1 mai 2008

AUDIT ENERGETIC - BILANTURI ELECTROENERGETICE, TERMOENERGETICE SI COMPLEXE


Bilanţ energetic este documentul tehnic de bază în care se compară suma cantităţilor de energie care intră într-un contur dinainte stabilit şi suma cantităţilor de energie care ies din acelaşi contur, raportate la o unitate de referinţă expresivă (de exemplu: de timp, de producţie, ciclu tehnologic sau altele).
Contur de bilanţ este suprafaţa imaginară închisă în jurul unui echipament, instalaţie, secţie, uzină, întreprindere faţă de care se consideră intrările şi ieşirile de energie.
Din cele de mai sus rezultă că orice bilanţ energetic se referă la un anumit obiect de producţie sau la un anumit sistem de producţie şi este caracterizat de un anumit contur. Conturul de bilanţ coincide cu conturul fizic al obiectului sau sistemului de producţie la care se referă bilanţul.
Obiectul de producţie este un element al unei instalaţii productive care are o funcţie independentă şi pentru care se poate elabora un bilanţ energetic aparte.
Sistemul de producţie este un ansamblu de obiecte de producţie legate prin amplasament, funcţiuni şi timp de funcţionare şi care serveşte la realizarea unei sarcini de producţie.
Delimitarea noţiunii de obiect de producţie de cea de sistem de producţie nu este categorică, depinzând de unghiul de vedere în raport cu sarcina de producţie. În acest sens, de exemplu, un agregat component al unei linii tehnologice constituie un obiect de producţie când este privit în cadrul liniei tehnologice – care constituie, în acest caz, un sistem de producţie – dar acelaşi agregat este un sistem de producţie.


















Conţinutul şi etapa de elaborare clasifică bilanţurile în două grupe mari:
􀂾 bilanţuri de proiect efectuate, fie cu prilejul proiectării unor obiective (echipamente, instalaţii) noi, fie la modernizarea sau reconstruirea unor obiective existente;
􀂾 bilanţuri pentru obiective existente efectuate la omologarea (bilanţul de omologare), recepţia (bilanţul de recepţie), sau la un moment dat din perioada exploatării obiectivului (bilanţul real şi bilanţul optimizat).

















Normativul PE 902/1986: ”Normativ privind întocmirea şi analiza bilanţurilor energetice” – ICEMENERG 1995– prevede:
a) Obligativitatea elaborării de bilanţ electric pentru:
􀂾 ansamblul fiecărei unităţi economice cu un consum anual de energie electrică de 500.000 kWh sau mai mare, indiferent dacă energia provine din exteriorul unităţii sau din producţia ei proprie;
􀂾 fiecare secţie sau instalaţie, respectiv pentru fiecare agregat, care are un consum anual de energie electrică, procurată din exteriorul unităţii, secţiei sau instalaţiei ori agregatului sau din producţia proprie a acestora de 300.000 kWh sau mai mare pe secţie sau instalaţie, respectiv de 250.000 kWh sau mai mare, pe agregat.
b) Obligativitatea elaborării de bilanţ termic în toate cazurile analoage celor de la punctul a, când consumul de energie termică este de 200 Gcal sau mai mare pe total unitate economică, respectiv de 100 Gcal sau mai mare pe secţie sau instalaţie, respectiv de 75 Gcal sau mai mare pe agregat.
c) Obligativitatea elaborării de bilanţ de combustibil, pentru:
􀂾 ansamblul fiecărei unităţi, când consumul său anual de combustibil, inclusive cel al centralelor electrice şi termice proprii ale unităţii, indiferent de provenienţa combustibilului (din exterior sau din producţia proprie), dar fără luarea în considerare a resurselor energetice secundare combustibile din producţia proprie a unităţii, este de 250 t c.c. sau mai mare;
􀂾 fiecare secţie sau instalaţie, respectiv pentru fiecare agregat având un consum anual de combustibil de 200 t c.c. sau mai mare pe secţie sau pe instalaţie, respectiv de 150 t c.c. sau mai mare pe agregat, combustibilul provenind fie din producţia proprie a secţiei sau întreprinderii, respectiv a agregatului, fie din exteriorul acestora, incluzând şi consumul pentru producerea energiei electrice şi termice prin centrale electrice şi termice proprii, ale secţiei sau instalaţiei considerate, dar excluzând consumul din resurse energetice secundare combustibile rezultând din producţia proprie a secţiei sau instalaţiei, respectiv a agregatului.
d) Obligativitatea elaborării bilanţului de aer comprimat ori de câte ori capacitatea compresoarelor de aer comprimat este de 50 Nm3/min pe unitatea economică, secţie sau instalaţie ori agregat.
e) Obligativitatea reelaborării bilanţurilor pe ansamblul fiecărei unităţi economice, prevăzute la punctele a-d, la următoarele intervale maxime:
􀂾 2 ani pentru Wechiv depăşind 50.000 t c.c./an:
􀂾 3 ani pentru Wechiv cuprins între 15.000 şi 50.000 t c.c./an;
􀂾 5 ani pentru Wechiv mai mic de 15.000 t c.c./an
f) Obligativitatea reelaborării bilanţurilor pe secţiile, instalaţiile şi agregatele importante, prevăzute la punctele a-d, cu aceeaşi periodicitate ca bilanţurile pentru ansamblul unităţii din care fac parte; excepţie fac secţiile, instalaţiile şi agregatele pentru care, prin prescripţii specifice, se prevăd perioade mai scurte, în care caz reelaborarea bilanţurilor respective trebuie făcută la aceste din urmă perioade.

















