ipari telephely energetikai auditja · sűrített levegős rendszerek vizsgálata az üzemben két...

IPARI TELEPHELY ENERGETIKAI AUDITJA

(ESETTANULMÁNY)

DR. MAGYAR ZOLTÁNtanszékvezető

Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék

Energetikai szabályozások hatása az épületekre és az iparra2016. május 3.

Járműipari létesítmény energia auditjának menete

Meglévő állapot bemutatása

Energiafogyasztás bemutatása

Műszeres mérések

Sűrített levegős rendszerek áttekintése

Fejlesztési lehetőségek

Kiemelt fejlesztési lehetőségek

A kiemelt javaslatok hatása

Összegzés

Ipari létesítményeken belüli épületfunkciók

Ipari létesítmény

Üzemcsarnokok és gyártóterületek

A termelés zavartalan működése a fontos

Iroda, szociális és egyéb funkciók

Elsősorban a komfort kerül előtérbe

Meglévő állapot bemutatása

• Műszaki dokumentációk átnézése

• Épületszerkezet jelenlegi állapotának rögzítése (külső fal, zárófödém,

nyílászáró stb.)

• Fűtési és hűtési rendszer felmérése (hőtermelők, hőleadók, szabályozás

stb.)

• HMV ellátó rendszer felmérése

• Vízellátás

• Világítástechnikai rendszerek felmérése (világítótestek típusa, mennyisége)

• Légállapot folyamatos műszeres mérése az épület különböző pontjaiban

• Jellegzetes panaszok, üzemviteli tapasztalatok rögzítése

• Technológiai folyamatok feltérképezése

• Energiafogyasztás mérési pontok azonosítása (esetleges almérések)

• Sűrített levegős rendszerek

• Szállítási folyamatok

Járműipari létesítmény

• Építés időpontja: 1993-tól több ütemben

• Üzem hasznos alapterülete jelenleg: ~42 000 m2

• 9 db gyártócsarnok + hozzájuk tartozó raktárak

• 7 db kiszolgáló épületrész (iroda, szociális blokk stb.)

Épületszerkezet

Külső fal:

25 cm vastagású pórusbeton falpanelek

Rétegtervi hőátbocsátási tényező: U=0,578 W/m2K

Zárófödém:

Trapézlemezes lapostető, építési időtől függően 10 cm vagy 12 cm hőszigeteléssel

Rétegtervi hőátbocsátási tényező: U=0,386-0,456 W/m2K

Nyílászárók:

Nagyméretű szekcionált kapuk alkotják a függőleges lehatárolás zömét (U=4,70 W/m2K)

Kopolit bevilágító felületek (U=3,50 W/m2K)

Kevés fém szerkezetű ablak (U=3,20 W/m2K)

Kevés fémlemez hőszigetelt üvegezetlen ajtó személyforgalomhoz (U=1,50 W/m2K)

Polikarbonát és huzalozott üvegbetétes tetőbevilágítók (U=3,50-5,00 W/m2K)

Fűtési rendszer

Központi fűtési rendszer

A csarnokok egy részében központi melegvizes fűtési rendszer került

telepítésre

1 db alacsonyhőmérsékletű 1120 kW-os gázkazán és 1 db

olajtüzelésű 700 kW-os kazán

A hőleadók melegvizes termoventilátorok

A szabályozás hagyományos, nem programozható termosztáttal

történik

Földgáztüzelésű termoventilátoros fűtés:

Hagyományos és kondenzációs gázüzemű termoventilátorok

Programozható termosztáttal

A gáz és az olajtüzeléses kazánok

Világítás

A világítás energiaigénye a teljes villamos

energiaigény körülbelül harmada, vagyis jelentős

A világítási energiaigényen belül az üzemcsarnokok

igénye a meghatározó

A csarnokokban jellemző lámpatest típusok:

higanygőz fényforrások és

fénycsöves lámpatestek

Technológiai energiafogyasztás

Előkészítő munkálatok gépei, plazmavágás, lemezhajlító

berendezések

Felületkezelést előkészítő berendezések, szemcseszórás

Festőüzemek technológiai légtechnikai rendszerei gáztüzelésű

léghevítőkkel

Technológiai melegvíz előállítás az alumínium felületkezelő

részlegek számára

Magasnyomású és magashőmérsékletű mosó alumínium

tisztítására

Villamos daruk minden csarnokban

Technológiai villamos energia fogyasztó berendezések

Gépnév Kihasználási % Munkaórák száma [h] Éves energiafelhasználás [kWh]

