energetski pregled in racionalizacija razsvetljaveenergetskega pregleda, v katerem so dolo ......
TRANSCRIPT
1
ENERGETSKI PREGLED IN RACIONALIZACIJA
RAZSVETLJAVE
Diplomsko delo
Študent: Benjamin ROŽMAN
Študijski program: Visokošolski strokovni študijski program Strojništvo
Smer: Energetika in procesno strojništvo
Mentor: doc. dr. Matjaž RAMŠAK
Somentor: red. prof. dr. Leopold ŠKERGET
Maribor, oktober 2010
II
Univerza v Mariboru
Fakulteta za strojništvo
Številka: S.1045 Kraj in datum: Maribor, 3. 6. 2010 Na osnovi 330. člena Statuta Univerze v Mariboru (Ur. l. RS, št. 112010)
izdajam
SKLEP O DIPLOMSKEM DELU. Benjaminu ROŽMANU, študentu visokošolskega strokovnega študijskega programa Strojništvo, smer Energetika in procesno strojništvo, se dovoljuje izdelati diplomsko delo pri predmetu Smotrna raba energije. Mentor: doc. dr. Matjaž RAMŠAK Somentor: red. prof. dr. Leopold Škerget Naslov diplomskega dela: Energetski pregled in racionalizacija razsvetljave Naslov diplomskega dela v angleškem jeziku: Power review and lighting management Diplomsko delo je potrebno izdati skladno z »Navodili za izdelavo diplomskega dela« in ga oddati v 3 izvodih ter en izvod elektronske verzije do 3. 6. 2011 v referatu za študentske zadeve članice. Pravni pouk: Zoper ta sklep je možna pritožba na senat članice v roku 3 delovnih dni.
Obvestiti:
• kandidata, • mentorja, • somentorja, • odložiti v arhiv.
III
I Z J A V A
Podpisani Benjamin ROŽMAN izjavljam, da:
• je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom doc. dr.
Matjaža Ramšaka in somentorstvom red. prof. dr. Leopolda Škergeta;
• predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev
kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;
• soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet
Univerze v Mariboru.
Maribor, 25.10. 2010 Podpis: ___________________________
IV
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Matjažu Ramšaku in
somentorju red. prof. dr. Leopoldu Škergetu za pomoč
in vodenje pri opravljanju diplomskega dela.
Zahvaljujem se tudi podjetju Cimos TAM A.i., d. o. o.
Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili
študij.
V
ENERGETSKI PREGLED IN RACIONALIZACIJA RAZSVETLJAVE
Ključne besede: energija, energetski pregled, učinkovita raba energije, organizacijski ukrepi,
investicijski ukrepi, stroški
UDK: 628.97:620.92(043.2)
POVZETEK
Poraba energije predstavlja velik delež stroškov podjetja. Poleg učinkovite rabe energije ne
smemo pozabiti tudi na okoljski vidik, ki je vedno bolj pomemben, saj znaten delež okoljskih
emisij predstavlja poraba energije v tehnoloških procesih. Oba vidika sta podjetja prisilila k
učinkovitejši rabi energije ali pa jih še bosta.
Uporabljene metode pri raziskovanju za izdelavo diplomskega dela so študij domačih in tujih
elektronskih virov, merjenje, analiziranje, izračuni in ugotovitve v pogovorih z zaposlenimi.
Diplomska naloga izhaja iz energetskega pregleda podjetja. Izhajal sem iz zaključkov
energetskega pregleda, v katerem so določeni investicijski in organizacijski ukrepi za
učinkovitejšo rabo energije. Racionalizacija razsvetljave predstavlja precejšen potencial in
ga je potrebno podrobneje analizirati.
VI
POWER REVIEW AND LIGHTING MANAGEMENT
Key words: energy, power review, energy efficiency, organizational action, investment
action, costs
UDK: 628.97:620.92(043.2)
ABSTRACT
Energy consumption accounts for a large proportion of the expenses of the company. The
environmental aspect is becoming increasingly important. Both these aspects are or will be
forced companies to make more efficient use of energy.
The methods used in research for the production of graduate work are studies of domestic
and foreign electronic resources, measurement, analysis, calculations and conclusions in
discussions with employees.
Graduate work is based on the power review of the company. I stemmed from the conclusions
of the power review, which lays out in the investment and organizational actions for the
efficient energy use. Lighting management represents a considerable potential and should be
analyzed.
VII
KAZALO
1 UVOD........................................................................................ 1
1.1 Opis splošnega področja diplomskega dela................................................ 1
1.2 Namen, cilji in teze diplomskega dela........................................................ 1
1.3 Predpostavke in omejitve diplomskega dela .............................................. 2
1.4 Metode raziskovanja………………………………………………………2
2 PREDSTAVITEV PODJETJA .............................................. 3
2.1 Družba Cimos, d. d. ................................................................................... 3
2.1.1 Proizvodni program družbe Cimos, d. d………………………………....3
2.2 Cimos TAM A.i., d. o. o............................................................................. 4
2.2.1 Proizvodni program podjetja…………………………………………….5
3 ANALIZA PORABE ENERGIJE V PODJETJU................ 6
3.1 Poraba električne energije in plina ............................................................ 6
3.2 Poraba energije po lokacijah ................................................................... 11
3.2.1 Delovanje elektroenergetskega sistema……………………………..…11
3.2.2 Porazdelitev porabe električne energije v livarni sive litine………...…13
3.2.3 Porazdelitev porabe električna energije v livarni aluminija……………14
3.2.4 Porazdelitev porabe električna energije v mehanski obdelavi…………17
3.2.5 Večji porabniki toplote…………………………………………………18
3.2.6 Delovanje sistema proizvodnje komprimiranega zraka….…………….19
3.3 Možnosti nižanja stroška za energijo ...................................................... 21
3.3.1 Povečanje učinkovitosti tehnoloških procesov………………………...21
3.3.2 Povečanje energetske učinkovitosti v procesih taljenja v LAL………..22
3.3.3 Zmanjšanje izgub na elektrovzdrževalnih pečeh v LAL………………22
3.3.4 Povečanje energetske učinkovitosti procesih taljenja v LSL…………..23
3.3.5 Optimizacija obratovanja ostalih tehnoloških porabnikov…………..…23
3.3.6 Nižanje stroška za komprimiran zrak…………………………………..23
3.3.7 Optimizacija porabe toplote za ogrevanje prostorov…………………...24
3.3.8 Racionalizacija razsvetljave…………………………………………….25
3.3.9 Izgradnja nadzorno informacijskega sistema…………………………...26
VIII
3.4 Organizacijski in investicijski ukrepi ...................................................... 26
4 RAZSVETLJAVA ................................................................. 29
4.1 Trenutno stanje ........................................................................................ 30
4.2 Predlagan investicijski ukrep ................................................................... 31
4.3 Primerjava in vračilni rok investicije........................................................ 33
5 SKLEP..................................................................................... 35
LITERATURA............................................................................ 38
SEZNAM PREGLEDNIC.......................................................... 39
SEZNAM SLIK ........................................................................... 40
IX
UPORABLJENI SIMBOLI
TJ – teradžul
GWh – gigavatna ura
MWh – megavatna ura
kWh – kilovatna ura
°C – stopinj Celzija
€ – evro
kg – kilogram
X
UPORABLJENE KRATICE
EP – energetski pregled
URE – učinkovita raba energije
FS – Fakulteta za strojništvo
TAM – Tovarna avtomobilov Maribor
A. i. – Avtomobilska industrija
TPS – Tvornica poljoprivrednih strojeva
PSA – Peugeot Citroen
SAP – Business management software sollutions aplications and services
LSL – livarna sive litine
LAL – livarna aluminija
MO – mehanska obdelava
CNC – Computer numerical control
TGP – toplogredni plin
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
1
1 UVOD
1.1 Opis splošnega področja diplomskega dela
K pisanju tega diplomskega dela sta me navdihnila dva ključna vidika, in sicer ekonomski in
energetski oz. okoljski vidik. Ekonomski vidik prispeva k nižanju stroškov in posledično k
večji konkurenčnosti podjetja. Drugi vidik pa je trenutno v svetu zelo »trendovski« zaradi
globalnega segrevanja in s tem povezanimi toplogrednimi plini.
