ДонНТУ   Портал магістрів

Бабченко Євген Владиславович

Електротехнічний факультет

Кафедра Електропостачання промислових підприємств та міст

Спеціальність «Елетропостачання та енергозбереження»

Розробка заходів по енергозбереженню і підвищенню енергетичної ефективності підприємства

Науковий керівник: доц., Чурсінова Ауріка Олександрівна

Резюме Біографія Реферат

Реферат по темі Розробка заходів по енергосбережінію і підвищенню енергетичної ефективності підприємства

Зміст

• Вступ
• Види енергозберiгаючих заходыв
• Замiна ламп освiтлення на свiтлодiоднi
• Частотно–регульований електропривiд
• Конденсаторнi установки (КУ)
• Фотоелектричнi системи
• Озеленення покрiвлi
• Висновки
• Список джерел

Вступ

На сьогодняшній день одним з видів витрат будь-якого підприємства є оплата електроенергії. Створення великого автоматизованого машинного виробництва, складних автоматизованих систем управління, впровадження електронних обчислювальних машин на виробництві, транспорті, в будівництві, в науково-дослідних, конструкторських, планових організаціях неможливо здійснити без величезних витрат електроенергії[2]. У зв'язку з цим гостро стоїть питання енергозбереження та підвищення енергоефективності підприємства.

В даний час шляхи заощадження електроенергії постійно оновлюються. Найпростішим способом економії завжди було призначення людини, відповідальноi за зменшення витрат на освітлення приміщень, живлення комп'ютерів в неробочий час та інш. Проте в наше століття інновацій і прогресу є більш прості способи, про деякі з них піде мова у даному рефераті.

Види енергозберігаючих заходів

Енергозберігаючі заходи можна розділити на ті, які не вимагають значних втручань в конструктивну частину будівлі і ті, для реалізації яких буде потрібно змінити електричну або ж будівельну частину.

До перших відносяться такі заходи, як заміна ламп освітлення на світлодіодні, приводів на частотно регульовані.

До других можна віднести додавання в електричну схему живлення підприємства конденсаторних установок, для компенсації реактивної потужності, установка фотоелектричних систем, для самостійного вироблення електроенергії, а так само озеленення покрівлі, для збільшення терміну служби покриття даху, поліпшення показників звукоізоляції, теплозбереження і збільшення ККД самих фотоелектричних установок.

Заміна ламп освітлення на енергозберігаючі

Сьогодні існує чотири основних видів ламп освітлення:

1. Традиційна лампа накалювання - в даний час одна з найпоширеніших ламп. Вона складається з цоколя, скляної колби і вольфрамової нитки. Нитка розжарюється і випромінює світло. Саме на нагрів витрачається 80% потужності даної лампи, і тільки 20% - на освітлення.
2. Галогенна лампа - конструктивно схожа на лампу розжарювання, світіння так само відбувається через накал вольфрамової нитки, проте сама нитка поміщена в колбу з галогеновим газом, що дозволяє підвищити світловіддачу і робити лампи невеликого розміру. Через цю особливість лампи такого типу знайшли широке застосування в автомобілях, а так само в невеликих світильниках.
3. Люмінесцентна лампа (енергозберігаюча) - це газорозрядне джерело світла, в якому електричний розряд в парах ртуті створює ультрафіолетове випромінювання, яке перетворюється у видиме світло за допомогою люмінофора. Лампи такого типу почали активно використовуватися з 2010 року, переважно в офісах, у вигляді трубчастих ламп. Енергоефективність цих ламп приблизно в 5 разів вище, ніж у ламп розжарювання.
4. Світлодіодна лампа - з точки зору еволюції джерел світла, найбільш сучасний і енергоефективний тип ламп. З назви видно, що в якості джерела світла використовуються світлодіоди. Конструктивно такі лампи складніше, через що ціна на них в рази вище, ніж на лампи розжарювання. Однак окупність даного виду ламп не більше двох років, за рахунок того, що 95-98% потужності витрачається на світло і тільки 2-5% на нагрів і менш значущі транзитні втрати.

