Типовые объекты энергоаудита
и энергосберегающие рекомендации

Электроснабжение предприятия. Распределительные пункты
и трансформаторы

В системы электроснабжения входят понижающие трансформаторы и электрические сети напряжением 0,4 кВ или 10 кВ.

Задача энергоаудитора:

составить баланс электропотребления как по всем подразделениям, так и по видам нагрузки;

провести анализ электропотребления и предложить энергосберегающие мероприятия.

Действия энергоаудитора: составить схему электроснабжения предприятия (ес­ли на предприятии такой нет). Схема составляется от точ­ки раздела с энергосистемой до энергоприемников. На схеме электроснабжения намечаются точки, в которых нужно проводить инструментальное исследование. Для составления баланса электроэнергии и получения общей картины энергопотребления проводятся обследования каждой из подстанций и наиболее круп­ных потребителей с использованием анализатора элек­тропотребления и измерительных микропроцессорных клещей.

Необходимо помнить, что при составлении баланса всегда нужно сопоставлять величины, полученные сум­мированием по отдельным подстанциям и потребителям с общим электропотреблением, снятым со счетчиков на вводах (как правило, коммерческих). Это подтвердит кор­ректность полученных данных и позволит убедиться, что вся основная нагрузка была учтена.

Измеряемые параметры

Для понижающих трансформаторов записываются по­казания счетчиков активной и реактивной энергии через каждый час в течение суток и показатели качества напря­жения (отклонения, колебания, несимметрию и несинусо­идальность) в течение суток.

Для сетей до и выше 1000 В определяются их пара­метры (тип, сечение, длина, способ прокладки) и записываются графики тока в период максимума нагрузки в течение часа.

Измеряются суточные и недельные графики напряже­ний, токов, активной и реактивной мощности по отдель­ным трансформаторам и фидерам, температуры контак­тов и проводников.

Анализируется пиковая мощность, коэффициент загрузки трансформаторов и кабелей, несимметрия фаз, cosj, нес­табильность напряжения, гармонические искажения.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Выравнивание графика нагрузки, более полная заг­рузка трансформаторов, установка фильтров, стабили­заторов и компенсаторов реактивной мощности, установка диспетчерских систем, симметрирование фаз.

Перевод внешних и внутренних сетей на повышенное напряжение и реконструкция сетей.

Включение под нагрузку резервных линий электропе­редачи.

Электропривод

Силовые процессы на предприятиях в основном осу­ществляются электроприводами. Для данных электро­приемников необходимо определить их паспортные дан­ные (тип, номинальное напряжение и номинальную мощ­ность, КПД, коэффициент мощности, режим работы).

Измеряемые параметры

Измерения проводятся для определения фактических показателей режимов работы (коэффициентов загрузки, коэффициента включения и коэффициента мощности).

Измеряются суточные и недельные графики напряже­ний, токов, активной и реактивной мощности, коэффици­енты скорости вращения, крутящий момент. Измерения можно проводить путем записи графиков тока или пока­заний счетчиков активной и реактивной энергии в режиме максимальной нагрузки. Интервал записи 1 час. Необхо­димо также определить время холостого хода в течение суток.

Анализируется пиковая мощность, cosj, соответствие нагрузки и мощности двигателя, время холостого хода.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Увеличение нагрузки рабочих машин.

Установка двигателей соответствующей мощности, дви­гателей повышенной экономичности. Применение контрол­леров мягкого пуска, частотно регулируемого привода, таймеров холостого хода, статических компенсаторов ре­активной мощности и фильтров.

Котлы

Определить потери тепла в котельной.

Уточнить значение вырабатываемого количества тепла.

Определить потери тепла в сетях распределения.

Определить количество тепла на технологию.

Определить количество тепла на отопление.

Определить количество тепла на ГВС.

Действия энергоаудитора

Составить технологическую схему котельной и наме­тить точки проведения замеров.

Провести анализ составляющих потерь тепла:

потери с дымовыми газами,

потери через стенки котлов,

потери с продувкой,

тепло на водоподготовку,

потери в распределительных сетях.

