SOLARNI SISTEMI V INDUSTRIJI - Solar Process Heat · Uporabljena standardna metodologija in izvedene meritve kvvalitete elektri čne energije, pretov hladilne vode, pretokv hladilnega

Maribor, 25. februar 2010 1Projekt sofinancira Evropska komisija

SOLARNI SISTEMI V SOLARNI SISTEMI V SOLARNI SISTEMI V SOLARNI SISTEMI V

INDUSTRIJIINDUSTRIJIINDUSTRIJIINDUSTRIJI

dr. Vlasta KRMELJ, univ.dipl.indr. Vlasta KRMELJ, univ.dipl.indr. Vlasta KRMELJ, univ.dipl.indr. Vlasta KRMELJ, univ.dipl.inž....


SO PRO

• Solarni sistemi v industriji še nerazvito področje, tudi v Avstriji in Nemčiji

• Ponudniki solarnih sistemov in procesni tehnologi ne najdejo skupnega jezika

• Potencial obstaja


• O.Ö. Energiesparverband

• ESCAN a Spanish consulting company• The Energy Centre Ceske Budejovice (ECCB)

• GERTEC, engineering company in Essen, Dresden and Schönau

• SAENA regional energy agency of Saxony

• The Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE)


• Priprava strokovno tehničnih podlag za implementacijo solarnih sistemov

• Izvedba dveh solarnih sistemov v regiji


SO PRO v Mariboru

• Sodeluje Energap, Štajerska gospodarska zbornica, podjetje Weishaupt

• Podjetja v regiji – omejitev nizkotemperaturni procesi

• Izvedeni energetski pregledi, ki prvotno uporabljajo odpadno procesno topoloto


Energetski management v podjetju


Do leta 2020:

• znižati emisije toplogrednih plinov za 20 % glede na leto 1990

• doseči 20 % prihranka primarne energije, kar pomeni znižanje porabe energije na nivo iz leta 1990 in prihranek 60 milijard EUR letno

• povečati delež obnovljivih virov energije v primarni energetski bilanci na 20 %

• povečati delež biogoriv v prometu na 10 %

DOLGOROČNI CILJI EU-27 ZA TRAJNOSTNO RABO ENERGIJE


SLOVENIJASLOVENIJASLOVENIJASLOVENIJASLOVENIJASLOVENIJASLOVENIJASLOVENIJA

• Povečati delež OVE na 25%• Znižati rabo energije in povečati

energetsko učinkovitost za 1% letno v prihodnjih 9. letih

• Zmanjšati emisije CO2 za 20%• Potenciali za prihranke 17% v industriji,

22% gospodinjstva, 14% promet


Energijski potencialEnergijski potencialEnergijski potencialEnergijski potencial

Gospodarjenje z energijo



• Pregled nad rabo energije – viri, porabniki,spremljanje rabe

• Pregled nad stroški za energijo• Delež stroškov za energijo v celotni shemi

stroškov


• Analiza rabe energije – dnevno, tedensko, mesečno,letno

– primerjalno med internimi procesi– primerjavo v sektorju

• Preverjanje odstopanj, iskanje vzrokov• Nabor in vrednotenje ukrepov


• Ciljno spremljanje rabe energije:– merjenje,

– določevanje specifične rabe oziroma indikatorjev rabe (kWh na enoto)

– določanje ciljne rabe oziroma zmanjšane rabe– spremljanje odmikov od ciljne rabe

– ukrepanje


Prednosti

• Večji prihranki• Manjši proizvodni stroški• Boljše preventivno vzdrževanje• Boljša kvaliteta izdelkov• Pospešeno odpravljanje izgub

• Dobro gospodarjenje= nadzor nad rabo in energetski pregled

• Nabor ukrepov• Nadomeščanje fosilnih goriv z obnovljivimi


OVE

• Okoljska prednost• Finančna prednost• Tehnična pomoč• Finančna pomoč


17

LEA SPODNJE PODRAVJE PTUJ

ENERGETSKI PREGLEDI V INDUSTRIJI

Janez Petek

18

1. SPLOŠNO

Energetski pregled je osnovno orodje za ugotavljanje učinkovitosti :- Proizvodnje energije.- Distribucije energije.- Rabe energije.- Rekuperacije odpadne energije.- Možnosti rabe obnovljivih virov energije.

