Энергосберегающие технологии Kontar

80 лет успешной работы

АВТОМАТИЗАЦИЯ ДЛЯ

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В

СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Актуальность

Рост цен на энергоресурсы

Завышенные нормативы потребления энергоресурсов

Нерациональное расходование ресурсов

Необходимость контроля качества потребляемых ресурсов

Требования федерального законодательства (ФЗ №261)

Рост тарифов на энергоресурсы по данным Минэкономразвития

Нормативная база для энергосбережения

Федеральный закон от 23.11.2009 N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о

повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в

отдельные законодательные акты Российской Федерации"

Распоряжение Правительства РФ от 01.12.2009 N 1830-р "Об утверждении

плана мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической

эффективности в Российской Федерации»

Правила учета тепловой энергии (утв. Минтопэнерго РФ 12.09.1995 N Вк-

4936)

Федеральный закон № 185 «О фонде содействия реформированию ЖКХ»

Приказ Министерства регионального развития РФ от 28 мая 2010 г. № 262

«О требованиях энергетической эффективности зданий, строений,

сооружений»

Экономические эффекты

Снижение прямых затрат:

На 15% за счет урегулирования договорных отношений

До 10 %, устранив человеческий фактор при снятии показаний

с приборов учета

До 20 %, при осуществлении мониторинга показаний с

приборов учета в автоматическом режиме

После внедрения автоматических систем коммерческого учета

энергоресурсов(АСКУЭ) удается добиться сокращения прямых и

косвенных затрат.

Прямые эффекты от внедрения АСКУ электроэнергии

Исключение штрафных санкций за превышение лимитов мощности и электроэнергии

Определение наиболее выгодных тарифов и переход к этим тарифам

Перераспределение работы энергоемкого оборудования в более дешевую тарифную зону

Выявление неэффективного использования энергоемкого оборудования


Прямые эффекты от внедрения АСКУ газа

Оплата по реальной величине потребления, а не по нормативу

Своевременное обнаружение и регистрация случаев нарушения дисциплины потребления

газа (переборов/недоборов)

Контроль соблюдения поставщиком газа договорных условий, прежде всего – поддержание

давления газа на уровне договорных значений

Оперативное обнаружение потерь газа

(разбалансов)


Мировое потребление газа увеличится более чем в полтора раза к 2035 году (по данным Международного энергетического агентства).

Прямые эффекты от внедрения АСКУ водопровода и канализации

Оплата по реальной величине сброса, а не по нормативу

Выявление потерь в водопроводных сетях

Выявление сброса ливневых стоков, дренажных и талых вод

Влияние на определение тарифов на централизованную подачу питьевой воды и на

прием сточных вод

Результат: экономия до 20% средств за счет того, что ставки платы в пределах лимитов

сброса пятикратно превышают ставки платы в пределах допустимых нормативов

сброса

Срок окупаемости затрат на создание узла учета, как правило, составляет около 2-х

месяцев


Прямые эффекты от внедрения АСКУ тепловой энергии

Определение периодов отсутствия холодной \ горячей воды и расчет штрафных санкций

за непоставку.

Определение периодов поставки некачественной горячей воды в системе ГВС.

Расчет штрафных санкций за поставку горячей воды при температуре ниже нормативной.

Определение периодов «недотопов» и «перетопов» в системе отопления

Вычисление продолжительности периодов соблюдения/нарушения температурных

графиков и вычисление объема некачественной тепловой энергии, поставленной в

систему отопления


Косвенные эффекты от внедрения АСКУЭ

Время реакции на нештатные ситуации

Сокращение ущерба от нештатных ситуаций

Уменьшение износа оборудования

Снижение эксплуатационных затрат за счет уменьшения численности персонала

Повышение надежности и безопасности системы

Уменьшение времени простоя технологического оборудования


1. Выдача энергоснабжающей организацией технических условий для

проектирования заказчику

2. Разработка проекта узла коммерческого учета

3. Согласование проекта (с заказчиком и поставщиком энергоресурса)

