4. Жизненный цикл сооружений ВиК включает время от начала эксплуатации до утилизации системы. Стоимость жизненного цикла (LCC) оборудования (его составляющих) – это совокупные затраты на покупку, установку, эксплуатацию, содержание и ликвидацию оборудования (его составляющих) ИЕРАРХИЯ ЖИЗНЕННЫХ ЦИКЛОВ Концептуальные циклы Макроэкономические циклы Жизненный цикл отрасли Жизненный цикл организации Жизненный цикл продукта Концепция жизненного цикла продукта Маркетинг Финансовый анализ Продукты Основные принципы эффективных решений Клиенты Технологии Операционная среда Концепция жизненного цикла продукта Маркетинг Финансовый анализ Продукты Основные принципы эффективных решений Клиенты Снижение расходов Технологии Операционная среда ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ИЗДЕЛИЯ И ДАННЫЕ, КОТОРЫМИ НЕОБХОДИМО УПРАВЛЯТЬ Технологическая Проектирование подготовка производства Изделие (СЕ) Изделие (СЕ) Наименование Обозначение Сборочный чертеж Спецификация Техтребования Дата ввода Данные КД + Нормы расхода ВМ Технология сборки Методика испытаний Дата ввода Детали Наименование Обозначение Материал Масса Техтребования Детали Данные КД + Нормы расхода ОМ Нормы расхода ВМ Маршрут изг-ия Технология изг-ия Дата ввода Производство Реализация Сервисное обслуживание Изделие (СЕ) Изделие (СЕ) Изделие (СЕ) Данные КД и ТД + Выпуск Даты зап/вып Фактич. нормы расхода ВМ Партии ДСЕ в сборке Исполнители сборки Фактич. пар-ры Данные КД, ТД, производства + Серийный номер Заказчик Дата отгрузки Условия СО Цена Данные КД, ТД, производства, реализации + Претензии Фактические данные о СО Детали Данные КД и ТД + Факт. нормы расхода Партия материала Исполнители по операциям Даты зап/вып АНАЛИЗ СТОИМОСТИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА (LCC) является инструментом менеджмента и может помочь предприятиям минимизировать величину выбросов, максимизировать энергоэффективность во многих видах систем, включая насосные системы. Анализ стоимости жизненного цикла при выборе энергоэффективного насосного оборудования для насосных систем Насосный рынок в объемах продаж, млрд. долларов США ITT Industries - 6,8 Ebara - 4,8 Grundfos - 1,9 Другие производители мира (~10000 фирм) Flowserve - 1,7 KSB - 1,5 Weir - 1,3 Cardo - 0,99 в т.ч. ABS - 0,37 Wilo - 0,79 Структура стоимости жизненного цикла Стоимость жизненного цикла Первоначальные инвестиции (стоимость приобретения) Разработка и проектирование Определение цены Приобретение Тестирование и исследование Комплектация запасными частями Обучение Вспомогательное оборудование Стоимость установки и комиссионные затраты Проект, подготовительные работы, бетонирование и т.д. Установка оборудования на фундамент Затраты на энергию Операционные расходы Подсоединение труб Затраты на эксплуатацию и ремонт Подсоединение электропроводки и аппаратуры Стоимость простоя и потерь производства Подсоединение вспомогательных систем и устройств Экологические расходы и утилизация Обеспечение промывки Запуск Стоимость утилизации, восстановление окружающей среды ПРИМЕНЕНИЕ АНАЛИЗА ЗАТРАТ НА ПРОТЯЖЕНИИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПРЕСЛЕДУЕТ ДВЕ ЦЕЛИ: 1. Экономию, поскольку данный метод позволяет определить, какой из вариантов насосных систем обеспечивает наиболее оптимальное соотношение цены и качества. 