Группа компаний Техноген

 

назад

 

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМ ХОЗЯЙСТВЕ

 

В настоящее время в Минэкономразвития завершается подготовка закона об энергосбережении, который должен вступить в силу с 1 января 2010 г , в котором помимо экономических, предполагаются жёсткие меры административного воздействия. Прежде всего, предлагается обязать регионы разработать индивидуальные комплексные программы по энергосбережению. Четыре главных направления касаются государственного сектора, электроэнергетики, ЖКХ и частного сектора. Минэкономразвития предполагает обязать бюджетные организации в течение пяти лет снизить на 15% расходы на электроэнергию и другие энергоресурсы, при этом, сэкономиленные деньги останутся в их распоряжении. Кроме этого предполагается предоставление инвестиционного налогового кредита под внедрение сберегающих программ, субсидирование процентной ставки по кредитам. Регионы и муниципальные образования смогут претендовать на бюджетные субсидии по реализации программ по энергосбережению. Предусматривается также софинансирование в размере 50% этих мероприятий.

Самым проблемным из четырёх направлений, является отечественный ЖКХ, в частности система водоканалов.

Проблемы Российских водоканалов общеизвестны. Основные, видимые, претензии относятся к качеству предоставляемых ими услуг, недостаточная очистка сточных вод, плохое качество питьевой воды, и пр. Эти претензии, несмотря на их несомненную важность, являются лишь частью главной проблемы Российского ЖКХ – его низкой энергоэффективность. Исторически ЖКХ был ориентирован на дешёвые, практически бросовые энергоносители, сегодня отрасль не справляется с существующими рыночными ценами на энергоносители, а неэффективность его работы ложится бременем, как на частных потребителей, так и на промышленные предприятия.

Помимо того, что ЖКХ финансово затратно само по себе, оно ещё и требует колоссальных ресурсов. Неэффективность его такова, что по различным оценкам отечественный коммунальный комплекс в 10-15 раз превышает показатели потребления индустриально развитых стран. Такие неутешительные показатели вызваны, прежде всего, высокой степенью износа инфраструктуры, отсутствием энергоресурсосберегающих технологий. Как итог, перерасход электроэнергии, воды, регулярные аварии сетевого хозяйства, бесконечные ремонты и т.д. По результатам аудита коммунальных служб, до 40% средств уходящих на финансирование ЖКХ, тратится впустую. Поэтому в настоящее время самым острым вопросом является экономия энерго-, тепло – и водных ресурсов.

Выходом в сложившейся ситуации является проведение мероприятий по сокращению потребления энергетических ресурсов и рациональному их использованию. В первую очередь проведение комплексных мероприятий:

- экономия энергоресурсов (электро, теплоэнергии, воды);

- уменьшение количества прорывов водораспределительных сетей,

- снижение затрат на планово-предупредительный ремонт сетей и запорной арматуры;

- обеспечение оперативного управления, достоверного учёта и контроля за технологическими процессами.

Программа экономии энергоресурсов отечественного ЖКХ сложна, и требует серьёзного комплексного подхода.

По оценкам специалистов около 65% вырабатываемой электрической энергии расходуется в сфере её преобразования в энергию механическую. То есть в электроприводе. В первую очередь это относится к асинхронным электродвигателям насосов. Значительная часть электроэнергии, до 50% потребляемой предприятиями коммунального хозяйства, расходуется насосным оборудованием. Они широко используется в производственных и вспомогательных процессах – начиная от водоснабжения, заканчивая обработкой стоков. В большинстве случаев электродвигатели насосов подбирают с большим запасом по мощности. Но для большинства потребителей характерны значительные цикличные (суточные, недельные и т.д.) изменения объёмов потребления воды, от 10% в ночное время до 80% в пиковые часы (утро, вечер). Для приведения режимов потребления воды к потребностям системы в основном используют дополнительные регулирующие устройства, задвижки, вариаторы, гидроприводы, турбомуфты. При этом пуск двигателя продолжает осуществляться напрямую, со всеми присущими этому недостатками.

Насосы, работающие в переменном режиме в течение суток (с водоразбором и т.д.) – холодного, горячего водоснабжения, подпиточные сетевые, циркуляционные, перерасходуют от 25% до 50% электроэнергии. Как правило, на насосы устанавливаются электродвигатели избыточной мощности для обеспечения пиковых нагрузок, при этом их продолжительность не превышает 15-20% от общего времени работы, что приводит к низкой эффективности использования электроэнергии.

