разработка энергосберегающих мероприятий в системе циркуляционных насосов на примере СОК Олимпия

Перечисленные результаты приведут к существенному энергосбережению.3.2 Организация энергосбережения в системе циркуляционных насосовПри организации энергосбережения в системе циркуляционных насосов возможно предусмотреть:- замену группы применяемых малопроизводительных насосов на более производительные;- замену насосов или целых установок, у которых гидравлическая характеристика не полностью соответствует требуемым паспортным данным;- повышение КПД насосов или установок, которые будут соответствовать паспортным значениям с помощью установки других, новых уплотнений, учитывая сочетание тщательной балансировки рабочих элементов;- заменой агрегатов, у которых передача вращающего момента на вал от электродвигателя производится с помощью редуктора или клиноременной передачи. При этом необходимо выполнить замену на насосные установки,в которых привод производится непосредственно на двигатель;-обеспечить автоматизированное управление работой насосной установки с целью достижениявеличин, соответствующих максимально возможной загрузке;- внедрить регулирование исходной производительности насосных установокс помощью изменения частоты вращения при применении частотно-регулируемого электропривода;-в случае отсутствия регулятора частоты – такую регулировкунасосной установки можно выполнить, используя дроссельные заслонки (например, задвижки, вентили и т.п.), кроме того, может быть использовано ступенчатое включение, т.е. выполнение выключения всех или отдельных параллельно установленных насосов, характеризующихся более меньшей производительностью;- в системах водоснабжения с насосными установками при максимальной циркуляции воды – целесообразнымявляется установка устройств, регулирующих автоматическое отключения насосной установки или отдельных насосов при отсутствии необходимости.Кроме того, необходимым есть применение диспетчеризации и автоматических систем управления.Такие методы, учитывая применение частотно регулируемых электроприводов, могут открыть возможность к значительному повышению водного энергосбережения,в случае выполнения оптимизации используемых режимов эксплуатации водных систем, с обеспечением наибольшегооперативного, а также более точного определения возможных гидравлических утечек.3.3 Реализация энергосберегающих мероприятий и разработка рекомендаций по установке энергоэффективного оборудованияЭффект от внедрения регулирования электродвигателей циркуляционных насосов заключается в повышении энергосберегающих мероприятийпри использовании в развлекательных комплексах.Стоимость регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, составляет 250 тыс. рублей. Внедрять регулирование электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, будем на 8-минасосах. Тогда общая стоимость составит: 8х250 тыс. руб. = 1,8 млн. рублей.Для проведения технико-экономического обоснования от внедрения регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, составим таблицу (табл. 3.1), в которой укажем стоимость работ по установке.Таблица 3.1 – Стоимость работ регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексахВид операцийРазрядработТарифная ставка, руб.Трудоемкость чел. часЗаработная плата, руб.Установка панелей регулирования6184,6244430,4Монтаж панелей6184,6304430,4Монтаж пультов управления и сигнализации5169,4122032,8Монтаж проводов5169,4488131,2Слесарные работы5169,42338,8Проверка схемы5169,4162710,4Итого23181,6Также кроме основной оплаты, на предприятиях полагается зональная и премиальная надбавки (табл. 3.2).Таблица 3.2 – Стоимость дополнительных затрат при регулировании электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах,Вид доплатыВ процентах от заработной платыСумма, руб.Премия9020863,44Зональная надбавка4510431,72Итого31295,16Тогда заработная плата за монтаж системы:23181,6+31295,16=54476,76 рублей.Общая стоимость регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, составляет:1800000+54476,76 = 1854476,76 рублей.Эффектообразующим фактором при регулировании электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, является сокращение затрат, связанное с преждевременной заменой оборудования.Данные для расчета годового экономического эффекта от регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, приведены в табл. 3.3.Таблица 3.3 – Расчет экономического эффекта от регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексахНаименование элементаЕдиницаизмеренияРезультатУменьшение отказов электродвигателей, устраняемых на среднем ремонте от общего их числа%100Уменьшение отказов электродвигателей, устраняемых в условиях депо от общего их числа%100Годовой уровень амортизации оборудования0,05Стоимость внедрения регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах,тыс. руб.1854,5Годовая экономия от внедрения регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах,тыс. руб.475,12Срок окупаемостигод4,64ЧДДтыс. руб.1356,836Теперь необходимо рассчитать экономическую выгоду, а также срок окупаемости от регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах,.