Автоматические системы энергосбережения в зданиях мегаполисов

- неправильное устройство  и неисправность или нарушение  режима работы аппаратуры узла  учета, электронного регулятора  теплопотребления;

- неисправность и перегрузка  технологического оборудования  блочного теплового пункта (двигатели  циркуляционных насосов контуров  отопления и ГВС, редукторные  электроприводы);

- перегрузка электрических  сетей, износ изоляции электропроводки  и короткое замыкание;

- неправильное заземление  электрооборудовании;

- несоблюдение рабочим  персоналом правил пожарной безопасности;

- неосторожное обращение  с огнем (курение в неположенных  местах, небрежное и неосторожное  проведение газо- сварочных работ на тепловом пункте).

Горючими элементами могут быть:

- перегородки, двери;

- составляющие части блочного  теплового пункта, такие как

ластиковые корпуса редукторных электроприводов, резиновые прокладки между фланцевыми соединениями;

- панель электронного  регулятора теплопотребления;

- изоляция электропроводки;

- шумоизоляционные пластиковые, полимерные материалы теплового

пункта;

- скопившийся мусор.

Для ликвидации пожара возникшего в помещении теплового пункта в начальной стадии применяются первичные средства пожаротушения: сухой песок, асбестовые одеяла, кошмы, внутренние пожарные водопроводы, огнетушители ручные и передвижные.

Большое значение для защиты от пожаров является правильный выбор огнетушащего вещества. Поскольку аппаратура узла учета, электронный регулятор теплопотребления и редукторные электроприводы являются дорогостоящими, в случае пожара применение воды и пены в качестве огнегасящего средства должно быть совсем исключено. В этом случае используются порошковые огнетушители типа ОП-2, ОП-10, ОПС-10.

Необходимо оснастить помещение теплового пункта автоматизированной системой оповещения пожара и установить централизованную систему сигнализации, которая при возникновении пожара сигнализируется на пульте диспетчера пожарной службы.

Для этой цели рекомендуется оборудовать помещение датчиками дыма и термодатчиками.

Аудитория имеет площадь 28 м2. Так как аудитория занимает площадь менее 200 м2, то в помещении предусматривается один эвакуационный выход. Проходы в помещении, коридоры и рабочие места не следует загромождать различными предметами.

При возникновении пожара в помещении теплового пункта необходимо производить эвакуацию людей согласно плану.

Стрелками показано предполагаемое направление движения людей при экстренной эвакуации.

5. Оценка технико-экономической эффективности автоматизации тепловых пунктов зданий

Автоматизируемый тепловой пункт призван усовершенствовать снабжение потребителей тепловой энергией и горячей водой. Этот эффект достигается за счет внедрения цифрового регулятора, который автоматически будет следить за температурой наружного воздуха и температуры жилого помещения и отпускать соответствующее количество теплоты на отопление и поддерживать постоянную температуру горячей воды. Оценка качества автоматизированного теплового пункта на стадии его создания включает определение времени разработки и стоимости его создания, а также материальных затрат и экономической эффективности от внедрения. Автоматизация теплового пункта реализовано на базе электронного регулятора ECL 300, который получает сигналы от датчиков температуры, обрабатывает их, регулирует работу насосов и регулирующих клапанов через исполнительные механизмы. Автоматизированный тепловой пункт (далее АТП) значительно повысит комфорт в отапливаемых помещениях, будет снабжать потребителей качественной горячей питьевой водой.

На разработку проекта автоматизированного теплового пункта потребовалось четыре месяца. Это время понадобилось на проектирование автоматизированного теплового пункта, составление описания к нему. Более подробная информация о времени, потраченном на разработку проекта, представлена в таблице 6.1.

 

Таблица 6.1 – Обоснование периода разработки

Дата начала	Дата завершения	Действия
01.02.2009	10.02.2009	Разработка технического задания
11.02.2009	01.03.2009	Сбор и анализ информации об объекте автоматизации
02.03.2009	10.03.2009	Оформление документации
11.03.2009	04.04.2009	Выбор средств автоматизации и технологических оборудовании
05.04.2009	10.04.2009	Выбор конкретных оборудовании для теплового пункта
11.04.2009	14.04.2009	Оформление документации
15.04.2009	20.04.2009	Анализ вредных факторов воздействующих на человека при эксплуатации АТП
21.04.2009	23.04.2009	Оформление документации
24.04.2009	30.04.2009	Анализ влияния на экологическое состояние окружающей среды АТП
01.05.2009	06.05.2009	Оформление документации

Дата начала	Дата завершения	Действия
07.05.2009	24.05.2009	Расчет себестоимости автоматизации теплового пункта
22.05.2009	31.05.2009	Оформление документации

 

5.1 Расчет затрат на разработку автоматизированного теплового пункта

Затраты на автоматизацию теплового пункта (Зсоз) определяются по следующей формуле:

Зсоз = МЗ + Фот + Зэл + НР, руб, (6.1)

где МЗ – материальные затраты, руб;

Фот – фонд оплаты труда, руб;

Зэл – затраты на электроэнергию, руб;

НР – накладные расходы, руб.