Порівняння за основними характеристиками було зведено в таблицю 1

Таблиця 1 – Порівняння енергоефективності різних типів ламп

Як видно, при однаковій світловіддачі споживання ламп відрізняється в рази, так як менше витрати на нагрів. Плюсом в плані енергоефективності є тривалий термін служби світлодіодних ламп.

Частотно–регульований електропривiд

На підприємствах, зважаючи на свої переваги, більшість електродвигунів – асинхронні з короткозамкненим ротором. Регулювати швидкість обертання ротором можна традиційними способами, такими як дросселювання з використанням заслінок або клапанів, застосування муфт для регулювання моменту, дискретне регулювання вмикання/вимикання.

Недоліком таких способів регулювання продуктивності є відсутність прямого ефекту економії енергії. Енергоспоживання зменшується, проте не настільки ефективно, як застосування частотно-регульованого електроприводу.

Як видно з графіка нижче, основна продуктивність системи - 70%. Якщо знизити швидкість обертання двигуна, це призведе до значної економії енергії.

В цілому, застосування частотно-регульованого асинхронного електроприводу в насосних та вентиляційних установках дає наступні переваги:

1. економія електроенергії до 60%;
2. економія продукту, що транспортується за рахунок зниження непродуктивних витрат до 25%;
3. зниження аварійності мережі і зниження аварійності електроустаткування за рахунок усунення ударних пускових струмів;
4. зниження рівня шуму, створюваного технологічним устаткуванням;
5. зручність автоматизації;
6. зручність і простота впровадження.

Конденсаторні установки (КУ)

Багато електроустановок разом з активною потужністю споживають і реактивну потужність, яка витрачається на створення електромагнітних полів та є марною для споживача. Реактивна складова знижує якість електроенергії, призводить до додаткових втрат і перегріву проводів, перевантаження підстанції, просадки напруги в мережі. Зараз, завдяки застосуванню сучасних пристроїв (освітлення і реклама, кондиціювання, частотні перетворювачі електроприводів і т.д.) приріст реактивної потужності перевищує зростання споживання активної потужності. Для зниження реактивної потужності застосовують конденсаторні установки.

Перевагами КУ є:

1. малі втрати (до 0,5 Вт на 1 квар потужності);
2. простий монтаж і експлуатація;
3. можливість підключення в будь-якій точці електромережі;
4. невеликі експлуатаційні витрати;
5. можливість компенсації практично будь-який реактивної потужності;
6. окупність до одного року.

Використання КУ допоможе знизити оплату за спожиту реактивну потужність, через зменшення реактивної потужності знизиться і активна потужність, уникнути глибоких просідань у віддаленого споживача, а також, надалі при реконструкції можна буде використовувати кабель меншого перерізу.

При роботі електродвигунів, компресорів, насосів навантаження має індуктивний характер, що призводить до відставання струму від напруги. В цьому випадку знижується коефіцієнт потужності, який необхідно компенсувати ємнісним навантаженням. Для цього служать конденсаторні установки, в автоматичному режимі компенсуючі реактивну потужність і тим самим, знижують загальні втрати споживача. Зокрема, при підвищенні косинуса фі з 0.5 до 0.9 зниження загальної споживаної потужності становить 44%.

Фотоелектричні системи

Для промислових підприємств вкрай необхідно безперебійне живлення виробничих процесів, так як більшість з них побудована на базі складних контролерів і систем автоматики. Для них знеструмлення на час запуску генератора вкрай небажано, а найчастіше - згубно.

Звичайно вирішити питання безперебійності можна за допомогою генератора, проте витрати на паливо, вогнезахисне приміщення і не настільки швидкий запуск змушує промислові підприємства встановлювати фотоелектричні модулі. Ще одним плюсом є «зелений» тариф, який дозволяє продавати надлишок електроенергії в мережу, що значно зменшить термін окупності сонячної батареї. На жаль, є ряд мінусів, таких як зменшення ККД при роботі фотоелемента на спеці, однак цей мінус можна вирішити за рахунок іншого енергозберігаючого заходу, а саме озеленення покрівлі.

