Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ современного состояния проблемы и перспективы эффекивного использования абсорбционных термотрансформаторов в энергосберегающих системах тригенерации 9
1.1. Обзор существующих схем и технологий автономных энергосберегающих систем по производству электроэнергии, тепла и холода 9
1.2. Принципы построения автономных энергосберегающих систем, их достоинства и недостатки 16
1.3. Элементы энергосберегающих автономных систем по производству электроэнергии, тепла и холода 20
1.3.1. Абсорбционные бромистолитиевые холодильные машины нового поколения 20
1.3.2. Автономные парогазовые установки 23
1.4. Эксергоэкономическая оценка энергосберегающей системы 24
1.5. Выводы к главе 1 27 CLASS
Глава 2 Объект исследования. Методика расчета и оценки эффективности энергосберегающей системы 28 CLASS
2.1. Обоснование выбора схемы как объекта исследования... 28
2.2. Методика расчета энергосберегающей системы 31
2.3. Методика оценки эффективности энергосберегающих систем 39
2.3.1. Термодинамическая эффективность 39
2.3.2. Эффективность инвестиционных вложений в создание энергосберегающей системы
2.4. Выводы к главе 2 53
Глава 3 Моделирование энергосберегающей системы 54
3.1. Выбор вида моделирования 54
3.2. Анализ исходных данных 56
3.3. Разработка модели и комплексной программы для оценки эффективности энергосберегающей системы 64
3.4. Выводы к главе 3 77
Глава 4 Анализ результатов исследования и их обсуждение 78
4.1. Обоснование выбора параметров 78
4.2.Энергетические характеристики системы 79
4.3. Результаты оценки эффективности энергосберегающей системы и их анализ 80
4.4. Результаты оценки эффективности инвестиционных вложений в создание энергосберегающей системы и их анализ 87
4.5. Выводы к главе 4 88
Заключение 90
Литература 92
Приложение 99
- Принципы построения автономных энергосберегающих систем, их достоинства и недостатки
- Методика оценки эффективности энергосберегающих систем
- Разработка модели и комплексной программы для оценки эффективности энергосберегающей системы
- Результаты оценки эффективности энергосберегающей системы и их анализ
Введение к работе
Актуальность работы. Низкопотенциальная энергетика, являясь актуальным направлением холодильной техники, вносит свой вклад в решение мировой проблемы энергосбережения. Анализ выполненных ранее работ показал, что в определённых условиях абсорбционные преобразователи теплоты (АБПТ) различных схем могут быть использованы для создания энергосберегающих систем. Особая роль в применении новых . энергосберегающих технологий на базе АБПТ принадлежит предприятиям энергетики и теплоснабжения. Применение АБПТ, использующих в качестве внешней энергии тепловые сбросы объектов энергоснабжения, позволяет повысить степень термодинамического совершенства систем преобразования энергии.
В настоящее время известны отечественные и зарубежные автономные схемы тригенерации на базе эффективных энергетических установок и абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин (АБХМ), основанные на современном промышленно выпускаемом оборудовании! однако комплексного исследования эффективности, оценки максимальных термодинамических возможностей систем для различных режимов работы не проводилось. Основными положительными качествами отечественных схем являются более полное использование энергии сжигаемого газа и лучшие экологические характеристики.
Поэтому к числу актуальных научных проблем, подлежащих решению в области низкопотенциальной энергетики и энергосбережения, относятся: исследование характеристик АБХМ, работающей на сбросном тепле энергетической установки, для условий предполагаемого использования; разработка метода и оценка степени термодинамического совершенства системы преобразования энергии топлива и тепловых сбросов парогазовой установки (ПТУ); расчёт показателей эффективности инвестиций в создание энергосберегающей системы, основанной на отечественном оборудовании.