Lemezolló I. 5% 24 258 030

Lemezolló II. 5% 24 258 030

Plazma I. 50% 24 108 006

Plazma II. 50% 24 108 006

Élhajlító I. 5% 24 34 404

Élhajlító II. 5% 24 34 404

Kézi szemcseszóró 50% 16 385 400

K5 Robot I. 50% 16 208 680

K5 Robot II. 50% 16 208 680

Hosszvarrat hegesztő I. 50% 16 453 080

Hosszvarrat hegesztő II. 50% 16 453 080

Gépi szemcseszóró 50% 16 620 400

Kompresszor BSDG1 lásd kompresszorok

Kompresszor BSDG2 lásd kompresszorok

K4-es robot n.a. 16 81 968

Cloos robot 50% 16 105 280

Kompresszor n.a. 16 lásd kompresszorok

12bar-os kompresszor 16 lásd kompresszorok

Technológiai energiafogyasztás

Egy 20 méter hosszú 60 °C-ra fűthető festőkabin (8 db

található a csarnokokban ebből)

Az energiafogyasztás elemzése

• A gázfogyasztás az időjárástól kevésbé függ, jellemzően a termelés mértéke

nagymértékben befolyásolja

• A gázfogyasztás felét a technológiai gázfogyasztás teszi ki

• Az augusztusi kollektív szabadságolás megfigyelhető az energiafogyasztás

alakulásában

• A létesítményben gázfogyasztás almérők nincsenek

Órás földgázfogyasztási diagram

Az alábbi diagram a 2015-ös év órás földgáz fogyasztásának lefutását

ábrázolja

400 m3/h a lekötött földgázkapacitás

A földgázfogyasztás korlátozó beállításai és a lekötött földgázkapacitás

összhangban van, nem történik túllépés

A villamos energia fogyasztás együtt növekedett az előállított termékek

mennyiségével

• Az augusztusi kollektív szabadságolás megfigyelhető az energiafogyasztás

alakulásában

• A létesítményben villamos energiafogyasztás almérők nincsenek

l


Szállítás

Kizárólag dízel üzemanyag fogyasztás

Gépjárművek:

Vontatók 5 db

Telephelyen belüli munkagépek 7 db

Személygépkocsik 31 db

Az üzemanyag fogyasztás összefügg a megtermelt

termékmennyiséggel

Energiamérleg

Műszeres mérések

Légállapot mérések

• A helyszíni bejárás során a megrendelővel egyeztetve több helyen hőmérséklet

adatgyűjtőket helyeztünk el

• 10 percenként rögzítettük a mért értékeket 2x1 hétig

• A kihelyezett mérőműszereket ~1,5 m magasságban helyeztük el.

• Összesen 13 ponton mértünk

• Felhasznált mérőműszerek:

• KIMO KH-100

• KIMO KH-110

Üzemcsarnok túlfűtése

A cégvezetőség által elvárt hőmérséklet 15 °C

Ennek ellenére az üzemben munkaidőben 17-19 °C tapasztalható

Az éjszakai fűtéscsökkentett időszak nyújtható lenne

Az átlag hőmérséklet mindenhol 17 °C felett van

Iroda túlfűtése

Az irodablokkokban túlfűtés figyelhető meg, munkaidőben nem ritka a 25-26 °C

Az átlag hőmérséklet is magas: 24,5 °C

A túlfűtés oka a szabályozó rendszer hiányossága

Illetve a válaszfalak áthelyezése a meglévő padlófűtés mezők változatlansága

mellett, így nehezen szabályozható lett az iroda

Az adatgyűjtés kiértékeléseP

erió

du

s

Mérő

sor-

száma

Mérési helyMin. hőmérséklet

[C°]