19

Na voljo imamo:- Orodja in metode za izvajanje energetskega pregleda.- Metodologije.- Merlino opremo.- Literaturo.- Know-how, znaje in- ZDRAVO PAMET.

20

NIKOLI NE SMEMO POZAB ITI:ENERGETSKI PREGLED DELAMO ZA

NAROČČČČNIKA, ZATO SO NARO ČČČČNIKOVE ŽŽŽŽELJE IN HOTENJA OSNOVA PRI ISKANJU UKREPOV URE in OVE.

KONČČČČNI CILJ:OPTIMALNI IN IZVEDLJIVI UKREPI URE IN OVE.

21

2. OSNOVE IN METODOLOGIJA

Proces

22

SISTEMI POGONSKIH SREDSTEV (energetski sistemi):

Industrijaski procesi:

- Elektro-energetski sistem.

- Parno-kondenzatni sistem.

- Soproizvodnja, trigeneracija.

- Vročeoljni sistem.

- Sistem klimatiziranja in prezračevanja.

- Vročevodni sistem.

- Hladilni in zamrzovalni sistemi.

- Sistemi stisnjenega zraka in inertnih plinov.

- Sistemi hladilne in proicesne vode.

23

Zgradbe:

- Sistem ogrevanja, klimatiziranja in prezračevanja.

- Sistem hladne in tople sanitarne vode.

- Elektroenergetski sistem (razsvetljava, pisarniška oprema, kuhinja, ...).

- Ovoj zgradbe in stavbno pohištvo.

METODOLOGIJE IZVEDBE EP

Planiranje in organiziranje

Analiza energijskega stanja

Nabor ukrepov URE in OVE

Vrednotenje ukrepov

Izvedba

Končno poročiloPredstavitev naročniku

Prvi stik: Informira in motiviraPrvi stik: Informira in motivira

Iskanje osnovnih podatkovIskanje osnovnih podatkov

Analiziranje pridobljenih podatkovAnaliziranje pridobljenih podatkov

Preliminarna ocenaPreliminarna ocena

Ogled podjetja (energetskih in proizvodnih sistemov ) Ogled podjetja (energetskih in proizvodnih sistemov )

Analiza dejanskega stanjaAnaliza dejanskega stanja

Izraččččun energijske u ččččinkovitosti in vplivov na okoljeIzraččččun energijske u ččččinkovitosti in vplivov na okolje

Ekonomsko vrednotenjeEkonomsko vrednotenje

Predstavitev in poro ččččanje podjetjuPredstavitev in poro ččččanje podjetju

Ukrepi in grobe ocene Ukrepi in grobe ocene

Pred pregledom

Pregled

Ocena ukrepov

Predlogi

ANALIZA DEJANSKEGA STANJA

Najpomewbnejša faza:

- Zberemo vse podatke.

- Izdelamo procesno shemo.

- Izdelamo sheme vseh energetskih sistemov.

- Izvedemo meritve.

- Izračunamo masne in energijske bilance:

1. PROCESA.

2. ENERGETSKIH SISTEMOV.

- Izračunamo energijske kazalnike: specifično rabo energije, energijska števila,... In jih primerjamo z BAT ter ejnergetsko učinkovitimi sistemi (procesi).

- Določimo potencial prihrankov in neučinkovitosti v procesu in sitemih, vključno z distribucijskimi sistemi in potencial odpadne toplote.

- Izdelamo nabor možnih ukrepov in se posvetujemo z naročnikom.

Izvedemo tehniško analizo vsakega ukrepa (masno in energijsko bilanco procesov in sistemov).

Izvedemo ekonomsko analizo (izračunamo stroške, prihranke, VR, NSVD, ISD).

Izvedemo okoljsko analizo.Napišemo poročilo.

Predstavimo rezultate.Projektiramo in/ali svetujemo pri izvedbi.

31

Breg PtujLjudski vrt

GrajenaDornava

HajdinaŽetale

Olga MegličMajšperk

StopercePtujska gora

MiklavžDobrovce

OplotnicaPrihova

PodlehnikZavrč

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

kWh/

m2a

Primer: Energijsko število.