Цель и задачи исследования. Целью проводимых исследований является комплексный анализ эффективности применения АБХМ нового поколения в автономных системах тригенерации.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
-
Изучение современного состояния вопроса об эффективности использования АБХМ в автономных энергосберегающих системах по производству электроэнергии, тепла и холода;
-
Создание алгоритмов и программного обеспечения, используемого при постановке численного эксперимента по определению энергетических, термодинамических и экономических показателей работы системы и обработке полученной информации;
3. Анализ результатов исследования системы тригенерации при изменении внешних и внутренних параметров её работы, определение направлений снижения эксергетических потерь.
Научная новизна Получены аппрроксимационные зависимости
определения термодинамических свойств двуокиси углерода, воды, водного раствора бромистого лития для условий работы систем тригенерации.
Разработано программное обеспечение для определения энергетических
характеристик, показателей термодинамической и экономической
эффективности процесса получения холода для АБХМ, работающей на сбросном тепле ПТУ. Получено «Свидетельство о государственной регистрации программы для расчёта энергосберегающей системы». Основные положения, выносимые на защиту:
-
Эксерго- экономический метод анализа эффективности применения АБХМ в составе энергосберегающей системы.
-
Модель, комплексная программа, численный эксперимент для определения основных энергетических, термодинамических, экономических характеристик АБХМ, ПГУ и системы в целом.
3. Относительные характеристики, отражающие связи между АБХМ и
ПГУ, работающими в составе энергосберегающей системы. Коэффициент
эффективности применения АБХМ в автономной системе тригенерации.
Практическая ценность. Разработанная методика и программное обеспечение позволяют обоснованно рассчитать, подобрать элементы и определить эффективность энергосберегающей системы в соответствии с требованиями заказчика. Полученная на основании моделирования автономной энергосберегающей системы с применением АБХМ комплексная программа используется в учебном процессе при подготовке магистров по направлению 141200.62 «Холодильная, криогенная техника и системы жизнеобеспечения».
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийском смотре - конкурсе научно -технического творчества студентов высших учебных заведений «Эврика -2007», Новочеркасск, ноябрь 2007г.; III Международной научно-технической конференция «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке», Санкт-Петербург, ноябрь 2007г.; XIV Международной научно-технической конференции по компрессорной технике, Казань, 2007г; IV Международной конференции "Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке", Санкт- Петербург, ноябрь 2009г; Международной научно - практической конференции «Повышение безопасности энергетических комплексов, эффективности охраны труда и экологичности технологических процессов», Астрахань, 2010г.; Научно - практических конференциях преподавателей и сотрудников Астраханского государственного технического университета, апрель 2008,2009,2010, 2011гг.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 7 печатных трудах, в том числе одна статья в журнале по списку, рекомендованному ВАК, получено «Свидетельство о государственной регистрации программы для расчёта энергосберегающей системы», Патент Российской Федерации на полезную модель « Конденсатор энергосберегающей системы».
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, приложений и содержит 91 страницу основного машинописного текста, 30 рисунков, 3 таблицы, 35 страниц приложений. Список использованной литературы включает 100 наименований работ, из них 85 российских и 15 иностранных.
Принципы построения автономных энергосберегающих систем, их достоинства и недостатки
При определении принципов построения автономных энергосберегающих систем тригенерации с использованием абсорбционных термотрансформаторов были проанализированы известные достоинства и недостатки автономных систем тепло- и энергоснабжения.
Принятые в технике традиционные системы энергообеспечения промышленных предприятий, несмотря на самое широкое их распространение, не отвечают ряду современных требований в отношении эффективности использования тепловых энергетических ресурсов и качества энергоснабжения. Например, получение относительно малоценных энергоносителей (вода 60-65С) для горячего водоснабжения, тёплого воздуха (25-40С) для отопления и вентиляции сжиганием топлива и последующей многоступенчатой трансформацией энергии, можно отнести к процессам с очень низким коэффициентом использования энергии (эксергии) первичного топлива; выработка холода с параметрами 5-20С на парокомпрессионных холодильных установках с большими затратами электроэнергии экономически не всегда оправдана, когда имеется возможность получать этот холод на абсорбционных бромистолитиевых установках с использованием низкопотенциальной, часто бросовой теплоты с температурами 80-120 С [36].