Max.

hőmérséklet

[C°]

Átlag hőmérséklet

[C°]

Els

ő m

érés

i per

iódus

1. „G1” csarnok 15,12 19,66 18,09

2. „G2” csarnok, közepén 15,24 19,44 17,44

3. „G2” csarnok, szélen 15,64 18,86 17,24

4. „F” fényezőüzem 11,92 20,11 17,05

5. „D” szerelde 12,87 17,57 15,53

6. „G” irodablokk, földszint 20,00 24,21 21,74

7. „G” irodablokk, emelet 22,64 26,55 24,51

8. Külső mérés, első mérés -0,41 11,78 5,90

Más

odik

mér

ési

per

iódus 9. „A” irodablokk, földszint 21,50 23,89 22,52

10. „A” irodablokk, emelet 20,55 23,48 22,16

11. „I” irodablokk, földszint 19,19 23,80 21,93

12. „I” irodablokk, emelet 19,64 21,78 20,53

13. Külső mérés, második mérés 0,77 10,59 5,77

Pillanatnyi légállapot mérések

A helyszíni bejárások alatt kézi mérőműszerrel (KIMO AQ-200) mértük a pillanatnyi légminőség értékeket:

Hőmérséklet

Relatív páratartalom

CO2 koncentráció

Ezek a mérések pillanatértékek, elsősorban a CO2 koncentráció miatt hasznosak

A vártnak megfelelően az átszellőztetett nagy légtérfogattal rendelkező csarnoképületekben a CO2 koncentráció alacsony, az irodákban viszont magas

Pillanatnyi mért értékek táblázata

Mérési pont Mérési helyHőmérséklet

[°C]

Páratartalom

[RH%]

CO2 koncentráció

[ppm]

1. „G1” csarnok 18,6 48,3 488

2. „G2” csarnok 18,4 48,5 530

3. Külső mérés 10,3 69,3 402

4. „F” fényezőüzem 17,0 49,3 539

5. „F” alkatrészfényező 16,8 53,5 440

6. „I” csarnok 18,5 48,3 420

7. „D” szerelde eleje 15,4 59,9 581

8. „D” szerelde közepe 16,4 55,9 547

9. „E” csarnok 15,9 57,1 580

10. „D” ponyvázó 15,2 59,5 500

11. „B” szervízcsarnok 14,5 69,3 612

12. „B” fékpróba 16,0 63,6 453

13. „C” raktár 15,8 59,7 593

14. „B” csarnok étkezde 18,8 61,0 403

15.„A” irodablokk,

földszint22,1 45,4 1720

16. „A” irodablokk, emelet 21,2 46,8 950

17.„I” irodablokk,

földszint21,8 43,8 1280

18. „I” irodablokk, emelet 20,1 47,0 1650

Sűrített levegős rendszerek vizsgálata


Az üzemben két nyomásfokozatú rendszer üzemel:

7 bar-os (gyakorlatban 5,7-6,8 bar között üzemel)

12 bar-os (gyakorlatban 10 bar körül üzemel, max. 11 bar a tartályok

engedélyezési nyomása).

A 7 bar-os levegőt festésre és általános technológiai célokra

a 12 bar-osat jellemzően fékszerelvény tesztelésre,

kerékfúvásra használják

A 7 bar-os rendszerhez tartozik az 1-es, 2-es és 5-ös jelű gép,

míg a 12 bar-oshoz a 3-as és 4-es jelű

5-ös és 1-es kompresszorok teljesítményfelvételei az idő

függvényében és a mért eredmények elemzése

Sűrített levegős rendszerek energiahatékonysági

beavatkozásainak általános lehetőségei 1.

1.