4. Страхование проекта

5. Выполнение проекта силами монтажно – наладочной

организации, членом СРО

6. Сдача узла коммерческого учета

7. Приемка узла в Ростехнадзоре

Этапы создания узла коммерческого учета

Акта допуска в эксплуатацию узла учета

Стартовые ведомости учета параметров энергопотребления

Свидетельство о поверке узла учета с указанием наименований и заводских номеров

средств измерений, сроков текущей и следующей поверки каждого средства измерения

Итоговые документы для заказчика:

Системы автоматизации

К входам и выходам контроллеров

подключаются датчики и

исполнительные механизмы

Происходит обмен данными между

контроллерами и верхним уровнем по

каналам связи (локальной сети,

выделенной линии, GPRS, CDMA,

WiFi и др.)

В соответствии с алгоритмом

контроллера на его выходы подаются

сигналы, управляющие

исполнительными механизмами

Общее представление о системах автоматизации. Архитектура.

Этапы разработки системы

Выбор приборов учета

Выбор контроллеров

Составление схемы подключения приборов

Составление алгоритма работы контроллеров

Разработка схемы визуализации

Разработка системы автоматизации

Схема подключения приборов


Связь контроллеров с верхним

уровнем

Обмен данными между контроллерами

Подключение датчиков к контроллерам

Подключение исполнительных

устройств к контроллерам

Составление алгоритма работы контроллеров


Для программирования ПЛК используются стандартизированные языки МЭК (IEC)

стандарта IEC61131-3

Языки программирования для инженеров по автоматизации (графические)

LD — Язык релейных схем — самый распространённый язык для PLC

FBD — Язык функциональных блоков — 2-й по распространённости язык для PLC

SFC — Язык диаграмм состояний — используется

для программирования автоматов

Языки для программистов ПЛК (текстовые)

IL — Ассемблер

ST — Паскале-подобный язык

Разработка схемы визуализации


В редакторе схем создается схема визуализации объекта для диспетчеризации и управления. Схема создается с помощью конструктора, который содержит стандартные визуальные элементы.

Преимущества использования SCADA


Мониторинг объекта в реальном времени

Неограниченное количество точек диспетчеризации

Управление объектом через Интернет

Мгновенное извещение о возникновении нештатных ситуаций

Получение архивных данных

Построение графиков и диаграмм

Автоматическое создание отчетов – пользовательских и типовых

Создание расписания для изменения параметров

Защита информации при обмене данными

Шифрование

Firewall

Использование различных схем адресации

Защита паролем

Защита с помощью мастер-ключа контроллера

Методы обеспечения защиты информации

Диспетчеризация

Персонал с помощью технических средств контролирует обслуживаемые объекты.

Оперативные данные, поступающие с объектов, позволяют формировать очередь

аварийных работ.

На основе статистических данных о потреблении энергоресурсов и аварийности объектов

формируется очередь планово-предупредительного ремонта и изменения в режимах

эксплуатации оборудования объектов с целью достижения наилучшего энергосбережения

и минимального износа оборудования.

Подход ориентирован на централизованную вертикальную структуру службы сервиса.

Концепция Центрального диспетчерского пункта


Данный подход позволяет: существенно снизить численность персонала службы, тем самым обеспечить

лучшие условия для данного персонала, наряду с этим также повысить и требования к специалистам со стороны работодателя;

контролировать качество работы всех уровней службы сервиса, в частности избежать зависимости от персонала, когда объект несанкционированно и недокументированно модифицируется персоналом на местном уровне, при увольнении которого теряются все знания об объекте;

уменьшить время прохождения информационных сигналов о любых изменениях в системе объектов до принимающих решение служб, что сокращает время реакции на аварийные и иные ситуации;

значительно облегчить и уточнить комплексную оценку состояния системы объектов по сравнению с субъективной оценкой данного объекта на основании информации, стекающейся от распределенных по объектам отдельных служб.

