Оценка экономического эффекта при использовании частотно-регулируемого электропривода


Методика оценки эффективности применения ЧРП приведена в "Инструкции по расчету экономической эффективности применения частотно-регулируемого электропривода", разработанной АО ВНИИЭ и МЭИ и утвержденной Заместителем Министра топлива и энергетики РФ В.В. Бушуевым, Москва, 1997 г.

Экономический эффект применения ЧРП в насосных и вентиляционных системах без подпораустанавливается на основе следующих расчетов (см. рис. 4.125).

Режим работы без подпора характерен для вентиляторов, дымососов и циркуляционных насосов. Целесообразность применения ЧРП взамен дросселирования оценивается по заданным режимам расхода воды, воздуха для обслуживаемых установок.

1. Регистрируют номинальные данные:

§ вентилятора (насоса): подача Qном, м3/ч; напор Н ном ,м.вод.ст.; КПД ηвент.ном ;

§ двигателя: мощность Рдв.ном., кВт; ток Iном , А; частота вращения nном; КПД ηдв.ном; коэффициент мощности соsφ.

2. На действующей установке измеряют или устанавливают расчетным путем мощность P, кВт, потребляемую двигателем, и производительность Q, м3/ч, при полностью открытой задвижке или заслонке (Рмакс, Qмакс) и в ряде промежуточных точек. Строится зависимость Р, кВт, от относительного расхода Q*=Q/ Qмакс (график 1 на рис 4.125).

При расчете экономии от внедрения ЧРП на механизмах, участвующих в производстве энергии (пара), – дымососах, вентиляторах, питательных насосах и т.п. – график Р(Q) перестраивается в аналогичную зависимость от относительной мощности котла, с которой он находится в пропорциональной зависимости

N*=N/Nном = Q/Qном = Q*.

3. Определяется требуемая мощность преобразователя частоты Рпч, кВт:

Рпч = (1,1…1,2) Рмакс .

4. Строится зависимость потребляемой мощности Р, кВт, от относительного расхода Q* или производительности котлоагрегата D* при частотном регулировании по формуле

Р=Рмакс (Q *)3,

и получается кривая 2 на рис. 4.125.

Разница ∆Р между значениями кривых для каждого значения Q* представляет экономию мощности при использовании частотного регулятора.

5. По величине Рном = Рдв.ном / ηном с помощью кривой 2 оценивается допустимый расход Q*доп при номинальном режиме двигателя и проверяется условие Q* доп > 1 (обычно двигатель устанавливается с 10-20% запасом по мощности). Слишком большой запас свидетельствует о неудачном выборе оборудования.

6. Строится диаграмма зависимости относительного расхода Q * вентилятора (насоса) или производительности котла D* (подача вентилятора, дымососа пропорциональна D) от времени t. За цикл удобно принять число часов работы насоса или котла в году.

7. Полученная в пункте 6 диаграмма расхода Q*(t) перестраивается в диаграмму сэкономленной мощности ∆Р (t), величина ∆Рi определяется на каждом интервале по соответствующему значению Q* или D* из рисунка пункта 6.


8. Определяется количество энергии, сэкономленной за цикл (год), – ∆ЭЦ

∆ЭЦ=[[Image:]],

где m – число участков времени с разными значениями ∆Рi .

9.Определяется при заданном тарифе Цэл.эн (руб/кВтч или дол. США/кВтч) стоимость сэкономленной энергии за год (руб/год или дол. США/год):

∆С эл.эн = ∆ЭЦ Ц эл.эн

10.Определяется срок окупаемости выбранного оборудования Ток , год :

Ток= Ц ПЧ /(∆С эл.эн k),

где Ц ПЧ – стоимость выбранного оборудования, руб. или дол. США; k > 1 – коэффициент, учитывающий дополнительно ресурсосбережение; для сетевых и подпиточных насосов значение коэффициента может быть принято равным 1,25 – 1,335.