PRAKTIčNI PRIMERI-MESNO PREDELOVALNA INDUSTRIJA

Rekuperacija odpadne toplote pri proizvodnji mesne in perne moke.

Projekt je leta 2009 dobil:

-Zlato priznanje za inovacijo ŠGZ.

-Posebno priznanje za energetsko učinkovit projekt na Srečanju Energetskih Managerjev, Portorož.

-Bronasto priznanje za inovacijo pri GZS.

16.4.2010 35

STEKLARNA

STEKLARNA

Masna in toplotna bilanca talilne peči

Rezultat:- Kolikšne so izgube skozi dimne pline in odprtino ter stene peči,- Kolikšno je znižanje rabe zem. plina v primeru dodatka kisika k zgorevalnemu zraku.

16.4.2010 37

Rekuperacija odpadne toplote iz dimnih plinov talilne peči:

- Stroški naložbe: 175 000 EUR.

- Prihranki: 76 450 EUR.

- Vračilni rok: 2.8 a.

- ISD: 33 %.

STEKLARNA

Rezultati testa netesnosti v sistemu stisnjenega zraka

Številka meritve 1 2 3

Čas praznjenja t (s) 699 735 728

Čas polnjenja T (s) 126 146 130

REZULTATI

Obratovalne ure na dan 13 h

Obratovalne ure na leto 3.120 h

Proizvedena količina zraka na leto 1.123.200 m3

Izgube zaradi netesnosti 13,5 L/s

Letne izgube zaradi netesnosti 424.570 m3

Poraba energije 115.440 kWh

Strošek energije 7.390 EUR/a

Strošek izgub 2.790 EUR/a

Izkoristek 62 %

STEKLARNA

Izračun ekonomske upravičenosti predlaganih ukrepov

UkrepI

EURF

(EUR/a) VR(a)

NSVD(EUR)

ISD(%)

1. Dodatek kisika k zgorevalnemu zraku za še dve talilni peči*

- 4.400-32.000

- - -

2. Zamenjava svetilk z žarilno nitko v sanitarijah-za 50 sijalk 250 250 1,30 1.180 77

3. Vgradnja vodomerov 900 2.000 0,60 - -

4. Vgradnja zniževalnikov tlaka za znižan iztok vode na 20 pipah v sanitarijah 1.000 800 1,60 3.600 625. Znižanje toplotnih izgub tunelskega hladilnika 2.500 2.300 1,1 - -

6. Znižanje stroškov stisnjenega zraka (odprava netesnosti in frekvenčna regulacija motorja) 3.000 2.200 1,70 9.700 57

7. Zamenjava svetilk z žarilno nitko v proizvodni hali-za 25 sijalk 5.000 1.800 3,40 5.860 27

8. Reguliranje konične moči 6.000 12.000 0,60 - -

9. Regulacija in krmiljenje kaloriferjev in radiatorskega ogrevanja 20.000 7.000 3,50 22.320 26

10. Zamenjava fluo svetilk s 400 varčnimi (T5-16 mm) 45.000 9.000 5,70 12.960 1211. Rekuperacija odpadne toplote dimnih plinov 175.000 76.450 2,80 279.200 33

SKUPAJ 258.650 86.200 3,00 - -

OPEKARNAMasna in toplotna bilanca parno – kondenzatnega sistema

Tok Vrsta vtoka/iztoka

q

(kg/h)

q

(m3/h)

Φ

(kJ/kg)

P

(kW)

p

(bar)

T

(ºC)

H

(kJ/kg)

h

(kJ/kg)

