ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СИСТЕМИ ЕНЕРГЕТИЧНІ ТЕХНІЧНІ

О

БЗ №7-2001/158

сновні положення
(ISO 13600:1997, IDT)

ДСТУ ISO 13600-2001

Видання офіційне

Київ
ДЕРЖСТАНДАРТ УКРАЇНИ
200

1ПЕРЕДМОВА

  1. ВНЕСЕНО Технічним комітетом «Енергозбереження» (ТК 48), підприємством «Електромеха­ніка»

  2. НАДАНО ЧИННОСТІ наказом Держстандарту України від 14 вересня 2001 р. № 454

З Стандарт відповідає ISO 13600:1997 Technical energy systems — Basic concepts (Технічні енер­гетичні системи. Основні положення)

Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)

Переклад з англійської (еп)

  1. ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

  2. ПЕРЕКЛАД І НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: Б. Стогній, акад. НАН України; Г. Півняк, акад. НАН України; В. Мамалига, канд. техн, наук; М. Печеник, канд. техн, наук; О. Яндульсь- кий, д-р техн, наук; С. Випанасенко, д-р техн, наук; В. Сліпченко, д-р техн, наук; І. Стоянова, канд. техн, наук

© Держстандарт України, 2001

ЗМІСТ

с.

Вступ IV

  1. Сфера застосування 1

  2. Терміни та визначення 1

  3. Концептуальна модель З

  4. Модель «надходження — вихід» 5

  5. Принцип поєднання 6

  6. Елементарні блоки 6

  7. Потік енергопродукту 7

Додаток А Види й типи енергопродуктів 8ВСТУП

Цей стандарт ідентичний ISO 13600:1997 Системи енергетичні технічні. Основні положення.

Міжнародні стандарти серії 13600 призначено застосовувати як засоби визначення, опису­вання, аналізу та порівняння технічних енергетичних систем на мікро- й макрорівнях. Застосу­вання цих засобів створює об’єктивне підґрунтя для аналізу енергетичних проблем у технічно­му, економічному, природоохоронному контексті й допомагає таким чином ухвалити рішення.ДСТУ ISO 13600-2001

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СИСТЕМИ ЕНЕРГЕТИЧНІ ТЕХНІЧНІ
Основні положення

СИСТЕМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ
Основные положения

TECHNICAL ENERGY SYSTEMS
Basic concepts

Чинний від 2002-04-01

  1. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт установлює загальні положення, необхідні для визначення та описування тех­нічних енергетичних систем. У ньому введено поняття техносфери та її поділ на два сектори. Еко­номічне призначення одного з них — постачати іншому енергію в техніко-економічному розумінні, тобто енергопродукт, на відміну від енергії у фізичному розумінні. Перелік різних видів і типів енер- гопродуктів наведено в додатку А. Стандарт установлює модель «надходження — вихід» та за­гальні принципи поєднання технічних енергетичних систем. Виходом моделі є певний продукт чи послуга, викиди техносфери в природу, використання природних ресурсів і пов'язані з цим експ­луатаційні наслідки.

  1. ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ

  2. стандарті застосовують наведені нижче терміни.

  1. Супутні надходження (ancillary input) — добавки до палива, пакувальні матеріали, енер- гопродукти й джерела живлення, необхідні для вироблення та постачання вихідного продукту чи надання послуги.

  2. Побічний продукт (by-product) — вихід технічної енергетичної системи, який не є ні ос­новним продуктом системи, ні викидом.

  3. Предмет ужитку (commodity) — продукт чи послуга, наявні на ринку.

  4. Енергія (energy) — величина, що задовольняє закони термодинаміки.

Примітка. Енергія, як і всі фізичні величини, є поняття абстрактне.

  1. Енергоносій (energy carried) — речовина або явище, які може бути використано для ви­конання механічної роботи або нагрівання, чи для керування хімічними або фізичними проце­сами.

  2. Енергопродукт (energyware) — ходовий предмет ужитку, який використовують переважно для виконання механічної роботи або нагрівання, чи для керування хімічними або фізичними про­цесами. Перелік енергопродуктів наведено в додатку А.

Примітка. Енерголродукти формують власну під множину енергоносіїв. Набір енергоносіїв може доповнюватися.

Видання офіційне

  1. Система витрачання енергопродукту (energyware consumption system) — технічна енергетична система, що витрачає енергопродукт, а в багатьох випадках ще й інші енергоносії, вироблені продукти та послуги.

