speţă a 4azelor de

    ardere reprezintă una dintre cele mai eiciente metode de creştere a 4radului deutilizare a ener4iei consumate în procesele industriale. ectele sunt cuantiicate

     prin indicatori de eicienţă.ectele recuperării căldurii 4azelor de ardere, ca resurse ener4etice

    secundare termice sunt de natură te!nică, ener4etică, economică si ecolo4ică.

    a. @ecte )e nat'r* te/nic* = eicienţa te/n%l%gic*Aonceperea si încadrarea unei instalaţii recuperatoare, respectiv în cazul

    analizat a preîncălzitorului de aer (/;", direct în luxul te!nolo4ic contribuie la

    modernizarea sc!emei 4enerale a cuptorului te!nolo4ic. ;stel amplasarearecuperatorului pentru preîncălzirea aerului în cadrul procesului te!nolo4ic

     permite modernizarea te!nolo4iei, creşterea productivităţii de obţinere a produsuluiinit. ectele de natură te!nică sunt corelate şi se re4ăsesc în cele de naturăeconomică.

    Aaracteristic soluţiilor de recuperare internă a căldurii 4azelor de ardere, precum preîncălzirea aerului de ardere (/;" o constituie eicienţa te!nolo4ică. ase maniesta prin creşterea productivităţii a4re4atului (q", comparativ cu

     productivitatea iniţială (q", datorată măririi încărcării speciice a volumului şi asupraeţei camerei de lucru. ;ceasta este determinată de creşterea temperaturiiiniţiale a arderii şi ca urmare a temperaturii medii a 4azelor de ardere evacuate dincamera de lucru.

    -. @ecte )e nat'ra energetic* = eicienţa energetic*  ectele de natură ener4etică se cuantiică practic prin economia decombustibil realizată prin recuperare-

    /rincipalii indicatori ener4etici pe baza cărora se va aprecia eicienţaener4etică a soluţiei posibile de recuperare sunt -

    • ec!ivalentul în combustibil al ener4iei economisite (economia decombustibil, valoare absolută sau relativă" se deineşte ca dierenţa intreconsumul de combustibil al cuptorului înainte şi după recuperare@

    • 4radul total de recuperare se deineşte ca raportul între căldura eectiv

    recuperată din 4azele de ardere, datorită restricţiilor termodinamice şite!nicoeconomice existente, şi căldura conţinută eectiv de 4azele deardere.c. @ecte ec%l%gice = eicienţa ec%l%gic*K importanţă deosebită a recuperării căldurii 4azelor de ardere ca resurse

    ener4etice secundare, reprezintă eectele relectate asupra mediului ambiant,acestea iind at$t directe c$t şi indirecte, ambele la el de importante.

    ectul direct compoziţia c!imică şi potenţialul termic ridicat al 4azelor de ardere evacuate în atmosera conduc la evacuarea în mediul ambiant a unei

    112

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    25/27

    Aplicaţii

    cantităţi de căldură suplimentare care modiică ec!ilibrul biolo4ic al acestuia,alături de poluarea c!imică produsă de emisiile evacuate.

    ectul indirect extracţia combustibililor clasici (în cazul analizat a4azului natural", are eecte ne4ative asupra ec!ilibrului ecolo4ic. 9in această cauzăorice economie de combustibil realizată prin recuperare reprezintă o reduceresubstanţială a apelului la resursele de ener4ie primară, reduc$nduse astel eectelenocive asupra mediului ambiant.

    9in punct de vedere ecolo4ic, eectul implementării soluţiei de recuperare propusă, poate i cuantiicat prin reducerea indicatorilor de impact, comparativ cusoluţia de reerinţă, indicatorii de impact.

    )educerea indicatorilor de impact se va determina în uncţie de reducereaemisiilor atmoserice aerente economiei de combustibil realizată prin aplicarearecuperării.

    ). @ecte )e nat'r* ec%n%(ic* = eicienţa ec%n%(ic*+ub aspect economic, eectele imediate sunt determinate în primul r$nd de

    economia de ener4ie (combustibil" realizată, la nivelul instalaţiei te!nolo4ice(cuptorul de coacere" şi implicit a conturului industrial din care ace parte ;stel sereduc consumurile ener4etice pe unitatea de produs la nivelul conturului analizat,reduc$nduse implicit şi aportul de combustibil clasic.

    )electarea economică a reducerii consumurilor ener4etice, la nivelulconturului industrial are loc prin reducerea c!eltuielilor de producţie aerenteacestora, ceea ce în inal determină reducerea preţului de cost al produselor.