F1 Vtok trde vode 456,74 22.937,23 6,37 1,00 12,00 0,00 50,22

F2 Vtok mehke vode 456,74 22.937,23 6,37 1,00 12,00 0,00 50,22

F3 Iztok odplinjevanja 0,43 1.161,11 0,32 1,00 100,00 2.676,00 0,00

F4 Vtok NT pare 71,83 199.245,03 55,35 1,30 148,00 2.774,00 450,40

F5 Vtok napajalne vode 528,13 221.021,15 61,39 1,00 100,00 0,00 418,50

F6 Iztok pare v proces 305,41 847.200,89 235,33 8,00 175,43 2.774,00 743,10

F7 Vtok VT pare 377,23 1.046.445,92 290,68 8,00 175,43 2.774,00 743,10

F8 Iztok dimnih plinov 665,83 334.366,03 92,88 184,30 502,18

F9 Iztok odsoljevanja 150,89 112.128,91 31,15 8,00 175,43 0,00 743,10

F10 Vtok zemeljskega plina 42,38 1.444.140,88 401,15 20,00 34.076,00

F11 Vtok zgorevalnega zraka 623,45 16.470,28 4,58 20,00 26,42

Rezultat:- Optimiranje razmernika zraka.- Nastavitev optimalnega odsoljevanja.- Ekspanzija odsoljevane kotlovne vode.- Uporaba odpadne pare za odplinjevanje.- Znižanje izgub parnega cevja.

OPEKARNAIzračun ekonomske upravičenosti predlaganih ukrepov

Organizacijski ukrepI

(EUR) F

(EUR) Ureditev projektne dokumentacije:- elektro področje- področje strojnih napeljav

10.0002.000

-

Monitoring rabe električne energije - -Monitoring porabe vode 5.500 1.000Nastavitev regulatorja na kompenzacijskih napravah

- 1.000

Redni servis in nastavitve plinskih gorilnikov

- -

Osveščanje zaposlenih o URE - -SKUPAJ 17.500 2.000

Investicijski ukrep

I

(EUR)

F

(EUR/a)

VR

(a)

NSVD

(EUR)

ISD

(%)

Zamenjava sijalk na žarilno nitko 55 60 1,0 - -

Čiščenje svetilk 5.000 3.700 1,7 16.344 57,4

Zamenjava zunanje razsvetljave 2.500 50 - - -

Nakup krmilnika za nadzor konice 8.000 4.500 2,2 18.312 43,5Odprava netesnosti sistema

stisnjenega zraka1.000 2.600 0,4 - -

Povišanje temperature

zgorevalnega raka2.000 22.000 0,1 - -

Izolirni kanal med sušilnikom in

tunelsko pečjo16.000 6.500 3,0 22.824 30,7

Pregradna stena pri

homogenizatorju6.000 2.000 3,6 6.144 24,4

Vgradnja kondenzatorja vodne pare

iz iztoka vlažnega zraka sušilnika40.000 10.000 - - -

Parnokondenzatni sistem:

−Nastavitev optimalnega pribitka

zgorevalnega zraka.

1.000 4.560 0,2 - -

− Optimalno odsoljevanje. 8.000 3.500 2,3 12.790 33,3− Ekspanzija odsoljene vode. 5.600 1.740 3,2 5.035 22,4− Popravilo parnega cevja. 800 - - - -

SKUPAJ 95.955 61.210 1,6 - -

16.4.2010 42

Proizvodnja malih gospodinjsakih aparatov

� Uporabljena standardna metodologija in izvedene meritve kvvalitete električne energije, pretov hladilne vode, pretokv hladilnega in odapdnega zraka, temperatur)

� Trije procesi:

1. Proizvodnja elektro motorjev;

2. Proizvodnaj plastičnih delov;

3. Sestava.

16.4.2010 43

� Sistemi pogonskih sredstev:

1. Ogrevanje prostorov in ventalcijski sistem.

2. Elektro energetski sistem (elektromotorji in razsvetljava).

3. Sistem stisnjenega zraka.

4. Trije sistemi hladilne vode.

5. Sistem sanitarne vode.

16.4.2010 44

9 5301 3648 241 9203 709 1204 532 8002007

9 7821 5648 547 9363 920 0004 627 9362006

10 2831 6388 258 5603 719 7444 538 8162005

10 3841 7157 973 3123 702 4384 270 8742004

SKUPAJMTVT

Voda(m3)

Toplotna energija iz daljinsk.

ogrevanja(MWh)

Elektriočna energija(kWh)

Leto

16.4.2010 45

Poraba el. energije VT+MT v BSH v letu 2007

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

900000

1000000

janua

rfe

brua

rma

rec

april ma

j

junij

julij

avgu

stse

ptem

ber

oktob

erno

vemb

erde

cemb

er

VT+MT (kWh)