Обычно КПД получения электроэнергии при сжигании углеводородного сырья не превышает 30% с учётом потерь на дополнительные преобразования при её транспортировке. Тепловая энергия, выделяющаяся при этом и не используемая в создании электроэнергии, составляет более 60% от энепгопотенциала сжигаемого топлива. Это тепло можно утилизировать и полезно использовать [84].
Использование децентрализации позволяет лучше адаптировать систему теплоснабжения к условиям потребления теплоты конкретного, обслуживаемого ею объекта, а отсутствие внешних распределительных сетей практически исключает непроизводственные потери теплоты при транспорте теплоносителя. Повышенный интерес к автономным источникам теплоты и системам в последние годы в значительной степени обусловлен финансовым состоянием и инвестиционно-кредитной политикой в стране, т.к. строительство централизованной системы теплоснабжения требует от инвестора значительных единовременных капитальных вложений в источник, тепловые сети и внутренние системы здания, причём с неопределенными сроком окупаемости или практически на безвозвратной основе. При децентрализации возможно достичь не только снижения капитальных вложений за счёт отсутствия тепловых сетей, но и частично переложить расходы на стоимость жилья. Именно этот фактор в последнее время и обусловил повышенный интерес к децентрализованным системам теплоснабжения для объектов нового строительства жилья. Организация автономного теплоснабжения позволяет осуществить реконструкцию объектов в городских районах старой и плотной застройки при отсутствии свободных мощностей в централизованных системах.
Перечисленные факторы в пользу децентрализации теплоснабжения привели к тому, что часто оно уже стало рассматриваться как безальтернативное техническое решение, лишённое недостатков. Поэтому необходимо подробно рассмотреть те проблемы, которые проявляются при более внимательном подходе к этому вопросу, проанализировать отдельные случаи применения децентрализованных систем, что позволит выбрать рациональное решение в комплексе. Подробный анализ децентрализованных систем теплоснабжения приведён в работе [78]. При этом сделаны следующие выводы является возможность местного регулирования в системах квартирного отопления и горячего водоснабжения. Однако эксплуатация источника теплоты и всего комплекса вспомогательного оборудования квартирной системы теплоснабжения непрофессиональным персоналом не всегда даёт возможность в полной мере использовать это преимущество. 2. Рациональной можно признать децентрализацию только на основе газообразного (природный газ) или легкого дистиллятного жидкого топлива (дизтоплива, топлива печного бытового). 3. Система поквартирного теплоснабжения не должна применяться в здании, разработанном для централизованного теплоснабжения (типовом). 4. Практически во всех случаях эксплуатации поквартирного теплогенератора в многоэтажном здании его работа будет периодической. Это обусловлено тем, что расчетная нагрузка отопления для квартиры средней площади (2-комнатная квартира в многоэтажном здании) составляет менее 5 кВт, в то время как нагрузка горячего водоснабжения (для обеспечения самой теплоемкой процедуры — наполнения ванны) должна быть около 24 кВт (в том числе и для квартир меньшей площади). Таким образом, специфика работы источника теплоты в поквартирной системе отопления (в большинстве случаев это двухконтурные термоблоки с закрытой топкой) требует подбора его мощности по пиковой нагрузке. Глубина регулирования мощности теплогенераторов большинства производителей составляет от 40 до 100 %. 5. Установленная мощность источников теплоты при поквартирном теплоснабжении в многоэтажном здании (как отмечалось в п. 4) рассчитывается по максимуму (пику) теплопотребления, т. е. по нагрузке горячего водоснабжения. Нетрудно видеть, что в этом случае для двухсотквартирного жилого здания установленная мощность теплогенераторов составит 4,8 мВт, что более чем в два раза превышает необходимую суммарную мощность теплоснабжения при подключении к центпальным тепловым сетям или к автономной, например, крышной котельной. Это вызывает необходимость усложнения системы установкой ёмкостных водонагревателей, что значительно увеличивает её стоимость и практически не применяется в многоэтажных зданиях. 6. Автономные источники теплоснабжения (в том числе и поквартирные) имеют рассредоточенный в жилом районе выброс продуктов сгорания при относительно низкой высоте дымовых труб, что оказывает существенное влияние на экологическую обстановку, загрязняя воздух непосредственно в селитебной зоне.
