25 мая 2017, четверг

Справочно-информационный центр

Об экономической эффективности систем автоматизации зданий

О понятии экономической эффективности уже многие годы ведутся теоретические споры. На самом деле не так уж важно, какое определение является наиболее близким к истине. Гораздо важнее другое – насколько методика расчетов и, соответственно, конечные результаты и оценки отражают реальные выгоды или убытки от проведения того или иного мероприятия, реализации того или иного проекта на практике.


image001.jpg
К.т.н. Ю.В. Гордиенко, начальник отдела компании ВСС, г. Санкт-Петербург


Не претендуя на истину в последней инстанции, будем понимать под экономической эффективностью автоматизации инженерных систем здания соизмеримую разность результатов на создание (реорганизацию, адаптацию, развитие и т.д.) системы автоматизации и затрат на проведение этого проекта.

Различают абсолютную и относительную (сравнительную) экономическую эффективность*. В первом случае проводится анализ уже выбранного (или даже реализованного) варианта автоматизации без учета возможных альтернатив. Во втором случае альтернативные стратегии автоматизации сравниваются между собой с позиций экономической эффективности. Можно рассчитывать также удельные показатели эффективности (на рубль вложенных затрат, на одного работника и т.д.).

Относительно методики расчета эффективности тоже нет единого мнения. На самом деле не так уж важно, как именно считать. Важно другое – правильно определять совокупность затрат на автоматизацию (в частности, затраты на автоматизацию инженерных систем здания, обучение персонала и т.д.) и правильно прогнозировать возможные результаты, включая в них не только локальные, но и синергические (общесистемные) эффекты.

Таким образом, на вербальном (словесном) уровне экономическая эффективность есть ни, что иное, как количественная (денежная) оценка эффекта от проведения мероприятий по автоматизации.

Пример расчета

Ниже приведена упрощенная оценка экономической эффективности дополнительной системы автоматизации для уже оборудованной системой автоматики приточно-вытяжной установки небольшого офисного центра.

Исходные данные:

Дана приточно-вытяжная установка, обслуживающая офисные помещения одной из компаний Санкт-Петербурга. Принципиальная схема системы вентиляции офиса показана на рис.1.

Общее количество персонала в компании 210 человек (Согласно штатного расписания: администрация 5 чел., секретариат – 3 чел., кассово-расчетный центр – 7 чел., бухгалтерия – 10 чел., проектный отдел 1 – 90 чел., проектный отдел 2 – 95 чел.,)

Производительность приточно-вытяжной системы ПВ1 выбрана из расчета 60 м3/ч на человека – 14000м3/ч (паспорт с полной характеристикой системы прилагается).

Мощность двигателя приточного вентилятора – 5,5 кВт (оснащен частотным приводом)

Мощность двигателя вытяжного вентилятора – 5,5 кВт (оснащен частотным приводом)

Приточно-вытяжная установка оборудована системой автоматики, которая включает в себя контроллер полевое оборудование и исполнительные устройства. Стоимость оборудования автоматики составляет 4500 EURO, стоимость монтажных, пуско-наладочных работ, программирования контроллера составляет 3500 EURO (Итого: 8000 EURO или 288 000р.).

image001.gif

Рис.1.

Таблица 1.

Выходная частота, Гц

Полный

ток, А

Ia, А

Ir, А

Р, кВт

10,0

5,1...5,2

1,4...1,5

5,0

0,1

15,0

5,3...5,4

1,8...1,9

5,0

0,3

20,0

5,5...5,6

2,3...2,4

5,0

0,5

25,0

5,8...6,0

3,1...3,2

5,0

0,9

30,0

6,5...6,6

4,1...4,2

5,0

1,4

35,0

7,3...7,4

5,2...5,3

5,0

2,1

40,0

8,3...8,4

6,3...6,5

5,0

2,9

50,0

11,0...11,2

9,9...10,1

4,8

5,5

Режим работы системы: Пн, Вт, Ср, Чт, Пт – 08.00 – 20.00.

Предлагается модернизировать систему автоматизации системы с учетом того, что полная производительность приточно-вытяжной системы необходима не всегда и показать экономическую эффективность модернизации.

Модернизация системы заключается: в установке пропорциональных приводов на клапаны приточных воздуховодов, регулирующие количество подаваемого воздуха в каждое из помещений офиса; в установке датчика давления в приточный вентиляционный канал.

Стоимость дополнительного оборудования составляет 1750 EURO. Стоимость монтажных, пуско-наладочных работ, программирования контроллера составляет 1050 EURO (Итого:2800 или 100800р.).

Имеется информация от системы контроля доступа о количестве персонала в каждом из помещений офиса. В соответствии с количеством персонала на приводы клапанов поступает сигнал на их закрытие/открытие от 0…100%. По показаниям датчика давления происходит соответственно изменение производительности работы приточно-вытяжных вентиляторов.