Szivárgások minimalizálása, a

fogyasztók legyenek kizárva, ha

nincsenek használatban

Alacsony, 1-5 mFt 1-6 hónap

2.Nem megfelelő fogyasztások

megszüntetése, átalakításaAlacsony, 1-5 mFt 1-12 hónap

3.

Nyomásszint minimalizálása, a

fogyasztók csak a megfelelő

nyomást kapják

Alacsony, < 1 mFt 1-12 hónap

Magas - frekvenciaváltós gépnél, 5-10 mFt 2-5 év

4.

Levegőminőség meghatározása,

csak a szükséges és elégséges

kezelés


5.

Kompresszorok és kezelő

berendezések összetétel és a

szabályozás optimalizálása


Sűrített levegős rendszerek energiahatékonysági

beavatkozásainak általános lehetőségei 2.

6. Tartályméret optimalizálása Alacsony, 1-5 mFt 1-12 hónap

7. Hatásfok ellenőrzése

Alacsony 1-5 mFt 1-12 hónap

Magas - gépcsere esetén, 5-10 mFt 2-5 év

8.Hővisszanyerés lehetőségének,

hatásfokának vizsgálata

Közepes, 3-8 mFt 1-2 év

Magas - fűtés átalakítás esetén, 5-10 mFt 2-5 év

9.

Kompresszorok és kiegészítő

berendezések telepítési

körülményeinek javítása

Magas, 5-10 mFt 2-5 év

10. Karbantartás megfelelősége Alacsony, 1-5 mFt 1-12 hónap

11. Szervezési intézkedések Alacsony, 1-5 mFt 1-12 hónap


Az adott ipari létesítménynél az alábbi fő területeken

van lehetőség energiahatékonysági intézkedésekre:

Épületgépészeti

Sűrített levegős rendszerek

Villamos energia rendszer

Energiafogyasztás almérők beépítése, adatgyűjtés

Ésszerűen megtérülő épületszerkezeti korszerűsítési

lehetőség nincs

Épületgépészeti fejlesztési lehetőségek

Ssz. Fejlesztési javaslat

Beruházás

i költség

[Ft+ÁFA]

Megtérülési idő

(pályázati

forrás nélkül)

Megjegyzés

1. Épületgépészet

1.1."G" csarnok kondenzációs gáz üzemű

termoventilátoros rendszer telepítése23 000 000 17,6 év

Jelenleg csak támogatásokkal reális, azonban a

meglévő rendszer műszaki állapota és várható

élettartama mérlegelendő.

1.2.

"G" csarnok meglévő termoventilátoros rendszer

szabályozásának fejlesztése (két programozható

helyiség termosztát)

30 000

Egy fűtési

szezonon

belül

megtérül

Támogatás nélkül is elvárható módon megtérülő.

Megvalósítása az 1.1. számú javaslattól

függetlenül is javasolt .

1.3."G" csarnok jobb és bal szociális blokkjainak

hőellátása kondenzációs falikazánokkal3 800 000 7,6 év Támogatás nélkül is elvárható módon megtérülő

1.4.

"G"szociális blokkok fűtés szabályozásának

fejlesztése (két programozható helyiség

termosztát)

30 000

Egy fűtési

szezonon

belül

megtérül

Támogatás nélkül is elvárható módon megtérülő.

Megvalósítása az 1.3. számú javaslattól

függetlenül is javasolt .

1.5."D" csarnok kompresszor hulladékhő

hasznosítás HMV termelésre3 750 000 7,0 év Támogatás nélkül is elvárható módon megtérülő

1.6. "D" csarnok légrétegződést gátló ventilátorok 3 200 000 6,6 év Támogatás nélkül is elvárható módon megtérülő

1.7.