Непроизводительный расход воды составляет 10-15%.

Гидравлические удары при прямых остановах и пусках насосов являются основными причинами сетевых порывов, утечек, преждевременного выхода из строя запорной арматуры, клапанов. Российские водоканалы из за постоянных прорывов водораспределительных сетей теряют ежегодно до 50% перекачиваемой воды.

При прямом пуске броски пусковых токов превышают номинал в 5-7 раз, что в свою очередь приводит к частому выходу из строя коммутационного оборудования. Наблюдается преждевременный износ подшипников и других механических частей, работающих в предельных режимах.

ЗАО «Балтийский Энерготехнический Завод» успешно решает эти проблемы, предлагая комплексное решение по внедрению комплектных устройства автоматического регулирования КУА-Р-400 и автоматизируя производственные процессы крупных насосных хозяйств. КУА-Р-400 – это электронные устройства на базе частотно регулируемого привода, в состоянии плавно разгонять двигатель до заданной скорости и так же плавно останавливать. При этом скорости разгона и торможения и регулирования можно оперативно менять, это позволяет решить ряд технических проблем:

- насосы, со встроенным КУА-Р-400 обеспечивают автоматическое поддержание оптимального давления в водораспределительной сети, практически, исключая из работы дроссели, заслонки, регулирующие клапаны, экономия потребляемой электроэнергии составляет от 25-50%;

- непроизводительный расход воды снижается на 10-15%;

- полностью устраняются гидравлические удары в трубопроводах, тем самым порывы в сетях уменьшается в 2,5-3 раза. В среднем Российском районном городе количество аварий водораспределительной системы составляет 10-20 ежегодно. Ликвидация только одного порыва сети обходится в среднем 300000 руб., на их устранение уходит 15-20% бюджета водоканалов. Снижение аварийности в несколько раз позволит высвободить средства для модернизации и технического переоснащения предприятий;

- плавный или мягкий пуск позволяет избежать ударных механических нагрузок, как на сам электродвигатель, так и на всё электрооборудование, срок службы которого увеличивается многократно;

- продлеваются сроки службы механической части насосов и электроприводов.

В том случае, если насосная установка работает в постоянном режиме, без водоразбора и изменения объёма перекачиваемой жидкости, достаточно установить нерегулирующее устройство плавного пуска УПП.

В странах Европы, США, Японии все электроприводы насосов, начиная с самых малых величин в обязательном, законодательном, порядке оснащаются УПП или частотно регулируемым приводом ЧРП. В России заказчики в основном, стараются «сэкономить» на первоначальных вложениях. Прямые и косвенные потери в процессе первого же года эксплуатации неизмеримо больше «сэкономленных» средств. Прямая окупаемость (по электроэнергии) правильно подобранного и настроенного КУА-Р-400 – 1,0-1,5 года, а с учётом косвенной экономии (уменьшение аварийности и увеличения ресурса основного технологического оборудования) сроки окупаемости существенно ниже.

Серьёзной технической проблемой для небольших городов и районных центров, является обслуживание погружных насосов артезианских скважин, служащих зачастую единственным источником питьевой воды. Специалистами ЗАО «БЭТЗ» разработано техническое решение по управлению работой погружных насосов артезианских скважин. Особенностью работы погружного насоса ЭЦВ является то, что конструктивная особенность двигателя не позволяет производить диагностику т.к. отсутствует возможность использования погружных датчиков и визуального осмотра оборудования, а также сложностью в замене агрегата и подъеме колонны. Ресурс погружного насоса работающего в предельном режиме очень невысок. Трудоёмкий и дорогостоящий ремонт насосов проводится каждый год. После установки КУА-Р-400 насосы работают в автономном безаварийном режиме по 4-5 лет. Износ опор двигателя и насоса уменьшаются в 3-5 раз, что в свою очередь снижает эксплуатационные затраты на 50%. Экономия электроэнергии составляет от 20% до 50%. Конструкция КУА-Р-400 позволяет управлять работой оборудования установленного в сложных климатических условиях без обслуживающего персонала.