Уже имеющийся опыт создания современных комфортных условий проживания в коттеджах и малоэтажных зданиях на базе масштабного внедрения децентрализованных систем теплоснабжения, использующих высокотехнологичное оборудование, позволяет с уверенностью говорить об устойчивой тенденции их использования.
Достаточно чёткая нормативная документация позволяет технически обосновать эффективное решение вопросов размещения оборудования, топливоснабжения, дымоудаления, электроснабжения и автоматизации автономного источника теплоты.
Все рассмотренные недостатки децентрализации в одинаковой степени должны быть отнесены к системам тригенерации с использованием получаемого холода для кондиционирования воздуха.
Методика оценки эффективности энергосберегающих систем
По величине тепловой нагрузки генератора с учётом условий работы АБХМ был проведён поверочный расчёт с определением холодопроизводительности. Как было показано ранее, комплексная оценка эффективности энергосберегающей системы достигается путём проведения раздельного эксергетического и экономического анализа. Методика оценки эффективности энергосберегающей системы опубликована в работе [30]. Приложение метода эксергетического анализа даёт возможность определить термодинамическую эффективность системы для любого режима работы установки. Для проведения расчёта вся схема была разделена на части контрольными поверхностями (рис.2.1). Точками 1,2... 2 8 обозначены начальные и конечные состояния потоков рабочих веществ, определенные на этапе расчёта схемы в разделе 2.2. При составлении методики анализа были приняты следующие допущения: эксергия продуктов сгорания, выходящих из камеры сгорания, (введённая эксергия), рассчитывалась по низшей теплоте сгорания газа при количестве подаваемого воздуха в камеру сгорания 1 Ом3 на 1 м3 газа; . продукты сгорания состоят из смеси двуокиси углерода и водяных паров, поскольку их объемное содержание достигает 95% от полного объёма [23]; . по рекомендациям [82] для камеры сгорания эксергетический КПД был принят равным 0,95, поскольку его теоретический расчет имеет сложный характер и включает в себя не только термодинамический процесс, но и процессы химических реакций; . давление на выходе из паровой турбины меньше атмосферного на 10%, в результате чего температура конденсации пара Т8=368 К. температура конденсации в теплообменнике ПГУ Тк=393К. . температура выхода воды из теплообменника горячего водоснабжения принята ТИ=ЗЗЗК. . величина недорекуперации в теплообменнике и конденсаторе ПГУ принята равной 10 и 5К соответственно.
Оценка эффективности объекта осуществляется с использованием имитационной модели. Под имитационной моделью понимается комплекс программ для ЭВМ, которые характеризуют функционирование отдельных элементов системы и правила взаимодействия между ними. Она позволяет выполнять многовариантные расчеты и эксперименты [26].
Оценка эффективности инвестиций в строительство объектов электроэнергетики (как традиционной, так и использующей возобновляемые источники энергии) производится на довольно значительный горизонт расчета, так как срок эксплуатации большинства из них превышает 30 лет, а это влечет за собой появление неопределенности, связанной с динамикой параметров макроэкономического окружения во времени [66]. В модели горизонт расчета принят равным 11 годам.
