4.9. Определение затрат на электроэнергию

Затраты на электроэнергию, грн./год, определяются по формуле:

, (45)

где N_y – установочная мощность токоприемников, кВт;

п – продолжительность работы системы, час;

С_сч – плата за 1 кВт израсходованной электроэнергии (по показаниям расчетного счетчика), грн./(кВт-ч), (без учета предстоящей инфляции);

С_сч – плата за 1 кВт максимальной нагрузки (за установленную мощность), грн./(кВт-год);

k_uм – коэффициент использования мощностей электродвигателей (определяется дополнительным расчетом);

cos φ - коэффициент мощности, равный примерно 0,88.

Существует два тарифа оплаты расходуемой электроэнергии:

- одноставочный, если присоединенная мощность потребителя в целом, менее 750 кВт, т.е. N_y /cos φ <750 кВт (в этом случае в формуле второе слагаемое не учитывается);

- двухставочный, если суммарная присоединенная мощность N_y / cos φ > 750 кВт, то расчет Эл ведется по полной формуле.

В результате осуществления энергосберегающих мероприятий, предусматривающих внутренний теплообмен, расход электроэнергии увеличивается (добавляется аэродинамическое сопротивление теплообменного аппарата). Однако результатом иных мероприятий, например, регулировки работы первичных вентиляционных систем, может быть не только экономия теплоты, но и снижение расхода электроэнергии. В данной работе рассмотрены мероприятия первой группы.

До реализации такого мероприятия затраты, грн./год на расходуемую системами энергию (Эл_і) могут быть определены по следующей формуле (не учитывающей инфляционное повышение затрат в последующие годы):

, (46)

где W_рі^пр, W_рі^в – расчетные нормативные расходы электроэнергии соответственно приточными и вытяжными вентиляторами реконструированных систем при і-м варианте решения энергосберегающего мероприятия, кВт;

п^пр, п^в – длительность работы этих вентиляторов, ч/сут;

п_сут^пр, п_сут^в – то же, сут/год,

п_год^пр, п_год^в – длительность работы соответственно приточных и вытяжных вентиляторов, ч/год;

п...N - число реконструируемых приточных систем;

т...M - число реконструируемых вытяжных систем.

После установки теплоутилизаторов W_рі^пр, W_рі^в примут новые увеличившиеся значения расхода электроэнергии соответственно приточными и вытяжными вентиляторами, кВт.

При остановке и пуске электродвигателей вентиляторов вручную происходит не только перерасход теплоты, но и электроэнергии ΔЭл, грн./год. Если системы работают без остановки на время обеденных перерывов, то

ΔЭл = ΔЭ_пр + ΔЭ_в = Δ(N_пр п_сут^пр С_э + N_выт п_сут^в С_э),

где ΔЭ_пр, ΔЭ_в - увеличение затрат на электроэнергию, потребляемую соответственно приточными и вытяжными системами;

N_n , N_выт - суммарные мощности соответственно приточных и вытяжных систем, кВт;

С_э - цена электроэнергии в зависимости от применяемого тарифа в системе оплаты: по показаниям электросчетчика, или за 1 кВт максимальной нагрузки.

Здесь

ΔЭ_пр = (Бb²x + Бb²у) · п_сут^пр С_э,

при работе их с частичным выключением на обеденные перерывы

ΔЭ_пр = (Бb²х + Бb²у + 0,7N_пр d) · п_сут^пр С_э,

где b - общее количество приточных систем;

Б - величина, зависящая от соотношения мощностей электродвигателей приточных систем; при условии, что в первую очередь выключаются более мощные двигатели;

d - число обеденных перерывов в течение рабочего дня.

После осуществления энергосберегающего мероприятия формулы принимают следующий вид:

ΔЭ_пр = Б · b²(x + y + z) · п_сут^пр С_э,

ΔЭ_пр = [Б · b²(x + y + z) + 0,7 N_пр d] · п_сут^пр С_э.

При определении ΔЭ_в следует учитывать, что вытяжные системы включают ранее, а выключают позже приточных систем (мощности у первых систем меньше), поэтому при работе вытяжных систем происходит перерасход энергии, равный

ΔЭ_в = N_в^сум(bx + by),

где N_в^сум - суммарная мощность вытяжных систем, кВт.