2 Минимизировать потребление электроэнергии. • Количество энергии и материалов, используемых системой, зависят от вида насоса, вида установки и способа эксплуатации системы. Эти факторы взаимоувязаны. Более того, они должны быть тщательно подобраны друг к другу, обеспечивая в течение своей работы наименьшее потребление энергии и наименьшие эксплуатационные затраты, другие преимущества. • Первоначальная цена приобретения является малой частью стоимости жизненного цикла для широко применяемых насосов. LCC – это способ предусмотреть наиболее эффективное решение, он не гарантирует частных результатов, но позволяет проектировщику провести обоснованное сравнение альтернативных вариантов в рамках ограниченных данных Анализ LCC, как для нового оборудования, так и для модернизируемого, требует оценки альтернативных систем. Для большинства оборудования, стоимость энергии и/или эксплуатационные расходы в течение жизни оборудования превосходят остальные составляющие стоимости жизненного цикла. Поэтому важно точно определить текущую стоимость энергии, ожидаемый ежегодный рост цен на энергию в течение оцениваемого периода, наряду с ожидаемой стоимостью обслуживания и материалов. LCC = стоимость жизненного цикла LCC = CIC + CIN + CE + CO + CM + CS + CENV + CD C IC – ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ ИНВЕСТИЦИИ К первоначальным инвестициям относятся: • разработка (т.е. проектирование и разработка чертежей, задачи регулирования) • определение цены • покупка • тестирование и исследование • комплектация запасными частями • обучение • вспомогательное оборудование C IN – СТОИМОСТЬ УСТАНОВКИ И КОМИССИОННЫЕ ЗАТРАТЫ (ВКЛЮЧАЯ ЗАПУСК) Эти затраты включают следующие составляющие: •основание – проект, •подготовительные работы, бетонирование, усиление и т.д. •установка оборудования на фундамент •подсоединение труб •подсоединение электропроводки и аппаратуры •подсоединение вспомогательных систем и устройств •обеспечение промывки •запуск C Е – ЗАТРАТЫ НА ЭНЕРГИЮ • Часто потребление энергии является самой большой составляющей в составе LCC, особенно если насос используется более 2000 часов в год. Потребление энергии определяется сбором данных по результатам работы системы. C о – операционные расходы -это стоимость труда, связанного с эксплуатацией насосной системы C m – эксплуатация и ремонт, стоимость зависит от времени и частоты проведения обслуживания и стоимости материалов C s – стоимость простоя и потерь производства, связаны с внезапными поломками C env – экологические расходы, включая утилизацию элементов и загрязнителей от перекачки Стоимость утилизации загрязнителей в течение срока жизни насосной системы зависит в большой степени от вида продукта перекачки C d - стоимость утилизации, восстановление окружающей среды В подавляющем большинстве случаев стоимость утилизации насосных систем изменяется незначительно. Также во внимание принимаются финансовые факторы: • настоящая стоимость электроэнергии • ожидаемый ежегодный рост цен на энергию (инфляция) в течение жизненного цикла насосной системы • ставка дисконта • процентная ставка • ожидаемый срок использования оборудования (период расчета) ВСЕ ЗАТРАТЫ ЗА СРОК СЛУЖБЫ СИСТЕМЫ ПРИВОДЯТ ПОСРЕДСТВОМ ДИСКОНТИРОВАНИЯ К ГОДУ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ • . 1 Ç Ê Çit t (1 r) t t 0 t tk t0 и tk - начало 1 (1 r) t r и окончание жизненного цикла - коэффициент дисконтирования года t - ставка дисконта,учитывающая инфляцию и эффективность инвестиций, в долях единицы. Стоимость каждого элемента составляет величину общей стоимости жизненного цикла, которая позволяет сравнить рассматриваемые варианты. Это лучше представить в виде таблицы с выделением каждой составляющей. ТАБЛИЦА СРАВНЕНИЯ ЗАТРАТ ЗА ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАСОСНЫХ СИСТЕМ • Правильное проектирование насосной системы является наиболее важным элементом минимизации стоимости жизненного цикла. • Все насосные системы состоят из насоса, двигателя, установленных труб, средств контроля, и все эти элементы должны рассматриваться индивидуально Анализ стоимости жизненного цикла является уникальным методом оценки эффективности насосных систем, на основе которого ГРУНДФОС создал свой пакет автоматизированного