Для определения экономического эффекта от внедрения регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, необходимо определить годовую экономию эксплуатационных затрат Эг, руб:,(3.1)где – средняя величина отказов регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, на среднем ремонте, ; – среднее число отказов регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которое заключается в повышении энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, с восстановлением на среднем ремонте; – среднее количество электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, восстановлением на среднем ремонте; – средняя величина отказов электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, с восстановлением в условиях завода, ;аиз – среднее число отказов электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах с восстановлением в условиях завода;еиз – среднее количество электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексахс восстановлением в условиях завода;; – стоимость ремонта электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах при отправлении на завод для производства среднего ремонта;Сиз – средняя стоимость устранения на заводе одного отказа электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах в условиях завода;∆А.О. – величина годовых амортизационных отчислений при внедрении регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах;∆А.О. = А∙Св;А – годовой уровень амортизации оборудования;Св – стоимость внедрения регулированияэлектродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах;∆А.О. = 0,05*1854,5 = 92,725 тыс. рублей.тыс. руб.Для рассмотрения годового экономического эффекта будем использовать средние данные за 2015-2017 года.Таблица 3.4 – Количество отказов электродвигателей циркуляционных насосов и затраты на их устранениеНаименование элементаОбозначениеЗначениеЕдиница измеренияСреднее число отказовэлектродвигателей циркуляционных насосов за год с восстановлением на среднем ремонте0,54отказэлектродвигательСреднее число отказовэлектродвигателей циркуляционных насосов за год с восстановлением в условиях заводааиз0,89отказэлектродвигательСтоимость ремонта электродвигателей циркуляционных насосов при отправлении на завод для производства среднего ремонта522,8тыс. руб.Средняя стоимость устранения на заводе одного отказа электродвигателей циркуляционных насосов в условиях заводаСиз320,830тыс. руб.Теперь произведем расчет зависимости чисто дисконтированного дохода от расчётного срока эксплуатации при внедрении регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах. Данные по расчету ЧДД приведены в табл. 3.5. Зависимость ЧДД от времени использования показана на рис. 3.1.Таблица 3.5 – Расчет ЧДД при внедрении регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах в период с 2020 по 2030 годаГодаЕдиновременные затраты, тыс. руб.Снижение эксплуатационных расходов за год, тыс. руб.Коэффици-ент дисконтиро-ванияПриведен-ный экономический эффект, тыс. руб.ЧДД, тыс. руб.20201854,50-0-1854,52021 475,121475,12-1379,382022 475,120,9091431,9316-947,4482023 475,120,8264392,6392-554,8092024 475,120,7513356,9577-197,8522025 475,120,683324,507126,65542026 475,120,6209295,002421,65742027 475,120,5645268,2052689,86262028 475,120,5132243,8316933,69422029 475,120,4665221,64351155,3382030 475,120,4241201,49841356,836Рис. 5.1. Зависимость чисто дисконтированного дохода от времени использования регулированияэлектродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексахВывод По результатам расчета следует, что от внедрения регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах, годовая экономия составляет 475,12 тыс. руб., при этом, срок ее окупаемости составляет 4,65 года, что гораздо меньше нормативного срока окупаемости в 8 лет. Общий доход за время службы регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексахс учетом ЧДД составит 1356,836 тыс. руб.Поэтому внедрение регулирования электродвигателей циркуляционных насосов, которые предназначены для повышения энергосберегающих мероприятий при использовании в развлекательных комплексах является целесообразным.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате выполненной работы разработаны энергосберегающие мероприятия в системах циркуляционных насосов на примере СОК «Олимпия».При этом в обосновании проекта, и общей характеристики объекта было выполнено описание технологической схемы водоснабжения. СОК «Олимпия» был открыт в сентябре 2005 года. Данный комплекс является самым крупным спортивным объектом в городе Нижневартовске. СОК «Олимпия» занимает площадь более 9000 м2. СОК "Олимпия" располагает:- универсальным залом более 1000 м2;- оздоровительными и спортивными бассейнами;- восстановительными саунами;- тренажерным залом;- скалодромом;- различными магазинами и заведениями для отдыха.Также выполнен анализ работы циркуляционных насосов, характеристика насосов типа FDN-21T, рассмотрены проблемы энергосбережения в системах циркуляционных насосов.