חישובי שיעור צריכת החשמל

שלוש גישות עיקריות משמשות בפיתוח תקני צריכת אנרגיה: ניסוי, חישובי-אנליטי וסטטיסטי.

דרך מנוסה מחייבת מדידות של צריכת חשמל עבור כל פעולה באופני התהליך הטכנולוגי הנקובים בכללים. צריכת החשמל ליחידת ייצור נקבעת על ידי חיבור עלויות התפעול.

גישה זו דורשת שימוש במספר רב של מכשירי מדידה ועלויות עבודה משמעותיות. על מנת לקבל תוצאות אמינות עבור כל פעולה, יש צורך לבצע מספר רב של מדידות ועיבוד סטטיסטי של התוצאות, כמו גם להשוות את הנתונים המתקבלים עם עלויות האתר, הסדנה, הייצור. לכן, שיטה זו ישימה בעיקר לקביעת תקנים בודדים בסביבת ייצור ספציפית.

שיטה חישובית-אנליטית כוללת קביעת קצב צריכת החשמל בחישוב - על פי נתוני הדרכונים של הציוד הטכנולוגי, תוך התחשבות במידת העומס שלו, מצבי הפעולה וגורמים נוספים. לתקני ייצור כלליים, יש לקחת בחשבון גם את ההספק ומצבי הפעולה של כל ציוד העזר (אוורור, אספקת מים וביוב, תאורה חשמלית, צרכי תיקון וכו').

אופני הפעולה של צרכני החשמל נלקחים בחשבון באמצעות מקדמים שונים (הפעלה, טעינה וכו'), שהבחירה האמפירית ואופיים האקראי מביאים לטעויות משמעותיות. חישוב אלמנט אחר אלמנט של מערך רכיבי צריכת האנרגיה הופך את השיטה לגוזלת זמן רב.

שיטת קיצוב סטטיסטית המבוססת על עיבוד סטטיסטי של נתונים על עלויות כלליות וספציפיות לפרק זמן מסוים וזיהוי גורמים המשפיעים על שינוים. החישובים נעשים על פי קריאות מוני החשמל ונתוני תפוקת המוצר. שיטה זו היא הפחות זמן רב, אמינה ונמצאת בשימוש נרחב בפרקטיקה של קיצוב צריכת אנרגיה. בואו נסתכל על השיטות המעשיות ליישומו.

הצריכה הספציפית של חשמל מחושבת עבור מתקן מיוחד - אתר ייצור, בית מלאכה או יחידה נפרדת עתירת אנרגיה שיש לה דלפק "שלה" בכניסה. ארגון מדידת החשמל הוא תנאי מוקדם לרגולציה יעילה.

מערכת טכנית למדידת חשמל לרוב אינה עולה בקנה אחד עם החלוקה האדמיניסטרטיבית של המיזם בשל המורכבות והסתעפות של מערכות אספקת החשמל. לפיכך, בעת מינוי יחידות מנהליות המבצעות קיצוב, יש למפות אותן ליחידות החשבונאיות.

עבור האובייקט הנשלט, נבדלים סוגי המוצרים העיקריים, שניתן לחשב את נפח הייצור שלהם למשמרת, ליום או למחזור אחד של פעולת ציוד. בהתאם לכך, קריאות מוני החשמל מתבצעות במשמרות, מדי יום או לכל מחזור עבודה.

כדי לחשב את האינדיקטורים האופייניים, יש צורך בשלב הכנה לאיסוף נתונים סטטיסטיים - לפחות 50 תקופות. טבלה 1 מציגה תצוגה לדוגמה של ייצוג הנתונים הראשוני. בתום כל מרווח זמן נרשמים סך צריכת החשמל של המתקן (למטר) ותפוקת הייצור. בעמודה האחרונה מוזנים ערכי צריכת החשמל הספציפית, המתקבלים על ידי הנוסחה w = W / M, כאשר W היא צריכת החשמל בפועל לייצור מוצרים בכמות של M (ניתן למדוד את הכמות ב יחידות שונות).

סָעִיף. 1.

צריכת החשמל הספציפית בפועל לפרקי זמן שונים אינה זהה, מה שנובע מהעומס השונה של האובייקט הנבחר, מצבי פעולה, הרכב חומרי גלם וגורמים אחרים.אם כל התנאים הללו זהים, אז ערכי עלויות יחידה קרובים לתקופות שונות, חלוקתם צריכה להיות תקינה (גאוסית). במקרה זה, ניתן לקבל את הערך הממוצע של צריכת החשמל עבור מספר תקופות ו להשתמש בו כסטנדרט.

יש לציין כי התפלגות הנתונים הניסויים היא תקינה (גאוסית) רק במקרה של אותם תנאים של התהליך הטכנולוגי ואותם פרמטרים של המוצר המיוצר. לעתים קרובות הנתונים אינם עוקבים אחר התפלגות נורמלית בגלל שני גורמים.