Ekonomski vidik je bistven za obstoj podjetja. Če želimo biti konkurenčni na trgu, je nujno
imeti nadzor nad vsemi stroški in si prizadevati, da bi jih zmanjšali. Energija je velik strošek
proizvodnih podjetij, zato je smiselna učinkovita raba energije. Cene energentov se v glavnem
zvišujejo in tudi v prihodnje ne kaže, da bi cene padle.
Okoljski vidik je iz leta v leto pomembnejši. S pojavom tople grede so se začele zaostrovati
tudi omejitve okoljskih emisij. Tako so postale strošek tudi emisije toplogrednih plinov, ki so
povezane s porabo energije.
Menim, da bi bilo potrebno, da podjetja začnejo takoj razmišljati o učinkoviti rabi energije,
saj bodo v prihodnosti v to prisiljena.
1.2 Namen, cilji in teze diplomskega dela
Namen diplomskega dela je poudariti pomen energetskega pregleda podjetja (EP), saj na
podlagi energetskega pregleda podjetja lahko naredijo načrt učinkovite rabe energije (URE).
Celovit energetski pregled daje vodstvu podjetja možnost tudi energetskega vodenja, saj
določi potenciale, ki jih je potrebno izkoristiti. Tako določimo prioritetne investicije in tudi
organizacijske ukrepe.
Glavni cilj diplomskega dela je povečati učinkovito rabo energije v podjetju in s tem
zmanjšati stroške za energijo. Pomembna je analiza trenutnega energetskega stanja in analiza
podatkov o rabi energije. Prikaz letnih podatkov porabe energije in določitev ukrepov URE.
Za dosego glavnega cilja je potrebna podrobna analiza ukrepov in določitev prihrankov.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
2
Osnovne teze diplomskega dela so:
o Glavni namen EP je podrobna analiza rabe energije v podjetju in zmanjšanje stroškov
za energijo.
o Določitev investicijskih in organizacijskih ukrepov.
o Določitev stroškov investicij, vračilnih rokov in prihranek.
o EP predstavlja osnovo za kvalitetno strategijo na področju URE.
1.3 Predpostavke in omejitve diplomskega dela
Kot sem že poudaril, energija v podjetju predstavlja velik strošek, ki ga moramo z učinkovito
rabo energije, organizacijskimi in investicijskimi ukrepi precej znižati. Prav tako ne smemo
pozabiti na tehnologijo, ki se spreminja, in ob investicijah pretehtati tudi vidik rabe energije.
V diplomskem delu sem se omejil na podjetje Cimos Tam A.i., kjer letni strošek energije
presega 2.000.000 €.
1.4 Metode raziskovanja
Uporabil sem naslednje metode:
o opisovanje o merjenje o analiza o primerjanje o študij elektronskih virov o študij domačih in tujih knjižnih virov o razgovor z zaposlenimi
Končno poročilo bom predstavil vodstvu podjetja, da določimo kratkoročno in dolgoročno
energetsko strategijo v povezavi z okoljskimi standardi.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
3
2 PREDSTAVITEV PODJETJA
2.1 Družba Cimos, d. d.
V Cimosu, d. d., ustvarjamo novo pot na področju avtomobilske industrije, kmetijske,
industrijske in energetske opreme ter strojegradnje. Imamo strateško pozicijo v Srednji
Evropi, zahodno od Dunaja in severno od Benetk. Smo globalno in hitro rastoče podjetje. S
sodobno opremljenimi proizvodnimi centri in predstavništvi po Evropi smo prisotni na vseh
pomembnejših trgih.
Temeljno poslanstvo družbe obsega aktivno navzočnost na trgu in utrjevanje položaja v
mednarodnih gospodarskih tokovih. To dosegamo z visoko strokovnim in razvojno-
ustvarjalnim delom, saj skrbimo za dvig ravni znanja, za nenehno usposabljanje in šolanje
vseh sodelujočih v poslovnem procesu. S tem ustvarjamo pogoje za zaposlenost in nudimo
ustvarjalne možnosti za uresničevanje strateških ciljev, ki jih neprestano dopolnjujemo in
prilagajamo tehnološkemu razvoju.
Skupina Cimos je na dan 30. 6. 2009 sestavljena iz obvladujoče družbe Cimos, d. d., in 27
odvisnih družb s sedeži v devetih državah.
Družbena odgovornost skupine Cimos se zrcali v ohranjanju ekonomske uspešnosti in
doseganju poslovnih prednosti z grajenjem ugleda in pridobivanjem zaupanja ljudi, ki delajo z
nami in/ali živijo v bližini našega podjetja. Da smo družba, ki je odgovorna za okolje, v
katerem deluje, dokazujemo z dobrim sodelovanjem s kupci, dobavitelji, lokalno skupnostjo
in nenazadnje z zaposlenimi.
2.1.1 Proizvodni program družbe Cimos, d. d.
Proizvodni program je razdeljen na štiri glavne stebre:
o avtomobilski steber
o kmetijski steber
o energetika
o strojegradnja
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
4
Avtomobilski steber
Družine izdelkov, ki sestavljajo avtomobilski steber, so deli motorja, deli zavornega sistema,
deli prestavnega sistema in deli karoserije.
Kmetijski steber
Družba Cimos, d. d., ima v lasti blagovno znamko TPS, katere osnovni program predstavljajo
motokultivatorji, motokosilnica in motokopač. Osnovnemu programu so priključeni še drugi
proizvodi.
Energetika
Energetski steber predstavlja podjetje Litostroj Power. V skupini samostojno pokrivamo
razvoj, projektiranje, konstruiranje, tehnologijo, izdelavo, montažo, vgradnjo in servis svojih
izdelkov.
Strojegradnja
Glavni nameni poslovnega stebra strojegradnja, ki vključuje tudi orodjarstvo, so izdelava,
gradnja in konstruiranje.
2.2 Cimos TAM A.i., d. o. o.
Podjetje Cimos TAM A.i., d. o. o., ima sedež na Perhavčevi ul. 21 v Mariboru. Razprostira se
na 68.197 m2 površine na območju nekdanjega TAM-a, od česar je 41.331 m2 pokrite
površine. Podjetje sodi v avtomobilski steber in zaposluje pribl. 700 ljudi. Pridobili smo
naslednje standarde: ISO, OHSAS, Ford.
Tržišče podjetja je zelo razgibano, saj so naši večji kupci Ford, Honeywell, PSA, Deutz,
Magna Steyr in Lombardini.
Široka paleta proizvodov je podprta z informacijskim sistemom SAP, s katerim je mogoče
spremljati proizvodnjo, prodajo, nabavo, transport in ostale podporna službe. Sistem omogoča
tudi izmenjavo informacij med vsemi podjetji skupine Cimos.
