Экономия электроэнергии в нагревательных установках с помощью тиристорных регуляторов

Опубликовано: 16 мая 2013 г. в 11:39, 235 просмотровКомментировать

Применение тиристорных регуляторов напряжения ТРМ фирмы «Звезда-Электроника» позволяет по статистике в среднем получить экономию электроэнергии в 10% от установленной мощности установки. Затраты на приобретение окупаются в среднем за 4-8 месяцев.

тиристорные регуляторы

Рисунок 1. Тиристорный регулятор напряжения
со встроенным ПИД-регулятором температуры
ТРМ-ПИД от компании «Звезда-Электроника»

Тема энергоэффективности стала неизменной на повестке дня любого современного промышленного предприятия. В условиях постоянно растущих тарифов и дефицита энергетических мощностей экономия электроэнергии имеет жизненно важное значение, поскольку значительную долю себестоимости продукции составляет электроэнергия, а дефицит энергетических мощностей часто является одним из главных факторов, препятствующих расширению производства.

Какие же меры по снижению потребления электроэнергии может предпринять главный энергетик? Их не так уж много. Вот основные:

  1. Применение энергосберегающих ламп;
  2. Применение частотно-регулируемого привода для насосных агрегатов;
  3. Компенсация реактивной мощности путем установок конденсаторных установок.

Есть и еще одна мера, известная даже домохозяйке — это «выключать то, что не нужно». Но это так, к слову.

А что же нагревательные установки — печи, бойлеры, индукционные котлы? Зачастую главные энергетики недооценивают потенциал энергосбережения, основываясь на поверхностных оценках. Достижение экономии электроэнергии в среднем около 10% возможно за счет применения тиристорного регулятора с управлением по сигналу от датчика температуры.

Как известно, на многих предприятиях применяются электрические печи, имеющие примитивное релейно-контакторное управление, либо не имеющие управления вовсе — в них полное напряжение сети подается на нагревательные элементы через автоматическим выключателем. Поскольку точность поддержания температуры в такой системе невелика, для ее надежного удержания не ниже необходимой мощность нагревательных элементов подбирается с запасом – так чтобы обеспечить нужную температуру даже при пониженном напряжении сети. Соответственно при питании такой печи номинальным или повышенным напряжением (например, в ночную смену) выделяется излишнее тепло, не нужное по условиям технологического процесса.

Замена релейного-контакторного регулирования на электронное тиристорное позволяет повысить точность поддержания температуры, а значит, предотвратить излишний расход электроэнергии.

Рассмотрим конкретный пример Печь имеет 6 тепловых зон по 85 кВт, запитанных напрямую от сети. Рабочий ток по каждой фазе для каждой зоны составляет 130 А. Рассчитаем полученный экономический эффект энергосбережения из условия достижения 10% экономии энергии вследствие модернизации электрооборудования. Годовое время работы печи составляет 7800 часов (325 суток).

Рекомендуемое оборудование — тиристорный регулятор ТРМ-3-ПИД-160 – трехфазный, со встроенным ПИД-регулятором температуры, номинальный ток фазы 160 А.

Встроенный ПИД-регулятор является «посредником» между датчиком температуры и тиристорным регулятором — измеряя сигнал с датчика, он корректирует управляющее воздействие на тиристорный регулятор, который в свою очередь регулирует выходное напряжение так, чтобы поддержать заданную температуру.

тиристорные регуляторы

Рисунок 2. Система автоматизации управления температурой печи на базе тиристорного регулятора ТРМ

В качестве ПИД-регулятора обычно применяется ТРМ210 (Овен), однако по согласованию возможно применение других типов. Регулятор ТРМ-ПИД в каждом втором случае является готовым решением «под ключ» для управления нагревательной установкой.

Цена — 44700 рублей с НДС в ценах 2013 г. Соответственно, требуется установка шести таких регуляторов(по одному на каждую тепловую зону). Итак приступим к расчету:

Затраты на приобретение оборудования = 44,7 * 6 = 268,2 тыс. рублей

Затраты на демонтаж старого оборудования, монтаж и наладку нового оценим 150 тыс. рублей

Итого затраты на модернизацию = 268,2 + 150 = 436,2 тыс. рублей

Установленная мощность печи = 6 * 85 = 510 кВт

Экономия электроэнергии 10% = 0,1 * 510 = 51 кВт

Годовая экономия (время работы печи 7800 ч в году) = 51 * 7800 = 397800 кВт*ч

Годовая экономия в рублях (тариф 2,7 рубля за кВт*ч) = 2,7 * 397800 = 1074 тыс. рублей

Срок окупаемости затрат на модернизацию = 436,2 / 1074 = 0,4 года = 4,9 месяца

Денежная экономия за весь срок службы тиристорного регулятора = 10 * 1074 = 10740 тыс. рублей

Кратность экономии за весь срок службы к затратам на модернизацию = 10740 / 436,2 = 24,6 раз

Последний показатель означает, что за 10 лет эксплуатации тиристорного регулятора (а при грамотном обслуживании он может проработать и дольше!), затраты на его приобретение и ввод в работу окупятся 24,6 раз. Но на этом польза от тиристорного регулирования не исчерпывается! Мы сосчитали только прямой экономический эффект, а есть еще и косвенный, который трудно поддается исчислению, но имеет не менее важное значение:

— повышение качества технологического процесса за счет повторяемости и стабильности, сведения на нет влияния напряжения сети;

— продление срока службы нагревательных элементов за счет щадящего режима эксплуатации. В среднем срок службы продлевается в 2-6 раз;

— сокращение затрат на обслуживание и ремонт нагревательных установок – это вытекает из предыдущего пункта;

— разгрузка электрической сети и высвобождение энергетических мощностей. В приведенном примере высвободилась мощность в 51 кВт, которую можно задействовать для других нагрузок.

Поэтому, просуммировав прямой и косвенный экономический эффекты, можно смело заявить, что тиристорный регулятор экономит деньги – и очень немалые деньги.

В заключении еще раз порекомендуем приобрести тиристорный регулятор от компании «Звезда-Электроника» – одного из ведущего российского производителя и разработчика силового электрооборудования. Изделия фирмы характеризуются применением современных комплектующих и материалов, мощной микропроцессорной системой управления при одновременном удобстве и простате в настройке, обслуживании и эксплуатации.

В отличие от многих импортных изделий, приборы «Звезда-Электроника» хорошо адаптированы к российским реалиям эксплуатации — имеют прочный металлический корпус, внутри которого имеется достаточно места для «разводки» и присоединения жил силовых кабелей; устройство имеет все необходимые защиты и предупредительную индикацию на дисплее и способно работать в очень «грязных» и нестабильных сетях.

По материалам компании «Звезда-Электроника»

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.