"F" alkatrészfestő csarnok meglévő

termoventilátoros rendszer szabályozásának

fejlesztése (két programozható helyiség

termosztát)

30 000

Egy fűtési

szezonon

belül

megtérül

Támogatás nélkül is elvárható módon megtérülő

1.8."A", "G" és "I" irodablokkok központi

épületgépészeti felügyeleti rendszer kialakítása4 500 000

Nem

értelmezhető

Komfort és energiahatékonysági szempontok

alapján szükséges

Sűrített levegős rendszerek fejlesztési lehetőségei

Ssz. Fejlesztési javaslatBeruházási költség

[Ft+ÁFA]

Megtérülési idő (pályázati

forrás nélkül)Megjegyzés

2. Sűrített levegő rendszerek

2.1.

Szivárgások minimalizálása, a

fogyasztók legyenek kizárva, ha

nincsenek használatban

900 000 8 hónapTámogatás nélkül is elvárható módon

megtérülő

2.2.Nem megfelelő fogyasztások

megszüntetése, átalakítása

Meghatározása

megrendelői

hatáskörön belül

Nem meghatározható Technológia jellemzőitől függ

2.3.

5. számú kompresszor és a távoli

csarnokok közötti gerincvezeték

keresztmetszet növelése

nyomásveszteség csökkentés

céljából

Meghatározása

megrendelői


Nem meghatározható Részletesebb mérés szükséges

2.4.Hulladékhő hasznosító rendszer

kiépítése

ld. 1.5. számú

javaslatnál

ld. 1.5. számú

javaslatnálld. 1.5. számú javaslatnál

2.5.

Kompresszorok és kiegészítő

berendezések telepítési

körülményeinek javítása

200 000 <1 év

Támogatás nélkül is elvárható módon

megtérülő. A becsült beruházási

költség és megtérülési idő az 5.

számú gépre vonatkozik.

2.6. Karbantartás megfelelősége

Meghatározása

megrendelői


Nem meghatározható2.5. számú javaslathoz kapcsolódóan

szükséges

2.7. Szervezési intézkedések

Meghatározása

megrendelői


Nem meghatározható2.1. számú javaslathoz kapcsolódóan

szükséges

Villamos energia megtakarítási lehetőségek

3. Villamos energiaBeruházási költség

[Ft+ÁFA]Megtérülési idő (pályázati forrás nélkül) Megjegyzés

3.1.Fotovoltaikus elemek

telepítése177 000 000 22,2 év Támogatással reális

3.2. Világítótestek cseréje 76 200 000 3,1 év

Támogatás nélkül is

elvárható módon

megtérülő

3.3.Lekötött teljesítmények

felülvizsgálaltaNincs Azonnal -

Azonnal megtérül,

megtakarítás kb. 1

mFt/év

3.4.

Teljesítményfelvétel

korlátozó beavatkozó

rendszer javítása,

hatáskörének lehetőség

szerinti kiterjesztése

További műszaki

mérlegelés után

meghatározható

Nem meghatározható -Megrendelői döntés a

hatáskör bővítése

3.5.

"G" csarnok főelosztója

feletti fázisjavító

berendezés

működésének

ellenőrzése

Nem meghatározható - -

Almérők beépítése

4. Almérők beépítéseBeruházási költség

[Ft+ÁFA]

Megtérülési idő (pályázati

forrás nélkül)Megjegyzés

4.1.

Almérők beépítése gépészeti

alrendszerek földgáz fogyasztásának

mérésére, hőmennyiség mérésre, HMV

fogyasztás mérésére

Meghatározása

megrendelői hatáskörön

belül

Nem értelmezhető -

Energetikai vizsgálatokhoz, fejlesztési

javaslatokhoz szükséges

fogyasztáselemzések céljából

4.2.

Villamos energia fogyasztás almérők

beépítése legalább a fixen telepített

fogyasztók részére

Meghatározása


belül





4.3.

