CC BY
5в
естник АПК
Агроинженерия —— № 4(8), 2012 ■ ■
УДК 696.6:621.039.533.6
61
Логачева Е. А., Жданов В. Г.
Logacheva Е. А., Zhdanov V. G.
ОПЫТ СОЗДАНИЯ ЛАБОРАТОРИИ ЭНЕРГОАУДИТА НА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ СТАВРОПОЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА
EXPERIENCE OF THE ESTABLISHMENT OF ENERGY AUDIT LABORATORУ IN DEPARTMENT OF ELECTRIC POWER OF THE STAVROPOL STATE AGRARIAN UNIVERSITY
Описывается опыт создания измерительной энергети- The article presents the experience of establishment of
ческой лаборатории для проведения энергоаудита электро- measuring energetic laboratory for energy audit in Department энергетического факультета СтГАУ, которая может исполь- of Electric Power of SSAU that may be used educational pro-зоваться в учебном процессе. cess
Ключевые слова: энергосбережение, федеральный Keywords: energy efficiency, federal law, Agrarian Univer-
закон, аграрный университет, учебный процесс. sity, educational process
Логачева Елена Анатольевна -
кандидат технических наук,
доцент кафедры электроснабжения
и эксплуатации электрооборудования
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел.: 8-928-632-10-73
E-mail: elena.logacheva2010@yandex.ru
Жданов Валерий Георгиевич -
кандидат технических наук, доцент кафедры электроснабжения и эксплуатации электрооборудования Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8-928-306-90-26 E-mail: jdanov.valery@yandex.ru
Logacheva Elena Anatolyevna-
Ph. D. in Technical Sciences,
Docent of Department of Electricity Supply
and Use of Electrical Equipment
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: 8-928-632-10-73
E-mail: elena.logacheva2010@yandex.ru
Zhdanov Valery Georievich -
Ph. D. in Technical Sciences,
Docent of Department of Electricity Supply
and Use of Electrical Equipment
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: 8-928-306-90-26
E-mail: jdanov.valery@yandex.ru
Основные направления развития Российской Федерации - создание мощного экономического потенциала страны и подъем уровня жизни населения. Энергетика является основой экономики и существования современного государства. Ускорение социально-экономического развития напрямую зависит от количества производимой энергии. Перед топливноэнергетическим комплексом страны стоит сложнейшая задача обеспечения все возрастающей потребности общества в энергии в эпоху острого дефицита энергоносителей. Россия, являясь уникальнейшим государством, располагает третью запасов газа в мире, десятой частью мировых запасов нефти и пятой - угля. При этом энергоемкость валового продукта в нашей стране в два-три раза выше, чем в промышленно развитых странах. В расчете на единицу потребительских услуг потребляется в 3-4 раза больше энергии. В начале 1990-х на фоне резкого снижения производства
резко возросла энергоемкость национального дохода. Доля энергозатрат в себестоимости продукции и услуг составляет в среднем по промышленности 18 %, в сельском хозяйстве - 11 %, на транспорте - 17 % [1]. Представленные цифры свидетельствуют о глубочайшем энергетическом кризисе в стране.
Энергетический кризис формирует новое отношение к энергопотреблению в обществе. Одним из таких направлений является проведение энергетического обследования (энергоаудита). Энергоаудит можно назвать одним из важнейших механизмов осуществления программ энергосбережения. Энергоаудит - это проведение энергетического обследования предприятий, организаций, выполняемого независимой специализированной организацией, осуществляемого на основании требований закона 261-Ф3 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ».
62
Др Ставрополья
научно-практическии журнал
Целью энергетических обследований организаций и учреждений является оценка эффективности использования различных видов топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), вторичных энергоресурсов, функционирования отдельных групп оборудования либо отдельных показателей эффективности. На основе чего составляется программа по повышению эффективности использования ТЭР, снижению затрат на топливо- и энергообеспечение и внедрению энергосберегающих мероприятий.
Энергетические обследования направлены на решение следующих основных задач: получение объективных данных об объеме используемых энергетических ресурсов; определение показателей энергетической эффективности; определение потенциала энергосбережения; разработка перечня типовых мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности.