Концепция Центрального диспетчерского пункта


КОНТАР СКАДА сервер

Руководитель службы/Технический директор

- Оценка технического состояния объектов- Оценка эффективности расхода энергоносителей

- Оценка эффективности работы служб- Оценка принимаемых мер для улучшения

показателей

- Количество аварийных объектов

- Данные об утечках- Данные о времени

проведения работ

- Планирование мероприятий планово предупредительного (ПП) и аварийного

ремонтов- Планирование мероприятий для

энергосбережения- Планирование кадровых изменений

- Суммарные данные об энергопотреблении

- Статистика аварий

- Анализ данных об отказах/авариях, времени локализации, данных о режимах потребления

- Формирование очереди ПП и аварийных ремонтов- Диспетчеризация объектов

- Оповещение аварийной бригады- анализ отказоустойчивости

- Данные об авариях- Мгновенные показатели

приборов учета- Ситуационные планы

- Оповещения об авариях

- Аварийный ремонт- Поиск и устранение утечек

- Отчет о причинах отказов оборудования- Подстройка режимов работы оборудования- Планово предупредительные ремонты

- Детализация аварийных объектов- Ссылки на документацию

- Данные об утечках

Оперативный диспетчер 7дх24чАналитический диспетчер 5дх8ч

Мобильная аварийная бригадаБригада Планово Предупредительных Работ

Информация с объектов

Главный инженерГлавный энергетик

Состав службы Задачи Информация

Организационная структура аварийносервисной службы


КОНТАР АРМ

КОНТАР SCADA

Интернет

Главный инженер

Диспетчеры

Руководитель предприятия

Наладчики

Локальная сеть

Техническая структура аварийносервисной службы

Пример реализованной структуры


Оборудование на объектах

Сервер аварийного диспетчера Сервер

Экран ПК диспетчераЭкран ПК удаленного клиента

Интернет

Клапана, задвижки...

Датчики температуры, давления, уровня...

Расходомеры

Оборудование на котельных

GPRS GSM модем

Беспроводная диспетчеризация

SCADA

Wi – Fi адаптерАРМ

АРМ

Internet

Internet

SMS - сообщения

Мобильныйдиспетчер

Примеры внедрения

Управление и диспетчеризация водомерного узла. (АБК площадью менее 20 000 м2)Для анализа режима потребления холодной воды на сервер каждые 10 минут передавались данные о мгновенном расходе холодной воды:

Красным цветом обозначен график мгновенного расхода холодной воды. Минимальный расход, характеризующий утечки, составляет 3,18 м3/ч. Ежемесячные утечки составляют: 3,18 м3/ч*24ч*29,4дня= 2 243,808 м3/мес. или ~ 2 243,808 м3/мес*26 руб/м3 = 58 339 руб/мес. Таким образом, при проведении необходимых ремонтных работ экономия составит примерно 50 000 руб/мес.(или 21%).После проведения ремонтных работ, минимальное значение мгновенного расхода приблизится к нулю. В процессе эксплуатации системы минимальное значение будет расти, при достижении рекомендуемых 10% будет необходимо выполнять новый ремонт.

28.1

2.07

04:

48

28.1

2.07

09:

36

28.1

2.07

14:

24

28.1

2.07

19:

12

29.1

2.07

00:

00

29.1

2.07

04:

4829

.12.

07 0

9:36

29.1

2.07

14:

24

29.1

2.07

19:

12

30.1

2.07

00:

00

30.1

2.07

04:

48

30.1

2.07

09:

36

30.1

2.07

14:

24

30.1

2.07

19:

12

31.1

2.07

00:

00

31.1

2.07

04:

48

31.1

2.07

09:

36

31.1

2.07

14:

24

31.1

2.07

19:

12

01.0

1.08

00:

0001

.01.

08 0

4:48

01.0

1.08

09:

36

01.0

1.08

14:

24

01.0

1.08

19:

12

02.0

1.08

00:

00

02.0

1.08

04:

48

02.0

1.08

09:

36

02.0

1.08

14:

24

02.0

1.08

19:

12

03.0

1.08

00:

00

03.0

1.08

04:

48

03.0

1.08

09:

36

03.0

1.08

14:

24

03.0

1.08

19:

12

04.0

1.08

00:

0004

.01.