  2. Сектор споживання енергопродукту (energyware demand sector) — частина техносфе­ра призначена отримувати з енергопродукту та природних ресурсів необхідні продукти та послуги.

  3. Система вироблення енергопродукту (energyware production system) — технічна енер­гетична система, що перетворює природні ресурси в енергопродукт.

  4. Система відновлювання енергопродукту (energyware reclaim system) — технічна енергетична система, що перетворює відновлювані ресурси в енергопродукт.

  5. Система зберігання енергопродукту (energyware storage system) — технічна енерге­тична система, яка отримує та зберігає енергопродукт, щоб згодом його використати в тій самій формі.

  6. Сектор постачання енергопродукту (energyware supply sector) — частина енергосфе- ри, призначена виробляти, перетворювати та пересилати енергопродукт.

  7. Система перетворення енергопродукту (energyware transformation system) — техні­чна енергетична система, яка перетворює один або більше видів енергопродукту в інший чи інші види енергопродукту.

  8. Система транспортування енергопродукту (energyware transportation system) — тех­нічна енергетична система, що транспортує енергопродукт з одного місця в інше.

  9. Переобтяження довкілля (environmental load) — виснаження природних ресурсів, ви­киди й експлуатаційні наслідки.

  10. Експлуатаційний наслідок (exploitative impact) — зміни в природі, крім виснаження, що виникають, коли природні ресурси потрапляють у техносферу.

  11. Основний вхідний матеріал (main input material) — сировина, напівфабрикати й го­тові вироби, які разом, часто після перетворення, є вихідним продуктом.

  12. Природні ресурси (natural resource) — речовина чи явище в природі, які можна вико­ристати як надходження до техносфери.

  13. Продукт (product) — певний реальний матеріальний вихід із технічної енергетичної сис­теми.

  14. Фізичне явище (physical effect) — механічні вібрації та струси, акустичні, електро­магнітні та теплові явища, йонізувальна та нейонізувальна радіація.

  15. Відновлювані ресурси (reclaimable resource) — матеріали, що не існують в природі, які можуть бути відновлені, перероблені та використані як надходження до технічної енергетич­ної системи, інакше — їх буде знищено як викиди.

  16. Викид (release) — речовини, корисні чи некорисні, які полишають техносферу, але які можна внести знову в техносферу тими самими способами, якими було внесено в природні ре­сурси.

  17. Послуга (service) — певний реальний (нематеріальний) вихід з технічної енергетичної системи, або користь з використання продукту.

  18. Технічна енергетична система (technical energy system) — сукупність обладнання й підприємств, що взаємодіють між собою для вироблення, споживання, а в багатьох випадках — і для перетворення, зберігання, транспортування чи розподілу енергопродукту.

Техносфера (technosphere) — усі технічні енергетичні системи та продукти, що ними виробляються, до тих пір, доки вони не стануть викидами.З КОНЦЕПТУАЛЬНА МОДЕЛЬ

Техносфера оточена природою та взаємодіє з нею. Техносфера включає в себе астросфе­ру, атмосферу, гідросферу, біосферу й геосферу (рисунок 1). Усі ці сфери взаємодіють між собою. Людина є частиною біосфери.

Рисунок 1 — Техносфера та природа



Природні ресурси у виді речовин вносяться до техносфери такими операціями як видобуван­ня руди, земляні роботи, накопичення, збирання врожаю, поглинання води й повітря. Вони є над­ходження до технічних енергетичних систем, тобто сукупності обладнання й підприємств, основним виходом яких є товари та послуги, а також побічні продукти та викиди. Природні ресурси у виді інших енергоносіїв, таких як сонячне випромінення, температурні відмінності океану, геотермічна енер­гія, вітер і тепло також перетворюються в механічну енергію, тепло чи електроенергію.

Продукти, які є виходом технічних енергетичних систем, може бути використано як надход­ження до інших технічних енергетичних систем, або ж їх може бути використано для надання по­слуг. Наприкінці їхнього корисного існування вони перероблюються в техносфер} або ж викида­ються назад у природу як викиди. Таким чином, надходженнями до технічних енергетичних сис­тем є природні ресурси, а виходом — послуги (для людей), викиди та експлуатаційні наслідки (ри­сунок 2).

Операції, які вносять природні ресурси в техносферу, впливають на природу двома спосо­бами: виснаженням та експлуатаційними наслідками. Техносфера найбільше зашкоджує природі, як правило, через послуги, що надаються людям, І через викиди (див. рисунок 3).Експлуатаційні


Рисунок 2 — Техносфера й природа

Викиди




Виснаження природних

Експлуатаційні

наслідки


Рисунок 3 — Вплив техносфери на природу


Послуги
для людини

Техносферу можна поділяти різними способами. У цьому стандарті техносферу поділяють за економічною діяльністю та за географічними кордонами.

