Реферат по теме выпускной работы
Содержание
- Введение
- 1. Актуальность темы
- 2. Ключевыми мероприятиями оптимизации
- 3. Эффективность и экономический расчет
- 4. Цель и задачи исследования, планируемые результаты
- 5. Планируемые разработки
- 6. Настройка и подключение оборудования
- Выводы
- Список источников
Введение
С повышением стоимости электроэнергии все чаще и чаще приходится задумываться над экономией финансовых сбережений, что тоже в свою очередь в большей степени затрагивает учебные учреждения и различные предприятия, так как стоимость за электроэнергию значительно больше, чем стоимость в квартирах или частных домах [1].
Энергосбережение – осуществление правовых, технических, научных, производственных и экономических мер, ориентированных на полноценное и целенаправленное использование природных энергетических ресурсов с внедрением во все сферы производства и хозяйствования человека энергосберегающих технологий [2].Технологии энергосбережения используются с целью сохранения природных ресурсов, что в свою очередь также экономит денежные средства. При этом основной целью в реализации рационального производства, является энергоэффективность. Поэтому энергоэффективность и энергосбережение формируют соответствующие тенденции во всех областях производства, связанного с технологиями, использующими источники энергии. Устройство для экономии электроэнергии создается с постоянным внедрением в его структуру инновационных технологий, которые становятся все более совершенными, в принципиальных и технических особенностях. Экономия электроэнергии – это достаточно обширная область реализации рациональных намерений человека. Экономия электроэнергии это важная задача, качественная реализация которой во многом будет оказывать влияние на уровень организации в целом [3].
1. Актуальность темы
Экономия может быть в разном виде. Не включая свет вообще можно достичь экономии в 100%, но это можно назвать экономией? Также можно сохранить электроэнергию выкрутив 1/2 количество лампочек, конечно, данный способ будет обеспечивать 50% экономии ежегодно, но этот метод сохраняет денежные средства в ущерб людей находящиеся в данном помещении. Поэтому электроэнергию нужно использовать рационально, не в ущерб здоровью, а также не в ущерб финансам.
Существует множество различных способов и методов в экономии электроэнергии. Самым главным и неоспоримым методом является включения света в необходимое для этого время, и также отключение, когда он не нужен. Конечно, благодаря такому способу было сэкономлено колоссальное количество денежных средств и природных ресурсов, и в ближайшее время человечество не откажется от такого метода. Но нельзя сказать, что он эффективный. Нас с самого детства приучали выключать за собой свет: дома, в школе, в университете, а также в дальнейшем на работе. Но будут такие случаи, когда свет будет гореть без надобности. Поэтому необходимо придумать такое, что поможет эффективно использовать электроэнергию учитывая все то, что было перед этим сказано[1]!
2. Ключевыми мероприятиями оптимизации
Технология энергосбережения, кроме внедрения соответствующих систем, значительно сокращающих потребление энергоресурсов, подразумевает применение технологического процесса, с использованием оборудования, обладающего большей производительностью, в сравнение с устаревшими аналогами. Одной из главных направлений использования электричества, является освещение помещения. К примеру, энергосберегающие лампы, КПД которых не уступает предшествующим аналогам, при экономии электричества на 30 – 40 % [4].
Для наиболее эффективного энергопотребления будут рассмотрены различные схемы и средства по экономии электроэнергии на освещении. Самые эффективные схемы энергосбережения будут предложены для внедрения в корпуса учебных заведений.
Наиболее распространенный способ экономии электроэнергии – оптимизация потребления электроэнергии на освещение. Ключевыми мероприятиями оптимизации потребления электроэнергии на освещение являются:[5]
– максимальное использование дневного света (повышение прозрачности и увеличение площади окон, дополнительные окна);
– повышение отражающей способности (белые стены и потолок);
– оптимальное размещение световых источников (местное освещение, направленное освещение);
– использование осветительных приборов только по необходимости;
– повышение светоотдачи существующих источников (замена люстр, плафонов, удаление грязи с плафонов, применение более эффективных отражателей);
– замена ламп накаливания на энергосберегающие (люминесцентные, компактные люминесцентные, светодиодные);
– применение устройств управления освещением (датчики движения и акустические датчики, датчики освещенности, таймеры, системы дистанционного управления);
– внедрение автоматизированной системы диспетчерского управления наружным освещением (АСДУ НО);
– установка интеллектуальных распределённых систем управления освещением (минимизирующих затраты на электроэнергию для данного объекта).