Потери с дымовыми газами определяются с по­мощью переносного анализатора дымовых газов, кото­рый определит потери в процентах к количеству сжига­емого топлива.

Потери через стенки рассчитываются как сумма конвективных и излучательных потерь. Температура сте­нок и сводов измеряется цифровым электронным тер­мометром.

Потери с продувкой определяются измерением ко­личества воды, выбрасываемой при продувке, с учетом тепла в паре вторичного вскипания и периодичности продувки.

Расход тепла на водоподготовку определяется по потоку питательной воды (при помощи счетчика), темпе­ратуре с учетом потерь тепла в деаэраторе.

Потери тепла в распределительной сети внутри котельной определяются по длине и диаметрам паропро­водов с учетом состояния теплоизоляции.

Уточненное количество пара, вырабатываемого в котельной, определяется как разность между количес­твом сжигаемого газа и суммой всех потерь котельной.

Потери тепла в распределительных сетях опре­деляются расчетным путем по длине, диаметру трубо­провода, температуре теплоносителя, теплопроводности и толщине используемого теплоизоляционного материа­ла. Физически параметры трубопроводов определяются по чертежам, если они имеются, или измерениями. Визу­альным осмотром определяется состояние теплоизоля­ции (разрушение, проникновение влаги) и вводятся поп­равочные коэффициенты при расчете тепловых потерь.

Потребление тепла в системе ГВС определяется с помощью двух ультразвуковых расходомеров жидкос­ти, устанавливаемых на прямой и обратной линии систе­мы непосредственно у бойлеров подогрева и трех датчи­ков температуры для измерения температуры подавае­мой холодной воды, прямой и обратной воды в системе ГВС. Датчики температуры и расходомеры подсоединя­ются к многоканальному накопителю данных, и показа­ния регистрируются в течение установленного срока. По этим данным определяется количество потребляемого теп­ла в системе ГВС.

Разность количества тепла, вырабатываемого котель­ной, и количества тепла, идущего на продажу, теряе­мого в сетях и потребляемого в системе ГВС, есть ко­личество тепла, потребляемое в технологии и в систе­ме отопления. Чтобы разделить эти две величины, мож­но воспользоваться сезонным изменением в энергопот­реблении.

Исследовать системы автоматического управления го­рением и режимами работы котельной.

Составить общий тепловой баланс.

Измеряемые параметры, ответственные места

Измеряются режимные параметры, состав дымовых газов в различных точках, давление в топке и тракте кот­ла, температура воды в различных точках, температура воздуха, параметры пара, качество питательной и проду­вочной воды, температура наружных поверхностей по всему тракту, характеристика электропривода насосов, вентиляторов и дымососов.

Анализируются избыток воздуха в топке; фактичес­кий КПД; состояние изоляции котлов и теплопроводов; потери тепла излучением; потери с дымовыми газами и продувочной водой; общий тепловой баланс; присосы по тракту; уровень атмосферных выбросов.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Настройка режимов котла, применение автоматичес­ких регуляторов, теплоизоляция наружных поверхностей, уплотнение клапанов и тракта, забор воздуха из помеще­ний котельной, внедрение непрерывной автоматической продувки, утилизация тепла дымовых газов и продувоч­ной воды, модернизация электропривода насосов, вен­тиляторов и дымососов.

Для котельной – оптимизация графика работы котлов.

Печи

Измеряемые параметры, ответственные места

Для газовых печей измеряются режимные парамет­ры, состав дымовых газов в различных точках, давление в топке и тракте печи.

Для электрических (резистивных) печей измеряется график активной нагрузки, для индуктивных и дуговых печей – дополнительно реактивная нагрузка и параметры качества электроэнергии.

Измеряется масса, теплоемкость, скорость или час­тота загрузки, температуры наружных поверхностей по всему тракту, расход и температуры охлаждающей воды на входе и выходе, характеристики электропривода вы­тяжных вентиляторов и дымососов.