Новым направлением технического развития в развитых индустриальных странах, является появление комплектных насосных установок, насосных станций. Насос агрегатируется с интеллектуальным частотно регулируемым приводом ЧРП со встроенными насосными функциями. Оптимально подбираются – структуры и монтаж, коммутационное и пускорегулирующее оборудование, сетевые карты, проводится настройка на конкретный технологический процесс. Насосная станция просто подключается к электропитающей сети и в автоматическом режиме выходит на заданные технологические параметры. Заказчик не занимается самостоятельно подборкой оборудования, установкой, наладкой, в подавляющем большинстве даже крупные предприятия не имеют квалифицированных специалистов в этой области. Потребители, внедрившие хотя бы одну комплектную насосную станцию, как правило, никогда больше не возвращаются к прежним методам управления производством. Это связано не только с быстрой окупаемостью установленного оборудования, но и с высокой степенью безопасности и переходом на новый уровень технологии и культуры производства. ЗАО «БЭТЗ» совместно с ЗАО «Энергокомплект» (г. Санкт-Петербург) проектирует и изготавливает комплектные насосные агрегаты, повышающие станции.

Одно изстратегических направлений развития системы водоснабжения Российских городов напериод до2015года— техническое перевооружение иреконструкция около половины эксплуатируемых водоканалов спродлением ихресурса изаменой основного ивспомогательного оборудования нановое сулучшенными технико-экономическими характеристиками. Приоритетом при этом является повышение эффективности энерго- иресурсосбережение.

По экспертным оценкам, вразличных отраслях промышленности ивЖКХ РФнаходится вэксплуатации более 16тысяч высоковольтных электродвигателей мощностью 250-5000кВт напряжением 6и10кВ.

Значительная экономия энергии и увеличения ресурса механической части технологического оборудования, достигается путём внедрения высоковольтных устройств частотного регулирования (ВЧР) на электродвигатели насосных установок, которые являются основными потребителями электрической энергии. Принципы внедрения, технологическое оборудование и алгоритм экономии энергоресурсов на основе высоковольтных преобразователей, аналогичны низковольтным.

До недавнего времени на Российском рынке были представлены современные, высоковольтные преобразователи последнего поколения, только импортного производства - «Сименс», «АББ», «Тошиба», «Дженерал электрик» на силовой платформе IGBT-транзисторов. Российские высоковольтные преобразователи на основе тиристоров, являются безнадёжно устаревшей разработкой 60-70 годов, в то время как ведущие мировые производители вывели на рынок уже 4-е поколение IGBT-транзисторов.

Начиная с 2003 г . ЗАО «БЭТЗ» совместно с ЗАО «Энергокомплект» предлагает высоковольтные преобразователи частоты (ВПЧ) марки EK-AV6D на силовой базе IGBT- транзисторов. По техническим и эксплуатационным характеристикам ВПЧ не уступает аналогичным преобразователям японских и европейских производителей, при этом значительно дешевле зарубежных аналогов.

Высоковольтный преобразователь EK-AV6D предназначен для преобразования электрической энергии трёхфазной сети переменного тока напряжением 3, 6, 10 кВ, и с постоянными параметрами частоты и напряжения в трёхфазное напряжение с изменяемыми параметрами частоты и напряжения.

EK-AV6D обеспечивает прямое подключение на напряжение 3, 6, 10 кВ, и регулирование скорости вращения синхронных и асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с номинальным напряжением 3 кВ, мощностью от 250-5000 кВт, с номинальным напряжением 6, 10 кВ мощностью от 500-10000 кВт.

Кроме высоковольтных преобразователей производятся также устройства плавного пуска УПП EK-AV6D для высоковольтных синхронных и асинхронных двигателей, для плавного безударного разгона и торможения, высоковольтных 3, 6, 10 кВ синхронных и асинхронных двигателей. Система управления полностью микропроцессорная, благодаря которой УПП может применяться в автоматизированном производстве, управляться и контролироваться системами управления верхнего уровня.

В настоящее время в системе российских водоканалов эксплуатируются десятки тысяч синхронных двигателей, в комплекте с ними работают большое количество устаревших статических возбудителей советского производства, с аналоговым управлением серий – ТЕ8, ВТЕ, БВУ, ТВ, ТВ2, ТПЕ10, ТПЕ. Подавляющее большинство из них к настоящему моменту морально и технически устарели, не отвечают современным техническим требованиям и регламентам, не стыкуются с цифровыми системами и автоматикой. Вопрос массовой замены статических возбудителей стоит довольно остро, поскольку без этого невозможно внедрять современное цифровое оборудование, проводить модернизацию электродвигателей и компенсаторов с электромашинными системами возбуждения.