    Auantiicarea economică se poate ace aplic$nd indicatori economici cumsunt- durata de recuperare brută (9)Q", venitul net actualizat (J;", rata internăde rentabilitate ()?)", etc.

    ?mplementarea soluţiei de recuperare la un cuptor de coacere   preîncălzitorul de are (/;", implica următoarele costuri suplimentare comparativ cusoluţia de reerinţă-?nvestiţia în /; #0#'0R

    A!eltuielile anuale cu ener4ia electrică consumată suplimentar (aerentădierenţei de putere electrică necesară antrenării ventilatorului de aer şi 4aze deardere, în cazul implementării preîncălzitorului de aer" 60R8an

    C'antiicarea eectel%r aplic*rii &%l'ţiei )e rec'perare a c*l)'rii&en&i-ile a gazel%r )e ar)ere pentr' pre>nc*lzirea aer'l'i )e ar)ere >n ca)r'l

    c'pt%r'l'i )e c%acere

    În tabelul 3 sunt sintetizaţi principalii indicatori ener4etici, economici şiecolo4ici aerenţi soluţiei de creştere a eicienţei ener4etice aplicată, recuperareacăldurii sensibile a 4azelor de ardere pentru preîncălzirea aerului de ardere lacuptorul de coacere.

    Tabelul

    In)icat%ri )e eicienţ* aerenţi rec'perarea c*l)'rii &en&i-ile agazel%r )e ar)ere pentr' pre>nc*lzirea aer'l'i )e

    ar)ere la c'pt%r'l )e c%acere

    113

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    26/27

    Utilizarea energiei

    en'(irein)icat%r

    U.. "ip in)icat%r $al%arein)icat%r

    !-&er;aţii

    Aonsum orar decombustibil , B'!

    m J38! ener4etic %#  B'! * 60 m J38!

    Aonsum anual decombustibil, B' 

    m J38an ener4etic 3&600  B'*&0000 m J38an

    conomia absolutăanuală decombustibil, ∆ B

    m J38an ener4etic 6#'00   ∆ B* B#  B'

    conomia relativăde combustibil, ∆b

    7 ener4etic #%   ∆b*( B#  B'"8 B#

    )andament cuptor (cu PA", η'

    7 ener4etic '   η#*''

    2rad derecuperare a4azelor de ardere, δ

    7 ener4etic 6   δ * % 0a8% PA

    9urata brută derecuperare ainvestiţiei, 3RB 

    an economic #,'  3RB*∆ I  PA8∆C 

    )educerea emisiilor de AK', comparativcu soluţia dereerinţă

    tAK'8an ecolo4ic #3&,6   ∆ ) AK'* ) #AK' ) 'AK'

    )educereacontribuţiei laepuizarearezervelor naturale,∆ *RN 

    m J38an ecolo4ic #''&  *RN  * Σi (mi (a"a*%0 ani

    )educerea eectuluide seră, ∆-'P  tAK'8an ecolo4ic #3&,6

    -'P *Σi (-'P iLmi"-'P  AK' * #-'P AS& * 3%

    În tabelul 3 notaţiile olosite au următoarele semniicaţii- % 0a   călduraconţinută de 4azele de ardere la evacuarea din cuptor, % PA  căldura eectivrecuperată prin preîncălzirea aerului de ardere, ∆ I  PA  investiţiile suplimentare

    aerente soluţiei de recuperare implementată (/;", ∆C   economia de c!eltuieliaerente economiei de combustibil realizată prin recuperare din care se scadc!eltuielile anuale cu ener4ia electrică consumată suplimentar (aerentă dierenţeide putere electrică necesară antrenării ventilatorului de aer şi 4aze de ardere, încazul implementării preîncălzitorului de aer".

    C%ncl'zii

    114

  • 8/17/2019 UE_CAP6_ed.doc

    27/27

    Aplicaţii

    Auantiicarea ener4etică, ecolo4ică şi economică a proiectului de creştere aeicienţei ener4etice prin aplicarea recuperării căldurii 4azelor de ardere (v.indicatorii determinaţi" conduce la concluzia că soluţia propusă este eicient a iimplementată, în condiţiile menţionate în exemplul analizat, conduc$nd laeconomii de resurse ener4etice primare simultan cu reducerea emisiilor de noxe înatmoseră. icienta economică este cuantiicată prin termenul de recuperaredeterminat, cu o valoare sub valoarea termenului de recuperare normat aerentacestui domeniu de activitate.

    115