Анализируется избыток воздуха, КПД, состояние изо­ляции и потери излучением, потери с дымовыми газами, общий тепловой баланс, присосы по тракту, уровень ат­мосферных выбросов.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Настройка топочных режимов, применение автомати­ческих регуляторов, теплоизоляция наружных поверхнос­тей, уплотнение заслонок и тракта, забор воздуха из по­мещений цеха, утилизация тепла дымовых газов, установ­ка регенераторов и регенеративных горелок.

Дуговые сталеплавильные печи

Предварительный подогрев шихты за счет утилизиру­емого тепла. Для электропечей – установка фильтров и компенсаторов реактивной мощности.

Повышение массы садки и совершенствование под­готовки шихты.

Удельные расходы электроэнергии зависят от массы садки, поэтому целесообразно перегружать печи по ем­кости, увеличивая массу завалки против номинальной. Возможная перегрузка печи по емкости зависит от мощ­ности печного трансформатора, размеров ванны печи, стойкости футеровки. В зависимости от этих факторов для каждой печи должно быть выбрано оптимальное зна­чение нагрузки.

Шихта до ее загрузки в печь должна быть подготов­лена таким образом, чтобы в процессе плавки исключа­лась необходимость дополнительных “подвалок”.

Предварительный подогрев шихты значительно сни­жает удельные расходы электроэнергии, улучшает усло­вия работы печного трансформатора за счет значитель­ного уменьшения бросков тока.

Целесообразно предварительный нагрев шихты осу­ществлять за счет тепла отходящих газов от различных термических установок в случае наличия их в цехе. Снижение электрических потерь за счет:

обеспечения оптимальных плотностей тока в эле­ментах вторичного токопровода;

уменьшения сопротивления электрических контак­тов;

уменьшения сопротивления электродной свечи;

изменения схемы короткой сети.

Снижение тепловых потерь за счет

увеличения стойкости футеровки;

улучшения качества футеровки печи;

окраски наружных поверхностей кожуха печи алю­миниевой краской;

изготовления конической футеровки с соответству­ющим изменением формы кожуха печи;

снижения потерь тепла с охлаждающей водой;

уменьшения потерь тепла с отходящими газами;

уменьшения потерь тепла на излучение через окна и отверстия печи;

оптимизации графика работы, сокращения време­ни и нагрузки при простое;

оптимизации электрических и технологических ре­жимов работы печи.

Электропечи сопротивления

Путями снижения удельных расходов электроэнергии на термообработку в печах сопротивления могут служить:

снижение тепловых потерь и улучшение теплоизо­ляции печей (улучшение герметичности печей);

повышение производительности печей (увеличение мощности печи; рациональная загрузка печи);

уменьшение потерь на аккумуляцию тепла и приме­нение предварительного нагрева изделий (приме­нение легких и эффективных огнеупорных и тепло­изоляционных материалов для печей периодичес­кого действия; организация непрерывного режима работы печей; сокращение массы тары; примене­ние предварительного нагрева изделий);

рационализация электрических и технологических ре­жимов работы печей (автоматизация управления ре­жимом печей; сокращение длительности технологичес­кого процесса; применение индукционного нагрева);

сокращение расхода охлаждающей воды;

установки регулятора;

модернизация электропривода вытяжныx вентиля­торов и дымососов.

Бойлеры, теплообменники

Измеряемые параметры, ответственные места

Входная и выходная температуры, теплоносителей, рас­ходы и перепады давления, наружная температура по­верхности, состояние изоляции, КПД, потери тепла.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Промывка теплообменника, изоляция трубопроводов и наружных поверхностей. Установка пластинчатых теплообменников.

Паровые системы

Измеряемые параметры, ответственные места

Температура и давление пара, наличие и состояние конденсатоотводчиков, состояние изоляции, утечки, на­личие воздуха и неконденсируемых газов, пролетный пар, возврат конденсата.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Теплоизоляция и устранение утечек.

Установка конденсатоотводчиков, исключение остро­го пара, сбор и возврат конденсатa, утилизация тепла конденсата, замена пара на воду.

Возможные проекты по рационализации системы рас­пределения пара:

децентрализовать тепловые завесы;

децентрализовать горячее водоснабжение;

изолировать трубопровод;

перекрыть подачу пара на отопление в летнее время;

устранить утечки;

снизить давление пара;

обеспечить возврат конденсата под давлением.

