Реферат по теме Разработка мероприятий по энергосбережинию и повышению энергетической эффективности предприятия
Содержание , Введение
На сегодняшний день одним из видов затрат любого предприятия является оплата электроэнергии. Создание крупного автоматизированного машинного производства, сложных автоматизированных систем управления, внедрение электронных вычислительных машин на производстве, транспорте, в строительстве, в научно-исследовательских, конструкторских, плановых организациях невозможно осуществить без огромных затрат электроэнергии[ 2 ]. В связи с этим остро стоит вопрос энергосбережения и повышения энергоэффективности предприятия.
В настоящее время пути сбережения электроэнергии постоянно обновляются. Самым простым способом экономии всегда являлось назначение человека, ответственного за уменьшение расхода на освещение помещений, питание компьютеров в не рабочее время и др. Однако в наш век инноваций и прогресса есть более простые способы, о некоторых из них пойдет речь в данном реферате.
Виды энергосберегающих мероприятий
Энергосберегающие мероприятия можно разделить на те, которые не требуют значительных вмешательств в конструктивную часть здания и те, для реализации которых потребуется изменить электрическую или же строительную часть здания.
К первым относятся такие мероприятия, как замена ламп освещения на светодиодные, приводов на частотно регулируемые.
Ко вторым можно отнести добавление в электрическую схему питания предприятия конденсаторных установок, для компенсации реактивной мощности, установка фотоэлектрических систем, для самостоятельной выработки электроэнергии, а так же озеленение кровли, для увеличения срока службы покрытия крыши, улучшения показателей звукоизоляции, теплосбережения и увеличения КПД самих фотоэлектрических установок.
Замена ламп освещения на энергосберегающие
Сегодня существует четыре основных видов ламп освещения:
- Традиционная лампа накаливания — в настоящее время одна из самых распространенных ламп. Состоящая из цоколя, стеклянной колбы и вольфрамовой нити. Нить накаливается и излучает свет. Именно на нагрев тратится 80% мощности данной лампы, и только 20% — на освещение.
- Галогенная лампа – конструктивно похожа на лампу накаливания, свечение так же происходит из-за накала вольфрамовой нити, однако сама нить помещена в колбу с галогеновым газом, что позволяет существенно повысить светоотдачу и делать лампы небольшого размера. Из-за этой особенности лампы такого типа нашли широкое применение в автомобилях, а так же в небольших светильниках.
- Люминесцентная лампа (энергосберегающая), — это газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создает ультрафиолетовое излучение, которое преобразовывается в видимый свет с помощью люминофора. Лампы такого типа начали активно использоваться с 2010 года, преимущественно в офисах, в виде трубчатых ламп. Энергоэффективность этих ламп примерно в 5 раз выше, чем у ламп накаливания.
- Светодиодная лампа — с точки зрения эволюции источников света, наиболее современный и энергоэффективный тип ламп. Из названия видно, что в качестве источника света используются светодиоды. Конструктивно такие лампы сложнее, из-за чего цена на них в разы выше, чем на лампы накаливания. Однако окупаемость данного вида ламп не более двух лет, за счет того, что 95-98% мощности тратится на свет и только 2-5% на нагрев и менее значимые транзитные потери.
Сравнение по основным характеристикам было сведено в таблицу 1.
Лампа накаливания
... Солнца). Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света и тем более «красным» кажется излучение. Часть потребляемой электрической энергии лампа накаливания преобразует в излучение, часть уходит ... без резьбы. 3. Номенклатура По функциональному назначению и особенностям конструкции лампы накаливания подразделяют на: лампы общего назначения (до середины 1970-х годов применялся термин « ...
Таблица 1–Сравнения энергоэффективности разных типов ламп
Как видно, при одинаковой светоотдаче потребление ламп отличается в разы, так как меньше затраты на нагрев. Плюсом в плане энергоэффективности является продолжительный срок службы светодиодных ламп.
Частотно–регулируемый электропривод
На предприятиях, ввиду своих преимуществ , большинство электродвигателей представляют собой асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Регулировать скорость вращения ротором можно традиционными способами, такими как дросселирование с использовнаием заслонок или клапанов, применение муфт для регулировки момента, дискретное регулирование Вкл/Выкл.
Недостатком таких способов регулирования производительности является отсутствие прямого эффекта экономии энергии. Энергопотребление уменьшается, однако не настолько эффективно, как применение частотно-регулируемого электропривода.
Как видно из графика ниже, основная производительность системы – 70%. Если снизить скорость вращения двигателя, это приведет к значительной экономии энергии.
