«Старт» энергосберегающих технологий
Публикация статьи в газете «Новгород Деловой» от 29 апреля 2010 г.
Отдел НТР и маркетинга
2010 г., апрель
Старт ведет свою историю с 1967 года. За десятилетия произошли значительные организационные преобразования, но неизменной остается специализация – производство радиокомпонентов, а именно реле и переключателей. Сегодня освоено и производится более 40 видов реле и свыше 300 их типоисполнений.
Предприятие расположено на площади более 90 тыс. кв. м., четверть из которых – это производственные цеха, административно-бытовые помещения, лаборатории, спортивный зал и помещения для вспомогательных служб. Технологический процесс производства реле требует создания особых условий, в частности жесткие требования к микроклимату: влажности, температуре окружающего воздуха, запыленности.
Существовавшая система обеспечения микроклимата создавалась еще в советские времена. Расположенная на территории предприятия котельная обеспечивала теплом не только заводские корпуса, но и ряд смежных потребителей. Ее мощность рассчитывалась с учетом развития города и промышленных предприятий. Реалии сегодняшнего времени таковы, что мощность котельной для предприятия избыточна, а эффективность системы отопления по сравнению с нынешними вариантами крайне низка. Физический и моральный износ приводил к постоянно увеличивающимся затратам на поддержании системы в рабочем состоянии.
Учитывая темпы роста стоимости энергоносителей (природного газа), а это в среднем 15-20% в год перспективы дальнейшего использования существовавшей системы отопления были весьма мрачные. Затраты приходилось компенсировать увеличением себестоимости продукции, а значит и отпускной цены. Это обстоятельство крайне негативно сказывалось на объемах продаж. Основной потребитель продукции – это предприятия ВПК. Ценовая политика предприятия находится под жестким контролем государства . Поэтому, предприятию приходится балансировать между выполнением договорных обязательств перед потребителями по фиксированным ценам и безубыточностью основной производственной деятельности.
Понимая стоящие перед предприятием проблемы снижения издержек, руководством предприятия была поставлена задача перед энергетической службой завода – найти наиболее эффективный способ отопления помещений и производственных цехов по следующим критериям: кратчайшие сроки окупаемости, высокая эффективность функционирования, минимальные затраты на внедрение и низкие эксплуатационные расходы. Пришлось изрядно потрудиться, перебирая и анализируя различные способы обогрева помещений с учетом специфики промышленных строений. Дело в том, что производственные корпуса имеют высоту около 8 м и для обеспечения необходимого теплового режима необходима мощная система обогрева. А для бытовых, офисных помещений требования к мощности гораздо ниже.
Поэтому, было принято решение о разделении системы отопления предприятия в целом на две самостоятельные системы. Административно-лабораторный корпус остался с традиционной водяной системой обогрева, а вот производственные корпуса получили принципиально новое решение проблемы обеспечения теплового режима – использование инфракрасных излучателей, которые устанавливаются под потолками. Прежняя система водяного отопления в цехах была выведена из эксплуатации и демонтирована. Целесообразность в эксплуатации заводской котельной, которая при полной нагрузке работала только на треть своей мощности, теперь отпала вообще. Обеспечение теплом административно-лабораторного корпуса – задача модульной котельной, решение о приобретении и монтаже которой было приято одновременно с разделением системы отопления. Справедливости ради надо сказать, что данный способ решения проблемы энергосбережения дался не просто. Была произведена оценка рисков выхода из строя новых систем, просчитаны самые неблагоприятные стечения обстоятельств и их степень влияния на производственные процессы. Ведь переход должен был состояться в течение одного летнего периода, готовность к очередному отопительному сезону должна быть 100%-ой.
Таким образом, отопление в производственных цехах осуществляется с помощью газовой системы лучистого обогрева (ГСЛО), а в административно-лабораторном корпусе используется существующая система отопления с высокоэффективной и экономичной модульной котельной.
К практической реализации плана реконструкции системы отопления предприятия инженерные службы приступили в 2008 году. С привлечением подрядных организаций были выполнены проектные работы по прокладке газовых магистралей для ГСЛО, так же были произведены необходимые расчеты потребного количества нагревателей (в настоящее время их 89 шт.) , определены места их установки. Также разработана система автоматизированного управления и контроля за работой ГСЛО с центрального пульта.
Замена старой котельной на новую (модульного типа) потребовала провести серьезные расчеты, определение места установки и включения в водяные магистрали. В конечном итоге практически все подготовительные работы были выполнены в срок.
Если ввод в действие модульной котельной прошел практически незаметно для сотрудников, то запуск в работу ГСЛО вызвал немалый интерес. Дело в том, что комфортная температура в рабочей зоне достигается благодаря физике процесса – градиент температуры плавно увеличивается сверху вниз, а не наоборот, при конвективном способе. Обогрев осуществляется по принципу солнца тепловыми лучами, которые отдают тепло поверхностям, таким как пол, стены, одежда, мебель и оборудование. В свою очередь эти поверхности отдают тепло воздуху в зоне обитания больше, чем обычные отопительные системы, у которых основная часть тепла бесполезно скапливается под крышей.