3. Эффективность и экономический расчет
При реализации мероприятий энергосбережения и повышения энергоэффективности различают:
– начальные инвестиции (или увеличение, прирост инвестиций из-за выбора более эффективного оборудования). Например, замена окон в существующем доме на пластиковые стеклопакеты - инвестиции в энергосбережение, а отказ от установки обычных светильников в пользу светодиодных в строящемся доме:
– увеличение инвестиций в энергосбережение (в доле превышения стоимости светодиодных светильников над обычными);
– единовременные затраты на проведение энергоаудита (энергообследования);
– единовременные затраты на приобретение и монтаж приборов учета и систем автоматического контроля, удаленного снятия показаний приборов учета;
– текущие расходы на премирование (поощрение) ответственных за энергосбережение [3].
Как правило, эффекты от мероприятий энергосбережения рассчитывают:
– как стоимость сэкономленных энергоресурсов или доля стоимости от потребляемых энергоресурсов, в т.ч. на единицу продукции;
– как количество тонн условного топлива (т.у.т.) сэкономленных энергоресурсов или доля от величины потребляемых энергоресурсов в т.у.т.;
– в натуральном выражении (кВт.ч., Гкал и т.д.);
– как снижение доли энергоресурсов в ВВП в стоимостном выражении, либо в натуральных единицах (т.у.т., кВт.ч.) на 1 грн. ВВП
Системы энергосбережения должны обеспечивать высокий КПД устройств, на всех этапах использования источников энергии. Благодаря данным мероприятиям можно сэкономить круглую сумму денег, а также принесет большой вклад в эффективное использование природных ресурсов, что является главной задачей каждого человека.
4. Цель и задачи исследования, планируемые результаты
Самым главным и необходимым мероприятием, является замена ламп накаливания на более экономичные энергосберегающие лампы. Конечно, большинство ламп уже заменены, но также еще множество ламп осталось прежними. В настоящее время также в продаже появились и светодиодные лампы, которые помогают экономить еще больше средств, чем энергосберегающие, но к сожалению, стоимость слишком велика, что в дальнейшем является перспективой бедующего освещения.
Следующим источником повышением энергоэффективности это внедрение различных датчиков освещения и датчиков присутствия. Наиболее эффективным энергосберегающим устройством можно считать интеллектуальные реле, благодаря которым можно осуществить запланированные заранее действия, которые будут выполняться без участия человека достаточно продолжительное время.
Поэтому предварительно был проведен расчет и вынесен в таблицу 1 для визуального рассмотрения всех предложенных мероприятий. Начальным этапом был подсчет всех ламп каждой аудитории 4 этажа 8 учебного корпуса. С дальнейшим расчетом замены всех оставшихся ламп накаливания на энергосберегающие лампы мощностью 20Вт освещенностью = 100Вт лампе накаливания, без каких либо изменений системы освещения.
Также был проведен отдельный предварительный расчет энергоэффективности коридорного освещения с использованием интеллектуального реле Moeller. На основании шестидневного в неделю рабочего графика (с учетом заочной формы обучения) была подсчитана длительность часов работы в год всех ламп. К примеру, будем рассчитывать коридорное освещение. Аналогичные расчеты проводятся и для остальных аудиторий.
где h – длительность часов лампы в день с 7.00 до 16.00 в коридоре ч. (для аудиторий h=3ч свет включен на первой и на последней паре); d – количество дней в месяце работы ламп, с учетом праздничных дней; m – количество месяцев в году работы ламп.
За реальную потребляемую мощность было взято 50% от расчетной мощности всех включенных ламп, так как не все лампы в рабочем состоянии и не все лампы необходимы для частичного освещения аудитории.
Общая сумма мощностей ламп коридорного освещения составляет 1520 Вт. Учитывая вышесказанное, реальное освещение составит 760 Вт. По имеющимся данным несложно подсчитать расходы за электроэнергию в год всего учебного корпуса.
где Q – стоимость электроэнергии за январь 2012г грн/кВт.ч; T – количество часов работы ламп в год; I – суммарная мощность ламп, Вт.
Данный расчет сделан по одному этажу, умножив на восемь, получим расчет по всему корпусу.
Самым главным источником экономии электроэнергии как видно из таблицы 1 (выделено жёлтым цветом) является коридор. Для усовершенствования было внедрено реле Moeller. По планам конструкции программы, данное реле должно работать в определенные часы. А именно с 7.05 до 8.15; 9.20 – 10.05; 11.10 – 11.55; 13.00 – 13.45; 14.50 – 15.25. В то время когда, свет в коридоре будет выключен, для небольшого освещения будет работать несколько ламп включаемые по датчику движения.
Произведем новый расчет, уже с учетом установленного реле.