De exemplu, prescripţiile specifice apărute până acum prevăd pentru cuptoare industriale consumând combustibil, 3 ani, când consumul unui cuptor este cuprins între 100 şi 500 kg c.c./h şi 2 ani când consumul este mai mare de 500 kg c.c./h.

























Dacă în cadrul unei unităţi apar modificări principale (amplificări importante, schimbări importante ale proceselor tehnologică etc.) între termenele prevăzute la punctele e şi f pentru reelaborarea bilanţurilor, este obligatoriu să se elaboreze bilanţuri noi (pe ansamblul unităţii şi pe părţile în care au apărut modificările) în termen de maximum un an de la data apariţiei modificărilor.

10 apr. 2008

AUTOMATIZAREA FANTÂNILOR ARTEZIENE




Este foarte plăcut vara să simţi racoarea şi umezeala din aer pe care o emană o fântână arteziană. E şi mai plăcut când jeturile de apă urmează un anumit rimt, eliminând monotonia. Şi pentru că vara se apropie vă propunem o soluţie simplă, ieftină şi eleganta pentru automatizarea unei fântâni arteziene. Menţionăm că această soluţie funcţionează în unul din parcurile municipiului Hunedoara, parc altădată lăsat în paragină dar acum mobilat cu fântâni artezieni, ronduri de flori şi arbori frumos luminaţi.
Tema: Să se automatizeze o fântână arteziană cu cinci bazine de apă fiecare bazin având mai multe jeturi.
Construcţia fântânii existând, la fel şi instalaţia de apă (pompă, robineţi, etc.) a trebuit găsită o soluţie pentru a automatiza şi ilumina fântâna.



Soluţia adoptată a fost cu releele inteligente MOELLER EASY 500 şi ventile electromagnetice cu bobina la 12Vca de tip Dunfos.
Releu MOELLER EASY 500, este un releu inteligent care, pe baza unui program introdus de la butoanele sale sau cu un PC, realizează o schemă electrică.