На электроэнергетическом факультете Ставропольского государственного аграрного университета создано малое предприятие ООО НПО «Энергетические технологии», являющееся членом НП «Межрегиональное объединение энергоаудиторов Северного Кавказа». Основной задачей измерительной энергетической лаборатории является проведение инструментальных обследований. Для чего разработаны методики измерений параметров систем энергоснабжения. Проводятся измерения состава и свойств отходящих газов топливопотребляющих установок и оценка их влияния на окружающую среду; измерение расхода энергоносителей и определение их электрических и теплотехнических параметров; измерение параметров систем энергоснабжения. По результатам обследований готовятся заключения и рекомендации. Результаты измерений могут выражаться в разработке нормативно-технических документов по вопросам обследований и измерения параметров систем энергоснабжения. В соответствии с основной задачей энергоаудита измерительная лаборатория выдает протоколы измерений [3].
Деятельность по проведению энергетического обследования могут осуществлять только лица, получившие на это право, в установленном государственными органами, ответственными за энергосбережение в РФ, порядке. С этой целью кандидаты технических наук И. В. Ата-нов, В. Г Жданов, А. Б. Ершов, И. К. Шарипов, М. А. Мельников прошли обучение в Ставропольском представительстве Московского института повышения квалификации руководящих работников и специалистов ТЭК России по программе «Проведение энергетических обследований с целью повышения энергетической эффективности и энергосбережения».
Энергоаудит в части инструментального обследования проводится с помощью стационарных и портативных приборов и оборудования. Лаборатория укомплектована современными измерительными приборами: комплект тепловизора testo 875-1, газоанализатор testo 340
стандартный трехсенсорный (02-CO+NO), многофункциональный измерительный прибор testo 435-4, ультразвуковой расходомер Portaflow 220 и др. Приборы имеют сертификат Госстандарта РФ и прошли проверку в установленном порядке. Помимо вывода показаний на дисплей, приборы имеют стандартный цифровой выход для подключения к регистрирующим устройствам, компьютерам и другим внешним устройствам, имеют автономное питание. Приборы компактные, имеют небольшой вес, позволяющий проводить обслуживание на объекте одним человеком.
В первую очередь, лаборатория предназначена для проведения энергоаудита структурных подразделений Ставропольского государственного аграрного университета. При обследовании корпусов СГАУ предложены к рассмотрению и внедрению следующие мероприятия и технические решения:
1. Внедрение автоматизированной информационно-измерительной системы контроля и учета электрической энергии (АСКУЭ). На сегодняшний день для учета расхода электрической энергии в вузе установлены электронные счетчики электрической энергии, которые можно использовать в составе автоматизированной системы учета электроэнергии. Для проведения планомерной работы по повышению эффективности использования электроэнергии планируется проведение работы по вводу автоматизированной системы технического учета электрической энергии. Для работы системы подразумевается установка системы учета на всех трансформаторных подстанциях университета, установка мини-контроллеров для сбора информации со счетчиков электрической энергии, которые позволят в дальнейшем осуществлять мониторинг параметров качества электрической энергии.
Организация автоматизированного технического учета позволит осуществлять анализ параметров режимов работы электрической сети университета, находить и устранять причины сверхнормативных потерь электроэнергии и осуществлять взвешенное планирование электропотребления. Кроме того, внедрение автоматизированной системы технического учета позволит обеспечить: единовременный автоматический сбор и обработку параметров электропотребления по всем структурным подразделениям университета; точность и надежность учета электроэнергии и мощности; автоматическое составление балансов электроэнергии, и на их основе - учет и анализ потерь электроэнергии; рациональное использование электроэнергии. АСКУЭ можно рассматривать как важнейший инструмент разработки и контроля эффективности мероприятий по энергосбережению. Практика применения АСКУЭ показывает, что внедрение автоматизированной системы учета потребления и мониторинга электроэнергии позволит в дальнейшем снижать электропотребление на 5-10 %.