Статистический анализ показывает, что как правило весь персонал в полном составе собирается на рабочих местах очень редко (отпуска, командировки, болезнь и т.д.). В среднем полностью весь персонал в полном составе собирается в течение одного месяца в году (22 рабочих дня), приточно-вытяжная система работает с полной производительностью. В течение пяти отпускных месяцев с мая по сентябрь на рабочих местах отсутствуют в среднем 30% от общего количества сотрудников (110 рабочих дней), приточно-вытяжная система работает с производительностью на 30% меньшей от максимальной.

В течении остальных шести месяцев на рабочих местах отсутствуют в среднем 10-15% персонала, приточно-вытяжная система работает с производительностью на 15% меньшей от максимальной. Производительность системы уменьшается автоматически с помощью частотных приводов двигателей приточного и вытяжного вентиляторов. При понижении производительности системы в соответствии с данными, приведенными в таблице 1, уменьшается потребляемая электрическая мощность двигателей вентиляторов, при 70% производительности (частота 35 Гц) потребляемая мощность каждого вентилятора составляет 2,1кВт, при 85% производительности (частота 40 Гц) потребляемая мощность каждого вентилятора составляет 3 кВт.

Таким образом, до модернизации системы автоматизации приточно-вытяжной системы плата за электроэнергию при эксплуатации этой системы в год составляет:

Р1=(N1+N2)xDxRxMxT, где

N1, N2 – электрические мощности двигателей приточного и вытяжного вентиляторов;

D – среднее количество рабочих дней в месяц;

R – количество часов работы системы в день;

М – количество месяцев;

Т – тариф на электроэнергию за кВт/ч. Подставим соответствующие значения в вышеприведенную формулу.

Р1=(5,5+5,5)х 22х12х12х1,85 = 64468,8 р/год.

После модернизации стоимость электроэнергии составит:

Р2=((5,5+5,5)х22х12х1,85)+((2,1+2,1)х22х12х5х1,85)+((3+3)х22х12х6х1,85) = 33210,4 р/год.

Расчет платы за теплоэнергию.

Климатические условия – г. Санкт-Петербург.

Исходные данные

Стоимость Гкал, руб*

Тн расч, 0С

Тн ср, 0С

Nот, сут

Твнутр, 0С

Qот, кВт

Qвент, кВт

754,10

-26

-1,8

220

18

* - по данным ГУП «ТЭК Санкт-Петербург»

Система вентиляции

Месяц

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Среднемесячная темпер.

-7,7

-7,9

-4,2

+3,0

+9,6

+14,8

+17,8

+16,0

+10,8

+4,8

-0,5

-5,1

Внутренняя темпер.

+18

+18

+18

+18

+18

+18

+18

+18

+18

+18

+18

+18

Перепад температур

25,7

25,9

22,2

15,0

8,4

3,2

0,2

2

7,2

13,2

18,5

23,1

Потребление на вентиляцию (без системы автоматизации), кВт

120,5

121,5

104,1

70,3

39,3

-

-

-

33,8

61,9

86,7

108,3

Потребление на вентиляцию (с системой автоматизации), кВт

102,4

103,2

88,4

59,7

27,5

-

-

-

23,6

50,7

73,6

92,0

Общее потребление тепловой энергии (без системы автоматизации), Гкал

641,7 (746,4 кВт)

Общее потребление тепловой энергии (с системой автоматизации), Гкал

534,0 (621,1 кВт)

Общие затраты на тепло (без системы автоматизации)

Р1=483 905,9 руб./год

Общие затраты на тепло (с системой автоматизации)

Р2=402689,4 руб./год

Экономия в потреблении тепловой энергии составляет:

483 905,9 руб/год – 402 689,4 руб/год = 81 216,5 руб/год

С позиций пользователя (конечного потребителя) информационной системы абсолютная эффективность автоматизации определяется как разность между полученными результатами (или оценкой этих результатов в будущем) и затратами на автоматизацию. В нашем случае достаточно сравнить результаты с существующей автоматизацией Р1 при соответствующих нулевых затратах (Z1 = 0) с результатами после модернизации автоматизации Р2 при соответствующих затратах Z2.

Упрощенно эффективность рассчитывается по формуле:

Э = Р1 – Р2 – Z2,

Э = (64468,8+483905,9) – (33210,4+402689,4) – 100800=11 674,4 р.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

Срок окупаемости затрат на модернизацию составляет менее года.

По истечении срока окупаемости разность Р1 – Р2 будет характеризовать полученный эффект от модернизации существующей системы автоматики.

Однако, из приведенных выше рассуждений понятно, что размер платы за электроэнергию благодаря модернизации уменьшается в среднем в два раза, а размер платы за теплоэнергию уменьшается на 17%.

Примечание:
*В.Н.Лившиц. Оптимизация при перспективном планировании и проектировании. – М.: Экономика, 1984. - ~ 224 с.

Мероприятия

Май
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31

Есть вопросы
по энергосбережению?

Задайте вопрос эксперту
или позвоните оператору
8 800 301 61 77