Principalele funcţii sunt:
- releu multifuncţional
- releu de timp
- contor (înainte şi înapoi, contor direct, contor de frecvenţă, contor pentru orele de funcţionare)
- comparator de valori analogice
- ceas de comutare oara sau săptămânal
Caracteristici tehnice EASY819-DA-RC
- tensiune de alimentare, 12Vcc
- pierderi de putere, 2W
- intrari digitae, 8
- intrări analogice 0-10V, 2
- intrări numărare rapidă/frecvenţă, 2/2
- ieşiri (R/T), 4R
- LC-Display/Tastaură, Da/Da
- Sarcina de durată ieşire, 8A
- Cablu de conectare, 0,2 - 4,0mm2 rigid sau 0,2 – 2,5mm2 flexibil
- Dimensiuni, 71,5x90x58mm
Alimentarea in CC. Releele sunr legate la ieşirile Q2 şi Q3
Aceste relee pot comanda iluminat, motoare, etc.
Pentru utilizarea releeului EASY în aplicaţia prezentată am folosit funcţia 44 a releelor de timp. Adică la aplicarea tensiunii de alimentare contactul comutator al releeului de ieşire trece instantaneu în poziţia 15-18 (25-28), regim pulsatoriu începând cu puls. Timpii t1 şi t2 se pot regla separat.
Schema de pornire a pompei. Pompa este acţionată de un motor de curent
alternativ asincron cu rotorul bobinat având puterea de 7,5kw. Deoarece apar porniri şi opriri frecvente în sarcină am ales ca metodă de pornire a motorului pornirea cu softstarter.
Softstarterele sunt dispozitive electronice de putere care comandă pornirea unui motor prin aplicarea tensiunii reţelei de la 0 la 100% din valoare într-un timp care poate fi reglat, menţinând constant raportul tensiune /frecvenţă pentru a nu micşora cuplul de pornire (se ştie că acesta variază proporţional cu pătratul acestui raport).
Avantajele acestei metode:
- nu apar vârfuri de curent
- nu necesită întreţinere
- cuplul de pornire controlabil
- se evită şocurile mecanice şi şocurile de curent la pornire
Pentru a proteja echipamentul electronic de putere s-a ales schema de pornire a motorului cu softstarter şi Bypass. Adică după pornirea motorului softstarterul se baypassează cu un contact al unui contactor.
Avantajele folosirii aparaturii MOELLER, releu EASY pentru automatizarea fântânii si a softstarterului pentru pornirea motorului:
Releul EASY 512:
- uşurinţă în programare
- înlocuieşte multe componente
- programul poate fi schimbat pentru orice alta aplicaţie
- multitudine de funcţiuni
Softstarterul DS4:
- pornire fără şocuri
- curent controlabil la pornire
Pentru ambele echipamente aş mai vrea să amintesc simplitatea montajului cât şi o
fiabilitate ridicată. Dacă se realizează schema respectând indicaţiile producătorului nu apar probleme tehnice la punerea în funcţiune sau la exploatarea echipamentelor.
Vederea de ansablu a fantanii arteziene este prezentata in imaginea de mai jos. Se remarca existenta unui bazin central cu trei ventile electromagnetice si a altor patru bazine fiecare avand cate doua electroventile.




Apa este iluminata cu corpuri se iluminat corespunzatoare. Comanda acestora facandu-se tot de automatizarea prezentata. Practic releul Moeller EASY comanda succesiv, dupa un program, deschiderea/inchiderea electroventilelor si iluminatul acvatic. Poate ca imaginile nu sunt foarte sugestive dar fantana este in revizie avand termen de pornire 25.04.2008.

Bibliografie:
1. Agenda electrica Moeller, 2005
2. Moeller – produse si solutii de viitor, Automatizari – prezentare generala, 2005
3. Instalatii electrice industriale – Sorin Morancea, Ed. Corvin, 2003
4. Automation and control of pumps located at a large distance from the water tank – Sorin Morancea, Tehnica Instalatiilor, 2007
Ing. Sorin MORANCEA
Melior Electroinstal SRL Hunedoara
Mail: moranceas@yahoo.com
Tel/Fax:0788.572.476 / 0354.814.785

9 feb. 2008

INSTALATII ELECTRICE INDUSTRIALE



Lucrarea de fata prezinta o parte din problemele instalatiilor electrice, adresandu-se celor care practica meseria de electrician. La baza ei sta o bogata literatura de specialitate cat si o experienta profesionala de peste douazeci de ani a autorului.




