22 | 08 | 2019

Програма дисципліни «Основи енергозбереження»

Тема: Використання електроспоживачів. Робота нагрівних пристроїв і котелень.

План:

1. Використання електрспоживачів.

2. Розрахунок вибору електроспоживачів.

3. Робота нагрівних пристроїв і котелень

Література:1. Корабльов А. Д ст. 63-77

1.Використовування електроспоживачів.

Основними електроприймачами сільськогосподарського виробництва, при експлуатації яких проводять заходи щодо економії енергії, є прилади електричного освітлення і електроприводи машин.

При експлуатації приладів освітлення витрату електроенергії можна понизити, наприклад, за рахунок постійного очищення від бруду світлових отворів приміщень, освітлювальної арматури, білення стель і своєчасного відключення приладів освітлення.

Забруднення світильників речовинами, що знаходяться в повітрі (пил, бруд, конденсат пари і газів), приводить до різкого зниження їх КПД і зміни сили світла. В запорошених і брудних приміщеннях освітленість в 8—10 разів нижче. Через забруднення світильників доводиться встановлювати лампи підвищеної потужності або збільшувати їх число, а значить, перевитрачати електроенергію. Тому постійна підтримка світильників в належній чистоті має величезне значення для раціонального використання електроенергії в електроосвітлювальних установках.

В сільськогосподарському виробництві багато чоботів виконуються періодично. В той же час електричне освітлення робочих місць часто не виключається в проміжки часу між технологічними операціями, а іноді і за відсутності робочого персоналу. Тому один із заходів економії енергії — відключення електроосвітлення або зниження освітленості в періоди між роботами. Для цього можуть; бути були введені автоматичні пристрої.

В протяжних сільських електричних сітях при зміні навантаження часто виникають коливання напруги. На кінцях ліній воно іноді падає нижче за допустиме значення. Зниження напруги на 1 % викликає зменшення світлового потоку ламп розжарювання на 3...4 %, люмінесцентних—на 1,5 і ДРЛ — на 2,2 %. Щоб забезпечити необхідну освітленість в період зниження напруги в сіті, часто завищують потужність ламп в порівнянні з розрахунковою, що приводить до перевитрати електроенергії.

Для усунення впливу коливань напруги на ефективність освітлювальної установки застосовують компенсуючі або вольтодобавочні пристрої, що включаються строго по добовому графіку. Останнім часом для стабілізації напруги в освітлювальних установках використовують автоматичні регулятори.

Велике значення для економії електроенергії має виконання таких вимог організаційного характеру, як своєчасне очищення стекол в світлових отворах, прибирання снігу з світлових ліхтарів, дотримання чистоти стін і стель приміщень, їх, забарвлення в світлі тони.

Найбільше поширені самі експлуатаційні способи зниження витрати електроенергії на освітлення.

2.Розрахунок вибору електроспоживачів.

Конкретну величину очікуваної економії електроенергії (кВт·ч/год) від реалізації заходів можна розрахувати по формулі:

 

Де ∆Рос—зниження потужності освітлювальних установок, кВт;

Tос — річна тривалість роботи освітлювальних установок, ч/год;

Рос — потужність освітлювальних установок (до реалізації енергозберігаючих пропозицій), кВт;

∆tос — зменшення річної тривалості роботи освітлювальних установок. ч/год.

Електропривод в сільському господарстві переважно використовують для насосних установок, пристроїв роздачі кормів і видалення гною, вентиляції, машин доїння, кормоприготування і ін.

Всі сільськогосподарські машини, обладнані електроприводом, мають наступні режими роботи: з рівномірним навантаженням; з нерівномірним навантаженням; періоди роботи чергують з періодами; холостого ходу. Для кожного з цих режимів розроблені відповідні заходи щодо економії енергії.

Прикладом рівномірного навантаження є робота! вентиляторів і насосів. Для них рекомендується підвищення на 20...25 % номінальної потужності електродвигунів в порівнянні з фактичним навантаженням робочого механізму. Додаткова вартість двигуна більшої потужності відносно невелика. В той же час він є більш надійним і довговічним. Це забезпечується за рахунок відсутності перевантажень які виникли б у двигунів без запасу потужності при пониженні напруги що часто трапляється в сільських сітях. Двигун підвищеної потужності має менші втрати енергії.

Приклад. Навантаження вентилятора незмінне і складає 7 кВт. Вимагається визначити, який з двох асинхронних двигунів — з номінальною потужністю 7,5 або 10 кВт — більш економічний.

Рішення. Втрати активної потужності можна визначити по формулі:

 

Де Р і η— навантаження і відповідне їй значення КПД електродвигуна. Для двигуна 7,5кВт η=87 %, а 10 кВт—88%

 

В цьому випадку це є електродвигун більшої потужності має менші втрати енергії.

В сільському господарстві багато двигунів, які слабо завантажені. У ряді випадків їх навантаження не перевищує 50...60%. Такі електродвигуни вигідніше замінити на менш могутні. Одержуване в цьому випадку зниження втрат електроенергії компенсує; навіть витрати, пов'язані із заміною двигунів.

При нерівномірному навантаженні устаткування вибирають потужність двигуна, близьку до максимального розрахункового навантаження. Це найбільш поширене в практиці рішення по вибору електродвигунів, яке забезпечує економне використовування електроенергії.

Проте в тих випадках, коли пік навантаження перевищує приблизно в 2 рази її величину в період мінімуму, доцільно застосувати спеціальні прийоми зниження втрат електроенергії. Одним з таких прийомів є перемикання обмоток асинхронного електродвигуна з „трикутника” на „зірку” в періоди його недовантаження, тоді втрати електроенергії зменшуються приблизно в 1,5 рази. Це пояснюється тим що при перемиканні обмоток двигуна з „трикутника” на „зірку” напруга кожній фази знижується в 1,73 рази, відповідно знижуються реактивне навантаження (підвищення cos φ) і втрати активної потужності. Проте для виконання таких перемикань необхідно, щоб обмотки асинхронних двигунів були розраховані на лінійну напругу (380 В). Для перемикання рекомендується використовувати автоматичні пристрої.

Деякі види устаткування працюють із значними періодами холостого ходу. Втрати електроенергії на холостий хід іноді досягають 15...20 % загальної її кількості, що витрачається. Для усунення таких втрат треба своєчасно відключати електроживлення.

В тих випадках, коли машини працюють з частими періодами холостого ходу, що перевищують 10 з між окремими робочими операціями, наприклад подрібнювачі кормів з ручним завантаженням сировини, метало-ріжучі верстати майстерних і т. п. доцільно застосовувати автоматичні обмежувачі холостого ходу. Вони є автоматичними вимикачами, які відключають устаткування протягом 10 з, якщо його завантаження відповідає режиму холостого ходу. Такі обмежувачі дозволяють не тільки заощадити електроенергію, але і усунути аварійні ситуації у разі неуважності і недисциплінованості робітників, обслуговуючих устаткування.

Іншим прийомом економії електроенергії устаткуванням, що працює з частими пусками і короткочасними зупинками, є вживання багато-швидкісних електродвигунів. Такі електродвигуни забезпечують рекуперацію електроенергії за рахунок перемикання з підвищеної швидкості на знижену в період гальмування.

Втрати електроенергії можна понизити і за рахунок зниження реактивного навантаження двигунів. До недавнього часу унаслідок невеликої потужності сільськогосподарських об'єктів не уділялося необхідної уваги реактивному навантаженню двигунів.