V podjetju zaradi večje konkurenčnosti vpeljujemo metodologije »vitke proizvodnje«, ki
omogoča kontinuirano, sistematično in ciljno usmerjeno obvladovanje proizvodnih procesov.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5
2.2.1 Proizvodni program podjetja
V podjetju imamo tri različne tehnologije: litje, mehanska obdelava in varjenje. Primarni
izdelki so: vztrajniki, zavorni bobni, centralna ohišja, valji, ohišja kompresorja, nosilci,
izpušni in sesalni kolektorji, deli turbokompresorjev.
Podjetje lahko razdelimo na tri glavne proizvodne enote, ki so tudi lokacijsko ločene. Tako
imamo na ločenih lokacijah livarno aluminija, livarno sive litine in mehansko obdelavo.
Mehansko obdelavo ločimo še na obdelavo aluminija in obdelavo sive litine.
Ker imamo precej razgiban proizvodni program, je tudi proces porabe energije zelo
intenziven.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
6
3 ANALIZA PORABE ENERGIJE V PODJETJU
3.1 Poraba električne energije in plina v podjetju
Strošek za energijo v našem podjetju predstavljajo električne energija, zemeljski plin,
tehnološka in sanitarna voda. Ker predstavlja strošek električne energije in zemeljskega plina
pribl. 95 % celotnega stroška za energijo, sem se posvetil omenjenima energentoma.
Skupna raba primarne energije je v letu 2007 znašala 166 TJ. Električna energija je
predstavljala 57 %, zemeljski plin pa 43 % celotne primarne energije.
Slika 3.1 Porazdelitev rabe energije po energentih v letu 2007
Letni strošek za energijo v letu 2007 je znašal 2.600.000 €. Tako je strošek električne energije
znašal 65 %, zemeljskega plina 29 %, vode 6 %.
Zemeljski plin: 43 %
Električna energija:
57 %
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
7
Slika 3.2 Porazdelitev stroška energentov v letu 2007
Prikazal bom še gibanje rabe in stroška energije, ki se spreminja zlasti v zadnjih letih.
Slika 3.3 Letna raba in strošek energije od leta 2005 do 2009
Zemeljski plin: 29 %
Električne energija: 65 %
Voda: 6 %
0
50
100
150
200
2005 2006
2007 2008
2009
TJ
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
mio €
Energija TJ
Strošek v €
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
8
Natančneje bom predstavil porabo in strošek električne energije in zemeljskega plina, saj
predstavljata največji delež stroška.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
2005 2006 2007 2008 2009
GW
h
0
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
2.500.000
€GWh
€
Slika 3.4 Prikaz porabe električne energije in stroška od leta 2005 do 2009
0
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
2.500.000
2005 2006 2007 2008 2009
m3
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
€m3
€
Slika 3.5 Prikaz porabe zemeljskega plina in stroška od leta 2005 do 2009
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
9
Zanimivo je še opraviti pregled mesečne porabe električne energije in zemeljskega plina, saj
vidimo odvisnosti od zimskih in poletnih mesecev oziroma vpliv zunanje temperature.
Na mesečnem nivoju je poraba električne energije večinoma konstantna, z izjemo meseca
avgusta, ko so remonti in se poraba zniža. Jasno pa je razvidno, da se je poraba povečala v
letu 2007 in 2008 zaradi povečanega obsega proizvodnje.
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
JAN
FEBM
ARAPR
MAJ
JUN
JUL
AVGSEP
OKTNO
VDEC
MW
h
2005
2006
2007
2008
2009
Slika 3.6 Mesečna poraba električne energije od leta 2005 do 2009
Na mesečnem nivoju poraba zemeljskega plina sovpada z ogrevalno sezono. Najmanjša je v
poletnih mesecih, v katerih se plin porablja le v proizvodne namene.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
10
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
JAN
FEBM
ARAPR
MAJ
JUN
JUL
AVGSEP
OKTNO
VDEC
m3
2005
2006
2007
2008
2009
Slika 3.7 Mesečna poraba zemeljskega plina od leta 2005 do 2009
Seveda je poraba odvisna tudi od obsega proizvodnje, zato je prikazan še delež stroška za
energijo.
0
1
2
3
4
5
2005 2006 2007 2008 2009
%
Slika 3.8 Delež stroška za energijo od leta 2005 do 2009
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
11
3.2 Poraba energije po lokacijah
3.2.1 Delovanje elektroenergetskega sistema
Podjetje Cimos Tam Ai, d. o. o., se napaja iz RTP Tezno. Električna energija se na lokaciji v
šestih transformatorskih postajah transformira z 10 kV na napetostni nivo 0,4 kV. V
transformatorskih postajah je nameščenih 8 transformatorjev skupne nazivne električne moči
9.400 kVA. Na osnovi meritev gibanja končne moči podjetja v letu 2007 se je analizirala
poraba električne energije po izmenah.
Slika 3.9 Analiza porabe električne energije po izmenah
Zaradi različnih tehnologij v podjetju je smiselno spremljati oziroma analizirati posamezne
lokacije posebej.
I. izmena30 %
II. izmena 28 %
III. izmena25 %
vikend 17 %
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
12
Slika 3.10 Porazdelitev porabe električne energije po lokacijah
Slika 3.11 Porazdelitev porabe zemeljskega plina po lokacijah
MO37 %
LAL 24 %
LSL 39 %
MO 8 %
LAL 80 %
LSL
12 %
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
13
Kot je razvidno s slike 3.10 in 3.11, je največja poraba električne energije v LSL, največja
poraba zemeljskega plina pa v LAL.
3.2.2 Porazdelitev porabe električne energije v livarni sive litine
Tehnološki proces v livarni sive litine določa visoka energetska intenzivnost. V letu 2007 je
znašala poraba električne energije 9,9 GWh ali 38,4 % celotne porabe električne energije
podjetja. Glavnino porabe električne energije določa tehnološki proces taljenja in vlivanja. Po
namenu lahko porabnike električne energije razdelimo na:
o talilne peči in livno linijo,
o jedrarske stroje,
o finalizacijo (brusilni in peskalni stroji),
o sekundarne in pomožne sisteme.
Skupna priključna moč porabnikov v livarni sive litine znaša 3,2 MW. Porazdelitev
posameznih faz tehnologije in ostalih sistemov je po priključni moči prikazana na Sliki 3.12.
Slika 3.12 Porazdelitev porabnikov električne energije po priključni moči (LSL)
Litje44 %
Jedrarna 28 %
Razsvetljava 4 %
Odpraševalni sistem 10 %
Finalizacija 4 %
Kompresorji10 %
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
14
Največji porabniki električne energije v livarni so tri mrežno frekvenčne peči JUNKER z
nazivno močjo 3 × 450 kW. Neposredno se v tehnološkem procesu taljenja porabi več kot 40
% vse električne energije.
Sekundarni in pomožni sistemi skupno predstavljajo 40 % delež v porabi električne energije
livarne. Ostalo tehnološko porabo v večini določajo jedrarski stroji.
Slika 3.13 Porazdelitev porabe električne energije v livarni sive litine
3.2.3 Porazdelitev porabe električne energije v livarni aluminija
Livarna aluminija je energetsko najintenzivnejša delovna enota, ki pa v procesu taljenja
aluminija uporablja zemeljski plin kot primarni energent. Električna energija se uporablja na
pečeh in strojih v nadaljnji obdelavi odlitkov. V letu 2007 je znašala poraba električne
energije 6,2 GWh ali 24,2 % celotne porabe električne energije podjetja. Po namenu lahko
porabnike električne energije razdelimo na:
o grelne in vzdrževalne peči in livne naprave v tehnološkem procesu litja,
o jedrarske stroje,
o topilnico,
o jamske peči,
o finalizacijo (sušilne in kalilne peči, peskalni stroji),
o sekundarne in pomožne sisteme.