Structura cartii:

Capitolul 1. Componentele instalatiei electrice, documentatiile tehnico - economice corespunzatoare cat si problematica autorizari electricienilor conform regulamentelor in vigoare.
Capitolul 2. Elementele de baza teoretice din electrotehnica: electrostatica, electrocinetica,
electromagnetismul si curentul alternativ.
Capitolul 3. Caracteristicile principale ale materialelor conductoare si izolatoare cel mai des
folosite insistand asupra conditiilor care sunt impuse de normativele in vigoare la
folosirea acestora in instalatiile electrice.
Capitolul 4. Notiuni de tehnica iluminatului, realizarea instalatiilor de iluminat si dimensionarea coloanelor si circuitelor de iluminat.
Capitolul 5. Instalatiile interioare de forta; dimensionare, verificare si protectie. Am inclus tot
in acest capitol si o mica prezentare a motoarelor electrice deoarece finalitatea
acestor instalatii este alimentarea si comanda actionarilor cu motoare electrice.
De asemenea am considerat necesar ca acest capitol sa contina si date
despre instalatiile de forta prefabricate (bare capsulate) si liniile de contact.
Capitolul 6. Compensarea energiei reactive, dimensionarea si realizarea instalatiei de
compensare.
Capitolul 7. Instalatiile de legare la pamant .
Capitolul 8. Instalatiile de protectie contra traznetului. Dupa notiunile teoretice sunt
prezentate cateva instalatii de paratraznet.
Capitolul 9. Utilizarea microprocesoarelor la comanda actionarilor electrice. Sunt prezentate
notiunile de baza si exemple de aplicatii de actionari electrice comandate de
microprocesor (pornirea si reglarea vitezei motoarelor asincrone).
Capitolul 10. Mutatoare: Redresoare, convertoare de frecventa, variatoare de c.c., etc. Teorie
si aplicatii.
Capitolul 11. Acumulatoarele electrice. Scheme uzuale si aplicatii. Redresoare pentru
incarcarea acumulatoarelor.
Capitolul 12. Masurarile, verificarile si incercarile instalatiilor electrice. Este un capitol
important deoarece orice instalatie electrica trebuie sa respecte si sa satisfaca
normativele si normele in vigoare.
Capitolul 13. Normele de protectia muncii specifice
Capitolul 14. Lista normelor, normativelor si legilor in vigoare care trateaza instalatiile
electrice.
Capitolul 15. Anexe. Se prezinta date generale, simboluri, constante cel mai des folosite in
electrotehnica.









Automation and control of pumps located at a large distance from the water tank

Automation and control of pumps located at a large distance from the water tank

Author: Sorin MORANCEA, Melior Electroinstal SRL Hunedoara, moranceas@yahoo.com


A water supplying system is generally consisting in a collector (located near user) and one or more pumps located near the water source (wells, lakes, etc.). Water is being pumped by these pumps through the piping system and sent towards the collector. Most of the times, pumps are located at an adequate distance which doesn?€™t allow to be connected with a control cable to the collector. This fact makes impossible their control by traditional method. And thus the necessity of pumps being controlled by radio waves or more recently, by GSM, had arisen.
The level sensor is calculating the level from the collector and transmits it through the control cables to the control box. Here, the signal is being transmitted by GSM to the control board, activating the pump. This control board includes the safety equipment, climate-proof equipment, as well as the control equipment for starting pumps functioning. The communication equipment makes possible for the control board and the supplying board necessary for the functioning of the pump to stay in touch permanently. The scheme was conceived in such a way as to allow some manual, local or remote controls.
The GSM communication system is made by Siemens and consists of: communication modem, adjustable automat, the energy supply source and the magnetic aerial. This communication system is functioning by GPRS method. This system of transferring data files (GPRS) is a relatively new method added to GSM service which allow for the information being transmitted and received through a mobile-phone network. The maximum speed up to 171.2kbps are obtained using 8 access ways in the same time, thing which makes GPRS being three times higher than the transmission speed through nowadays communication networks and ten times higher than the rapid data transfer (CDS) through GSM networks. Speed is one of the main advantages of the GPRS as compared to CDS. High speed and instant connection is a very important feature for crucial applications.
Some economical calculations can be made in order to check the amount of energy saved through this automation.