08 0

4:48

04.0

1.08

09:

36

04.0

1.08

14:

24

04.0

1.08

19:

12

05.0

1.08

00:

00

05.0

1.08

04:

48

05.0

1.08

09:

36

05.0

1.08

14:

24

05.0

1.08

19:

12

06.0

1.08

00:

00

06.0

1.08

04:

48

06.0

1.08

09:

36

06.0

1.08

14:

24

06.0

1.08

19:

12

07.0

1.08

00:

0007

.01.

08 0

4:48

07.0

1.08

09:

36

07.0

1.08

14:

24

07.0

1.08

19:

12

08.0

1.08

00:

00

08.0

1.08

04:

48

08.0

1.08

09:

36

08.0

1.08

14:

24

08.0

1.08

19:

12

09.0

1.08

00:

00

09.0

1.08

04:

48

0

2468

101214

16

Начало принятия мер по устранению утечек

Примеры внедрения07

.01.0

8 1

9:1

2

08

.01.0

8 0

0:0

0

08

.01.0

8 0

4:4

8

08

.01.0

8 0

9:3

6

08

.01.0

8 1

4:2

4

08

.01.0

8 1

9:1

2

09

.01.0

8 0

0:0

0

09

.01.0

8 0

4:4

8

09

.01.0

8 0

9:3

6

09

.01.0

8 1

4:2

4

09

.01.0

8 1

9:1

2

10

.01.0

8 0

0:0

0

10

.01.0

8 0

4:4

8

10

.01.0

8 0

9:3

6

10

.01.0

8 1

4:2

4

10

.01.0

8 1

9:1

2

11

.01.0

8 0

0:0

0

11

.01.0

8 0

4:4

8

11

.01.0

8 0

9:3

6

11

.01.0

8 1

4:2

4

11

.01.0

8 1

9:1

2

12

.01.0

8 0

0:0

0

0

24

68

1012

14

Экономия 38% АВАРИЯ

07.0

2.0

8 0

9:3

6

07.0

2.0

8 1

9:1

2

08.0

2.0

8 0

4:4

8

08.0

2.0

8 1

4:2

4

09.0

2.0

8 0

0:0

0

09.0

2.0

8 0

9:3

6

09.0

2.0

8 1

9:1

2

10.0

2.0

8 0

4:4

8

10.0

2.0

8 1

4:2

4

11.0

2.0

8 0

0:0

0

11.0

2.0

8 0

9:3

6

11.0

2.0

8 1

9:1

2

12.0

2.0

8 0

4:4

8

12.0

2.0

8 1

4:2

4

13.0

2.0

8 0

0:0

0

13.0

2.0

8 0

9:3

6

13.0

2.0

8 1

9:1

2

14.0

2.0

8 0

4:4

8

14.0

2.0

8 1

4:2

4

15.0

2.0

8 0

0:0

0

15.0

2.0

8 0

9:3

6

15.0

2.0

8 1

9:1

2

16.0

2.0

8 0

4:4

8

16.0

2.0

8 1

4:2

4

17.0

2.0

8 0

0:0

0

17.0

2.0

8 0

9:3

6

17.0

2.0

8 1

9:1

2

18.0

2.0

8 0

4:4

8

18.0

2.0

8 1

4:2

4

0

2

4

6

8

10

12

P_Меркурий230(1)

P3_Меркурий230(1)

P2_Меркурий230(1)P1_Меркурий230(1)

перерасход 10%

Управление и диспетчеризация системы освещения. (34 фонаря наружного освещения)

Для анализа режима потребления электроэнергии на сервер каждые 10 минут передавались данные о мгновенном потреблении электроэнергии (в кВт):

Из графика видно, 11.01 ночью потребление электроэнергии выросло с 7 кВт до 13 кВт. Бригадой электриков было произведено обследование объекта, в ходе которого выяснилось, что один из дросселей был неисправен, что привело к утечке электроэнергии через металлическую опору. Возможно, при несвоевременной реакции это могло бы привести к случайному поражению человека электрическим током. Если использовать отключение по графику, ЭКОНОМИЯ составит 38%.