16.4.2010 46

16.4.2010 47

16.4.2010 48

16.4.2010 49

PORABNIKI ELEKTRIČNE ENERGIJE PO PORABNIKIH

16.4.2010 50

Meritve električne energije

(Three-Phase Power Quality Analyzer)

SUM of Higher HARMONICS

Higher HARMONICS of CURRENT

16.4.2010 51

Sistem hladilne vode

16.4.2010 52

Proces impregnacije rotorjev elektormotorjev

16.4.2010 53

1,526 26040 300SKUPAJ

---11 500-Prevenrtivno vzdrževanje

--0.72 7002 000Dvigovanje zavesti zaposlenih v URE in OVE

37,155 5612.511 62530 000Energetsko knjigovodstvo

----2 4005 000

Izdelava dokumentacije:- PID elektro;- Procene sheme, PID strojne napeljave

ISD(%)

NSVD(EUR)

VR(a)

F(EUR/a)

I(EUR) Organizacijski ukrepi

16.4.2010 54

3,897 800313 730Skupaj

90.648 2601,17 7008 500Optimiranje sistema hladilne vode

--0,114 0002 000Odprava netesnosti stisnjenega zraka

--1,51 4002 100Povezava dveh kompresorskih sistemov in optimiranje porabe zraka

46.512 4802,12 4005 000Vgradnja termostatskih ventilov

28.010 0303,32 4008 000Uporaba odpadne toplote kompresorjev za gretje sanitarne vode

6.32607,33 00022 000Uporaba odpadne toplote kompresorjev za ogrevanje prostorov

----2 000Popravilo fasade

33.973 6802,816 10045 000Regulacija ogrevanja po vejah

--3,18002 500Vgradnja zniževalnikov pretoka hladne sanitarne vode

47.42 3002,1400900Vgradnja merilnikov vode

6.87 9007,128 200200 000Fotovoltaična elektrarna

--0,3500130Regulacija razsvetljave

--1,111 30012 000Posodobitev razsvetljave

23.735 2003,79 60036 000Zamenjava 30 predimenzioniranih elekromotorjev

ISD(%)

NSVD(EUR)

VR(a)

F(EUR/a)

I(EUR) Inbvesticijski ukrepi

16.4.2010 55

Prihranki:- Električne energije za 18 %;- Toplote za 40 %;- vode in odpadne vode za 12 %;- CO2 emisij za 18 %;- Stroškov vode in energije za 18 %.

Unternehmen Weishaupt

Copyright © by Max Weishaupt GmbH, D-88475 Schwendi

DOLGOROČNE IZKUŠNJE S SOLARNIMI SISTEMI

Gojkošek Boris u.d.i.s.



Seite 57



Seite 58

DELNI REZULTATI STANJA SISTEMOV PO PRESEČNIH LETIH



Seite 59

POGOSTOST IN VRSTA NAPAK NA ‘ZIP’ SOLARNIH SISTEMIH


Nov kolektor

Kolektor s poškodovanim akrilnim pokrovom



Seite 61

Poškodbe povezovalnih cevi



Seite 62

Prednosti kolektorjev Weishaupt WTS-F:

-Integriran zbirni vod- Majhni tlačni upori- Varna kolektorska povezava- Idealni za ravne strehe



Seite 63

Referenčni objekt IC PIRAMIDA Maribor



Seite 64

Detajli nosilne konstrukcije



Seite 65

Hidravlična shema vkomponiranja solarnega sistema v obstoječo pripravo sanitarne in tehnološke vode



Seite 66

CNS prikaz delovanja solarnega sistema



Seite 67

Topografija CNS sistema na objektu IC Piramida



Seite 68

HVALA ZA POZORNOST!

Dodatne informacije:Boris Gojkošek, univ. dipl. inž. str.

Weishaupt d.o.o.Teharje 1, 3000 CELJETel.: +386 (0)3 425 72 60

+386 (0)51 384 044Fax: +386 (0)3 425 72 80Mail: [email protected]: http://www.weishaupt.si

Documents

SOLARNI SISTEMI V INDUSTRIJI - Solar Process Heat · Uporabljena standardna metodologija in izvedene meritve kvvalitete elektri čne energije, pretov hladilne vode, pretokv hladilnega