4 dec. 2007

INSTALATII DE PARATRAZNET


















Instalaţii de protecţie contra trăznetului, IPT, sunt acele
instalaţii care servesc pentru protecţia împotriva efectelor directe ale loviturilor de trăznet şi care sunt alcătuite din următoarele elemente:
- elemente de captare
- elemente de coborâre
- priza de pământ

IPT sunt obligatorii pentru următoarele categorii de clădiri:
- clădiri şi instalaţii tehnologice în aer liber încadrate în categoria A
sau B de pericol de incendiu
- clădiri şi instalaţii tehnologice în aer liber încadrate în categoria
C de pericol de incendiu în care se depozitează materiale combustibile.
- clădiri care adăpostesc aglomerări de persoane
- clădiri de locuit cu mai mult de 12 niveluri
- clădiri care adăpostesc valori de importanţă naţională
- clădiri şi instalaţii tehnologice în aer liber amplasate izolat, în
zone cu indicele K ³ 30, cabane sau construcţii similare cu înălţimea mai mare de 10m
- clădiri şi instalaţii tehnologice în aer liber dacă sunt mai înalte de
cel puţin două ori decât construcţiile din apropriere şi au cel puţin 10m înălţime
- grajduri pentru animalele mari de rasă
- grajduri pentru animalele mari, cu o capacitate de peste 200
capete
- alte cazuri bine justificate de proiectant

Trăznetul şi efectele sale

Trăznetul reprezintă o descărcare electrică între un nor
încărcat cu sarcină electrică şi pământ. Descărcarea se produce prin scurgerea sarcinii electrice a norului, de regulă negativă spre pământ. Fenomenul începe prin ionizarea aerului datorită intensităţii câmpului electric care atinge o valoare critică de 200kV/cm la concentrări mari de sarcini electrice. Trăznetul se dezvoltă apoi ca urmare a diferenţei mari de potenţial, de ordinul milioanelor de volţi dintre nor şi pământ. Perioadele descărcării trăznetului sunt arătate schematic în figura 8.1 în faza preliminară are loc o descărcare incompletă prin efluvii în care canalul luminos (liderul) se dezvoltă relativ încet şi este înconjurat de o zonă cu sarcini electrice de o anumită polaritate. Pe măsură ce canalul lider se aproprie de pământ, sarcina electrică ionizată din atmosferă atrage din pământ o sarcină de sens contrar care se concentrează pe părţile proeminente de la suprafaţa pământului.


Aceste părţi proeminente aflate în zona de câmp foarte
intens din faţa canalului de lider, favorizează un alt fenomen de descărcare electrică, dinspre pământ spre nor (strimer de întâmpinare). Faza descărcării principale are loc în momentul atingerii liderului cu strimerul de întâmpinare, fenoment ce este însoţit de o lumină intensă şi un sunet puternic.
În cazul construcţiilor civile şi industriale, descărcarea prin trăznet are o particularitate importantă. Când înălţimea construcţiilor este de până la 30m, lungimea stimerului de întâmpinare este de câţiva metri, iar când înălţimea construcţiei este în jur de 100m lungimea strimerului are valoarea de 30 – 40m

Determinarea zonei de protecţie a trăznetului

Paratrăznetele pot fi verticale sau orizontale. Referitor la paratrăznetele verticale s-a stabilit că nu contează forma vârfului ci înălţimea şi legarea lui sigură la o priză de pământ cu rezistenţă de dispersie cât mai mică.
La trecea deasupra lui a unui nor cu sarcină negativă, paratrăznetul, care are potenţialul pământului şi care are o anumită înălţime deasupra solului, se încarcă cu sarcină pozitivă prin inducţie electrostatică. Intensitatea câmpului electric la vârful paratrăznetului este foarte mare. Aceasta favorizează formarea unui canal de descărcare (strimer de întâmpinare) dinspre paratrăznet spre nor, care va întâlni canalul ionizat (lider) ce se dezvoltă de la nor spre paratrăznet, orientând lovitura de trăznet spre paratrăznet.
Zona de protecţie este spaţiul din jurul unui paratrăznet în care probabilitatea loviturilor directe este nulă.. construcţia de protejat trebuie să fie cuprinsă complet în acestă zonă.