В связи с тем, что разработка проекта автоматизации проводится в аудитории КарГТУ, то затраты на аренду производственного помещения не рассчитываются.

Расчет материальных затрат на автоматизацию теплового пункта.

Статьи материальных затрат приведены в таблице 6.2. Они включают в себя затраты на приобретение оборудования теплового пункта, а также приобретение прочих материалов, необходимых для создания нужных условий.

Для автоматизации объекта требуются: электронный регулятор, датчики температуры наружного и внутреннего воздуха, регулятор перепада давления, регулирующие клапаны для систем отопления и ГВС, электроприводы к ним, теплообменник для системы горячего водоснабжения, насосы циркуляционные для систем отопления, горячего водоснабжения. Также необходимы аппаратуры узла учета, такие как ультразвуковой расходомер, тепловычислитель, датчик давления и температуры. Все эти составляющие в схеме были условно выделены в группу «Оборудования теплового пункта». В группу «Обеспечение» вошли материалы, необходимые для обеспечения рабочего процесса: канцелярские товары и дисковый накопитель (флэш-карта Transcend емкостью 1 Гб).

 

Таблица 6.2 – Материальные затраты

Наименование материалов и комплектующих изделий	Цена, руб
Оборудования теплового пункта:
- электронный регулятор ECL Comfort 300 (1шт.)	19 140
- карта для ECL Comfort 300 (1шт.)	6 649
Наименование материалов и комплектующих изделий	Цена, руб
Оборудования теплового пункта:
- датчики температуры  наружного воздуха ESMT (1шт.)	2 348
- датчик температуры внутреннего  воздуха ESM-10 (1шт.)	2 348
- датчик погружной ESMU (4шт.)	3 113
- разгруженный регулятор  перепада давления AFPA (1шт.)	30 772
- клапан VFG2 для регулятора  перепада давления (1шт.)	42 957
- клапан с электроприводом  для системы отопления VF2 (1шт.)	9 922
- клапан с электроприводом  для системы ГВС VF2 (1шт.)	11 795
- Циркуляционный насос  для системы отопления (1шт.)	7 743
- Циркуляционный насос  для системы ГВС (1шт.)	5 925
- теплообменник XG 10-1 30 для  системы ГВС (1шт.)	8 997
- тепловычислитель СПТ 943.1 (1шт.)	2 853
- расходомер ультразвуковой SONO 2500 CT (2шт.)	20 736
- преобразователь давления  для тепловычислителя MBS-3000 (2шт.)	4 785
- термометры сопротивления  КТПТР-01-1-80 (2шт.)	5 533
- термометр показывающий биметаллический ТБ – 10 (12шт.)	274
- манометр показывающий модель 111.10 (18шт.)	484
- трехходовой кран для  манометра 11б18бк (18 шт.)	274
- кран шаровой типа X1666 (6шт.)	4 173
- клапан обратный типа 402 (3 шт.)	1 362
Обеспечение:
- дисковый накопитель	164
- канцелярские товары	274
Итого	218 316

 

 

Все цены на технологические оборудования теплового пункта взяты из прайс-листа фирмы «Данфосс» на 1 июня 2017 года. Следовательно, материальные затраты (МЗ) составляют 218 316 руб.

Расчет заработной платы оператора КИПиА и социального налога.

С целью разработки схемы теплового пункта, подборки оборудования руководством теплоснабжающей организации был заключен двусторонний договор, в котором оговорены обязательства сторон. Предприятие, согласно договора, обязуется единовременно выплатить 58 520 руб по факту получения всей необходимой документации, включая схемы, обеспечения и предписания по условиям безопасной эксплуатации и охраны труда, а также экологической безопасности. Так как из обоснования периода следует, что проект разрабатывается четыре месяца, следовательно, заработная плата (ЗП) в месяц составит 14 630 руб.