Методика оценки эффективности вложения инвестиций в строительство автономной энергосберегающей системы состоит из 8 однотипных блоков: Макроэкономическое окружение проекта; Показатели производственной деятельности предприятия; Инвестиционные затраты; Основные производственные фонды; Эксплуатационные затраты; Финансовые показатели; Формирование денежных потоков; Показатели эффективности проекта. Далее приведён состав и особенности каждого из блоков. 1. Макроэкономическое окружение проекта. Макроэкономическое окружение проекта представляет собой совокупность данных, отражающих динамику инфляционных процессов и данных о системе налогообложения. Если проект реализуется в нескольких валютах, то описывается и поведение курсов валют во времени. Влияние динамики макроэкономических показателей тем выше, чем продолжительнее по времени инвестиционный цикл проекта, требуется значительная доля заёмных средств или используется одновременно несколько валют.
При оценке экономической эффективности инвестиций в объект нетрадиционной электроэнергетики в текущих ценах учитываются коэффициенты дисконтирования и распределения на шаг, т.е. коэффициенты, учитывающие временную ценность денег и неравномерность поступлений и расходов денежных средств в течение периода [26].
Коэффициент распределения вводится для учета неравномерности распределения денежного потока внутри шага. Для этого дисконтирование осуществляется путем умножения денежного потока, как на коэффициент дисконтирования, так и на коэффициент распределения на шаг. В том случае, когда коэффициент дисконтирования относится к концу шага, коэффициенты распределения будут определяться в зависимости от характера распределения потока внутри шага [59].
Блок включает следующие элементы ежегодных эксплуатационных затрат объекта нетрадиционной электроэнергетики: затраты на топливо, затраты на оплату труда; отчисления на социальные нужды; амортизационные отчисления; прочие затраты; налоги, относимые на себестоимость продукции предприятия.
Этот блок охватывает показатели, характеризующие финансовую сторону деятельности автономной системы по годам горизонта расчета [26]: выручка от реализации, себестоимость продукции, прибыль от реализации продукции, налогооблагаемая прибыль, местные налоги; налог на прибыль, чистая прибыль, чистая прибыль нарастающим итогом, чистая дисконтированная прибыль, чистая дисконтированная прибыль нарастающим итогом. Финансовые показатели формируются на основании действующего в настоящее время законодательства.
Эффективность инвестиционных затрат вычисляется на основе сформированных денежных потоков по годам горизонта расчета [26]: 1) Приток от операционной деятельности; 2) Отток от инвестиционной и операционной деятельности; 3) Денежный поток. Приток от операционной деятельности содержит следующие элементы, которые дают стоимостную оценку результата производственной деятельности: выручка от реализации, прочие операционные доходы, всего приток, накопленный приток, накопленный приток с учетом коэффициента распределения, всего приток дисконтированный, всего приток дисконтированный накопленный.
Разработка модели и комплексной программы для оценки эффективности энергосберегающей системы
При составлении программного кода потребовалось определение зависимостей термодинамических свойств двуокиси углерода и воды в интервале, соответствующем работе энергосберегающей системы. С помощью математического программного приложения MathCad были получены уравнения полинома третьей степени для каждой зависимости. Параметры точек, по которым были получены зависимости, взяты из программного пакета CoolPack.
Для реализации поверочного расчета АБХМ решена задача получения зависимостей, основанных на термодинамических свойствах водного раствора бромистого лития в интервале, соответствующем работе энергосберегающей системы. С использованием программы CVXPT32 (корреляция, обработка множеством функций) получены полиномиальные уравнения. С целью уменьшения погрешностей таблицы исходных данных были разделены на несколько интервалов.
Таким образом, для произвольного значения х и у сначала находятся коэффициенты al, а2, аЗ, ..., а(п-1), как функция от х, а потом при известных коэффициентах al, а2, аЗ, ..., а(п-1) находится параметр с, как функция от у. В заключении по этому вопросу следует сказать, что вид уравнений коэффициентов al, а2, аЗ, ..., а(п-1) может быть любой, но длина уравнений pi, р2, рЗ, ..., рт должна быть одинаковой.
