Модернізація електротехнічного комплексу приготування теплової енергії в умовах промислового підприємства
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.240263Ключові слова:
автоматизація теплових вузлів, розподіл навантаження, електротехнічний комплекс, енергопотреба, оцінка ефективності, дисконтований методАнотація
Об’єктом дослідження є електротехнічний комплекс приготування теплової енергії на підприємстві. Електротехнічний комплекс представляє собою теплові пункти, що забезпечують тепловою енергією будівлі підприємства для потреб опалення, вентиляції та гарячого водопостачання. Одним з виявлених недоліків даного об’єкту є перевитрати енергоресурсу на опалення, що викликана відсутністю можливості керування споживанням. Модернізація теплових пунктів та оснащення їх засобами автоматизації дозволять забезпечити кількісно-якісне керування теплоносієм в залежності від температури зовнішнього повітря.
В ході дослідження використовувався метод статистичного аналізу даних при аналізі теплового навантаження будівель за опаленням, вентиляцією та гарячим водопостачанням, та розподілу теплових навантажень за температурою внутрішнього повітря. Також використовувалися удосконалений дисконтований метод оцінки ефективності інвестиційних проєктів при розрахунку економічних показників та методика розрахунку витрат тепла на опалення за укрупненими показниками при визначенні енергопотреби на опалення.
На основі проведеного аналізу теплового навантаження та визначеної структури його розподілу за температурою внутрішнього повітря з’ясовано, що найбільше витрат енергоресурсів приходиться на опалення. Найбільшим споживачем визначено будівлі з внутрішньою температурою Твн=16 °С. Проведені розрахунки комерційної привабливості пропонованих технічних рішень для будівель з внутрішньою температурою Твн=18 °С підтвердили доцільність їх впровадження з точки зору їх окупності, яка не перевищує термін 3,5 опалюваних сезонів.
Завдяки модернізації існуючих теплових пунктів і впровадженню автоматизованих систем моніторингу та регулювання буде забезпечено оптимальне споживання теплової енергії в залежності від температури зовнішнього середовища. На відміну від інших аналогічних досліджень, доцільність впровадження автоматизованих систем визначається удосконаленим дисконтованим методом, що надає можливість не тільки врахувати зміну вартості грошей у майбутньому, а і необхідний мінімальний відсоток економії теплової енергії для беззбитковості проєктів.
Посилання
- Zarubizhnyi dosvid z pidvyshchennia enerhetychnoi efektyvnosti ta vprovadzhennia novykh tekhnolohii vyrobnytstva elektrychnoi enerhii (2014). Viddil informatsiino-analitychnoho zabezpechennia zarubizhnoiu informatsiieiu VP NTTsE DP «NEK «Ukrenerho». Kyiv. Available at: https://ua.energy/wp-content/uploads/2018/01/4.-Efektyvn_vyrobn_elektroenergiyi.pdf
- Derzhavna sluzhba statystyky. Available at: http://www.ukrstat.gov.ua/
- Ilin, R. A., Stoliarov, D. V. (2015). Kompleksnaia modernizatsiia teplovykh punktov v sistemakh tsentralizovannogo teplosnabzheniia. Simvol nauki, 12-1, 42–45.
- Mironov, N., Petrosova, D. (2015). Economic Efficiency of Automated Individual Heating Substation (IHS). Applied Mechanics and Materials, 725-726, 1285–1291. doi: http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.725-726.1285
- Demirovic, N. (2016). Techniques to Achieve Energy Efficient Heating Substation. ERK'2014, Portorož, A, 205–208. doi: http://doi.org/10.13140/RG.2.1.4146.7924
- Vítězslav, M., Havlásek, M. (2016). Integration of Air to Water Heat Pumps into Industrial District Heating Substations. Chemical Engineering Transactions, 52, 739–744. doi: http://doi.org/10.3303/CET1652124
- Zvonareva, Y. N., Ziganshin, S. G., Izmaylova, E. V., Gavrilov, A. S., Moryashev, A. V., Kolcun, M. (2019). Efficiency of systems of heat supply with introduction of automated individual heating substations. E3S Web of Conferences, 124, 01026. doi: http://doi.org/10.1051/e3sconf/201912401026
- Gustafsson, J., Delsing, J., van Deventer, J. (2010). Improved district heating substation efficiency with a new control strategy. Applied Energy, 87 (6), 1996–2004. doi: http://doi.org/10.1016/j.apenergy.2009.12.015
- Castro Flores, J. F. (2016). Energetic and exergetic analysis of alternative low-temperature based district heating substations arrangements. International Journal of Thermodynamics, 19 (2), 71. doi: http://doi.org/10.5541/ijot.5000148882
- Gadd, H., Werner, S. (2013). Heat load patterns in district heating substations. Applied Energy, 108, 176–183. doi: http://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.02.062
- Noussan, M., Jarre, M., Poggio, A. (2017). Real operation data analysis on district heating load patterns. Energy, 129, 70–78. doi: http://doi.org/10.1016/j.energy.2017.04.079
- Perekrest, A. L., Romanenko, S. S., Naida, V. V. (2012). Optymizatsiia protsesu teplopostachannia navchalnoho zakladu. Enerhozberezhennia, enerhetyka, enerhoaudyt, 11 (105), 2–8.
- Perekrest, A., Khovrak, I., Chebotareva, Ye. (2016). Peculiarities of assessing economic efficiency of implementing energy saving solutions in civil building. Electromechanical and energy saving systems, 2 (34), 124–132.
- Chebotarova, Ye. (2020). Avtomatyzatsiia rozrakhunku prohnozovanykh pokaznykiv vprovadzhennia enerhozberihaiuchykh rishen. Kontrol i upravlinnia v skladnykh systemakh (KUSS-2020). Available at: http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/30638
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Yevheniia Chebotarova, Andriy Perekrest
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
