Проблемы повышения энергоэффективности в системах производства напитков и пути их решения

Аннотация

Энергоэффективность является одним из ключевых факторов обеспечения устойчивого функционирования промышленных производственных систем, особенно в энергоёмких отраслях, таких как производство напитков. В данной статье анализируется структура энергопотребления систем производства напитков, а также оцениваются потребности в тепловой и электрической энергии на основных технологических этапах, включая подготовку сырья, смешивание, тепловую обработку, охлаждение, розлив и упаковку. Определены основные проблемы, снижающие энергоэффективность, среди которых использование устаревшего оборудования, нерациональное проектирование процессов, неэффективные режимы эксплуатации, недостаточный мониторинг и отсутствие системного энергетического менеджмента. Для решения выявленных проблем предложены интегрированные технические и организационные меры, включающие модернизацию оборудования с применением высокоэффективных электродвигателей и частотных преобразователей, оптимизацию технологических процессов, рекуперацию отходящего тепла и внедрение систем энергетического менеджмента. Разработаны математические модели для количественной оценки общего и удельного энергопотребления, определения эффективности оборудования, а также формулирования одно- и многокритериальных задач оптимизации, направленных на минимизацию энергозатрат, эксплуатационных расходов и экологического воздействия. Интегрированный системный подход к оптимизации обеспечивает согласованное управление взаимосвязанными процессами и повышение общей энергетической эффективности производства. Полученные результаты показывают, что реализация комплексных стратегий энергоэффективности позволяет существенно сократить энергопотребление, снизить затраты и выбросы парниковых газов, способствуя созданию устойчивых, надёжных и экономически эффективных систем производства напитков.