Программный код составлен таким образом, что происходит выбор необходимой зависимости в соответсвии с режимом работы АБХМ. Особенность разработанной модели заключается в том, что позволяет в отличие от проведённой ранее оценки термодинамической эффективности действительных циклов абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины учитывать связь АБХМ и ПТУ, работающих в едином комплексе и оценивать их взаимное влияние. Для проверки точности расчётов по свойствам бромистого лития сравнение вели с полученными ранее аппроксимационными зависимостями.
Полученные зависимости с числовыми значениями коэффициентов введены в программу, приложенную к диссертации (Приложение 1). Относительное отклонение по всем зависимостям находятся в пределах 6%. При тепловом расчете ПТУ необходимо следить за соблюдением граничных параметров, в случае невыполнения которых установка не будет генерировать полезную электрическую энергию. В работе холодильной машины эти ограничения связаны с указанными ранее условиями. В термодинамической части расчёта программы необходимо контролировать такой параметр, как коэффициент эффективности использования АБХМ, как энергосберегающей технологии, по которому судят о состояния термодинамического совершенства системы в целом. Блок-схема программы представлена на рис. 3.11. Обозначения, принятые в блок - схеме соответствуют [69]. Блок - схема отражает последовательность действий, предусмотренныъх моделью, связь между отдельными элементами каждого блока и между основными блоками. Для удобства использования программы разработан интерфейс, в котором производится ввод всех данных необходимых для расчёта, а также отображение результатов вычислений по каждой из 3-х частей. Программа имеет государственную регистрацию [31]. Разработанная программа может быть положена в основу оценки эффективности любой из представленных в главе 1 систем энергосбережения с учётом способа производства энергии и тепла. Адекватность программы определена путём сравнения с результатами расчётов и испытаний. Расхождение в результатах расчётов находитсяв пределах 7%. С использованием разработанной программы проведен численный эксперимент по определению основных энергетических, термодинамических и экономических показателей работы энергосберегающей системы.
Обработка результатов численного эксперимента позволила получить зависимости основных энергетических, термодинамических и экономических характеристик АБХМ и ПТУ от внешних и внутренних параметров, которые определяют количественную и качественную стороны их работы. Проведённый таким путём системный технико - термодинамический анализ позволяет получить разностороннюю и подробную информацию как о самой энергосберегающей системе, так и о её взаимодействии с окружающей средой. Для данного конкретного случая из всего арсенала технических характеристик вычисляется только тот минимум показателей, который необходим для решения проблемы оценки эффективности использования АБХМ в системе тригенерации.
Результаты оценки эффективности энергосберегающей системы и их анализ
Оценка эффективности работы АБХМ в системе тригенерации проведена путём определения относительных показателей, связывающих её с работой ПГУ. При работе энергосберегающей системы происходит преобразование энергии сжигаемого топлива в электроэнергию, теплофикационное тепло и, в конечном счёте, в холодопроизводительность системы.
Степень термодинамического совершенства системы преобразования эксергии топлива в эксергетическую холодопроизводительность АБХМ определяли по отношению эксергетическои холодопроизводительности к подведённой эксергии топлива (eq0/eqT) с учётом изменения параметров окружающей среды. Характер зависимости определяется изменением эксергетических потерь в элементах ПГУ и АБХМ. Суммарные относительные потери эксергии в ПГУ в заданном интервале изменения внешних параметров остаются практически постоянными, среднее значение I Dnry=47% . Характер изменения эксергетического температурного напора предполагает различную закономерность изменения эксергетических потерь в аппаратах. При значениях температур потоков выше температуры окружающей среды с её ростом эксергетический температурный напор падает (генератор, абсорбер), при этом потери снижаются; при температурах потоков ниже температуры окружающей среды эксергетический температурный напор растёт (испаритель), при этом потери растут. Этот вывод подтверждается тем фактом, что чем выше температура потоков от температуры окружающей среды, тем более совершенным является процесс преобразования энергии. На основании полученной зависимости можно заключить, что суммарные относительные эксергетические потери в АБХМ меньше, чем в ПГУ, а их снижение с ростом температуры окружающей среды ведёт к уменьшению эксергетических потерь в системе в целом. На основании анализа приведённых зависимостей можно сделать следующие выводы: при совместной работе АБХМ и ПТУ улучшаются энергетические характеристики энергосберегающей системы; степень термодинамического совершенства системы преобразования эксергии топлива (сбросного тепла) ПТУ в эксергетическую холодопроизводительность АБХМ в заданном интервале изменения внешних факторов 0 лАБХМ 15 что характеризует реальные процессы; коэффициент эффективности применения АБХМ в составе автономной системы тригенерации находится в пределах 22 %, что является вполне приемлемым показателем для энергосберегающих систем.