В данном случаи мы получаем очень хорошую экономию за электроэнергию. В год за электроэнергию экономится с одного этажа 793,44грн. Со всего корпуса мы получаем экономию за электроэнергию в размере 6347,52грн.
Таблица 1. Предварительные расчеты экономического эффекта 4 этажа 8 учебного корпуса.
5. Планируемые разработки
Освещение коридорных участков и лестничных холлов с участием реле Moeller и недельного таймера.
С помощью “EASY” нам необходимо разделить освещение на три секции и включать освещение лестничного участка, и две секции коридорного участка.
На основании данного реле будет разработан суточно–недельный таймер с функцией реле напряжения.
Суточно–недельный таймер с функцией контроля сетевого напряжения, является микропроцессорным электронным устройством, совмещающим в себе функции реле напряжения и фото-реле, реле реального времени.
Предназначен для:
– включения /отключения нагрузки, согласно установленных пользователем времен включения/отключения;
– отключения бытовой и промышленной 1–фазной нагрузки 220 В/50 Гц при недопустимых колебаниях напряжения в сети с последующим автоматическим включением после восстановления параметров сети;
– включения /отключения нагрузки согласно, установленных пользователем уровням освещенности [6].
Главной особенностью данной программы, является включение и выключение освещения автоматически без участия человека, а также возможностью ручного управления светом в любое время суток. Для этого был предусмотрен ключ S1 – осуществляющий выбор режима. При ручном режиме нет ограничения времени (напр., праздничные дни, пожар). При автоматическом режиме освещения предусмотрен недельный таймер коридорного участка. Секция 3 лестничного участка срабатывает через датчик освещения, который подключен к нашему реле и срабатывает в темное время, начиная с 7.00 до 20.00 т.к. до закрытия университета лестничные проходы должны освещаться полностью по окончанию рабаты в 19.30 звучит сирена, сигнализирующая полному отключению освещения [7].
6. Настройка и подключение оборудования
Подключение
1. Входные сигналы:
I1 – Переключатель S1 (Автоматика ВКЛ/ВЫКЛ)
I2 – выключатель S2 (секция H1)
I3 – выключатель S3 (секция H2)
I4 – выключатель S4 (секция H3)
I5 – выключатель S5 (секция H1-Н2-Н3)
В1 – аналоговый вход измерения силы света
2. Выходные сигналы:
Q1 – освещение Н1 (Секция 1)
Q2 – освещение Н2 (Секция 2)
Q3 – освещение Н3 (Секция 3)
Q4 – сирена E1
3. Параметры:
Т1 – время импульса сигнала сирены
1 время освещения секции 1+2
2 время освещения секции 3
3 время включения сирены E1
Рисунок 1. Фрагмент программы (аналоговый вход измерения силы света)
Рисунок 2. Схема подключения запрограммированного реле Moeller
Выводы
По предварительным расчетам, данный способ позволит сэкономить очень много денег, ведь количество потребленной электроэнергии в год уменьшится на 44%. Уровень освещенности учебного корпуса осуществляется машиной, а это в свою очередь как мы все уже давно знаем, что лучше чем человек, может выполнить только заранее запрограммированная машина. Внедрение данного источника экономии электроэнергии требует определенную сумму денег, но по предварительным подсчетам было рассчитано, что данное оборудование окупит себя через 2,5–3 месяца [7].
Единственным недостатком существующего устройства – это маленькие токи нагрузок. Данный недостаток можно компенсировать благодаря промежуточным реле. Стоимость таких устройств не велика, а токи нагрузок могут достигать колоссальных размеров. Благодаря этому применение реле Moeller не имеет границ.
Список источников
- Вишневский Д.Т. Энергосбережение учебных корпусов с помощью интеллектуальных реле Moeller. Всеукраинская научно - техническая конференция студентов: «Электротехника, электроника и микропроцессорная техника.» – Донецьк, ДонНТУ – 2012.
- Сайт посвящен новым, интересным, экономным технологиям энергосбережения. – Режим доступа: ymniydom.at.ua.
- Материал из Википедии — свободная энциклопедия. — Режим доступа: ru.wikipedia.org
- Энергосбережение и энергоэффективность: экономия электроэнергии. — Режим доступа: techno-solar.com.ua
- Основные направления и способы энергосбережения. — Режим доступа: fodinoks.com
- Специализированный магазин электрооборудования и светотехники. — Режим доступа: masterelektro.lg.ua
- Вишневский Д.Т. Коридорное освещение с использованием реле времени. ХII международную научно-техническую конференцию «Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых» — Донецьк, ДонНТУ — 2012.