В качестве энергоносителя в данной системе обычно используется природный газ, можно также применять сжиженные газы – пропан технический марки ПТ, смесь пропана-бутана техническую и пропан автомобильный марки ПА при соответствующих конструктивных изменениях газового оборудования и его настроек. Высокотемпературные продукты сгорания газа проходят внутри теплоизлучающих труб, разогревая их до 650 °С. Нагретые трубы излучают тепло в длинноволновой части инфракрасного спектра, которое направляется рефлектором в рабочую зону. Нагреватели могут работать индивидуально с помощью локальной системы управления. Для большей эффективности и снижения затрат все нагреватели могут быть связаны в единую систему с компьютерным управлением температурным режимом, причем каждый нагреватель может иметь индивидуальные настройки. Такая система разработана и внедрена на нашем предприятии.
Подключение нагревателей к газовой магистрали в предусмотренных проектом местах осуществляется с помощью гибких газовых шлангов. Необходимость отвода продуктов горения газа также определяется проектом. Нагреватели устанавливаются на несущих частях потолка, стен с помощью кронштейнов. Возможна установка под углом к обогреваемой поверхности. Каждый нагреватель оснащен индикаторами работы и системой защиты. За работой «следят» специальные датчики: температуры и загазованности, которые в случае нештатной ситуации дают сигнал автоматике на отключение.
Информация о работе всех нагревателей отображается на мониторе центрального компьютера и управляется одним оператором. Интерфейс программного обеспечения позволяет в наглядном виде контролировать все показатели, задавать режимы работы, вести историю, отслеживать и анализировать все аспекты работы системы. Также управлять работой нагревателей можно с помощью щита управления, которые располагаются в обогреваемом помещении в соответствии с проектом.
Каковы преимущества данной системы?
Их довольно много, перечислим некоторые из них, которые мы реально ощущаем исходя из имеющегося опыта эксплуатации. Во-первых, быстрое, в течение 1-2 часов достижение требуемой в рабочей зоне температуры, ведь греется не воздух, а поверхности. Во – вторых, возможность селективного нагрева помещений и рабочих зон внутри его, что может играть ключевую роль при обеспечении микроклимата различных технологических процессов. Есть возможность установить различные режимы обогрева в зависимости от дней недели – выходные дни, рабочие дни, дежурный режим. В-третьих, отсутствие аварийных ситуаций, связанных с «разморозкой» системы. Прошедшая зима продемонстрировала это преимущество в полной мере. В-четвертых, автоматическое поддержание заданной температуры и возможность полной автоматизации процесса эксплуатации ГСЛО. Точность поддержания температуры в рабочей зоне помещения составляет ±1°С. Показатель, недостижимый при традиционной водяной (паровой) системе обогрева. В-пятых, отсутствие «эффекта взметания» пыли существенно снижает уровень заболеваемости работников и сокращает потери рабочего времени из-за болезни. Кроме того, в условиях нашего климата с повышенной влажностью, эксплуатация ГСЛО позволяет обеспечить необходимый микроклимат в помещении.
За счет чего достигается экономия при внедрении ГСЛО?
Затраты на разработку проекта, закупку оборудования, монтаж и ввод в эксплуатацию зависят в первую очередь от масштабов поставленных задач, а именно: каковы размеры помещения, использованный при строительстве материал, расстояние до газовой магистрали, территориальную удаленность помещений друг от друга и другие характеристики объекта. Эффективность работы ГСЛО и получаемая при этом экономия определяется следующими факторами: во-первых, более высокий кпд (более чем в 2 раза) системы по сравнению с традиционными, который обусловлен физикой процесса нагрева. Практически нет потерь на «транспортировку» тепла до потребителя. Во-вторых, низкие эксплуатационные расходы, так как отсутствуют теплотрассы, радиаторы отопления. Соответственно, количество обслуживающего персонала снижается в разы. Для примера, на нашем предприятии, численность отдела главного энергетика сократилась на 9 человек. В-третьих, малая инерционность ГСЛО позволяет очень гибко подходить к обеспечению теплового режима на протяжении рабочей недели: уменьшать температуру до минимально допустимой вне рабочей смены (ночь, выходные, праздники) и восстанавливать температуру в помещении в течение короткого времени без потери ощущения комфорта. При традиционной системе отопления это практически невозможно. В-четвертых, сама ГСЛО имеет очень экономичные показатели расхода газа, позволяющие резко сократить общий объем потребления этого энергоносителя.
Каков эффект от внедрения ГСЛО на предприятии?
Помимо вышеперечисленных преимуществ, эффективность использования ГСЛО характеризуется следующими цифрами: расход газа сократился в два раза, потребление воды сократилось на 35,4%, вывод из эксплуатации старой котельной сразу дал 10%-ую экономию электроэнергии. Суммарные эксплуатационные затраты на систему отопления по итогам отопительного сезона года сократились более чем в 2 раза. Согласитесь, цифры внушительные.
Как начать внедрение ГСЛО?
Для начала необходимо провести анализ возможности использования ГСЛО на Вашем предприятии, затем выполнить тепловые расчеты и расчет экономической эффективности от использования данной системы. Данные работы мы выполняем бесплатно. Далее сопоставляются затраты на внедрение с получаемой экономией. Полученные результаты будут являться основой для принятия решения о начале работ по проектированию необходимых газовых сетей и объектных привязок компонентов системы (нагревателей, датчиков, щитов управления). После поставки необходимого оборудования специалисты нашего предприятия осуществят монтаж и пуско-наладочные работы, проведут обучение персонала. Оказываем услуги по технической поддержке, сервисному обслуживанию и поставке запчастей. Мы готовы показать действующую на нашем предприятии систему ГСЛО заинтересованным лицам, ответим на интересующие вопросы. Контактный телефон 629 089. Обращайтесь!
23 апреля 2010 г.
