Исходные данные

Таблица 5

Характеристики компрессора

Мощность двигателя компрессора, кВт	Количество рабочих часов в год	Коэффициент экономии электроэнергии при внедрении регулируемого привода равен	Годовая экономия электроэнергии, кВт*ч/год
630	6200	0.5

Затраты на ввод в эксплуатацию*

Затраты на оборудование составят:

1. Привод:

- количество, шт – 1

- тип устройства – 1557-ААС-62-Н1,0-Н1,1-Н1,3-Н2,1-Н5-Н12-Н22-Е4

описание – привод 3,3 кВ; 630 кВт, переключатели СТАРТ, СТОП,Loсal-Remote, E-Stop аварийное отключение, индикаторы Power, индикаторы и реле Run, Ready, Fault, Warning, преобразователь 4-20mA(0-10B), Multilin ТВ3 и SM-10 сканер защиты двигателей, бесперебойный источник питания.

- стоимость – 280150 $

2.Трансформатор – 57TX-HC-800-A-D

- описание – трансформатор 6,3/3,4; 800 кVa, сухой, алюминиевые обмотки

- стоимость – 27650 $

3. Контроллер PLC-5.

- количество, шт – 2

- описание (табл. 6).

Таблица 6

Тип устройства и его характеристики

№п/п	К-во шт.	Тип устройства	Описание	Цена, $
1	1	1771-A4B	Шасси 16 мест	725
2	1	1771-P7	Источник питания 220 DC	995
3	1	1771-CP1	Кабель источника питания	115
4	1	1785-L20B	PLC-5120B Процессор 16к Memory	5250
5	1	1771-IQ16	Модуль ввода дискретных сигналов16xDI	600
6	1	1771-OQ16	Модуль вывода дискретных сигналов 16xDO	775
7	1	3700-DEM	Prosoff Technology Inc, Honeywell Smart DE	3500
8	1	1771-OW	Модуль вывода дискретных сигналов 120VDC	500
			Итого:	12460

4. Проектные работы - 11000 $

5. Монтажные и пусконаладочные работы - 6800 $

6. Обучение персонала - 3000 $

7. Непредвиденные расходы - 33000 $

Задание

1. Рассчитать годовую экономию электрической энергии (табл.5).

2. Рассчитать годовую экономию затрат от снижения потребления электроэнергии. Стоимость 1 кВт·ч электроэнергии составляет 0,041$.

3. Рассчитать общие затраты (инвестиции).

4. Определить: PP,NPV,DPP,IRRмероприятия (табл.5)

5. Выполнить анализ результатов и дать рекомендации.

ЭСМ № 5 СОЗДАНИЕ СИСТЕМЫ ИНФРАКРАСНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Описание возможности

На предприятии в цехах № 2 плавильном, №2 сернокислотном, инструментальном принято воздушно-регистровое отопление. Максимальный расчетный расход тепла по плавильному цеху № 2 –1218 Гкал в год; сернокислотному № 2–1407 Гкал; инструментальному–789 Гкал. По отчетным данным предприятия на указанные цели используется1500Гкал тепла. В условиях неполной загрузки производственных площадей часть тепла расходуется не рационально, т.к. осуществляется обогрев всего корпуса, а не только рабочих мест.

Предлагается в цехах: плавильном № 2, сернокислотному № 2, инструментальном, над рабочими местами установить системы инфракрасного отопления взамен существующей системы отопления. Предложенные системы имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными системами:

• экономия природного газа –30-50%;

• не требуется перемещение воздушных потоков, уменьшение “сквозняков” и создание комфортных условий при снижении термостатирования на 5-10 °С;

• быстрое достижение требуемой температуры в помещении за счет нагрева сначала пола, оборудования, одежды и затем воздуха за счет конвекции от них;

• возможность организации обогрева по отдельным зонам, где имеется производственная необходимость;

• наличие автоматического регулирования температуры, в том числе организация дежурного отопления в нерабочее время и выходные дни;

• простота и легкость обслуживания.

Расчет годовой экономии энергии

По данным предприятия на нужды отопления и вентиляции в цехах: сернокислотном № 2, плавильном № 2, инструментальном в 2005 г. с учетом потерь в сетях и исключая воздушно-тепловые завесы, было израсходовано Q_пр = 1300 Гкал тепла илиВ₁ = 260 тыс. м³природного газа (табл. 3.7).

Таблица 7

Общее потребление газа цехами

Наименование цеха	Общее потребление, Гкал	Потребление с учетом загрузки производственных мощностей, Гкал
Сернокислотный № 2 Плавильный № 2 Инструментальный	1218 1407 789	465 535 300
Итого	3414	1300

Предлагается установить, с учетом проектных значений теплопотерь корпуса:

• в пролете сернокислотного цеха № 2 –10 шт. нагревателей высокой интенсивности тепловой мощностью129 Мкал/час (150 кВт);

• в пролете плавильного цеха № 2 –10шт. нагревателей высокой интенсивности в тепловой мощностью129 Мкал/час (150 кВт);

• в пролете инструментального цеха –10 шт. нагревателей высокой интенсивности тепловой мощностью129 Мкал/час (150 кВт).