Системы воздухоснабжения

Действия энергоаудитора

Составить схему распределения сжатого воздуха с указанием размеров линий и давления, список потреби­телей сжатого воздуха, временные графики работы и оп­ределить объемы потребления, места утечек сжатого воз­духа и их объем.

В процентах объем утечки равен отношению мощнос­ти компрессора, необходимой для поддержания давле­ния в системе при неработающем предприятии, к средней мощности компрессора в период обычной работы.

Провести исследование режимов работы компрессо­ров, при этом следует помнить, что потребляемая ими мощность зависит от начального давления во всасываю­щей линии, конечного выпускного давления и числа сту­пеней сжатия.

Измеряемые параметры, ответственные места

Характеристики электропривода, загрузка компрес­соров, системы регулирования давления, соответствие ди­аметров воздухопроводов расходу воздуха, наличие кон­денсата, утечки, давления у потребителя.

Система охлаждения: расход и температура охлажда­ющей воды на входе и выходе, состояние градирен, объ­ем подпитки, утечки.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Сокращение расхода электроэнергии, требуемой для обеспечения предприятий сжатым воздухом, возможно по следующим направлениям:

улучшение работы компрессоров в результате ре­гулирования производительности при колебаниях расхода сжатого воздуха;

автоматизация открытия всасывающих клапанов;

отключение лишних компрессоров при снижении расходов сжатого воздуха;

снижение номинального рабочего давления ком­прессорной установки;

внедрение в поршневых компрессорах прямоточ­ных клапанов;

осуществление резонансного наддува поршневых воздушных компрессоров;

подогрев сжатого воздуха перед пневмоприемниками;

замена компрессоров старых конструкций на но­вые с более высоким КПД;

систематический контроль за утечками сжатого воз­духа на отдельных участках, систематическое ус­транение неплотностей в сальниках, трубопроводах, соединительной и запорной арматуре;

отключение отдельных участков или всей сети сжа­того воздуха в нерабочее время;

замена там, где это целесообразно, сжатого воз­духа другими энергоносителями;

замена пневмоинструмента на электроинструмент;

устранение утечек, осушение воздуха, оптимизация сис­темы распределения воздуха;

установка системы регулирования давления, секционирование компрессоров, межступенчатое охлаждение, ограничение расхода охлаждающей воды;

применение тепловых насосов;

модернизация электропривода;

применение экономичных компрессоров.

Вентиляция, кондиционирование

Действия энергоаудиторов

Определить из проекта здания параметры всех эле­ментов систем вентиляции и кондиционирования и их рас­четные характеристики.

Основными характеристиками, которые должны оп­ределяться при обследовании систем вентиляции, являются: фактические коэффициенты загрузки и включения, время работы установок в течение суток, температура воздуха внутри помещения, средняя температура наруж­ного воздуха, кратность воздухообмена.

Расчетную нагрузку вентустановок определяют из проекта предприятия или организации. При отсутствии таких данных ее можно определить аналитическими методами, с учетом требований СНиП, наружного и внутреннего объема здания, удельной вентиляционной характеристики и температуры воздуха внутри и вне здания.

Определить фактические режимы работы и соответ­ствие выбранной системы кондиционирования характерис­тикам помещения.

Измеряемые параметры, ответственные места

Для определения фактических режимов работы про­изводятся замеры: размеров помещений, температуры, относительной влажности, скорости воз­духа, температуры подаваемого летом и зимой воздуха, температуры наружного воздуха, воздухообмена и филь­трации воздуха.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Теплоизоляция трубопроводов, теплообменников и ар­матуры, устранение утечек.

Внедрение центральных и индивидуальных регулято­ров, рекуперация вентиляционного тепла.

Исключение перегрева и переохлаждения. Включение только тогда, когда в помещении находятся люди или ког­да идут технологические процессы. Минимизация объе­мов приточного и отработанного воздуха.

