12
существующее распределение нагрузок отвечает требованиям ГОСТ 32144-
2013 [8]. Результаты проведенных измерений представлены в таблице 1.1.
Неравномерность нагрузок в таблице 1.1 указана максимальная из
неравномерности между фазами А и В, В и С, А и С. Неравномерность
нагрузок определяется по формуле:
(1.1)
(1.2)
(1.3)
За итоговую неравномерность нагрузок принимается максимальное
значение из трех рассчитанных.
Так для ТП-1
Максимальная неравномерность нагрузок на ТП1 составляет 3,57 %,
что удовлетворяет требованиям [8]. Аналогично определяются
неравномерности нагрузок для остальных ТП. Результаты расчета сведены в
таблицу 1.1.
Таблица 1.1
Расчет неравномерности нагрузок на ТП предприятия
ТП
Токи в фазах, А
Неравномерность нагрузок
Фаза А
Фаза В
Фаза С
ТП-1
2380
3,57
ТП-2
1480
3,80
ТП-3
1750
3,71
ТП-4
1785
1,32
ТП-5
2590
0,76
ТП-6
1360
4,12
ТП-7
1820
3,57
13
Таким образом, никаких мероприятий по выравниванию нагрузок по
фазам предусматривать не требуется.
Анализируя потребителей электроэнергии на предприятии можно
обнаружить множество различных станков, которые в настоящий момент уже
устарели – для изготовления одной детали применяются несколько станков,
хотя в настоящее время ее может изготавливать один современный станок.
Это приводит как к значительному увеличению потребляемой
электроэнергии для производства одного прибора, т.е. возрастает
себестоимость производимой продукции. К тому же увеличивается
количество необходимого персонала на предприятии, повышаются суммы
налоговых отчислений (так как с каждого станка, стоящего на балансе
предприятия необходимо платить налоги), однако все это уже выходит за
рамки настоящей ВКР.
В объеме данной ВКР не рассматриваются вопросы замены
существующего технологического оборудования, которое не подконтрольно
энергетической службе предприятия. Решения принимаются управлением
предприятия и главным инженером, поэтому данное мероприятие
упоминается как рекомендуемое, без подробного описания.
В ходе подготовки к написанию ВКР были исследованы системы
вентиляции и кондиционирования воздуха, а также насосные установки,
установленные в цехах предприятия.
Необходимо отметить, что на рассматриваемом АО ПО «Стрела» в
каждом цехе установлены мощные системы вентиляции воздуха и
кондиционирования воздуха. Так как реконструкции данного оборудования
не производилась со времени постройки предприятия, то данное
оборудование уже можно отнести к устаревшему, которое потребляет
большое количество электроэнергии, а также имеет низкий коэффициент
мощности и КПД. Поэтому в работе необходимо провести расчет
экономической эффективности замены данного оборудования с точки зрения
снижения потребляемой электроэнергии.
14
Суточный график потребления энергии системами вентиляции воздуха
завода приведен на рисунке 1.6.
Рисунок 1.6. Суточный график потребления энергии системами
вентиляции воздуха
Потребление электрической энергии системами вентиляции воздуха по
цехам определяется по формуле
(1.4)
где Р – мощность вентилятора, кВт;
t – время работы системы вентиляции воздуха в год, t = 5200 ч;
так, для цеха предварительной обработки
Технические характеристики и потребление электроэнергии системами
вентиляции воздуха по цехам и в целом по предприятию приведено в таблице
1.2.
15
Таблица 1.2
Технические характеристики и потребление электроэнергии
системами вентиляции воздуха
№
цеха
Тип цеха
Мощность
установки, кВт
КПД
W, кВт·ч
1
Цех предварительной обработки
23
0,86
119600
2
Цех подготовки сырья
51
0,86
265200
3
Цех обработки сырья
338
0,86
1757600
4
Цех механической обработки
29
0,86
150800
5
Сборочный цех
25
0,86
130000
6
Цех монтажа и установки
47
0,86
244400
7
Цех технологических конструкций
369
0,86
1918800
8
Покрасочный цех
21
0,86
109200
9
Заготовительный цех
133
0,86
691600
Итого
5387200
Из таблицы 1.2 видно, что суммарное потребление электроэнергии
системами вентиляции воздуха в течении года составляет 5387200 кВт · ч.
Также из таблицы 1.2 видно, что установленные в настоящее время
вентиляторы имеют низкий коэффициент полезного действия и
соответственно большое потребление мощности. Для снижения потребления
электроэнергии системами вентиляции воздуха необходимо заменить
существующие вентиляторы на новые с более высоким КПД.
Также на рассматриваемом предприятии существуют различные
насосные установки, которые необходимы как для обеспечения
технологического процесса, так и в системах горячего и холодного
водоснабжения и отопления цехов предприятия.
Суточный график потребления энергии насосными установками
приведен на рисунке 1.7.
16
Рисунок 1.7. Суточный график потребления энергии насосными
установками
Анализируя суточный график потребления энергии насосными
установками видно, что электродвигатели насосных установкой работают
практически в постоянном режиме и потребляют из электросети примерно
одинаковое количество электроэнергии каждый час. Однако режим
потребления воды является переменным и не таким гладким, как график
потребления энергии насосными установками. Поэтому можно сделать
вывод, что верная замена режима работы насосных анрегатов, то есть
рациональная регулировка, обеспечивает значительную экономию
электроэнергии. В связи с этим, в работе необходимо разработать
мероприятия по экономии электроэнергии, связанные с регулированием
работы насосов.
