Вестник МГТУ. 2015, №4.

Вестник МГТУ, том 18, № 4, 2015 г. стр. 719–728 721 готовое решение для всех сочетаний различных функций параметров. В монографии [2] введено понятие относительной энергоемкости процесса: н э к Q Q Q = . (1) Определяемым параметром являются потери в элементе, которые снижают эффективность любого процесса. Это позволяет считать МКО прямым методом энергосбережения, который защищен патентом РФ 1 . Результаты и обсуждения Метод конечных отношений позволяет реализовать диагностическую функцию контроля эффективности оборудования на всех стадиях жизненного цикла. Для этого на стадии реализации системы регистрируется зависимость энергоемкости или относительных потерь от нагрузки (от Р к ) нового оборудования. Эта характеристика может быть сопоставлена с паспортными или табличными (заводскими) данными вида оборудования для заключения о его энергетическом качестве. При повторном энергетическом обследовании на стадии эксплуатации, через продолжительное время работы, отличие снятой энергетической характеристики от исходной (для нового) определит степень энергетического износа оборудования, необходимую для решения вопроса о целесообразности его дальнейшей эксплуатации. Для иллюстрации высказанного предложения приведем данные экспериментального исследования по определению энергоемкости отдельного ЭТП – нагрева воды в электроводонагревателе. Этот процесс является весьма распространенным в сельскохозяйственном производстве и при этом весьма показательным. В качестве объекта исследований был выбран накопительный водонагреватель типа ЭВБО-20/1,25. Основные параметры нагревателя: габаритные размеры – 360 х 300 х 270 мм; объем нагреваемой воды – 20 л; номинальная мощность ТЭН – P н = 1,25 кВт; номинальное напряжение питающей сети – U ном = 220 В 2 . Общее число исходных для анализа параметров процесса согласно МКО три (потребленная энергия Q , результат процесса R и затраченное время t ), поэтому процесс удобно отображать в виде точек в плоской системе координат, образующих визуальное представление процесса, которое предлагается называть универсальной энергетической диаграммой (рис. 3) [3]. Рис. 3. Универсальная энергетическая диаграмма Алгоритм анализа процесса при помощи диаграммы следующий: 1. Построение начинается с теоретического контура (обозначен пунктиром), на котором откладывается результат процесса и теоретическое количество энергии, необходимое для его достижения. Результатом рассматриваемого в примере процесса является изменение температуры воды (∆ T ) от начального ( Т н ) до конечного, заданного значения ( Т к ). В процессе нагрева потребляемая электрическая энергия ( Q н ) при помощи трубчатого электронагревателя (ТЭН) преобразуется в тепловую и накапливается в воде ( Q к ). Повышение температуры – интегральный результат R воздействия энергии на объем жидкости. Эффективность преобразования электрической энергии в тепло будем считать наивысшей, так как ТЭН имеет высокий КПД и находится непосредственно в воде. Минимальное количество энергии, необходимое для достижения технологического результата, согласно терминологии МКО: Q к = Q уд ⋅ R , (2) 1 Способ контроля и управления энергопотреблением. Пат. на изобретение RUS № 2212746. 29.06.2001. 2 Характеристики водонагревателя ЭВБО-20/1 Элвин [Электронный ресурс]. URL: http://www.teplosezon.ru/shop/56/570.