Compunerea instalaţiilor de paratrăznet

Elementele de captare

Drept elemente de captare se folosesc cu pregădere părţile metalice ale clădirilor şi instalaţiilor tehnologice dacă îndeplinesc următoarele condiţii:
a) acoperişul este plat sau aproape plat, dacă clădirile sunt:
- cu structura complet metalică, având continuitatea electrică asigurată,
- cu acoperişul din tablă cu grosimea de minim 0,5mm îmbinată
prin fălţuire, nituire, lipire sau alte procedee prin care se realizează continuitate electrică sigură sau cu acoperişul din materiale izolante electric montate pe schelete metalice prinse pein elemente de fixare metalice montate la distanţe fixe.
- coşurile şi turnurile de răcire metalice împreună cu cablurile de
ancorare care se pot lega la elementele metalice din ppământ.
b) instalaţiile tehnologige exterioare au structura complet
metalică, cu continuitate electrică sigură prin modul de fixare
Dacă aceste condiţii nu pot fi satisfăcute, construcţiile vor fi
prevăzute cu conductoare de captare metalice montate pe clădirile respective, în locurile în care probabilitatea loviturilor de trăznet este cea mai mare.
Tipul sistemului de dispunere a conductelor de captare pe acoperiş se alege după forma şi tipul acoperişului, astfel:
- sistemul reţea (cu ochiuri de 20x20m – normal sau 10x10m –
întărit) se foloseşte la acoperişurile plate cu 1 sau 2 pante la care coama acoperişului depăşeşte marginea acestuia cu cel mult 1m, Fig 8.7).
- sistemul de coamă (de creastă), se foloseşte la acoperişurile cu
pante, sau cu sheduri de coamă, la care coama acoperişului depăşeşte marginea sa cu mai mult de 1m.
- sistemul cu tijă, (captator) se foloseşte pentru acoperişurile în
formă de cort sau cu coamă scurtă, pentru elementele proeminente ale construcţilor sau pentru construcţii în formă de turn sau alte cazuri similare.
- combinat, la acoperişurile complexe. De ex. coşurile nemetalice
care ies din planul acoperişului vor fi prevăzute cu ramă metalică din OL minim 70X8mm, pe care se fixează tije din OL Zn F 20mm, înălţimea 1m, la intervale de 2,5…5m.

Elementele de coborâre

Ca elemente de coborâre se folosesc cu prioritate elementele metalice ale construcţiei respective, cum ar fi:
- scheletul metalic, armăturile metalice sau pereţii metalici ai
construcţiei, care îndeplinesc condiţiile de secţiune şi continuitate electrică, dacă pot înlocui numărul de coborâri principale în proporţie de 100%.
- elemente metalice verticale (conducte de apă, de încălzire, scări de incendiu, burlane de scurgere, etc.), care pot înlocui 50% din numărul de coborâri necesar, cu condiţia să asigure o continuitate sigură şi o secţiune minimă de 100mm2.
Dacă aceste condiţii nu pot fi îndeplinite se pot monta
conductoare metalice instalate pe exteriorul clădirii.
Numărul şi dispunerea coborârilor sunt în funcţie de forma şi dimensiunile acoperişului, astfel pentru clădiri având:
- lungimea <> 12m, – se montează patru coborâri, dispuse în Z
Conductoarele de coborâre se vor poza aparent pe exteriorul
clădirii. Se admite şi montarea îngropat sub materialul de finisaj a 50% din coborâri la construcţiile din lemn, cărămidă şi beton nearmat, cu protecţie faţă de materialele combustibile şi îmbinare sudată.

Priza de pământ

În mod obişnuit priza de pământ pentru instalaţia de paratrăznet poate fi comună cu priza de pământ aferentă instalaţiei de protecţie împotriva electrocutărilor, (Cap.7). Valoarea rezistenţei de dispersie a prizei de pământ în acest caz va fi mai mică de 1 ohm.
Când nu este posibil se prevede o priză de pământ proprie cu precădere naturală sau artifricială. Această priză se montează la minim 1,5m şi maxim 5m de fundaţia clădirii şi va fi îngropată la 0,5m adâncime.
Rezistenţa de dispersie a prizei de pământ dacă aceasta este numai pentru instalaţii paratrăznet va fi:
- Priză naturală – 5 ohmi,
- Priză artificială – 10 ohmi,
Elementele de captare se montează la priza de pământ prin piese metalice numite de separaţie care sunt fixate cu şuruburi şi care se pot decupla atunci când se face măsurarea prizei de pământ.