подбора насосного оборудования – WinCAPS. • Насосные системы потребляют около 20% мировой электрической энергии и в конкретных промышленных процессах оно может составлять от 25% до 90% общего потребления ФОРМУЛА ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ: Q H s.g. P 366 p m Р – электроэнергия Q – напор, м3/час Н - высота, м ηр - КПД насоса ηм - КПД двигателя s.g. – постоянная гравитации ЗАТРАТЫ НА ИНВЕСТИЦИИ ДЛЯ СИСТЕМЫ С НЕРЕГУЛИРУЕМЫМ (СИСТЕМА 1) И РЕГУЛИРУЕМЫМ (СИСТЕМА 2) НАСОСОМ ВСТРОЕННЫЕ В РЕГУЛИРУЕМЫЕ НАСОСЫ КОМПОНЕНТЫ УМЕНЬШАЮТ ЗАТРАТЫ НА МОНТАЖ И ПУСКО-НАЛАДОЧНЫЕ РАБОТЫ • • • • • • • • • • • • • • • • • ПРИМЕР РАСЧЕТА Расчетный расход 1250 м3/ч, напор 45 м Вариант 1 : 2 рабочих и 1 резервный насосы NK 250-400/409. Мощность электродвигателя 3 х 200 кВт Регулирование режима подачи пуском и остановкой насосов Вариант 2 : 3 рабочих и 1 резервный регулируемые насосы 4 х NK 200-400/400 Мощность электродвигателя 4 х 132 кВт Р Регулирование насосов по давлению в насосной станции Вариант : 3 рабочих и 1 резервный регулируемые насосы 4 х NK 200-400/400 Мощность электродвигателя 4 х 132 кВт Р Регулирование насосов по пропорциональному давлению в диктующей точке Мощность электродвигателя 4 х 132 кВт Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 ВРАЩЕНИЯ ПО ПОСТОЯННОМУ ДАВЛЕНИЮ ОПТИМИЗАЦИЯ НАСОСНЫХ СИСТЕМ Кривая Q-H насоса относительно надежности Насоса Кавитация Износ уплотнений Рециркуляция Рост температуры Наилучшее использование = 10% ÷ +5% ТНЭ Напор % Точка наилучшей эффективности (ТНЭ) Износ уплотнений Хорошее использование = 20% ÷ +10% % Кавитация Нормальное (коммерческое) использование = -30% ÷ +15% Кривая надежности Кривая Q-H насоса Расход % Version 1.6, August 1, 2004, Copyright 2004 by Barringer & Associates, Inc., Humble, TX 77347, USA На де жн ост и насосы М икрофильтрация насосы Водопроводная сеть насосы Дезинфекция Седиментация насосы Фильтрация насосы насосы насосы насосы Водозабор насосы насосы насосы Стандарт СТБ 1312-2002 «Энергосбережение. Информирование потребителей об энергетической эффективности бытовых электрических приборов. Общие требования» действует в республике с 1 ноября 2002 года. Он предусматривает семь классов энергетической эффективности: от А (наибольший) до G (наименьший). Маркировка распределяет эффективность энергопотребления по классам, обозначаемым буквами с «А» по «G» и, таким образом, четко и ясно видны энергосберегающие способности насосов. Классификация энергетической эффективности современных европейских насосов производится на основании измерений. Измеряется потребляемая мощность насосов в четырех различных рабочих точках в соответствии с профилями загрузки. Результатом вычислений является индекс энергоэффективности (EEI). Чем он меньше, тем меньше электроэнергии потребляет насос, и тем выше его энергетический класс. Среди основных преимуществ новых насосов класса «А» можно отметить: • оснащенность электродвигателями класса Eff1 — наивысшего класса энергоэффективности согласно европейской классификации; • высокий КПД проточной части; • коррозиестойкое катафорезное покрытие внутренней и внешней поверхности корпуса насосов; • наличие исполнений для перекачивания различных жидкостей (воды, сточных вод и других). НОВАЯ МАРКИРОВКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАСОСОВ Критерий предполагает сопоставление энергопотребления конкретного исследуемого насоса с энергопотреблением среднего насоса, обладающего такой же гидравлической мощностью. равнительные показатели энергопотребления насосов с динаковой гидравлической мощностью Если насос класса «D» со средней потребляемой мощностью P = 400 Вт заменить на насос одинаковой с ним гидравлической мощности класса «А», то он будет потреблять около P = 0,33•400 Вт =132 Вт.