Экономический эффект применения ЧРП в насосных станциях ЦТП коммунальной сферы может быть оценен по следующей методике (см. рис. 4.126):

1.Регистрируются номинальные данные:

§ насоса: подача Qном , м3/ч; напор Н ном , м.вод.ст.; КПД ηнас.ном ;

§ двигателя: мощность Р нас.ном , ток I ном , А; частота вращения nном; КПД ηдв.ном; коэффициент мощности cosφ.

1. В часы максимального потребления (для коммунальной сферы это будет 8-10 ч или 18-20 ч, для административных зданий – 13-15 ч) измеряют напор Н, м.вод.ст., на входе (Нвх) и выходе (Нвых)насоса по манометрам, установленным в системе, 1-3 измерения в течение часа усредняются.

2. В тех же режимах с помощью токоизмерительных клещей измеряют ток двигателя I (А). Результаты усредняются. Проверяется соотношение I < Iном .

3. Измеряется средний расход за сутки Qср м3/ч, по разности показаний расходомера в начале Q1 и в конце Q2 контрольных суток:

Qср=( Q2- Q1)/24.

5.Рассчитывается минимально необходимый общий напор при наибольшей подаче по формуле (статический + динамический напоры):

Ннеобх =СN+D, м.вод.ст.,

где N – число этажей (включая подвал – для индивидуальных тепловых пунктов), для группы домов – число этажей самого высокого дома; СN – дополнительный статический напор создаваемый сетевым насосом; С = 3 – для стандартных домов, С = 3,5 – для домов повышенной комфортности; D = 10 – для одиночных домов и 15 – для группы домов, обслуживаемых ЦТП.

6. Оценивается требуемый дополнительный напор, создаваемый регулируемым насосом,

Нтреб = Ннеобх - Нвх .

7. Определяется требуемая мощность преобразователя частоты

Рпч=(1,1-1,2) Нтреб Qср /(367ηнс ηдв.ном).

Рис.4.129Величину КПД насосного агрегата ηнсопределяют как ηнс =К ηдв.ном , где коэффициент Копределяют по графику (рис. 4.129) для расхода Qср, измеренного в пункте 4 и отнесенного к Qном из пункта 1.


 

Рис.4.129. К расчету коэффициента К


8. Определяется стоимость годовой экономии электроэнергии, руб/год, по формуле

Ц ∆Эгод = ∆ЭГОД Цэл.эн =(Нвыхнеобх )Q tгод Ц эл.эн / (367 ηнс ηдв.ном),

где ∆ЭГОД – электроэнергия, сэкономленная за год, кВтч;tгод – число часов работы оборудования в течении года; Цэл.эн – цена 1 кВтч электроэнергии, руб. или дол. США.

9. Определяют стоимость годовой экономии воды вследствие уменьшения разбора

Ц∆B год =∆ВГОД Цводы=0.07(Нвыхнеобх)QсрtгодЦводы/10,

где ∆В год - количество воды, сэкономленной за год, м3; Цводы - цена 1 м3 воды, с учетом очистки, руб. или дол. США; Нвых, Ннеобх – напор, обеспечиваемый хозяйственными насосами ЦТП.

10. Определяется годовая экономия тепла за счет сокращения потребления горячей воды (дополнительно для системы горячего водоснабжения), Гкал/год

∆θ=С∆t∆Вгор.вод 10-3,

где С= 1 – удельная теплоемкость воды, ккал/(кг °С); ∆t – расчетный перегрев горячей воды на ЦТП, °С; ∆Вгор.вод – экономия горячей воды за год, т.

Для типовых ЦТП расчетный расход горячей воды принимается 0,4 от общего расхода воды, подаваемой хозяйственными насосами. Цена годовой экономии тепла равна:

Ц ∆θ = ∆θ Ц Гкал ,руб./год,

где Ц Гкал – цена 1 Гкал тепла, руб. или дол. США.

11. Оценивается ориентировочный срок окупаемости дополнительного оборудования Ток , год,

Ток= ЦПЧ/(Ц∆θгод∆В год∆θ),

где ЦПЧ – стоимость дополнительного оборудования ЧРП, включая установку.



Дата добавления: 2016-12-16; просмотров: 2628;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.01 сек.