Таблица 6

Усредненные значения величины Б

Группа электродвигателей приточных систем	Соотношения мощностей электродвигателей приточных систем, %, при мощностях их, кВт						Б
	до 5	5-10		свыше 10
1	не менее 50		не нормируется не более 50		не более 20 не более 50	1,93
2	не менее 35		не нормируется не более 65		не более 40 не более 65	3,14
3	не менее 15		не нормируется не более 85		не более 60 не более 85	5,43
4	не нормируется		более 85		более 85	7,36

Если они работают непрерывно, то

ΔЭ_в = [(Ге²ω + Ге²у) п_сут^в + N_в^сум(bx + by) п_сут^в]С_э,

где е - общее количество вытяжных систем;

ω - время, расходуемое на включение одной вытяжной системы (0,03 - 0,06 ч);

Г - величина, зависящая от соотношения мощностей электродвигателей вытяжных систем.

Таблица 7

Усредненные значения величины Г

Группа электродвигателей вытяжных систем	Соотношение мощностей электродвигателей вытяжных систем, %, при мощностях их, кВт				Г
	до 5	5-10		свыше 10
1	не менее 90		не более 10	-	0,5
2	не менее 70 не менее 65		не более 20 не более 35	не более 1 0 не более 10	0,79
3	не менее 50		не нормируется	не более 20	1,27
4	менее 50		более 50	более 50	2,03

При работе вытяжных систем, выключаемых на обеденные перерывы:

ΔЭ_в = [(Ге²ω + Ге²у + 0,7N_пр^сумd) п_сут^в + N_в^сум(bx + by) п_сут^в]С_э,

Время, затрачиваемое на пуск и наладку теплоутилизатора, уже входит в величину ΔЭ_пр и его не следует учитывать при определении ΔЭ_в.

По формулам ΔЭ_пр и ΔЭ_в определяют суммарный перерасход электроэнергии всеми вентиляционными системами ΔЭл. До установки теплоутилизаторов

(47)

После установки теплоутилизаторов формула принимает следующий вид:

Увеличивается при установке теплоутилизаторов и проектный расход электроэнергии из-за увеличения аэродинамического сопротивления систем Приближенно можно считать, что это увеличение равно отношению общего суммарного аэродинамического сопротивления системы после осуществления данного мероприятия ΣН_м к проектной величине этого сопротивления ΣН_np. При этом новые затраты, грн./год, на электроэнергию Э_мі приближенно могут быть определены по формуле

,

где Эл_пр - проектная величина годовых затрат на электроэнергию.

Суммарное общее увеличение этих затрат после установки теплоутилизаторов Э_м + Эл определяется путем сложения величин, приведенных в формулах. С учетом предстоящей инфляции эти формулы принимают следующий вид:

;

.

При использовании в расчетах этих формул предполагается, что все или почти все системы объекта будут оборудоваться теплоутилизаторами.

Однако в практике энергосбережения чаще реализуют иное решение - ими оборудуется только часть систем. Такое решение вносит неопределенность в расчеты, так как неизвестны последовательность включения и выключения реконструируемых систем, в общем, их числе, количество слесарей, выполняющих эту работу, и др. Избежать этой неопределенности можно, только приняв неточный, но единственно осуществимый способ расчета: считать, что величина Эл не зависит от соотношения между реконструируемыми и нереконструируемыми системами, так как принятая погрешность будет одинаковой для всех сопоставляемых вариантов решения и поэтому несущественно скажется на его результате.

Величина ΔЭл зависит от многих факторов.

Таблица 8

Условные обозначения величин дополнительных затрат на электроэнергию

№ п/п	Наименование факторов	Размерность	Условное обозначение
1	Величина, зависящая от соотношения мощностей электродвигателей приточных систем	-	Б
2	Величина, зависящая от соотношения мощностей электродвигателей вытяжных систем	-	Г
3	Время, затрачиваемое на включение приточной системы	ч	x
4	Время, затрачиваемое на выключение приточной (вытяжной) системы	ч	у
5	Время, затрачиваемое на включение вытяжной системы	ч	ω
6	Время, затрачиваемое на регулирование работы теплоутилизатора	ч	z
7	Общее количество приточных систем	-	b
8	Общее количество вытяжных систем	-	е
9	Общая мощность двигателей приточных систем	кВт	Nпрсум
10	Общая мощность двигателей вытяжных систем	кВт	Nвсум
11	Плата за 1 кВт-ч израсходованной электроэнергии	грн./(кВт·ч)	Ссч
12	Плата за 1 кВт максимальной нагрузки	грн./(кВт·год)	Суст
13	Число обеденных перерывов	пер./сут	d
14	Продолжительность работы приточных систем	сут/год	псутпр
15	Продолжительность работы вытяжных систем	сут/год	псутв
16	Принятые в расчетах усредненные темпы инфляции	% в год	Иt
17	Срок службы энергосберегающего устройства	лет	Тсл
18	Количество слесарей, пускающих и останавливающих системы	чел.	m