График с аналогичной системы освещения, данные о мгновенном потреблении электроэнергии (в кВт):

Из графика видно, что с 08.02 на графике мгновенного потребления электроэнергии (синий график — суммарное потребление электроэнергии по 3 фазам) появились всплески. Бригадой электриков было произведено обследование объекта, в ходе которого выяснилось, что возмущения на графике связаны с неисправным оборудованием.


Управление и диспетчеризация индивидуального теплового пункта жилого дома.

11.0

2.08

09:

3611

.02.

08 1

9:12

12.0

2.08

04:

4812

.02.

08 1

4:24

13.0

2.08

00:

0013

.02.

08 0

9:36

13.0

2.08

19:

1214

.02.

08 0

4:48

14.0

2.08

14:

2415

.02.

08 0

0:00

15.0

2.08

09:

3615

.02.

08 1

9:12

16.0

2.08

04:

4816

.02.

08 1

4:24

17.0

2.08

00:

0017

.02.

08 0

9:36

17.0

2.08

19:

1218

.02.

08 0

4:48

18.0

2.08

14:

2419

.02.

08 0

0:00

19.0

2.08

09:

3619

.02.

08 1

9:12

20.0

2.08

04:

4820

.02.

08 1

4:24

21.0

2.08

00:

0021

.02.

08 0

9:36

21.0

2.08

19:

1222

.02.

08 0

4:48

22.0

2.08

14:

2423

.02.

08 0

0:00

23.0

2.08

09:

3623

.02.

08 1

9:12

24.0

2.08

04:

4824

.02.

08 1

4:24

25.0

2.08

00:

0025

.02.

08 0

9:36

25.0

2.08

19:

1226

.02.

08 0

4:48

26.0

2.08

14:

2427

.02.

08 0

0:00

27.0

2.08

09:

3627

.02.

08 1

9:12

28.0

2.08

04:

4828

.02.

08 1

4:24

29.0

2.08

00:

0029

.02.

08 0

9:36

29.0

2.08

19:

1201

.03.

08 0

4:48

01.0

3.08

14:

2402

.03.

08 0

0:00

02.0

3.08

09:

3602

.03.

08 1

9:12

03.0

3.08

04:

4803

.03.

08 1

4:24

04.0

3.08

00:

0004

.03.

08 0

9:36

04.0

3.08

19:

1205

.03.

08 0

4:48

05.0

3.08

14:

2406

.03.

08 0

0:00

06.0

3.08

09:

3606

.03.

08 1

9:12

-20

0

20

40

60

80График зависимости Т подачи отопления от Т наружного воздуха (в 0С).

Т подачи теплоносителя в систему отопления без регулирования

Т подачи теплоносителя в систему отопления с погодозависимым регулированием

Т улицы

Одной из задач объекта было достижение максимального энергосбережения системы отопления. Для этого был смонтирован АИТП и в течение месяца за несколько итераций подбирался оптимальный температурный график. В результате температурный график был снижен на 15 0С относительно начальных настроек , что позволило достичь экономии в 37%

При повышении Т улицы понижается Т подачи теплоносителя


Управление и диспетчеризация сети блокмодульных котельных.

Целью построения диспетчерской было сокращение численности диспетчерской службы и возможность получения параметров, характеризующих выполнения технологического процесса. До внедрения системы на 1-2 котельные приходилось нанимать штат аварийных диспетчеров 4 человека, которые посменно выполняли обход котельных каждые 2 часа. Сейчас на все котельные одна бригада диспетчеров. Это позволило существенно снизить затраты на обслуживание объектов.

Система диспетчеризации сети блокмодульных котельных «ЗАО Теплогарант», входящая в холдинг ЛЕНСПЕЦСМУ.

Technology

Энергосберегающие технологии Kontar