Озеленення покрівлі

Існує два види озеленення покрівель. Це екстенсивне, яке вимагає перевірки стану 1-2 рази на рік, є легковажним і невеликим по товщині, і інтенсивне озеленення, яке вимагає регулярного догляду, у вигляді покосу трави, добрива, поливу, пропалки і т.д. Будь-який з видів благотворно вплине на енергозбереження, адже зелені дахи покращують мікроклімат, збільшують водоутримання, знижують енерговитрати, скорочують витрати на реконструкцію даху, створюють додатковий простiр.[1]

Розглянемо по порядку:

1. Зелені дахи охолоджують і зволожують повітря, що істотно знижує навантаження на систему кондиціонування приміщення.
2. Затримують від 50 до 90% опадів і знижують пікове навантаження водостокiв. Водостоки, труби та дренажні отвори можна виготовляти з меншою пропускною здатністю, тим самим скорочуючи витрати на будівництво.
3. Зелені дахи є свого роду температурним буфером, що покращує показники витрати електроенергії в будівлі.
4. Зелена дах захищає гідроізоляцію від впливу температурних перепадів, ультрафіолетового опромінення та механічних пошкоджень. Це у багато разів збільшує термін служби гідроізоляції, що дозволяє знизити витрати на її обслуговування і ремонт.

Ще один чимало важливий фактор - залежність ефективності роботи сонячної панелі від температури навколишнього середовища. Температура Стандартного Режиму Випробування, за допомогою яких фотоелектричні модулі були виміряні, становить 25 ° С. Але на практиці температура модулів значно зростає за рахунок сонячного випромінювання. Це посилюється гарячою поверхнею даху, на приклад темної гідроізоляцією або дахом з шаром гравію, який легко може підвищити температуру до 90 ° С.

Компанією ZinCo були проведені дослідження ККД сонячних панелей, в залежності від температури навколишнього середовища і поверхні, де дані панелі встановлені. Випробування включали в себе два модулі, встановлених на "голих" бітумних поверхнях, які порівнювалися з одним модулем, встановленим на зеленому покритті. У кожному разі увага була зосереджена на температурі в нижній панелі.[1].

Зміна ефективності модуля пов'язана з температурою, продемонстрована за допомогою температурного коефіцієнта. Це залежить від продукту і доходить до 0,5% на градус Кельвіна в стандартній панелі сонячних батарей. Через те, що температурний коефіцієнт напруги холостого ходу значно більше температурного коефіцієнта струму короткого замикання, зі зростанням температури падіння напруги більше ніж збільшення сили струму. Тому потужність сонячної батареї, як множення сили струму на напругу, при збільшенні температури зменшується, і батарея працює з меншою ефективністю.[4]

Висновки

З ростом споживання електроенергії через електрифікацію виробництва, підвищуються витрати на електроенергію, однак нові системи енергозбереження допоможуть скоротити витрати при мінімальному терміні окупності.

Список джерел

1. ZinCo. Руководство по планированию. Солнечная энергия и зеленые кровли.
2. Веселовский О.Н., Шнейберг А.Я. Очерки по истории электротехники. [Электронный ресурс]. – режим доступа:http://www.electrolibrary.info/history/progress.htm.
3. Демин В. П., Коваленко В.И., Сахби Зантур. Энергосберегающие технологии в промыщленности
4. Йе Вин. Виссарионов В.И. Исследование влияния температуры характеристики фотоэлектрических преобразователей.//Научно-техническое творчество молодежи — путь к обществу, основанному на знаниях: Москва, ВВЦ, 2012. — 486—488 с.
5. DIBT, Май -2012.
6. Официальный сайт ООО Чистая Энергия [Электронный ресурс] – Режим доступа:http://sunalt.ru/.
7. Издательство СибАК [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://sibac.info .
8. Сравнение видов освещения [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://svetlix.ru/.
9. Портал магистров ДонНТУ [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://masters.donntu.ru/.