mgr inż. Wojciech Halkiewicz Gospodarka energetyczna sprężonym powietrzem"

Transkrypt

1 mgr inż. Wojciech Halkiewicz Gospodarka energetyczna sprężonym powietrzem" Seminarium Optymalizacja zużycia energii w zakładach przemysłowych Gdańsk

2 CO TO JEST GOSPODARKA ENERGETYCZNA SPRĘŻONYM POWIETRZEM? Czy wiesz jaki jest Wasz wskaźnik [kwh/m 3 ] i ile kosztuje u Was 1 m 3 powietrza? Jaki jest zakres regulacji ciśnienia, jakie są spadki na instalacji? Czy wycieki są u Was pod kontrola i jakiej są wielkości? Ile kwh energii zużywane jest na sprężone powietrze na 1 tonę produktu, ile powietrza zużywa się na 1 tonę produktu? Czy to jest monitorowane?

3 KRÓTKO O WSKAŹNIKACH 1 bar ciśnienia wymaga ~7% mocy sprężarki 1 bar za wysokie ciśnienie zwiększa wycieki o 13 % Średnia wielkość wycieków, to 30% powietrza produkowanego Zalecana prędkość w rurociągu 5-10 m/s Pobór energii do produkcji, to ~0,111 kwh/m 3

4 O NAS Jesteśmy niezależną od koncernów sprężarkowych grupą specjalistów zajmujących się generowaniem oszczędności w systemach sprężonego powietrza. Szczycimy się ponad 20 letnim doświadczeniem w branży sprężonego powietrza. Wiarygodny i precyzyjny pomiar jest podstawą naszej pracy. Nie da się bowiem poprawić procesu, którego nie można zmierzyć.

5 POMIARY PODSATWOWE DLA PROWADZENIA GOSPODARKI ENERGETYCZNEJ SPRĘŻONYM POWIETRZEM Pomiar przepływu sprężonego powietrza Jego ciśnienia i strat ciśnienia na sieci Mocy pobieranej przez sprężarki Opcjonalnie - ciśnieniowego punktu rosy Oczekiwane wskaźniki do monitoringu, to: [kwh/m 3 ]; [zł/m 3 ]; p; Δp; wielkość wycieków, punkt rosy

6 CZYNNOŚCI RUTYNOWE OBSŁUGOWE SYSTEMU Detekcja ultradźwiękowa wycieków 1-2 razy w roku Kalibracja urządzeń pomiarowych lub audyty weryfikacyjne Monitoring oraz nadrzędne sterowanie Systematyczne obserwowanie trendów

7 POMIAR PRZEPŁYWU, CIŚNIENIA ORAZ MOCY Jakie jest faktyczne zapotrzebowanie zakładu na sprężone powietrze i jak kształtuje się zmiana zapotrzebowania w czasie? Jak stabilne jest ciśnienie i jakie są jego spadki na rurociągach? Czy wycieki znajdują się w akceptowalnym zakresie? Jakie powinny być optymalne parametry zainstalowanych sprężarek?

8 POMIAR PRZEPŁYWU, CIŚNIENIA ORAZ TEMPERATURY Precyzyjne pomiary z dużą dokładnością w całym zakresie pomiarowym, kalibrowane na sprężonym powietrzu, z wyjściem RS485 (odczyt 3 parametrów z 1 urządzenia). Możliwe do montażu i demontażu (kalibracja i czyszczenie) - także pod ciśnieniem bezinwazyjnie. Możliwość łatwego wyprowadzenia lub zapisów danych na potrzeby analiz raportów i monitoringu. Uwaga! Inne urządzenia do pomiaru powietrza mokrego i suchego!

9 POMIAR PRZEPŁYWU, CIŚNIENIA ORAZ MOCY Pomiar przepływu powietrza mokrego (za sprężarkami) połączony z pomiarem mocy sprężarek jest jedynym źródłem faktycznej wiedzy na temat efektywności sprężarek. Znajomość faktycznego kosztu wyprodukowania 1m 3 sprężonego powietrza jest podstawą prowadzenia gospodarki sprężonym powietrzem. Odpowiednie oprogramowanie umożliwia analitykę przebiegu zmienności strumienia powietrza, symulację i dobór właściwych sprężarek i ich systemów sterowania lub ich wyłączanie gdy nie są potrzebne.