в
естник АПК
Ставрополья
№ 4(8), 2012
Агроинженерия
63
2. В системах электроснабжения разработаны мероприятия по контролю качества электрической энергии - отклонению напряжения, колебанию напряжения, несинусоидальности напряжения, несимметрии напряжения. При обследовании электроустановок были определены коэффициенты загрузки электроприемников и силовых трансформаторов, установленных на трансформаторных подстанциях. При коэффициенте загрузки электроприемников менее 50 % установлена необходимость их замены на электроприемники меньшей мощности.
Проверка эксплуатационных режимов работы систем электроснабжения и теплоснабжения зданий осуществлялась тепловизором testo 875-1, который предназначен для бесконтактного определения и визуального представления распределения температуры по поверхностям. В университете прибор использовался для оценки энергоэффективности эксплуатационных режимов работы электрооборудования учебных корпусов. Анализ, обработка и архивирование изображений, записанных с использованием тепловизора testo, проводились при помощи программного обеспечения IRSoft. В программном обеспечении использовалась встроенная функция создания отчетов в виде термограмм. Термограмма работающего электродвигателя представлена на рисунке. Предложены мероприятия по замене осветительных установок на энергоэффективные. Расход электроэнергии по структурным подразделениям университета снижен на 10-15%.
Рисунок - Тепловой контроль режимов работы электродвигателя
3. Одним из важных мероприятий является организация приборного учета потребления тепловой энергии в учебных корпусах и зданиях университета. Из-за отсутствия технического приборного учета не представлялось возможным определить фактическое потребление тепловой энергии корпусами и зданиями вуза. Затруднено выполнение контроля за тепловым и гидравлическим режимами работы системы теплоснабжения, невозможно определить потребление горячей воды и количество тепловой энергии, используемой на ее приготовление.
В предложенном варианте целесообразно установить приборы технического расхода тепловой энергии учета на учебных корпусах и зданиях. Технический учет и регистрация потребления тепловой энергии позволили решить основную задачу - документирование параметров теплоносителя: массы, температуры, давления прямой и обратной воды. Практика внедрения приборов учета и регистрации потребления тепловой энергии показала, что за счет рационального пользования потребление тепловой энергии снижается на 5-10 %.
Для экономии тепловой энергии в результате снижения отопительной нагрузки в нерабочее время выходные и праздничные дни в учебных корпусах предлагается, по согласованию с руководством вуза, ввести график оптимальной тепловой нагрузки. После 18 часов в отдельных учебных корпусах целесообразно уменьшить отопительно-вентиляционную нагрузку до +14 оС. В сравнении с работой системы отопления в обычном режиме, т. е. при +18 оС в течение всего отопительного сезона (210 суток, или 5040 ч), разница оставляет 10 % от суммарного теплопотребления здания.
Проведенное обследование системы отопления показало, что в большинстве помещений учебных корпусов и зданий установлены приборы отопления старой конструкции (чугунные радиаторы), которые зачастую закрыты декоративными решетками, что приводит к уменьшению эффективности теплоотдачи. Предложено заменить декоративные решетки на более современные, установить индивидуальные регуляторы температуры (термостаты) на отопительных приборах и там, где есть возможность, заменить отопительные приборы устаревшей конструкции новыми с улучшенной теплоотдачей. Практика показывает, что проведение вышеуказанных мероприятий позволит повысить эффективность теплоотдачи отопительных приборов и позволит сэкономить до 10 % тепла на обогрев помещений.
В большинстве помещений учебных корпусов и зданий старой постройки установлены деревянные оконные блоки. Потери тепла через окна в учебных корпусах вследствие физической изношенности оконных рам составляют до 20 % от суммарных потерь тепла через ограждающие конструкции (стены, окна, двери и т. д.). Предложено осуществить замену старых оконных блоков на стеклопакеты с улучшенными теплоизолирующими свойствами. По расчетным данным, потери тепла в стеклопакетах примерно в 2 раза меньше.