Talilne peči 41%
Odpraševalni sistem 22 %
Razsvetljava 10 %
Komprimiran zrak 10 %
Ostalo 17 %
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
15
Skupna priključna moč porabnikov v livarni sive litine znaša 2,5 MW. Porazdelitev
tehnoloških porabnikov in ostalih sistemov je po priključni moči prikazana na Sliki 3.14.
Slika 3.14 Porazdelitev porabnikov električne energije po priključni moči (LAL)
Največji porabniki električne energije v livarni aluminija so vzdrževalne peči zaprtega in
odprtega tipa, ki določajo porabo električne energije v livarni v obsegu 39 % celotne livarne.
Sušilne in kalilne peči nadalje vplivajo na 16 % rabe električne energije livarne. Sekundarni in
pomožni sistemi skupno predstavljajo 23 % delež v porabi električne energije livarne. Ostalo
tehnološko porabo določajo jedrarski in peskalni stroji, peči za razpad jedra in ostale peči v
finalizaciji.
Finalizacija 55 %
Razsvetljava 3 %
Litje37 %
Jedrarna 3 %
Topilnica 2 %
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
16
Slika 3.15 Porazdelitev porabe električne energije v livarni aluminija
3.2.4 Porazdelitev porabe električne energije v mehanski obdelavi
Skupna priključna moč porabnikov v mehanski obdelavi presega 6,5 MW. Po namenu lahko
porabnike električne energije razdelimo na obdelovalne centre ter sekundarne in pomožne
sisteme.
Jedrarske peči odprti tip
24 %
Vzdrževalne peči zaprtega tipa
16 % Peči za staranje
7 %
Kalilne peči9 %
Razsvetljava 11 %
Talilnica 3 %
Ostalo 18 %
Komprimiran zrak 12 %
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
17
Slika 3.16 Porazdelitev porabnikov električne energije po priključni moči (MO)
Sekundarni in pomožni sistemi skupno predstavljajo tretjino porabe električne energije.
Ostalo porabo določa tehnologija, in sicer CNC-stroji in pralne kadi.
Ostalo67%
Razsvetljava13%
Komprimiran zrak20%
Slika 3.17 Porazdelitev porabe električne energije v mehanski obdelavi
Obdelovalni stroji in pralne
kadi92 %
Kompresorji4 %
Prezračevalne naprave
1 % Razsvetljava 3 %
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
18
3.2.5 Večji porabniki toplote
o Talilne peči
V topilnici livarne aluminija so nameščene: 2 talilni peči proizvajalca Botta Engineering iz
Italije kapacitete 1,5 do 2 toni/uro in 2 talilni peči proizvajalca Kemotherm iz Slovenije
nazivne toplotne moči 300 do 800 kW in kapacitete 800 kg/uro. V pečeh se na temperaturi
740 °C tali aluminij. Talilne peči obratujejo večinoma kontinuirano (> 8.000 ur letno).
o Kalilne peči
V termični obdelavi v mehanski obdelavi je nameščenih 5 plinskih kalilnih peči proizvajalca
Rade Končar iz Hrvaške. V pečeh se na temperaturi 850 °C termično obdelajo izdelki.
Tehnološki proces kaljenja v mehanski obdelavi se postopoma ukinja.
o Kotlovnica in sevalni grelniki
Podjetje se oskrbuje s toploto iz nekdaj skupne kotlovnice, v kateri je nameščenih 5
vročevodnih kotlov toplotne moči 10 MW. Postopoma se investira v parcialne sisteme
ogrevanja. Tako se je v livarnah že prešlo na sisteme ogrevanja s sevali, v mehanski obdelavi
pa se večino ogrevalne sezone ogreva z odpadno toploto zračnih kompresorjev. Porabo
toplote v kotlovnici določajo zgolj potrebe po ogrevanju prostorov. Letna poraba zemeljskega
plina je v letu 2007 znašala 256.000 Sm3.
Na Sliki 3.18 je prikazana razdelitev porabe toplote po posameznih porabnikih. Za tehnološke
namene se v podjetju porabi več kot 75 % celotne porabe zemeljskega plina, ostalo se porabi
za namene ogrevanja prostorov.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
19
Slika 3.18 Razdelitev porabe toplote po porabnikih
3.2.6 Delovanje sistema proizvodnje komprimiranega zraka
Proizvodnja komprimiranega zraka se na lokaciji vrši v dveh ločenih kompresorskih postajah.
Prva postaja je v mehanski obdelavi, v kateri so nameščeni trije kompresorji Kaeser skupne
kapacitete 50,2 m3/min. in napaja celotno mehansko obdelavo. Iz druge postaje, ki je
nameščena v livarni sive litine, pa se oskrbujeta z zrakom obe livarni. V drugi postaji so trije
kompresorji Kaeser skupne kapacitete 47,8 m3/min.
o Delovanje sistema komprimiranega zraka v livarni aluminija in sive litine
Za proizvodnjo komprimiranega zraka so v kompresorski postaji livarne aluminija in sive
litine nameščeni 3 vijačni kompresorji. Njihova skupna nazivna kapaciteta znaša 47,8 m3/min.
ob nazivni električni moči 282 kW. Odpadna toplota iz kompresorjev se uporablja za
ogrevanje pisarn in sanitarne vode. Kontinuiteta oskrbe s komprimiranim zrakom predstavlja
enega izmed osnovnih pogojev za obratovanje proizvodnje. Proizvodnja komprimiranega
Tehnologija livarne aluminija
64 %
Ogrevenje livarne 10 %
Kotlovnica12 %
Kalilnica 9 %
Tehnologija livarne sive
litine 5 %
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
20
zraka v podjetju se običajno vrši z vsemi tremi kompresorji. Kot vršna enota deluje kompresor
DSD 241, ki je frekvenčno reguliran.
Obseg proizvodnje komprimiranega zraka je odvisen od obratovanja porabnikov na lokaciji in
poteka večinoma kontinuirano. Med vikendom je poraba zraka nižja, ker običajno obratuje
zgolj livarna aluminija.
Nazivni tlak kompresorjev je 7,5 bar. Obratovalni tlak v sistemu se giblje med 6,5 in 7,5 bari.
Slika 3.19 Porazdelitev porabe komprimiranega zraka na lokaciji livarne sive litine in livarne
aluminija
Delež puščanj komprimiranega zraka je bil ugotovljen iz meritev in znaša okvirno 34 %
celotne porabe komprimiranega zraka.
o Delovanje sistema komprimiranega zraka v mehanski obdelavi
Za proizvodnjo komprimiranega zraka so v kompresorski postaji mehanske obdelave
nameščeni 3 vijačni kompresorji. Njihova skupna nazivna kapaciteta znaša 50,2 m3/min. ob
Koristna poraba livarne siva
litina46 %
Puščanje livarne siva
litina 11 %
Koristna poraba livarne aluminija
20 %
Puščanje livarne aluminija
23 %
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
21
nazivni električni moči 277 kW. Odpadna toplota iz kompresorjev se uporablja za ogrevanje
pisarn in sanitarne vode.
Kontinuiteta oskrbe s komprimiranim zrakom predstavlja enega izmed osnovnih pogojev za
obratovanje proizvodnje. Proizvodnja komprimiranega zraka v podjetju se običajno vrši z
vsemi tremi kompresorji. Kot vršna enota deluje kompresor DSD 241, ki je frekvenčno
reguliran.
Nazivni tlak kompresorjev je 7,5 bara. Obratovalni tlak v sistemu se giblje med 6,5 in 7,0
bara.
Na osnovi meritev pretoka zraka v nedeljo, ko je obratoval le del proizvodnje, ter popisa
puščanj v sistemu ocenjujemo, da se stopnja puščanja v mehanski obdelavi giblje med 25 in
35 % celotne porabe komprimiranega zraka.