Общая установленная мощность нагревателей N_н = 387 Мкал/ч (450 кВт)

Максимальное потребление газа в час составит В_г2 = l · b_e = 30 · 1,42 = 42,6 м³/ч.,

где l–количество нагревателей высокой интенсивности, шт.;b_e – часовой расход природного газа нагревателями высокой интенсивности, м³/ч.

С учетом дежурного режима, составляющего 30% расхода газа в основном режиме, расход газа в отопительный период составит

В_г = В_г2 · (t₁ · 114 + k₃ · t₂ · 114 + k₃ · 24 · 51) тыс. м³,

где t₁, t₂, 24 –время работы отопительной системы в основном, дежурном режиме в рабочие дни и дежурном режиме в выходные дни соответственно, час;

114, 51–количество рабочих и выходных дней в отопительном периоде, дни;

k₃–коэффициент использования тепловой мощности нагревателей в дежурном режиме.

Необходимо рассчитать В_г.

Экономия газа составит Э_г = В₁ - В_г (тыс. м³).

Необходимо рассчитать Э_г.

Расчет годовой экономии затрат на энергоресурсы

Стоимость природного газа, расходуемого на отопление указанных цехов:

Ц_Т = В₁ · З_Г (руб).

где З_Г –стоимость1 тыс. м³газа равного 1,26 руб. Стоимость природного газа расходуемого на инфракрасное отоплениеЦ_Г = В_Г · З_Г ( руб).

Необходимо рассчитать Ц_г.

Годовая экономия затрат Э₀ = Ц_Т - Ц_Г ( руб).

Необходимо рассчитать Э_0.

Затраты на ввод в эксплуатацию

Предлагается использовать инфракрасные обогреватели высокой и низкой интенсивности фирмы “Schwank” работающие на природном газе низкого давления.

Стоимость оборудования: З₀ = l · C_ВН = 30 · 516 = 15480$.

где C_ВН–цена нагревателей высокой интенсивности с учетом НДС,$.

Затраты на ввод в эксплуатацию (стоимость проекта, газоснабжения, монтажа) принимаем в размере З_м = 7690$.

Общие затраты: З = З₀ + З_м = 15480 + 7690 = 23170$.

Требуется определить: PP,NPV,DPP,IRRмероприятия.

ЭСМ №6 Установка термостатических вентилей и установка утилизатора тепла в системе вентиляции

Требуется определить: PP,NPV,DPP,IRRмероприятий и выбрать более эффективное.

ЭСМ № 7 ТЕРМОИЗОЛЯЦИЯ ПАРОПРОВОДОВ И ТРУБОПРОВОДОВ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ

Описание возможности

В результате проведенного анализа системы распределения пара было установлено, что часть паропроводов, ответвления и трубопроводная сеть горячего водоснабжения теплоизоляции не имеют. Сведения о разрушенной изоляции и неизолированной трубопроводной сети получены в результате измерений на предприятии и приведены в табл. 5

Таблица 5

Данные по изоляции паропроводов

Назначение трубопровода	Общая длина, м	Диаметр, мм	Число фланцев	Число вентилей	t,°С
Паропровод Паропровод Паропровод Паропровод Горячая вода Горячая вода Горячая вода	200 320 110 80 11 20 140	89 50 40 25 700 50 40	4 4 - - 4 4 –	2 2 - - 3 3 1	120 120 120 120 70 70 70

Коэффициент полезного действия котла, в соответствии с проведенными измерениями, составляет 85%, а коэффициент полезного действия системы распределения пара–78%. Паровой котел в настоящее время работает в течение года30 часов в неделю,50 недель в году.

Предлагается полностью заизолировать паровую трубопроводную сеть и сеть горячего водоснабжения.

Толщина теплоизоляции должна иметь величину в зависимости от диаметра трубы и ее назначения (табл. 6).

Таблица 6

Данные по толщине теплоизоляции и диаметра паропровода

Назначение	Диаметр, мм	Толщина изоляции, мм
1. Пар 2. Пар 3. Горячая вода 4. Горячая вода	40¸89 25 700 40¸50	80 20 200 42

Расчет годовой экономии энергии

Необходимо определить тепловые потери для изолированных и неизолированных труб. Потери теплоэнергии неизолированными трубопроводами (ккал/ч), определяем по формуле

,

где –удельные потери неизолированными трубопроводами, ккал/м·ч;

–поправочный коэффициент, величина которого зависит от температуры в воздухе и от разности температур стенок трубы и воздуха;

– приведенная длина трубопровода, м;+ (0,5м·m),–количество вентилей на участке, шт,m - количество фланцев на участке, шт.

Для трубопровода № 1 из табл. 5 имеем