В целом, применение частотно-регулируемого асинхронного электропривода в насосных и вентиляторных установках дает следующие преимущества:
- экономия электроэнергии до 60%;
- экономия транспортируемого продукта за счет снижения непроизводительных расходов до 25%;
- снижение аварийности сети и снижение аварийности электрооборудования за счет устранения ударных пусковых токов;
- снижение уровня шума, создаваемого технологическим оборудованием;
- удобство автоматизации;
- удобство и простота внедрения.
Конденсаторные установки (КУ)
Многие электроустановки наряду с активной мощностью потребляют и реактивную мощность, которая расходуется на создание электромагнитных полей и являющихся бесполезной для потребителя. Реактивная составляющая снижает качество электроэнергии, приводит к дополнительным потерям и перегреву проводов, перегрузке подстанции, просадки напряжения в сети. Сейчас, вследствие внедрения современных устройств (освещение и реклама, кондиционирование, частотные преобразователи электроприводов и т.д.) прирост реактивной мощности превышает рост потребления активной мощности. Для снижения реактивной мощности применяют конденсаторные установки.
Электрическая мощность
... только вместо реактивной мощности используется неактивная мощность: . Таким образом, понятие неактивной мощности представляет собой один из способов обобщения понятия реактивной мощности для случая несинусоидальных тока и напряжения. Неактивная мощность иногда называется реактивной мощностью по ...
Преимуществом КУ являются:
- малые потери (до 0,5 Вт на 1 кВар мощности);
- простой монтаж и эксплуатация;
- возможность подключения в любой точке электросети;
- небольшие эксплуатационные затраты;
- возможность компенсации практически любой реактивной мощности;
- окупаемость до одного года.
Использование КУ поможет снизить оплату за потребленную реактивную мощность, из-за уменьшения реактивной мощности снизится и активная мощность, избежать глубоких просадок у удаленного потребителя, а так же, дальнейшем при реконструкции можно будет использовать кабель меньшего сечения.
При работе электродвигателей, компрессоров, насосов нагрузка имеет индуктивный характер, что приводит к отставанию тока от напряжения. В этом случае снижается коэффициент мощности, которую необходимо компенсировать емкостной нагрузкой. Для этого служат конденсаторные установки, в автоматическом режиме компенсирующие реактивную мощность и тем самым, снижающие общие потери потребителя. В частности, при повышении косинуса фи с 0.5 до 0.9 снижение общей потребляемой мощности составляет 44%.
Фотоэлектрические системы
Для промышленных предприятий крайне необходимо бесперебойное питание производственных процессов, так как большинство процессов построено на базе сложных контроллеров и систем автоматики. Для них обесточение на время запуска генератора крайне нежелательно, а зачастую – губительно.
Конечно решить вопрос бесперебойности можно с помощью генератора, однако затраты на топливо, огнезащитное помещение и не столь быстрый запуск заставляет промышленные предприятия устанавливать фотоэлектрические модули. Еще одним плюсом является «зеленый» тариф, который позволяет продавать излишек электроэнергии в сеть, что значительно уменьшит срок окупаемости солнечной батареи. К сожалению, есть ряд минусов, таких как уменьшение КПД при работе фотоэлемента на жаре, однако данный минус можно решить за счет другого энергосберегающего мероприятия, а именно озеленения кровли, о чем будет рассказано далее
Отдельно хотелось бы рассказать про сновные компоненты фотоэлектрических систем:
Солнечная батарея или фотоэлемент из которого собирается фотоэлектрический массив
Современное производство фотоэлементов практически полностью основано на кремнии. Около 80% всех модулей производится с использованием поли- или монокристаллического кремния, а остальные 20% используют аморфный кремний. Кристаллические фотоэлементы — наиболее распространенные, обычно они имеют синий цвет с отблеском. Аморфные, или некристаллические — гладкие на вид и меняют цвет в зависимости от угла зрения. Монокристаллический кремний имеет наилучшую эффективность (около 14%), но он дороже, чем поликристаллический, эффективность которого в среднем составляет 11%. Аморфный кремний широко применяется в небольших приборах, таких как часы и калькуляторы, но его эффективность и долгосрочная стабильность значительно ниже, поэтому он редко применяется в силовых установках.
- Солнечные элементы из монокристаллического кремния. Bмеют наибольшее КПД преобразования солнечной энергии: 14-17%. Срок их службы около 20 лет. Технология изготовления сверхчистого кремния «солнечного» качества, являющегося базовым материалом для монокристаллических фотоэлементов, хорошо освоена и отработана. Монокристалл кремния вырастает из семени, медленно вытягивающегося из кремниевого расплава. Полученные в результате стержни нарезаются на диски толщиной 0,2-0,4 мм. Затем диски подвергаются ряду производственных операций, которые превращают их в монокристаллические фотоэлементы. Основным недостатком монокристаллических фотоэлементов является их высокая стоимость, 50- 70% которой составляет цена самого кремния. Снижение мощности при затенении или сильной облачности — это еще один существенный минус этих фотоэлементов.