Насосные установки, также как и системы вентиляции и
кондиционирования воздуха можно отнести к устаревшему оборудованию,
17
которое потребляет большое количество электроэнергии, а также имеет
низкий коэффициент мощности и КПД. Замена данных установок в данной
работе не рассматривается, так как во-первых у электротехнического
персонала нет полномочий для выполнения данной замены, во-вторых,
экономическое обоснование данной замены необходимо производить только
с учетом эффективности от замены по своему прямому назначению, а также
замена данных установок не возможна без отключения основного
технологического оборудования цехов, систем горячего и холодного
водоснабжения и отопления, а их отключение может привести к большим
финансовым потерям для предприятия. Таким образом, для данных
установок в настоящей работе будут разработаны только организационные
мероприятия по экономии электроэнергии.
Так на территории предприятия в цехах предприятия есть офисные
помещения, то необходимо определить мероприятия по экономии
электроэнергии в данных зданиях: после завершения рабочего дня
необходимо выключать всю технику (персональные компьютеры, принтеры,
сканеры, МФУ, копиры, телевизоры и пр.), а не переводить ее в спящий
режим, так как в спящем режиме данная техника потребляет мощность 10-20
Вт, которая хоть и кажется на первый взгляд небольшой, но так как единиц
данной техники на предприятии тысячи, то в сумме получается несколько
десятков киловатт. Данное требование распространяется также на
административные помещения производственных цехов в которых также
расположена офисная техника.
Во избежание случаев так называемого «человеческого фактора», т.е.
когда люди забывают выключать электрическое освещение в некоторых
помещениях (помещения нужно определять проектом с учетом возможного
нахождения в них сотрудников) необходимо применять датчики движения.
Датчики движения бывают с различным внешним видом, различными
характеристиками и выпускаются различными производителями, как
18
отечественными, так и зарубежными. Некоторые датчики движения
представлены на рисунке 1.8.
Рисунок 1.8. Датчики движения
Датчики движения подключаются аналогично обычным
одноклавишным выключателям, однако размещать их следует в таких
местах, чтобы они смогли реагировать на движение в каждой точке
помещения, в котором они должны включать освещение. Схема
подключения датчиков движения представлена на рисунке 1.9.
Рисунок 1.9. Схема подключения датчиков движения
19
В настоящее время уличное освещение предприятия, а также наружное
освещение на цехах завода включается дежурным электриком при
наступлении темноты. Точное время включения уличного и наружного
освещения меняется в различные месяца и согласовывается с главным
энергетиком предприятия. Отключение уличного и наружного освещения
также выполняет дежурный электрик в согласованное с главным энергетиком
время. У данного способа отключения и включения имеются недостатки:
- «человеческий фактор» - дежурный электрик может включать и
отключать освещение раньше или позже необходимого времени как
вследствие халатного отношения к своим обязанностям, так и вследствие
своей занятости другими делами. К тому же для включения наружного
освещения на всех цехах необходимо пройти их все, что также занимает
определенное время;
- продолжительность светового дня изменяется каждый день. Поэтому
включать уличное и наружное освещение в течение месяца в одно и тоже
время нерационально;
- в летние месяцы на протяжении всего рабочего дня включать уличное
и наружное освещение не требуется, так как на улице достаточно светло.
Ночью же на территории предприятия сотрудники, за исключением
дежурного персонала, бывают в исключительных случаях при различных
авариях либо при необходимости выполнения срочных работ. В связи с этим
включение уличного и наружного освещения ночью также является
нерациональным.
Анализируя вышеперечисленные недостатки можно сделать вывод, что
уличное освещение необходимо включать от фотодатчиков применяя ящики
управления освещения. Также на каждой опоре освещения следует
установить датчики движения, которые будут срабатывать при движении
транспортных средств либо сотрудников по территории. Данные
мероприятия позволят использовать уличное и наружное освещение только
20
тогда, когда оно действительно необходимо. Схема ящика управления
освещением представлена на рисунке 1.10 [15, 29].
Рисунок 1.10. Схема ящика управления освещением ЯУО
В производственных цехах предприятия и существенную часть
потребляемой мощности занимает осветительная нагрузка. Включение и
выключение освещения соответственно в начале и конце рабочей смены
должны выполнять либо сотрудники цехов, либо дежурный электрик (в
зависимости от цеха). Однако опять же присутствует «человеческий фактор»,
и освещение в цехах может не выключаться всю ночь. Для исключения
данного фактора необходимо внедрять автоматические системы отключения
освещения, такие как различные программируемые реле времени. Выбор
данных устройств будет произведен при написании ВКР.
21
1.2. Государственное регулирование в области энергоэффективности
и энергосбережения
В сфере энергосбережения и повышения энергетической
эффективности регулирование государством устанавливает:
– ограничения и запреты на производство и оборот в РФ имеющих
низкую энергетическую эффективность товаров при наличии или введении в
оборот имеющих аналогичную цель использования товаров с высокой
энергетической эффективностью и в удовлетворяющем потребительский
спрос количестве;
– требования к обороту товаров, для применения которых необходимо
использование энергетических ресурсов;
– требования к энергетической эффективности сооружений, строений и
зданий;
–требования проведения связанных с энергосбережением и
повышением энергетической эффективности мероприятий;
– обязанности учета энергоресурсов, которые используются;
–обязанности предоставления декларации потребления энергоресурсов;
– требования к энергетической эффективности услуг и товаров,
обеспечивающих муниципальные и государственные нужды;
–требования к муниципальным и региональным программам по
повышению энергетической эффективности и энергосбережению;
–требования к программам по повышению энергетической
эффективности и энергосбережению при участии муниципального
образования, государства или осуществляющих регулируемую деятельность
организаций;
– требования к муниципальным и государственным учреждениям в
части снижения объемов потребления энергоресурсов и планировании
выделяемых для оплаты энергоресурсов ассигнований из бюджета;