A 10 kW feletti kompresszoroknál

gépenként legalább villamos oldali

mérés kialakítása

Meghatározása


belül





Kiemelten javasolt fejlesztések és ezek

hatása az energiafogyasztásra

Kiemelten javasolt fejlesztések

Kiemelt fejlesztések rövid bemutatása

Épületgépészet:

A központi kazános fűtésrendszer helyett gázüzemű kondenzációs termoventilátorok telepítése (1 300 000 Ft/év megtakarítás)

A jelenlegi központi kazános fűtésrendszerre kapcsolódó szociális blokkok önálló kondenzációs falikazános fűtésrendszerének kialakítása (500 000 Ft/év megtakarítás)

Légrétegződést gátló ventilátorok beépítése (485 000 Ft/év megtakarítás)

Irodablokkokban épületgépészeti felügyeleti rendszer kialakítása

Sűrített levegős rendszerek:

Az legnagyobb sűrített levegős kompresszor hulladékhő hasznosítása HMV termelésre (535 000 Ft/év megtakarítás)

Szivárgások minimalizálása + a nem használt fogyasztók kizárása (1 360 000 Ft/év megtakarítás)

Kiemelt fejlesztések rövid bemutatása

Épületvillamosság:

A higanygőz fényforrások korszerű LED világításra történő cseréjében

rejlik a legnagyobb fokú megtakarítás (24 300 000 Ft/év

megtakarítás)

Almérések:

Gépészeti alrendszerek gázfogyasztás mérése

Hőmennyiség és HMV fogyasztás mérése

Villamos mérések legalább a fixen telepített nagyobb technológiai

gyártóberendezéseknél és a világításnál

10 kW-nál nagyobb teljesítményű kompresszoroknál gépenként

legalább villamos oldali mérés

A kiválasztott fejlesztésekkel elérhető megtakarítás

50 200 000 Ft

97 050 000 Ft

2 300 000 Ft

26 250 000 Ft

0 Ft

20 000 000 Ft

40 000 000 Ft

60 000 000 Ft

80 000 000 Ft

100 000 000 Ft

120 000 000 Ft

140 000 000 Ft

Gázfogyasztás Villamos energia

Energ

iaköltsé

g [

Ft]

Megtakarítás

Fejlesztés utánienergiaköltség

Gázfogyasztást érintő beruházási költség: 30 MFt, megtérülése 13,1 év

Villamos fogyasztást érintő beruházási költség: 85,35 MFt, megtérülése 3,25 év

A teljes beruházás 4 év alatt megtérül

A kiválasztott fejlesztésekkel elérhető megtakarítás

95,6 %

78,7 %

4,4 %

21,3 %

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

Gázfogyasztás Villamos energia

Energ

iaköltsé

g a

bázis

hoz v

iszonyítva [

%]

Energiaköltség változása

Megtakarítás

Fejlesztés utáni évesenergiaköltség

Összegzés

Elsődleges szempont a technológia zavartalansága az energiafogyasztással szemben

Termék minőséget rontó beavatkozások nem lehetségesek (pl. a telephely egyik üzemcsarnokában, ahol alumíniumot hegesztenek, ott a 15 °C helyett, minimálisan 18 °C-nak kell lennie a belső hőmérsékletnek, csökkentésére nincs mód)

Technológiai gázfogyasztók fogyasztáskorlátozására nincs lehetőség

Jellemzően épületszerkezeti korszerűsítés nem térül meg, ellenben az épületgépészeti/üzemeltetési beavatkozásokban nagy potenciál rejlik

Az energiafelhasználás üzemekben magas, így néhány %-os csökkentése is már jelentős költségmegtakarítást eredményez (pl. a bemutatott üzemben 16 %-os költségmegtakarítás 28,5 MFt megtakarítást eredményez)

A sokszor energiaigényes technológia folyamatoknál lehetőség adódik hulladékhő hasznosításra (pl. sűrített levegős rendszerek)

A kiépítendő fogyasztásmérő rendszer olyan legyen, hogy a technológiai és az épületgépészeti energiafogyasztások külön mérhetőek legyenek

KÖSZÖNÖM MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET !

DR. MAGYAR ZOLTÁNtanszékvezető

Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék

Energetikai szabályozások hatása az épületekre és az iparra2016. május 3.

ipari telephely energetikai auditja · sűrített levegős rendszerek vizsgálata az üzemben két...

Documents