Сокращение расхода электроэнергии на вентиляцион­ные установки обеспечивают следующие мероприятия:

замена старых вентиляторов новыми, более эконо­мичными;

внедрение экономичных способов регулирования производительности вентиляторов;

блокировка вентиляторов тепловых завес с устройс­твами открывания и закрывания ворот;

отключение вентиляционных установок во время обеденных перерывов, пересмен и т. п.;

устранение эксплуатационных дефектов и отклоне­ний от проекта;

внедрение автоматического управления вентиляци­онными установками.

Освещение

Измеряемые параметры, ответственные места

Соответствие уровня освещенности категории поме­щения и рабочему месту; состояние окон и осветитель­ных приборов.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Максимальное использование естественного и местно­го освещения в сочетании с автоматическим управлени­ем, искусственным освещением; замена ламп накалива­ния на экономичные типы ламп; системы регулирования; детекторы присутствия; таймеры; секционирование осве­тительных сетей.

Окраска помещений в светлые тона, регулярная чис­тка светильников и окон.

Водоснабжение. Насосные установки

Измеряемые параметры, ответственные места

Утечки и непроизводительные потери, соответствие качества воды технологическим требованиям.

Характеристики электропривода насоса.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Устранение утечек, применение экономичной арма­туры.

Замена на более дешевую воду (техническую, арте­зианскую, оборотную).

Применение сухих градирен.

Снижение расхода электроэнергии на насосных уста­новках достигается за счет следующих мероприятий:

повышение КПД насосов (замена устаревших ма­лопроизводительных насосов насосами с высоким КПД; повышение КПД насосов до паспортных зна­чений);

улучшение загрузки насосов и совершенствование регулирования их работы (обеспечение максималь­ной подачи насоса; регулирование работы насоса напорной или приемной задвижкой; изменение чис­ла работающих насосов; изменение частоты вра­щения электродвигателя);

уменьшение сопротивления трубопроводов (ликви­дация резких поворотов, неисправностей задвижек, засоренностей всасывающих устройств);

сокращение расхода и потерь воды (ликвидация утечек и бесцельного расхода воды; внедрение обо­ротного водоснабжения; сокращение расхода во­ды за счет совершенствования систем охлажде­ния; соблюдение установленного графиком пере­пада температур между прямой и обратной сете­вой водой).

Модернизация электропривода насосов.

 Холодильные установки

Действия энергоаудитора

Изучить параметры холодильных установок, их режи­мы работы и загрузку. При этом следует иметь в виду, что все холодильные установки должны работать только тогда, когда они загружены.

Измеряемые параметры, ответственные места

Характеристики электроприводов компрессоров, вен­тиляторов и насосов, системы регулирования температу­ры у потребителя, соблюдение параметров холодильно­го цикла (настройка дросселей), уровень жидкости в кон­денсаторе и испарителе. Наличие воздуха в холодильном контуре, обмерзание холодных поверхностей, состояние теплоизоляции трубопроводов и камер, расход охлаждающей воды и температуры на входе и выходе, состоя­ние градирен и трубопроводов оборотного цикла, вели­чина подпитки.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Устранение воздуха из хладагента и заполнение сис­темы до нужного уровня, очистка холодных повер­хностей.

Установка систем регулирования температуры. Теплоизоляция трубопроводов и камер, установка пластиковых штор.

Снижение расхода охлаждающей воды и величины под­питки.

Модернизация электропривода компрессоров.

Отключение установок, если охлаждение не нужно. Ис­пользование выделяющегося тепла. Правильный выбор числа одновременно работающих компрессоров.

Здания

Действия энергоаудитора

Составить энергетический паспорт здания. Типовой энергетический паспорт здания должен включать:

данные о геометрии и ориентации здания, его этаж­ности и объеме, площади наружных ограждающих конструкций и пола отапливаемых помещений;

климатические характеристики района, а также дли­тельность отопительного периода и расчетную тем­пературу внутреннего и наружного воздуха;

данные о системах обеспечения микроклимата по­мещений и способах их регулирования;

сведения о теплозащите здания и его энергетичес­ких характеристиках, включая приведенные сопро­тивления теплопередачи отдельных ограждений и здания в целом, максимальный и удельный расхо­ды энергии на отопление здания за отопительный период и приходящийся на одни градусо-сутки;

соответствие теплозащиты и энергетических пара­метров здания нормативным требованиям; данные о системе освещения здания;

данные о системе водоснабжения здания.