10 POMIAR PRZEPŁYWU, CIŚNIENIA ORAZ TEMPERATURY DOBRY POMIAR TO NIE TYLKO DOBRY SPRZĘT ALE PRZEDE WSZYTKIM WIEDZA, CO GDZIE I JAK MIERZYĆ ORAZ JAK ZINTERPRETOWAĆ WYNIK.

11 OPROGRAMOWANIE I WYNIKI POMIARÓW Kalkulacja potencjału oszczędności energii i pieniędzy

12 OPROGRAMOWANIE I WYNIKI POMIARÓW Możliwość pomiaru i analizy: - kilku sprężarkowni jednocześnie -przepływu powietrza - ciśnienia, spadków ciśnień - temperatury powietrza sprężonego, powietrza w sprężarkowni, powietrza zasysanego, etc. - temperatury ciśnieniowego punktu rosy - mocy elektrycznej na sprężarkach

13 OPROGRAMOWANIE I WYNIKI POMIARÓW Ustawienie parametrów na loggerach wykonywane jest zdalnie. Potem należy już tylko zainstalować je na instalacji i przycisnąć przycisk START. Efektem jest możliwość pełnej analityki mierzonych parametrów podczas pomiaru wg tej samej podstawy czasu.

14 DETEKCJA ULTRADŹWIĘKOWA Ultradźwiękowa detekcja wycieków pozwala na jednoznaczne zlokalizowanie punktów nieszczelności, a posiadane przez nas oprogramowanie umożliwia szczegółowe wyliczenie kosztów ponoszonych z tytułu konkretnego wycieku. Obliczamy również emisję gazów cieplarnianych związaną z produkcją traconej energii elektrycznej.

15 DETEKCJA ULTRADŹWIĘKOWA Usuwanie wycieków jest najistotniejszym elementem generowania oszczędności w systemach sprężonego powietrza. Aby umożliwić skuteczną eliminację nieszczelności, w oparciu o wyniki należy przygotować czytelny i jednoznaczny raport wraz z analizą.

16 MONITORING I NADRZĘDNE STEROWANIE Posiadanie zdalnego monitoringu stanowi solidną podstawę do prowadzenia gospodarki energetycznej sprężonym powietrzem, a także do negocjacji lepszych stawek za obsługę serwisową. Diagnostyka sieci sprężonego powietrza ułatwia i zwiększa efektywność pracy służb utrzymania ruchu.

17 MONITORING I NADRZĘDNE STEROWANIE 100% 10% koszty serwisu 20% koszty zakupu 80% 2 40% 70% koszty energii elektrycznej 20% 0% 0% 1 100% TRYB ENERGETYCZNY - realizuje rotację pracy sprężarek w trybie optymalizującym zużycie energii. Tryb zalecany przy współpracy sprężarek o różnych wydajnościach. Sterownik dokonując odpowiednich przeliczeń, włącza i wyłącza sprężarki w takiej kolejności, która zapewnia w danym momencie najniższy pobór energii niezbędny do utrzymania w sieci zadanego ciśnienia. Dodatkowo, uaktywniony tryb rotacji czasowej zapewnia równe wykorzystanie sprężarek o takiej samej wydajności.

18 MONITORING I NADRZĘDNE STEROWANIE Układy sterownia pracą sprężarek Nadzór nad praca urządzeń uzdatniania sprężonego powietrza oraz urządzeń peryferyjnych Wizualizacja (raporty, wykresy, podsumowania, monitoring)