3.3 Možnosti za nižanje stroška za energijo
3.3.1 Povečanje učinkovitosti tehnoloških procesov
Ker sta obe livarni energetsko bolj intenzivni, je smiselna energetska racionalizacija procesov.
Livarna aluminija je energetsko najintenzivnejša delovna enota podjetja Cimos TAM A.i., d.
o. o. V letu 2007 je znašala njena skupna raba primarne energije več kot 40 % celotne rabe
energije v podjetju.
Energetska učinkovitost livarne je določena s krovnimi karakterističnimi kazalci, kot so na
primer:
o specifična raba primarne energije,
o specifična poraba električne energije in
o specifična poraba zemeljskega plina.
Specifični kazalci so vrednoteni na obseg proizvodnje v bruto (založeno v peč) in neto
(končni produkt).
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
22
3.3.2 Povečanje energetske učinkovitosti v procesih taljenja v LAL
Na energetsko učinkovitost livarne bistveno vpliva tehnološki proces taljenja, ki predstavlja
okvirno tretjino celotne rabe energije v livarni. Neposredni strošek energije za taljenje je leta
2007 znašal okvirno 300.000 EUR.
Za povečanje učinkovitosti je nujna vzpostavitev kontinuiranega nadzora nad energetsko
učinkovitostjo taljenja, in to na izmenskem nivoju. Na osnovi spremljanja obremenjenosti in
energetske učinkovitosti peči je možno določiti predvsem vpliv organizacijskih ukrepov na
povečanje učinkovitosti (na primer proizvodna logistika, zapiranje loput na strani dimnih
plinov, organizacijske spremembe v obratovanju, načini zalaganja peči). Predvsem je
pomembno, da so peči čim bolj obremenjene, da je ustrezno nastavljeno izgorevanje
zemeljskega plina, da je optimalno izoliran predvsem zgornji del peči, da se v čim večji meri
izrablja toplota izgorevalnih plinov, kar se doseže z optimizacijo zalaganja peči, ter da je v
času vzdrževanja temperature taline v peči zaprta loputa na strani dimnih plinov.
3.3.3 Zmanjšanje toplotnih izgub na elektrovzdrževalnih pečeh v LAL
Poleg robotiziranega procesa ulivanja aluminijastih polizdelkov se v livarni aluminija vrši
tudi ročni proces ulivanja. V ta namen se koristijo jamske peči, ki so zgrajene iz opečnatih
zidakov. Znotraj peči so po vsej vertikali nameščeni elektrouporni grelci, ki vzdržujejo
temperaturo aluminijeve litine na 740 °C. Obratovanje peči predstavlja velik energetski
potencial, saj je zaradi visokih izgub s sevanjem in transmisijo takšen način vzdrževanja
temperature taline energetsko neučinkovit. Nobena izmed osmih peči namreč nima nameščene
toplotne izolacije na plašču peči, prav tako se taline ne prekriva z zaporno izolacijskimi
pokrovi.
Poleg sanacije plašča peči bi bil ukrep za zmanjšanje izgub še namestitev toplotno izolacijskih
pokrovov. Pri tem je potrebno natančno preučiti dinamiko procesa ulivanja ter možnosti
izvedbe namestitve pokrova na samo peč. Pokrov mora biti v izvedbi z dobro toploto izolacijo
ter ne sme biti moteč pri ročnem zajemanju taline iz talilnega lonca.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
23
3.3.4 Povečanje energetske učinkovitosti v procesih taljenja v LSL
Talilne peči so skupno s pripadajočimi sekundarnimi energetskimi sistemi (hlajenje,
odpraševanje) največji porabnik električne energije v podjetju. Letna poraba električne
energije znaša okvirno 45 % vse porabljene električne energije v livarni. Talilne peči
obratujejo šaržno celoten čas obratovanja proizvodnje (okvirno 6.000 ur letno).
Kapaciteta talilnih peči bistveno presega dejanske potrebe na livni liniji, zato talilne peči
obratujejo v povprečju z nizko obremenjenostjo. Taljenje zgolj z dvema pečema bi bilo
bistveno bolj učinkovito, za kar pa bi bilo potrebno izvesti določene spremembe v načinu
obratovanja proizvodnje.
Zanesljivo so prihranki možni tudi pri odpraševalnih sistemih, saj so zastareli in brez
regulacije. Pod vprašajem je smiselnost rekonstrukcije.
3.3.5 Optimizacija obratovanja ostalih tehnoloških porabnikov
Potenciali v tehnologiji livarne sive litine obstajajo na jedrarskih strojih, kjer je energetsko
učinkovitost možno povečati z optimalno razporeditvijo delovanja strojev (maksimalna
obremenjenost).
Podobne usmeritve veljajo tudi za mehansko obdelavo, kjer ni izrazitega porabnika energije.
Podobno velja, da stroji občasno po nepotrebnem obratujejo v prostem teku.
3.3.6 Nižanje stroška za komprimiran zrak
Letna poraba električne energije za proizvodnjo komprimiranega zraka je ocenjena na 14,2 %
celotne porabe električne energije podjetja. Letni strošek za proizvodnjo komprimiranega
zraka presega 250.000 €.
Znižanje porabe komprimiranega zraka je možno predvsem z:
o optimizacijo porabe komprimiranega zraka,
o kontinuirano odpravo puščanj,
o nadgradnjo obstoječe regulacije kompresorske postaje.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
24
Pod optimizacijo se smatra ustrezna nastavitev pri porabnikih (na primer vgradnja zapornih
ventilov, časovna regulacija obratovanja, reduciran tlak, vgradnja šob in drugo).
Prav zaradi visokega stroška komprimiranega zraka je pomembno, da se za vsakega
uporabnika ugotovi:
o ali je tlak na priključku ustrezen oziroma večji, kot je potrebno;
o ali je možno dovod zraka zapreti (avtomatsko/ročno) v času, ko le-ta ni
potreben, in
o ali sploh potrebuje pogon s komprimiranim zrakom.
Drugi bistven ukrep na strani porabnikov pa predstavlja odprava puščanj. V energetsko
učinkovitih sistemih komprimiranega zraka se stopnja puščanja giblje med 5 in 10 % celotne
porabe komprimiranega zraka. Poleg kontinuiranega vzdrževanja je smiselno pričeti z
osveščanjem zaposlenih. Zaposleni v proizvodnji bi morali varčno ravnati s komprimiranim
zrakom.
Frekvenčno regulirani kompresorji prilagajajo kapaciteto in s tem posredno električno moč v
odvisnosti od obremenitve sistema. Specifična moč frekvenčno reguliranih kompresorjev je
pri polni obremenitvi za okvirno 3 % višja od navadnih vijačnih kompresorjev.
3.3.7 Optimizacija porabe toplote za ogrevanje prostorov
Čeprav je podjetje v zadnjih letih z investicijami v sevalno ogrevanje ter izrabo odpadne
toplote zračnih kompresorjev bistveno znižalo porabo zemeljskega plina za ogrevanje,
obstajajo na tem področju še vedno zelo visoki potenciali. Predvsem je za ogrevanje zanimiv
visok potencial izrabe odpadne toplote, ki je značilna za to industrijsko panogo.
Za ogrevanje prostorov se v podjetju letno porabi okvirno 400.000 do 500.000 Sm3
zemeljskega plina, kar predstavlja okvirni strošek 200.000 EUR. Visoka poraba toplote je na
eni strani posledica visokih ventilacijskih izgub (npr. livarna sive litine) ter bistveno
predimenzioniranega sistema oskrbe s toploto iz kotlovnice. Na drugi strani pa visoke
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
25
toplotne emisije iz proizvodnih naprav (na primer peči za razpad peska, kalilne, sušilne,
vzdrževalne, talilne peči in drugo) vplivajo na višje temperature v proizvodnih prostorih.