В расчетной части проанализированы параметры работы циркуляционных насосов, определение напора насосной установки, определена полезная мощность и коэффициент полезного действия циркуляционных насосов. Также выполнено определение и выбор типа и числа электродвигателей для электропривода насосов, рассчитана суммарная электрическая нагрузка циркуляционных насосов, сделан выбор системы питания, определены параметры сети, сделан выбор системы распределения электроэнергии, сделан выбор числа силовых пунктов и мест их расположения, рассчитаны токи короткого замыкания, выполнен выбор и проверка элементов системы электроснабжения. Кроме того, выполнено описание принципа действия схемы управления электродвигателем насоса и его релейной защиты.При разработке энергосберегающих мероприятий рассмотрены современные энергосберегающие технологии в системах водоснабжения, выполнена организация энергосбережения в системе циркуляционных насосов. Также приведена реализация энергосберегающих мероприятий и разработка рекомендаций по установке энергоэффективного оборудования. При организации энергосбережения в системе циркуляционных насосов возможно предусмотреть:- замену группы применяемых малопроизводительных насосов на более производительные;- замену насосов или целых установок, у которых гидравлическая характеристика не полностью соответствует требуемым паспортным данным;- повышение КПД насосов или установок, которые будут соответствовать паспортным значениям с помощью установки других, новых уплотнений, учитывая сочетание тщательной балансировки рабочих элементов;- заменой агрегатов, у которых передача вращающего момента на вал от электродвигателя производится с помощью редуктора или клиноременной передачи. При этом необходимо выполнить замену на насосные установки, в которых привод производится непосредственно на двигатель;- обеспечить автоматизированное управление работой насосной установки с целью достижения величин, соответствующих максимально возможной загрузке;- внедрить регулирование исходной производительности насосных установок с помощью изменения частоты вращения при применении частотно-регулируемого электропривода;- в случае отсутствия регулятора частоты – такую регулировку насосной установки можно выполнить, используя дроссельные заслонки (например, задвижки, вентили и т.п.), кроме того, может быть использовано ступенчатое включение, т.е. выполнение выключения всех или отдельных параллельно установленных насосов, характеризующихся более меньшей производительностью;- в системах водоснабжения с насосными установками при максимальной циркуляции воды – целесообразным является установка устройств, регулирующих автоматическое отключения насосной установки или отдельных насосов при отсутствии необходимости.Кроме того, необходимым есть применение диспетчеризации и автоматических систем управления.Такие методы, учитывая применение частотно регулируемых электроприводов, могут открыть возможность к значительному повышению водного энергосбережения, в случае выполнения оптимизации используемых режимов эксплуатации водных систем, с обеспечением наибольшего оперативного, а также более точного определения возможных гидравлических утечек.По результатам расчета следует, что от внедрения энергосберегающих мероприятий годовая экономия составляет 475,12 тыс. руб., при этом, срок ее окупаемости составляет 4,65 года. Общий доход за время службы энергосберегающих мероприятийс учетом ЧДД составит 1356,836 тыс. руб.СПИСОК ИСТОЧНИКОВСправочное пособие к СНиП 2.08.02 – 89* Проектирование бассейнов. – М.: Стройиздат, 1991. – 42 с.СНиП 2.04.01 – 85. Внутренний водопровод и канализация зданий. – М.: Стройиздат, 1986. – 56 с.Шевелев, Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: справочное пособие/ Ф.А. Шевелев, А.Ф. Шевелев. – М.: Стройиздат, 1984. – 116 с.Справочник по электротехническим машинам: В 2т. Под общ. ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.1. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 456 с. ил.Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Кноринга Л. Энергия, 1976. – 384 с.Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368с.Автоматизированный электропривод. Методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 0303. А.И. Мирошник. – Омск, 1987. – 36 с.Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1980. – 360с.Абрамович И.И. Грузоподъемные краны промышленных предприятий: Справочник / И.И.Абрамович, В.Н.Березин, А.Г.Яуре.- М.: Машиностроение, 1989. – 360 с.Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. 2-е изд., перераб. и доп./Под общ. ред. А.А. Фёдорова и Г.В. Сербиновского. – М.: Энергия. 1980. – 576 с.Справочник по проектированию электроснабжения./Под ред. Ю.Г.Барыбина и др. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.Зимин Е.Н. Защита асинхронных двигателей до 500 В. – М., 1967. – 134 с. Характерные ошибочные решения при курсовом проектировании по ЭсПП. Методические указания «Электроснабжение промышленных предприятий» для студентов дневной и вечерней формы обучения. /Составители: Вязигин В.Л., Диев С.Г., Карпов В.В. – Омск 1989. – 32с. Электрическая часть станций и подстанций: Учеб. Для вузов / А.А. Васильев, И.П. Крючков; Под ред. А.А. Васильева. – 2-е изд., перераб и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.