В преддверии массового перехода с устаревшего оборудования на более совершенное, был разработан статический возбудитель серии EX-SRD, предназначенный для питания обмоток возбуждения синхронных двигателей и компенсаторов автоматически регулируемым током во всех режимах работы. EX-SRD по техническим показателям ни в чём не уступает лучшим зарубежным производителям – «АББ», «Сименс», «Мицубиши», а по цене намного дешевле любого из них. Начиная с 2002 г. было выпущено и поставлено заказчикам более двухсот систем, при этом не зафиксировано ни одного выхода из строя.

В условиях ограниченности бюджетов отечественных потребителей, ЗАО «БЭТЗ» предлагает оригинальное техническое решение по замене высоковольтного электропривода на низковольтный. В том случае, когда технология производства требует оперативного изменения объёмов перекачиваемых жидкостей, водозабор, промежуточные подъёмы, подкачивающие и канализационные станции, горячее и холодное водоснабжение, и пр., а, следовательно, серьезной экономии электроэнергии, необходима установка высоковольтных преобразователей частоты ВПЧ на электропривод насосов. ВПЧ намного дороже низковольтных, в некоторых случаях в 5-7 раз. С целью уменьшения капитальных затрат на внедрение ЧРП, специалисты ЗАО «БЭТЗ» разработали комплекс технических мероприятий позволяющий перевести насосное оборудование с высоковольтного на низковольтный электропривод. В линейке мощностей, начиная с 250 кВт до 500 кВт включительно, с последующей установкой низковольтного КУА-Р-400. С учётом всех затрат, включая приобретение низковольтного 0,4 кВ электродвигателя, внедрение низковольтного ЧРП обходится в 2-2,5 раза дешевле, чем высоковольтного. Такая схема была реализована нами на предприятии ОАО «Аммофос» г. Череповец и Санкт-Петербургском Водоканале насосы КСБ в Купчинском р-не.

Внедрение нескольких комплектных устройств частотного регулирования, как низковольтных, так и высоковольтных требует объединения их в единую систему. Структура АСУ построена по принципу: приём информации от первичных датчиков, её анализ и архивирование, управление исполнительными механизмами, отображение полученной информации о состоянии оборудования и системы в целом, панели управления, рабочее место оператора, программное обеспечение и пр. Уровень автоматизации большинства насосных станций очень низок, а зачастую и полностью отсутствует. Притом, что автоматизация водоканалов крайне необходима для более эффективного управления технологическим процессом, снижения аварийности, энергозатрат, эффективного управления ресурсами. ЗАО «БЭТЭ» выполняет весь объём работ связанный с проектированием и внедрением с автоматизированных систем управления насосными станциями АСУ НС. В области проектирования систем АСУ НС и оснащения системами энергосбережения водоканалов, наше предприятие успешно сотрудничает с ЗАО «Проектный институт Ленинградский Водоканалпроект».

ЗАО «БЭТЗ» предлагает следующее оборудование и услуги:

1. Комплектные энергосберегающие устройства КУА-Р-400 на базе ЧРП до 0,4 кВ.

2. Комплектные устройства на базе плавного пуска УПП до 0,4 кВ.

3. Комплектные насосные станции со встроенным КУА-Р-400.

4. Высоковольтные преобразователи частоты для асинхронных и синхронных двигателей 3, 6, 10 кВ.

5. Устройства плавного пуска для высоковольтных двигателей 3, 6, 10 кВ.

6. Статические возбудители для синхронных двигателей.

7. Распределительные устройства низкого напряжения на номинальные токи до 2000А.

8. Проектирование и внедрение АСУ ТП.

ЗАО «БЭТЗ» оказывает помощь в подготовке технического задания, выполняет проектные работы по внедрению энерго-и ресурсосберегающего оборудования, проектирует на его основе автоматизированные системы управления АСУ ТП, изготавливает комплектных устройств энергосбережения и насосные станции под конкретного заказчика, осуществляет пусконаладочные работы.

Комплексный подход к оснащению водоканалов энергосберегающими устройствами КУА-Р-400, имеет прямое отношение к реализации федеральной программы энергосбережения и вписывается в её концепцию по всем показателям. ЗАО «БЭТЗ» со своей стороны готово оказать всемерное содействие в подготовке технической части программы для глав муниципальных и региональных администраций, заинтересовавшимся нашим предложением.

 

назад

 

Группа компаний Техноген Copyright © 2017