За економічною діяльністю техносферу поділяють на такі два сектори (див. рисунок 4);

  • сектор постачання енергопродукту, до якого належать нафтова, вугільна, газова, тепло­енергетична й електроенергетична промисловості та інші галузі промисловості, що пропонують паливо на базі сонячної енергії, біомаси та відновлюваних ресурсів;

  • сектор споживання енергопродукту, до якого належать гірничовидобувний, виробничий, біологічний, житловий, торговельний і суспільний підсектори. Недоліком у загальновживаній прак­тиці є розщеплення транспортного й будівельного підсекторів і представлення транспортної інфра­структури, недостатня увага до підсектора перероблення й знешкодження відходів. В цьому сек­торі різні енергоносії використовують з різною метою.

Ці два сектори поділяють на підсектори

.





  1. МОДЕЛЬ «НАДХОДЖЕННЯ — ВИХІД»

Для уніфікації описування технічних енергетичних систем вводять поняття моделі «надходжен­ня — вихід». Будь-який елемент цієї системи може бути представлено як блок. Надходження та вихід такого блоку розташовано в колонках по три під заголовками, як показано на рисунку 5.

Систему описано блок-схемою, яка складається з кількох блоків, сполучених між собою стрілками, що показують напрямок потоку.

Рисунок 5 — Елементарна модель «надходження — вихід»



Кількість і сукупність компонентів надходження та виходу впродовж часу її існування може змінюватись. Для простих невеликих систем доцільно розрізняти три фази: інвестування, нормаль­не функціонування, виведення з експлуатації. Зіпсоване обладнання слід вважати побічним про­дуктом. Залежно від мети й сфери застосування іноді може бути необхідно розглядати три стадії окремо чи їх поєднання протягом певного часу (періодизації). Для великих або комплексних си­стем ці три стадії можуть зливатись у практично безперервний процес.

  1. ПРИНЦИП ПОЄДНАННЯ

Блок може бути частиною машини, машиною, групою машин, цілим сектором споживання, країною, групою країн. Великі блоки може бути складено з менших блоків.

Коли менші блоки взаємодіють між собою, утворюючи великий блок, слід дотримуватися прин­ципів поєднання. Це означає, що всі внутрішні взаємодії відміняються. Внутрішні взаємодії відбу­ваються тоді, коли вихід одного з менших блоків є надходженням до іншого меншого блоку.

  1. ЕЛЕМЕНТАРНІ БЛОКИ

Технічну енергетичну систему чи її частину слід описувати комбінацією елементарних блоків. Є шість типів елементарних блоків, які відрізняються надходженням і виходом ( таблиця 1). Об­роблення включено в усі блоки.

Таблиця 1 — Елементарні блоки

Надходження

Технічна енергетична система

Вихід

Природні ресурси

Супутні та інші надходження

Система вироблення енергопродукту

Приклади: гідроелектростанція, нафтова платформа, вугільна шахта, станція сонячної енергії

Енергопродукт

Побічні продукти

Викиди

Відновлювані енергоресурси Супутні та інші надходження

Система відновлення енергопродукту

Приклад: завод, що працює на теплоті спалювання відходів

Енергопродукт Побічні продукти Викиди

Енергопродукт

Супутні та інші надходження

Система перетворення енергопродукту Приклади: електростанція, що працює спалюючи нафту, реформер, паливний елемент

Енергопродукт (інша форма)

Побічні продукти

Викиди

Енергопродукт

Супутні та інші надходження

Система транспортування енергопродукту Приклади; повітряні лінії електропере- давання, газопровід, вугільна баржа, танкери, залізничий транспорт, вантажівки

Енергопродукт (така ж форма)

Побічні продукти

Викиди

Енергопродукт

Супутні та інші надходження

Система зберігання енергопродукту Приклади: нафтові чи газові цистерни, штабелі вугілля, газові балони

Енергопродукт (така ж форма) Побічні продукти Викиди

Основні надхідні матеріали, включаючи енергопродукт Супутні та інші надходження, включаючи енергопродукт

Система витрачання енергопродукту Приклади: повітряний кондиціонер, ос­вітлювачі, транспортний засіб, електро­мобіль, телевізор, взуттєва фабрика, нагрівальна система

Продукт чи послуги Побічні продукти Викиди