Измеряемые параметры, ответственные места

В процессе энергоаудита измеряются коэффициен­ты теплопередачи стен, перекрытий, оконных проемов. Замеряется площадь окон, средняя кратность воздухо­обмена за отопительный период, фактическая темпера­тура наружного воздуха и помещений, расходы элек­троэнергии, тепловой энергии, газа, горячей и холодной воды за сутки.

Проверяется качество изоляции ограждающих кон­струкций, остекление, уплотнение дверных и оконных про­емов.

Комплексно исследуются системы отопления, вен­тиляции и кондиционирования, освещения и водоснаб­жения.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Дополнительная изоляция стен и перекрытий, тройное и вакуумное остекление.

Модернизация систем отопления, вентиляции и конди­ционирования, освещения и водоснабжения.

Установка интегрированных систем управления обо­рудованием зданий.

Электроснабжение организации. Распределительные пункты и трансформаторы

В системы электроснабжения входят понижающие трансформаторы и электрические сети напряжением 0,4 кВ или 10 кВ.

Измеряемые параметры.

Для понижающих трансформаторов записываются показания счетчиков активной и реактивной энергии через каждый час в течение суток и показатели качества напряжения (отклонения, колебания, несимметрию и несинусоидальность) в течение суток.

Для сетей до и выше 1000 В определяются их параметры (тип, сечение, длина, способ прокладки) и записываются графики тока в период максимума нагрузки в течение часа.

Измеряются суточные и недельные графики напряжений, токов, активной и реактивной мощности по отдельным трансформаторам и фидерам, температуры контактов и проводников.

Анализируется пиковая мощность, коэффициент загрузки трансформаторов и кабелей, несимметрия фаз, cosj, нестабильность напряжения, гармонические искажения.

Возможные рекомендации по энергосбережению.

Выравнивание графика нагрузки, более полная загрузка трансформаторов, установка фильтров, стабилизаторов и компенсаторов реактивной мощности, установка диспетчерских систем, симметрирование фаз.

Перевод внешних и внутренних сетей на повышенное напряжение и реконструкция сетей.

Включение под нагрузку резервных линий электропередачи.

Электропривод

Силовые процессы в основном осуществляются электроприводами. Для данных электроприемников необходимо определить их паспортные данные (тип, номинальное напряжение и номинальную мощность, КПД, коэффициент мощности, режим работы).

Измеряемые параметры.

Измерения проводятся для определения фактических показателей режимов работы (коэффициентов загрузки, коэффициента включения и коэффициента мощности).

Измеряются суточные и недельные графики напряжений, токов, активной и реактивной мощности, коэффициенты скорости вращения, крутящий момент. Измерения можно проводить путем записи графиков тока или показаний счетчиков активной и реактивной энергии в режиме максимальной нагрузки. Интервал записи 1 час. Необходимо также определить время холостого хода в течение суток.

Анализируется пиковая мощность, cosj, соответствие нагрузки и мощности двигателя, время холостого хода.

Возможные рекомендации по энергосбережению

Увеличение нагрузки рабочих машин.

Установка двигателей соответствующей мощности, двигателей повышенной экономичности.

Применение контроллеров мягкого пуска, частотно регулируемого привода, таймеров холостого хода, статических компенсаторов реактивной мощности и фильтров.

По вопросам членства в СРО Энергоаудиторов и получения допуска к проведению энергоаудита обращайтесь:

НП СРО «Межрегиональный союз энергоаудиторов «ИМПУЛЬС»

Россия, 125310, г. Москва, ул. Митинская, д. 55, стр. 1, офис 58

Телефон СРО +7 (495) 943-14-48;     Факс СРО +7 (495) 759-55-36.

Наше СРО Энергоаудиторов работает со всеми регионами России.