Ker so za livarsko panogo značilne visoke emisije odpadne toplote v zrak in vode, je ravno
analiza možnosti izrabe teh virov prioritetnega pomena. Odpadna toplota iz talilnih peči in
peči za razpad peska predstavlja potencial, ki bi ga lahko izkoristili neposredno v tehnologiji
za predgrevanje zgorevalnega zraka ali vstopne surovine (pesek). Hlajenje 1. cone livne linije
je zaradi visokega temperaturnega nivoja primerno za izrabo odpadne toplote za ogrevanje
prostorov. Zanemariti ne smemo niti slabega izolacijskega ovoja stavb zaradi starosti
objektov.
3.3.8 Racionalizacija razsvetljave
Poraba električne energije za razsvetljavo je določena na osnovi popisa razsvetljave v podjetju
in znaša 2.680 MWh/leto, kar predstavlja 10 % celotne porabe električne energije podjetja ali
okvirni letni strošek 190.000 €. Največji, skoraj 50 % delež za razsvetljavo pripada mehanski
obdelavi.
Slika 3.20 Porazdelitev porabe električne energije za razsvetljavo v podjetju
MO centralna razsvetljava
44 %
MO lokalna razsvetljava
4 %
LAL lokalna razsvetljava
2 %
LSL centralna razsvetljava
26 %
LSL lokalna razsvetljava
1 %
LAL centralna razsvetljava
23 %
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
26
3.3.9 Izgradnja nadzorno informacijskega sistema
Glede na energetsko intenzivnost podjetja ter visok absolutni strošek energije je smiselna
izgradnja energetskega nadzorno informacijskega sistema.
Osnovni namen sistemov spremljanja rabe energije je obvladovanje porabe energije, kar
pomeni:
o preprečevanje neučinkovite rabe energije,
o odkrivanje možnosti nižanja rabe oziroma stroška za energijo in
o spremljanje učinkov izvedenih ukrepov.
Energetski nadzorni sistemi omogočajo tudi odkrivanje napak, zastojev proizvodnje oziroma
optimizacijo tehnoloških postopkov.
Z energetskim nadzornim sistemom bi bilo smiselno zajeti tiste stroje in energetske naprave,
ki predstavljajo občuten delež stroška v porabi energije kot na primer:
o transformatorske postaje, o talilne peči, o ostale večje tehnološke porabnike, o kompresorske postaje, o ogrevalne sisteme, o odpraševalne sisteme, o tehnološki hladilni sistem, o pitno vodo, o temperaturo v prostorih.
3.4 Organizacijski in investicijski ukrepi
o Organizacijski ukrepi
Pod organizacijske ukrepe štejemo vse tiste ukrepe, ki ne zahtevajo investicijskih vlaganj, kar
pomeni sprememba raznih parametrov in osveščeno ravnanje zaposlenih. Vsi podobni ukrepi
morajo v podjetju imeti visoko prioriteto.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
27
o Investicijski ukrepi
Investicijski ukrepi so zahtevnejši in obsežnejši v primerjavi z organizacijskimi tako po
izvedbi kot tudi po pridobivanju potrebnih investicijskih sredstev. Za ukrepe, ki zahtevajo
višjo investicijo, je običajno pred izvedbo potrebna podrobnejša analiza.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
28
Možni letni prihranki Investicija Vračilni rok Prioriteta
Št. Opis ukrepa GJ € € (let) –
Organizacijski ukrepi
1
Povečanje energetske učinkovitosti v procesih taljenjav LAL 2.700 45.000 I.
2
Optimizacija obratovanja ostalih tehnoloških porabnikov v LAL 1.870 24.000 I.
3
Povečanje energetske učinkovitosti v procesih taljenja v LSL 2.100 40.000 I.
4
Optimizacija obratovanja ostalih tehnoloških porabnikov v LSL in MO 1.100 22.000 I.
5 Enostavni organizacijski ukrepi pri razsvetljavi 900 18.000 I.
Investicijski ukrepi
1 Sanacija izolacije na jamskih pečeh 500 9.000 2.000 <0,5 leta I.
2
Namestitev toplotno izolacijskih pokrovov na peči 2.100 40.000 8.000 <0,5 leta I.
3
Zamenjava vzdrževalne peči na avtomatizirani liniji z energetsko učinkovitejšimi pečmi 360 6.000 50.000 8 let III.
4 Rekonstrukcija razsvetljave v MO 2.100 40.000 90.000 2 leti I.-II.
5 Rekonstrukcija razsvetljave v livarnah 2.100 40.000 90.000 2 leti I-II.
6 Odprava puščanj komprimiranega zraka 1.200 25.000 10.000 < 0,5 leta I.
7
Optimizacija krmiljenja in regulacija odpraševalnega sistema v LSL
Podrobna analiza
8 Rekonstrukcija ogrevalnega sistema v MO > 2.800 > 35.000
Podrobna analiza
9 Možnost izrabe odpadne toplote v livarnah 5.000 80.000
Podrobna analiza
10 Izgradnja nadzorno informacijskega sistema 4.000 60.000 90.000 1.5 leta I.
Preglednica 3.1 Organizacijski in investicijski ukrepi
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
29
4 RAZSVETLJAVA
Osvetljenost delovnih mest in prostorov je eden od osnovnih pogojev za varno in kvalitetno
delo. Razsvetljava nudi obilne možnosti zmanjšanja stroškov energije. Obstajajo raznovrstni
tipi žarnic, ki se med seboj razlikujejo po svetlobnem izkoristku (razmerje med svetilnostjo in
vhodno električno močjo). V splošnem moramo izbrati žarnice z največjim svetlobnim
izkoristkom, pri tem pa je potrebno upoštevati tudi zahtevano kakovost svetlobe.
Vrsta svetlobnega vira Moč W Svetlobni izkoristek lm/W
Žarnice
navadne do 18
halogenske do 30
Sijalke
fluorescentne do 100
T 12 (38 mm) 20–140 45–100
T 8 (26 mm) 10–58 77–100
T 5 (16 mm) 14–80 80–100
metalhalogenidne do 60
visokotlačne živosrebrne do 100
visokotlačne natrijeve do 150
nizkotlačne natrijeve do 200
Preglednica 4.1 Energetska učinkovitost različnih tipov sijalk
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
30
4.1 Trenutno stanje
V delovnih prostorih je vgrajena:
• lokalna fluorescentna razsvetljava v livarnah, centralna in lokalna fluorescentna
razsvetljava v mehanski obdelavi T 8 in T 12 z dvema, tremi ali štirimi sijalkami;
• VTF-razsvetljava električne moči 400 in 700 W za centralno osvetljevanje proizvodnih
prostorov v livarni aluminija in livarni sive litine.
Sijalke tipa T8 se v praksi že zamenjuje s sijalkami T5, ki so okvirno 30 % učinkovitejše.
VTF-razsvetljava se uporablja le v izrednih primerih (visoke proizvodne hale ali skladišča,
zunanja razsvetljava).
Pri optimizaciji porabe energije za razsvetljavo je potrebno upoštevati zahteve varnosti pri
delu kakor tudi večjo potrebo po osvetljenosti pri ljudeh z višjo starostjo.