- Солнечные элементы из поликристаллического кремния. Jбладают меньшей эффективностью в сравнении с монокристаллическими (КПД составляет 10-12 %) и имеют меньший ресурс – до 10 лет, но их стоимость меньше за счет меньшего расхода энергии при изготовлении. К тому же, мощность поликристаллических фотоэлементов зависит от затенения в меньшей степени, чем монокристаллических.
9 стр., 4375 слов
«Фотоэлементы и их применение» (11 класс)
... Фотоэлементы Фотоэлемент — электронный прибор, который преобразует энергию фотонов в электрическую энергию. Подразделяются на вакуумные и полупроводниковые фотоэлементы. Действие прибора основано на фотоэлектронной эмиссии или внутреннем фотоэффекте 3.1 Вакуумный фотоэлемент Вакуумный фотоэлемент ... фотоэффекта; изучить виды фотоэлементов; обобщить применение фотоэлементов Гипотеза: на основе ...
Образование поликристаллического кремния происходит при медленном охлаждении кремниевого расплава. Меньшая эффективность объясняется наличием внутри кристалла поликристаллического кремния областей, отделенных своеобразными зернистыми границами, которые препятствуют более высокой производительности элементов.
- Солнечные элементы из аморфного кремния. Eще менее эффективны, чем из кристаллического кремния — КПД их порядка 8%. Правда они менее долговечны. Низкое энергопотребление, простота производства и невысокая его стоимость, возможность производства больших по размерам элементов делает модули из аморфного кремния востребованными в самых широких сферах человеческой деятельности. Аморфный кремний достаточно широко применяется при производстве часов и калькуляторов, однако его нельзя применять для установок с высокой мощностью вследствие меньшей стабильности. Такие модули эффективны даже в условиях слабой освещенности и облачности и лучше защищены от агрессивного влияния внешних факторов. Фотоэлементы из аморфного кремния намного дешевле фотоэлементов из кристаллического кремния, поскольку слой кремния в них составляет всего 0,5-1,0 мкм. Сфера применения их гораздо шире, чем кристаллических.
Контроллер солнечного заряда., Аккумуляторная батарея
Наиболее доступные по цене и имеющиеся во всем мире — автомобильные аккумуляторы. Однако они предназначены для передачи большого тока в течение короткого промежутка времени. Они плохо выдерживают продолжительные циклы зарядки-разрядки, типичные для солнечных систем, а так же имеют достаточно высокий саморазряд. Промышленность выпускает разнообразные аккумуляторные батареи для систем резервного питания, в том числе т.н. солнечные аккумуляторы, которые отвечают данным требованиям. Их главная особенность — низкая чувствительность к работе в циклическом режиме и низкий саморазряд. Эффективность автомобильных батарей составляет около 75%, тогда как специализированные аккумуляторы имеют несколько лучшие показатели – 80…85%. Так же со временем теряется часть емкости аккумулятора при каждом цикле заряд-разряд, пока не снижается настолько, что его приходится заменять. Специализированные аккумуляторы для систем резервного питания служат значительно дольше, чем мощные автомобильные, срок службы которых составляет всего 2-3 года против 8-10.
Режимы и способы хранения зерновых масс
... зерновых масс в целом как объектов хранения ... температура ... Зерновые без ... хранения зерновых ... температур ... Зерновые ... зерновых ... хранение и обеспечивая определенные условия хранения. ... хранение ... Температура ... Хранение зерна и зерновых ... массе продукта. При плохой организации хранения ... хранении, также изменяют их потребительские качества. Наконец, масса и свойства зерновых ... зерновых продуктов перед закладкой их на хранение ...
Инвертор превращает постоянный ток низкого напряжения в стандартный переменный (220 В, 50 Гц).
Инверторы бывают от 250 Вт до свыше 8000 Вт. Инверторы мощностью 3000 Вт и выше зачастую способны работать до нескольких шт. в параллельном подключении, увеличивая общую выходную мощность в соответствующее количество раз. Так же их можно объединять для построения 3-фазной сети. Электричество, вырабатываемое современными синусоидальными инверторами, отличается лучшим качеством, чем то, которое поступает к вам домой из местной энергосистемы. Существуют также модифицированные
синусоидальные инверторы — они не так дороги, но при этом пригодны для большинства домашних задач. Они могут создавать небольшие помехи, шум
в электронном оборудовании и телефонах. Инвертор также может служить буфером
между домом и коммунальной энергосистемой, позволяя продавать избыток электроэнергии в общую электросеть.