Как показали расчёты при изменении внутренних параметров ПГУ в исследуемом интервале температур наружного воздуха, увеличение коэффициента эффективности при изменении внутренних параметров является незначительным, находится в пределах точности расчётов по программе.
В соответствии с методикой оценки эффективности инвестиционных вложений в создание энергосберегающей системы рассмотрены основные экономические показатели, определяющие эффективность строительства: чистый дисконтированный доход проекта, внутренняя норма доходности, индекс доходности дисконтированных инвестиций, дисконтированный срок окупаемости
Для проведения экономической оценки энергосберегающей системы для различных регионов необходимо знать температурно-влажностные условия, тарифы на услуги ЖКХ, стоимость единицы строительного объёма, вид и стоимость топлива, уровень заработной платы, налог на землю, социальную и налоговую политику характерные для данного субъекта Российской Федерации. Решение данной задачи возможно с использованием предлагаемой комплексной программы. Экономическая оценка целесообразности использования энергосберегающей системы с применением АБХМ для различных регионов установлена путём определения показателей эффективности инвестиций. Для условий Астраханской области основные экономические показатели, характеризующие эффективность строительства, равны: чистый дисконтированный доход проекта 346112 т.р., внутренняя норма доходности 47%, индекс доходности дисконтированных инвестиций 2,97 и дисконтированный срок окупаемости 5 лет, что свидетельствует об экономической целесообразности проекта [74].
Полученные показатели экономической эффективности соответствуют нормам ввода объектов нетрадиционной электроэнергетики. 1. На основании численного эксперимента получены различные характеристики энергосберегающей системы, позволяющие оценить её работоспособность при изменеии внешних параметров, в качестве которых выбраны температура окружающей среды и влажность воздуха. 2. При обработке результатов численного эксперимента были определены основные энергетические, термодинамические характеристики и относительные значения величин, связывающих показатели работы АБХМ и ПТУ, проведён их анализ в зависимости от внешних и внутренних параметров, характеризующих работу энергосберегающей системы в целом. 3. При совместной работе АБХМ и ПТУ улучшаются энергетические характеристики энергосберегающей системы; степень термодинамического совершенства системы преобразования эксергии топлива (сбросного тепла) ПТУ в эксергетическую холодопроизводительность АБХМ в заданном интервале изменения внешних факторов 0 ПДБХМ 1, что характеризует реальные процессы; коэффициент эффективности применения АБХМ в составе автономной системы тригенерации находится в пределах 17...27%.
Углублённый эксергетический анализ АБХМ был проведён с использованием методики рационального планирования эксперимента. Эксергетический анализ АБХМ по температурным перепадам в аппаратах показал, что при поддержании минимальных рекомендуемых значений эксергетический КПД АБХМ может быть увеличен на 15%, что приведёт к повышению степени термодинамического совершенства системы преобразования энергии.
Оценка эффективности инвестиционных вложений в создание энергосберегающей системы для Астраханской области отражается следующими показателями: чистый дисконтированный доход проекта, равный 346112 т.р., внутренняя норма доходности, равная 47 %, индекс доходности дисконтированных инвестиций, равный 2,97 и дисконтированный срок окупаемости, равный 5 годам.