Splošne ugotovitve pregleda učinkovitosti razsvetljave so:
• Neučinkovito ravnanje z razsvetljavo v mehanski obdelavi ter skladiščih, kjer je ob
visoki zunanji osvetljenosti razsvetljava vklopljena večino delovnega časa (za livarni
je značilna tudi slaba prepustnost stekel).
• V večini delovnih enot je nameščena neustrezna in zastarela razsvetljava.
• Stopnja uporabe lokalne razsvetljave je nizka.
• Porazdelitev centralne razsvetljave je večinoma neodvisna od zahteve po
osvetljenosti (podobna osvetljenost delovnih mest, vmesnih skladišč in transportnih
poti), ki se ne reducira v primeru ustrezne lokalne osvetlitve delovnih mest.
• Ni možnosti ustreznega selektivnega izklapljanja posameznih vej razsvetljave v
odvisnosti od zunanje osvetljenosti ali potreb po osvetljenosti delovnih mest.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
31
Ukrepe, ki bi izboljšali energetsko učinkovitost ob ustreznih pogojih dela, lahko razdelimo na
enostavne ter investicijsko zahtevnejše. Med enostavnejše ukrepe sodijo:
• selektivno izklapljanje centralne razsvetljave v primeru zadostne zunanje
osvetljenosti in med malico;
• izklapljanje lokalne razsvetljave, če ni nikogar na delovnem mestu;
• izdvajanje pregorelih sijalk;
• demontaža dela razsvetljave nad transportnimi potmi, kjer je bistveno previsoka
osvetljenost glede na dejanske potrebe.
Investicijsko in organizacijsko zahtevnejši poseg predstavlja rekonstrukcija razsvetljave. Pri
rekonstrukciji je pomembno, da se:
• za vsak proizvodni prostor določi potrebne nivoje osvetljenosti delovnih mest,
transportnih poti in skladišč;
• poveča delež lokalne razsvetljave ter zmanjša delež centralne razsvetljave;
• izvede vklapljanje razsvetljave večstopenjsko, in sicer v odvisnosti od potreb po
osvetlitvi prostorov ter v odvisnosti od možnosti izrabe zunanje svetlobe;
• uvaja energetsko varčne fluorescentne sijalke z elektronskimi predstikalnimi
napravami.
4.2 Predlagan investicijski ukrep
Predlagan investicijski ukrep temelji na sistemu varčne razsvetljave z visoko učinkovitimi
svetilkami Reflecta. Za omenjen izdelek smo se odločili zaradi dobrih lastnosti:
o dobra simulacija dnevne svetlobe,
o svetlobni tok in barva, ki se s časom ne spreminjata in nista odvisna od
temperature prostora,
o popolna zaščita proti prahu in vlagi IP 65,
o maksimalni izkoristek svetlobnega toka,
o zaščita s kaljenim steklom, ki omogoča enostavno čiščenje,
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
32
o enostavno vzdrževanje,
o življenjska doba več kot 20.000 ur,
o garancija 3 leta,
o dobre reference,
o prihranek električne energije.
Slika 4.1 Reflecta EcoPower (4 × 54 W IP65)
Ker je na investicijski ukrep potrebno gledati celostno, smo se odločili za temeljito obnovo. V
prvi fazi smo se lotili oddelkov, kjer poteka delo v vseh treh izmenah, saj so tam svetilke
največ časa vključene. Svetlobo smo fokusirali na delovna mesta, kjer je najbolj potrebna.
Nove svetilke so razdeljene v smiselne skupine. Bistveno je izboljšanje osvetljenosti na
delovnem mestu in občutno zmanjšanje stroškov za električno energijo. V nadgradnji
investicije je omogočeno avtomatsko delovanje sistema razsvetljave, kar je omogočeno s
krmilnikom in senzorji svetlobe.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
33
4.2 Primerjava in vračilni roki investicije
Naslednje primerjave v preglednicah so narejene na predpostavki, da imamo 24 svetilnih ur 6
dni v tednu, kar precej ustreza našim procesom v proizvodnji.
Preglednica 4.2 Analiza trenutnega stanja
Objekt
Skupna moč stare svetilke
(sijalke + dušilke) (W)
Število starih enot
Skupna priključna
moč starih svetilk (kW)
Letna poraba stare razsvetljave
(kWh)
Stroški vzdrževanj
(sijalke/ dušilke/
delo) EUR
Skupni letni
strošek EUR
DESNA STRAN – MO
130 413 53,69 402.030,72 10.688,81 42.851,27
LEVA STRAN – MO
140 304 42,56 318.689,28 7.867,79 33.362,94
LAL – FINALIZACIJA
500 48 24,00 179.712,00 1.242,28 15.619,24
LAL – LITJE 500 48 24,00 179.712,00 1.242,28 15.619,24 LAL –JEDRARNA
500 48 24,00 179.712,00 1.242,28 15.619,24
LSL 1. LADJA 500 33 16,50 123.552,00 854,07 10.738,23 LSL 2. LADJA 500 33 16,50 123.552,00 854,07 10.738,23 LSL 3. LADJA 500 27 13,50 101.088,00 698,78 8.785,82 LSL –FINALIZACIJA
500 33 16,50 123.552,00 854,07 10.738,23
Skupaj 987 231,25 1.731.600 25.544,45 164.072,45
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
34
Objekt
Skupna moč nove svetilke (sijalke + elektronika) (W)
Število novih svetilk
Skupna priklj. moč
svetilk Reflecta
(kW)
Letna poraba
razsvetlj. Reflecta (kWh)
Stroški vzdrž. Refle-
cta (sijalke/delo) EUR
Skupni letni
strošek Reflecta
EUR DESNA STRAN – MO
231 108 24,95 140.107,97 568,34 11.777
LEVA STRAN – MO
231 108 24,95 140.107,97 568,34 11.777
LAL – FINALIZACIJA
231 40 9,24 69.189,12 210,50 5.745
LAL – LITJE 231 48 11,09 83.026,94 252,59 6.8949 LAL – JEDRARNA
231 40 9,24 69.189,12 210,50 5.745
LSL 1. LADJA 231 14 3,23 24.216,19 73,67 2.010 LSL 2. LADJA 231 22 5,08 38.054,02 115,77 3.160 LSL 3. LADJA 231 23 5,31 39.783,74 121,03 3.303 LSL –FINALIZACIJA
231 16 3,70 27.675,65 84,20 2.298
Skupaj 419 96,79 631.351 2.204 52.713 Preglednica 4.3 Analiza stanja z novo razsvetljavo
Objekt
Tip
svetilke
Cena Reflecte z instalacijo
Skupna investicija
EUR
Letni prihranek
svetilk Reflecta
EUR
DESNA STRAN MO Reflecta 420,00 45.360 31.074 LEVA STRAN MO Reflecta 420,00 45.360 21.586 LAL – FINALIZACIJA Reflecta 440,00 17.600 9.873 LAL – LITJE Reflecta 440,00 21.120 8.724 LAL – JEDRARNA Reflecta 440,00 17.600 9.873 LISL 1. LADJA Reflecta 440,00 6.160 8.727 LSL 2. LADJA Reflecta 440,00 9.680 7.578 LSL 3. LADJA Reflecta 440,00 10.120 5.482
LSL – FINALIZACIJA Reflecta 440,00 7.040 5.440
Izračuni 180.040
Preglednica 4.4 Vrednost investicije
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
35
Izračuni
Stara razsvetlj. REFLECTA PRIHRANEK
kWh na leto kWh na leto kWh na leto PRIHRANEK %
kWh
1.731.600 631.350 1.100.250 64%
Stara razsvetlj. REFLECTA PRIHRANEK CENA
za kWh Strošek na leto Strošek na leto na leto
PRIHRANEK % (el. energija/vzdrževanje)
EUR 0,08
164.072 EUR EUR 52.713,00 111.359,00 EUR 68%
SKUPNA
INVESTICIJA EUR
INVESTICIJE SE POVRNE V
Prihranek CO2 v kg
180.040 1,6 leta 473.108 Preglednica 4.5 Vračilni rok investicije
5 SKLEP
V diplomskem delu sem hotel poudariti pomen energetskega pregleda podjetja (EP). Na
področju učinkovite rabe energije (URE) so še velike rezerve. Zaradi nizke energetske
učinkovitosti podjetij bo celovit energetski pregled s smernicami oziroma strategijo v
prihodnje zanesljivo dobil še večjo veljavo. To bo tudi osnova za pridobivanja novega
energetskega standarda EN 16001, ki bo dosegel tudi večjo konkurenčnost na trgu. V
podjetjih se zavedamo, da energija predstavlja pomemben strošek, ki ga moramo obvladati.