Сумма социального налога рассчитывается по формуле:

Нс = (Зоб - ПН) х 0,11, руб, (6.2)

где Нс – сумма социального налога, руб;

Зоб – заработная плата, руб;

ПН – пенсионные отчисления, руб.

Исходя из формулы (6.2) рассчитаем сумму социального налога:

Нс = (58 520 – (58 520 х 0,1)) х0,11 = 5 793 руб.

Работодатель помимо 58 520 руб должен выплатить 5 793 руб социального налога за произведенную работу.

Расчёт затрат на электроэнергию.

Стоимость электроэнергии, потребляемой за год, определяется по формуле:

Зэлэвм = Рэвм х Тпо х Сэл х А, руб, (6.3)

где Рэвм – суммарная мощность ПЭВМ, кВт;

Тпо – количество затраченного времени на проектирование теплового пункта, сек;

Сэл – стоимость 1кВтЧч электроэнергии, руб;

А – коэффициент интенсивного использования мощности машины.

Согласно техническому паспорту ЭВМ Рэвм равна 1,1 кВт, стоимость 1кВт в час электроэнергии по тарифам компании «КарагандыЭнергоСбыт», Сэл для юридических лиц равна 7,87 руб, интенсивность использования машины А равна 0,87. Мы рассматриваем тарифы для юридических лиц, так как разработка проекта автоматизации производится в условиях КарГТУ.

Таким образом расчётное значение затрат на электроэнергию, потребляемую ПЭВМ составляет:

Зэлэвм = 1,1 х 1000 х 7,87 х 0,87 = 1 377 руб

Для работы за столом или за компьютером необходимо хорошее освещение, поэтому для помещения площадью 16 м2 используем три электрические лампочки мощностью 100 Вт, т.е 0,1 кВт, тогда суммарная мощность лампочек (Рламп) равна 0,3 кВт, а коэффициент интенсивного использования (А) принимается равным 0,5. Отсюда следует, что расчётное значение затрат на электроэнергию, необходимую для освещения рабочего помещения, рассчитывается по формуле:

Зэлосв = Рламп х Тпо х Сэл х А, руб, (6.4)

Зэлосв = 0,3 х 800 х 7,87 х 0,5 = 944,4 руб

Общая сумма затрат на электроэнергию рассчитывается по формуле:

Зэл = Зэлэвм + Зэлосв, руб, (6.5)

Зэл = 7531,59 + 944,4 = 8475,99 руб

Амортизационные отчисления ПЭВМ. Стоимость комплектующих были взяты из прайс-листа компаний «ALSER» на 12 марта 2009 года и приведены в таблице 6.3.

 

Таблица 6.3 – Конфигурация ПЭВМ

Наименование комплектующих	Цена, руб
Принтер лазерный	3 291
Материнская плата PQ61m28	2 560
Монитор 17" DAEWOO 793ps	5 486
Процессор Intel Celeron 2,26 GHz	6 500
Оперативная память DDR 1024 Mb	6 300
Жёсткий диск HDD 160 Gb Seagate Barracuda 7200 rpm IDE	2 377
Видеокарта AGP 128Mb ATI X300	1 920
Дисковод FDD 1,44 Mitsumi/ALPs	265
Корпус ATX 4106 microlab	786
Итого:	18 891

 

Расчёт амортизации выполнен кумулятивным методом. Формула необходимая для расчёта приведена ниже:

, %, (6.6)

где: НА – норма амортизации, проценты;

ТН – нормативный срок службы, год.

КК – коэффициент кумулятивности и рассчитывается он как сумма нормативных сроков службы.

5.2 Обоснование эффективности автоматизации теплового пункта

В результате автоматизации теплового пункта решаются, такие проблемы как недостача необходимого количества тепла в отапливаемых помещениях в особо холодное время года и избыток тепла в помещениях в теплые периоды года. Автоматизированный тепловой пункт обеспечит комфортные условия в отапливаемых помещениях. Электронный регулятор теплопотребления здания эффективно регулирует работу циркуляционного насоса, тем самым, снижая расходы электроэнергии.

Также значительно снижается нагрузка на мастера КИПиА. Его функции и обязанности сводятся к контролю за технологическим процессом, наблюдению за текущими параметрами теплоносителя в системе (в трубопроводах) и принятии своевременных решений в случае возникновения внештатных ситуаций в отопительном тепловом пункте.

В результате установки узла учета теплоносителя на тепловом пункте, потребитель тепловой энергии будет реально заинтересован в экономии теплоносителя и тепловой энергии, что соответственно внесет большой вклад в развитие политики энергосбережения и ресурсосбережения.