Результаты внедрения данных мероприятий в одном из корпусов университета составили: экономия тепловой энергии в среднем на 16,5 %, электроэнергии на 20,4 %, воды на 19,7 % по сравнению с параметрами потребления энергоресурсов до реконструкции систем энергоснабжения здания.
Потенциал измерительной энергетической лаборатории велик и не ограничивается толь-
Ежеквартальный
64 научно-практический К Ставрополья
журнал
ко нуждами университета. В 2012 г. ООО НПО «Энергетические технологии» заключило коммерческие соглашения с рядом сельских школ, поселковых администраций, домов культуры в Петровском районе Ставропольского края. Цель обследования - проведение энергетического обследования объектов, которое ведется на основании представленных технических заданий учреждений и данных об использовании ими энергоносителей. Результатом обследований является оформление энергетического паспорта и разработка программы энергосберегающих мероприятий для повышения эффективности использования всех потребляемых ресурсов. Общая сметная стоимость работ по
указанным объектам составляет 800 тыс. рублей.
Особое значение имеет в этом плане использование альтернативных форм занятий в учебном процессе, с учетом индивидуализации и дифференциации [4]. Коллектив электроэнергетического факультета использует приборный потенциал лаборатории в учебном процессе [2, 5, 6]. Работать с новым оборудованием студенты начинают на лабораторных занятиях, используют в работе студенческих научных кружков. Студенты факультета привлечены к работе по составлению энергетических паспортов объектов университета. Лаборатория стала объектом для учебной и преддипломной практики.
Литература
1. Стоянов Н. И. Энергосбережения (Энергоаудит. Использование вторичных ресурсов и возобновляемых источников энергии) : монография. Ставрополь : Сев-КавГТУ, 2008. 162 с.
2. Трухачев В. И. СтГАУ: по пути инновационного развития // Высшее образование в России. 2009. С.20-28.
3. Жданов В. Г, Логачева Е. А. Цель и задачи создания измерительной энергетической лаборатории для проведения энергоаудита // Устойчивость, безопасность общества и экологическое образование в рамках проекта Tempus JPCR 159311/2009 (Ставрополь, апрель 2011 г.) : материалы Междунар. науч.-практ. конф. / СтГАУ Ставрополь, 2011. С.113-116.
4. Осыченко М. В. Гуманизация процесса физического воспитания в вузе: реалии и перспективы // Вестник АПК Ставрополья. 2012. № 5. С. 7-10.
5. Атанов И. В., Логачева Е. А., Жданов В. Г Энергоаудит проводят студенты // Сельский механизатор. 2011. № 12.
6. Логачева Е. А., Жданов В. Г. Опыт создания измерительной энергетической лаборатории для проведения энергоаудита электроэнергетическим факультетом СтГАУ // Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики : материалы Междунар. конф. / ТулГУ. Тула, 2011. Т. 2, 572 с. С. 470-473.
References
1. Stoyanov N. I. Energy Saving (Energy audit. Using recycled resources and renewable energy sources): monograph. Stavropol : NCSTU. 2008. 162 p.
2. Trukhachev V. I. SSAU: the path of innovation development // Higher education in Russia. 2009. P. 20-28.
3. Zhdanov V. G., Logacheva E. A. The purpose and objectives of creation of measuring energy laboratory for energy audit // Stability, security of the society and ecological education in the framework of the Tempus project JPCR 159311/2009 (Stavropol, April 2011) : proceedings of the International scientifically pract. conf. / SSAU. - Stavropol, 2011. P 113-116.
4. Osychenko M. V. Humanization of physical education at the university: Realities and prospects // Agricultural bulletin of Stavropol Region. 2012. № 5. C. 7-10.
5. Atanov I. V., Logacheva E. A., Zhdanov V. G. Energy audit carried out by students // Rural mechanic. 2011. № 12.
6. Logacheva E. A., Zhdanov V. G. Experience of creation of measuring energy laboratory for carrying out of energy audit the electric power faculty SSAU // Social, economic and environmental problems of the mining industry, construction and power engineering: proceedings of the International conference / TSU. Tula, 2011. V. 2, 572 p. P 470473.