Озеленение кровли
Существует два вида озеленения кровель. Это экстенсивное, которое требует проверки состояния 1-2 раза в год, является легковесным и небольшим по толщине, и интенсивное озеленение, которое требует регулярного ухода, в виде покоса травы, удобрения, полива, выпалывания, пропалки и т.д. Любой из видов благотворно повлияет на энергосбережение, ведь зеленые крыши улучшают микроклимат, увеличивают водоудержание, снижают энергозатраты, сокращают затраты на реконструкцию крыши, создают дополнительные пространства.[ 1 ]
Рассмотрим по порядку:
- Зеленые крыши охлаждают и увлажняют воздух, что существенно снижает нагрузку на систему кондиционирования помещения.
- Задерживают от 50 до 90% осадков и снижают пиковую нагрузку водостоков. Водостоки, трубы и дренажные отверстия можно изготавливать с меньшей пропускной способностью, тем самым сокращая расходы на строительство.
- Зеленые крыши являются своего рода температурным буфером, что улучшает показатели расхода электроэнергии в здании.
- Зеленая крыша защищает гидроизоляцию от воздействия температурных перепадов, ультрафиолетового облучения и механических повреждений. Это во много раз увеличивает срок службы гидроизоляции, что позволяет снизить расходы на ее обслуживание и ремонт.
Еще один немало важный фактор – зависимость эффективности работы солнечной панели от температуры окружающей среды. Температуры Стандартного Режима Испытания, с помощью которых фотоэлектрические модули были измерены, составляет 25 °С. Но на практике температура модулей значительно возрастает за счет солнечного излучения. Это усиливается горячей поверхностью крыши, например темной гидроизоляцией или крышей со слоем гравия, который легко может повысить температуру до 90 °С.
Компанией ZinCo были проведены исследования КПД солнечных панелей, в зависимости от температуры окружающей среды и поверхности, где данные панели установлены. Испытания включали в себя два модуля, установленных на “голых” битумных поверхностях, которые сравнивались с одним модулем, установленным на зеленом покрытии. В каждом случае внимание было сосредоточено на температуре в нижней панели.[ 1 ].
Измерение температуры
... Диапазон измерения температур составляет от -100 до +600°С. Наибольшее распространение биметаллические термометры получили для работы при комнатной температуре - как для непосредственного ее измерения, так ... термобаллона. Газовые Предназначены для измерения температуры от -50 до 600°С. Термометрическим веществом здесь служит гелий или азот. Принцип работы газовых манометрических термометров основан ...
Смена эффективности модуля, связаная с температурой, продемонстрирована при помощи температурного коэффициента. Это зависит от продукта и доходит до 0,5% на градус Кельвина в стандартной панели солнечных батарей. Из-за того, что температурный коэффициент напряжения холостого хода значительно больше температурного коэффициента тока короткого замыкания, с ростом температуры падение напряжения больше чем увеличение силы тока. Поэтому мощность солнечной батареи, как произведение силы тока на напряжение, при увеличении температуры уменьшается, и батарея работает с меньшей эффективностью.[ 4 ]
Выводы
С ростом потребления электроэнергии из-за электрификации производства, повышаются затраты на электроэнергию, однако новые системы энергосбережения помогут сократить расходы при минимальном сроке окупаемости.
Список источников
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/energoeffektivnost-predpriyatiya/
- ZinCo. Руководство по планированию. Солнечная энергия и зеленые кровли.
- Веселовский О.Н., Шнейберг А.Я. Очерки по истории электротехники. [Электронный ресурс]. – режим доступа:http://www.electrolibrary.info/history/progress.htm .
- Демин В. П., Коваленко В.И., Сахби Зантур. Энергосберегающие технологии в промыщленности
- Йе Вин. Виссарионов В.И. Исследование влияния температуры характеристики фотоэлектрических преобразователей.//Научно-техническое творчество молодежи — путь к обществу, основанному на знаниях: Москва, ВВЦ, 2012. — 486—488 с.
- DIBT, Май -2012.
- Официальный сайт ООО
Чистая Энергия
[Электронный ресурс] – Режим доступа:http://sunalt.ru/ . - Издательство
СибАК
[Электронный ресурс] — Режим доступа: http://sibac.info . - Сравнение видов освещения [Электронный ресурс] — Режим доступа: .
- Портал магистров ДонНТУ [Электронный ресурс] — Режим доступа: http:// / .