Zelo pomembno je, da podjetja spoznajo, da na področju energetike potrebujemo tudi
dolgoročne strategije, ki jih je potrebno uresničevati. Glavne smernice za energetsko strategijo
podjetja lahko pridobimo prav iz energetskega pregleda.
Možnosti nižanja stroška za energijo lahko glede na obseg investicije in zahtevnost izvedbe
delimo na tri nivoje:
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
36
o ukrepi dobre prakse,
o zahtevnejši organizacijski in investicijski posegi z vidika energetsko učinkovitejšega
obratovanja obstoječih naprav ali nadzora nad procesi,
o optimalno investiranje ob rekonstrukcijah ali povečevanju kapacitet energetskih in
tehnoloških naprav.
Osnovo za vrednotenje in kontrolo nad izvedbo predlaganih ukrepov in tudi nadaljnjega
povečevanja energetske učinkovitosti pa predstavlja izgradnja nadzorno informacijskega
sistema v povezavi s ciljnim spremljanjem rabe energije. Obvladovanje energetskih tokov in s
tem povzročenih stroškov predstavlja podjetju kontinuiran izziv. Osnovni namen nadzorno
informacijskega sistema je obvladovanje porabe energije, kar pomeni:
o preprečevanje neučinkovite rabe energije,
o odkrivanje možnosti nižanja rabe oziroma stroškov za energijo,
o spremljanje učinkov sprejetih ukrepov.
Za vzpostavitev sistema je potrebno, da podjetje vzpostavi:
o energetsko strategijo podjetja z opredeljenimi cilji,
o menedžersko strukturo, ki vpeljuje energetsko strategijo,
o sistem poročanja, ki posreduje informacije.
Glavni namen prikazanih ukrepov je zmanjšanje stroška za energijo, ne smemo pa zanemariti
okoljskega vidika, saj zmanjšanje porabe energije vpliva tudi na manjši izpust toplogrednih
plinov (TGP). Z zmanjšanim izpustom TGP pa zmanjšamo tudi strošek za nakup kuponov.
Vsak investicijski ukrep je potrebno podrobno analizirati, da določimo njegove prednosti in
slabosti. Pregledati in ovrednotiti ga je potrebno iz več vidikov. Običajno vodstvo podjetja
odloča na podlagi vračilne dobe investicije in samega prihranka. Velik vpliv ima tudi trenutna
oprema v podjetjih, ki je lahko zastarela ali energetsko neučinkovita. Zelo pomembno je, da
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
37
se v bodoče pri pripravi vseh projektov oziroma investicij v opremo ali drugih sredstev
vključi energetskega menedžerja, ki bo dodal še energetski vidik.
V drugem delu diplomskega dela sem prikazal pomemben investicijski ukrep za naše podjetje.
Zaradi zastarelosti in neprimerne razporeditve svetil predstavlja omenjeni investicijski ukrep
velik potencial znižanja porabe električne energije. Prikazana investicija je prikazana kot
predstavitev vodstvu podjetja, saj omogoča kvalitetno odločitev.
Zavedati se moramo, da morajo podjetja več pozornosti nameniti učinkoviti rabi energije. Če
želimo v podjetjih doseči višji nivo na področju energetike, je zelo pomembno znanje
zaposlenih, nenehno izobraževanje in določitev odgovornih v podjetju.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
38
LITERATURA
[1] Kraut, Bojan. Krautov strojniški priročnik. 14. slovenska izdaja. Izdajo pripravila Jože
Puhar in Jože Stropnik. Ljubljana: Littera picta, 2003.
[2] Metodologija izvedbe energetskega pregleda. Ljubljana: Ministrstvo za okolje in
prostor, 2001.
[3] Priročnik za izvajalce energetskih pregledov. Ljubljana: Tehniška pisarna Aleksič &
Co, 1997.
[4] Svetovni splet. Dostopno na WWW: http://www.enekom.si
[5] Svetovni splet. Dostopno na WWW: http://www.cimos.eu
[6] Svetovni splet. Dostopno na WWW: http://www.svetloba.eu
[7] Svetovni splet. Dostopno na WWW: http://www.aure.si
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
39
SEZNAM PREGLEDNIC
Preglednica 3.1 Organizacijski in investicijski ukrepi………………………………….…28
Preglednica 4.1 Energetska učinkovitost različnih tipov sijalk …………………………..29
Preglednica 4.2 Analiza trenutnega stanja……………………………………………..….33
Preglednica 4.3 Analiza stanja z novo razsvetljavo…………………………………..…..34
Preglednica 4.4 Vrednost investicije…………………………………………….…….….34
Preglednica 4.5 Vračilni rok investicije…………………………………….…….………35
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
40
SEZNAM SLIK
Slika 3.1 Porazdelitev rabe energije po energentih v letu 2007…………………………..……6
Slika 3.2 Porazdelitev stroška energentov v letu 2007…………………………………..…….7
Slika 3.3 Letna raba in strošek energije od leta 2005 do 2009…………………………..…….7
Slika 3.4 Prikaz porabe električne energije in stroška od leta 2005 do 2009…………….……8
Slika 3.5 Prikaz porabe zemeljskega plina in stroška od leta 2005 do 2009……………..……8
Slika 3.6 Mesečna poraba električne energije od leta 2005 do 2009……………………..……9
Slika 3.7 Mesečna poraba zemeljskega plina od leta 2005 do 2009…………………………10
Slika 3.8 Delež stroška za energijo od leta 2005 do 2009……………………………………10
Slika 3.9 Analiza porabe električne energije po izmenah…………………………………….11
Slika 3.10 Porazdelitev porabe električne energije po lokacijah……………………………..12
Slika 3.11 Porazdelitev porabe zemeljskega plina po lokacijah……………………………...12
Slika 3.12 Porazdelitev porabnikov električne energije po priključni moči (LSL)…………..13
Slika 3.13 Porazdelitev porabe električne energije v livarni sive litine………………………14
Slika 3.14 Porazdelitev porabnikov električne energije po priključni moči (LAL)…………..15
Slika 3.15 Porazdelitev porabe električne energije v livarni aluminija……………………....16
Slika 3.16 Porazdelitev porabnikov električne energije po priključni moči (MO)……….......17
Slika 3.17 Porazdelitev porabe električne energije v mehanski obdelavi…………………….17
Slika 3.18 Razdelitev porabe toplote po porabnikih………………………………………….19
Slika 3.19 Porazdelitev porabe komprimiranega zraka na lokaciji livarne sive litine in livarne
aluminija………………………………………………………………………………………20
Slika 3.20 Porazdelitev porabe električne energije za razsvetljavo v podjetju……………….25
Slika 4.1 Reflecta EcoPower (4 × 54 W IP65)……………………………………………….32