19 Nr 1 90 kw - 10bar (1997) Nr2 132kW- 10 bar (1999) Nr 3 90 kw- 10 bar (2003) SUMARYCZNIE Ilość godzin pracy łącznie [h]na dzień Moc elektryczna pod obciążeniem łącznie z wentylatorem [kw] 99,04 143,01 95,8 337,85 Ilość godzin pracy na biegu luzem [h] Moc elektryczna na biegu luzem łącznie z wentylatorem [kw] 28,13 32,36 22,27 82,76 Ilość godzin pracy pod obciążeniem [h] Energia pobrana łącznie pod obciążeniem [kwh] Energia pobrana łącznie na biegu luzem [kwh] Energia elektryczna pobrana przez sprężarkę w jej życiu [kwh] Stawka za 1 kwh [zł] 0,33 0,33 0,33 0,33 Łączny koszt energii w życiu sprężarki [zł] , , ,8 Koszty zakupu [zł] Koszty serwisu [zł] Wydajność sprężarki [m 3 /h] Ilość powietrza wyprodukowana w życiu sprężarki [m 3 ] Jednostkowy wskaźnik poboru energii [kwh/m 3 ] 0,130 0,118 0,119 0,122 Łączny koszt produkcji powietrza [zł] , , ,8 Jednostkowy koszt produkcji 1 m3 powietrza [zł/m 3 ] 0,047 0,043 0,046 0,044 Średnia ilość godzin pracy pod obciążeniem rocznie 4115, , , ,14 Średnia ilość godzin pracy rocznie 4500, , , ,49 Średnio-roczny koszt produkcji powietrza , , , ,49 Potencjał oszczędności - rocznie z centralnego sterowania - przy histerezie regulacji 0,5 bar Potencjał oszczędności - z wycieków ograniczonych o połowę RAZEM zł zł około ,-zł na rok

20 MONITORING I NADRZĘDNE STEROWANIE Monitoring to nie tylko wgląd w wyniki pomiarów w czasie rzeczywistym ale także możliwość przygotowywania raportów oraz zestawień obejmujących dłuższy okres czasu. Bądź świadom tendencji wzrostu bądź spadku zapotrzebowania określonych wydziałów oraz całego zakładu. Szybko i precyzyjnie sporządzaj dokumentację niezbędną do planowania inwestycji lub kalkulacji kosztów produkcji.

21 EKSPERTA MOGĄCEGO ZWERYFIKOWAĆ I UMOŻLIWIĆ MONITORING EFEKTYWNOŚCI SYSTEMÓW

22 MONITORING I NADRZĘDNE STEROWANIE Obecnie produkowane systemy monitoringu są wstanie uwzględnić dane z bardzo wielu różnych czujników rozmieszczonych na całej rozciągłości sieci sprężonego powietrza

23 MONITORING I NADRZĘDNE STEROWANIE A następnie przetworzyć je wszystkie do postaci zbiorczych wykresów bądź symulacji poddających się łatwej analizie. Możliwy jest nawet zdalny podgląd procesów zachodzących w sieci sprężonego powietrza przez Internet.

24 PODSUMOWANIE Ostatnie dwadzieścia lat nie przyniosło zasadniczych zmian w sposobie konstruowania sprężarek. Powstała natomiast możliwość prowadzenia DOSTĘPNYCH CENOWO rzetelnych pomiarów i wszechstronnej analizy danych. W konsekwencji produkcja, akumulacja, dystrybucja i zużycie sprężonego powietrza stały się procesami, którymi da się zarządzać.

25 PODSUMOWANIE Niezależni eksperci to dziś grupka pionierów promujących podejście do sprężonego powietrza jako do medium energetycznego, a nie tylko gazu atmosferycznego. Działania ekspertów umożliwiły ich partnerom uzyskanie oszczędności liczonych w milionach złotych.

26 PODSUMOWANIE

27 PODSUMOWANIE Pozostajemy do Państwa dyspozycji: mgr inż. Wojciech Halkiewicz Tel ;

28 Systemy sprężonego powietrza w Unii Europejskiej, Raport końcowy, Październik 2000, ISBN Jak oszczędzać energię w systemach sprężonego powietrza Wojciech Halkiewicz, Fundacja na Recz Efektywnego Wykorzystania Energii, Katowice Materiały informacyjne Gardner Denver Materiały informacyjne, obliczenia i analizy będące własnością Vector Sp. z o.o. Materiały będące własnością Biuletyny BCAS