ראשית, עשוי להיות שינוי בפרמטרים של מוצרים, חומרי גלם או מצבי תפעול של ציוד. לדוגמה, לדרגת הפלדה ולפרופיל המתכת המגולגל יש השפעה רבה על צריכת האנרגיה (גלגול החיזוק קובע את צריכת האנרגיה הספציפית של 180 קוט"ש, נירוסטה בקוטר זהה - 540 קוט"ש). במקרים אלה, הניטור צריך להיות מאורגן באופן שיקבל את המספר הנדרש של מדידות ממוצרים הומוגניים.

שנית, הפרת ההתפלגות הנורמלית מוסברת על ידי מאפיינים טכנולוגיים, שבמקרה זה באים לידי ביטוי בחריגות מהטכנולוגיה, ציונים דחויים והחמצה (לדוגמה, נפח ההיתוך קטן משמעותית מהנומינלי). את המקרים הללו על הטכנולוג האחראי לזהות ולפעול לגביהם. הסטייה של ההתפלגות מהנורמה מגדירה אזור מסוים הקובע את ההיקפים האפשריים של חיסכון באנרגיה באמצעות אמצעים ארגוניים.

על מנת לקבל נורמות סבירות, יש צורך לבדוק את התאמת החוק הסטטיסטי של התפלגות צריכת החשמל הספציפית עם ההתפלגות הרגילה (גאוסית). ניתן להשתמש במבחן לפי קריטריון χ2... אם הערך המתקבל של הקריטריון עולה על הערך התיאורטי, יש לדחות את ההשערה של התאמת ההתפלגות הסטטיסטית לנורמה.

משמעות הדבר היא שמהנתונים המתקבלים אי אפשר לחשב שיעור יחיד של צריכת חשמל ליחידת ייצור, אז יש לחלק אותם לפי המצבים הטכנולוגיים האופייניים, לחשב עבור כל שיעור צריכת אנרגיה, או לקבוע את התלות הסטטיסטית של הצריכה הספציפית על ידי הגורמים המשפיעים w = f (x1, x2, x3), כאשר נפחי ייצור יכולים לפעול כגורמים x1, x2, x3, טמפרטורה, מהירות עיבוד וכו'.

אם הבדיקה מאשרת שחלוקת עלויות היחידה קרובה לנורמה, ניתן לקבוע את שיעור צריכת החשמל על סמך נתונים אלו. לניטור, הכי נוח להגדיר את הטווח שבו צריכה להיות צריכת האנרגיה הספציפית.

הטווח נקבע בצורה פשוטה ביותר על ידי קצב הזרימה הממוצע וסטיית התקן. σ... במילים פשוטות, ניתן להניח שהגבול התחתון של הטווח שווה ל-wmin = wWed - 1.5σ, והעליון - wmax = wcp + 1.5σ... לפי כלל 10 - 20% מהחשמל הספציפי הצריכה המתקבלת בתנאי ייצור אמיתיים, חורגת מהטווח שצוין, אשר נובעת מטעויות של עובדים, הפרות המשטר, חריגות באיכות המוצר וכו'.צוות הטכנולוגיה צריך לשים לב למקרים כאלה ולנקוט באמצעים.

נדגיש כי הנורמות המתקבלות בכל אחת מהשיטות הללו משקפות את אופני צריכת האנרגיה לייצור מוצרים רק במפעל שבו הם מתקבלים, ואינן ניתנות להרחבה לא לענף בכללותו ולא למפעל אחר. זה נובע מהמאפיינים האישיים של כל ארגון כמערכת מורכבת מסוג טכנולוגי.

לדוגמה, התקן הטכנולוגי לייצור גלגול נקבע בניסוי בהתאם לטמפרטורת מתכת, מהירות גלגול, כיול, חיכוך מסבים, הפסדים טכנולוגיים וכו'. מהירות חיתוך וזמן עיבוד. עם זאת, לא ניתן להעביר תוצאות אלו לכל כלי המכונות, אפילו בתוך מפעל בודד, מכיוון שבפועל ישנם סוגים רבים של חלקים מעובדים ומצבי עיבוד.

כמו כן, כיצד משתמשים במהירויות אלו המתקבלות עבור כל פרט? אי אפשר למקם מד חשמל ליד המכונה ולהשוות את הצריכה של כל חלק לתקן. הכללת התקנים, תוך התחשבות במספר ומגוון החלקים המיוצרים, תוביל לשגיאה גדולה עקב חוסר היכולת לקחת בחשבון את כל הגורמים הפועלים.

כמו כן, באמצעות השיטה החישובית והאנליטית, אי אפשר לעבור מנתונים על ההספק הנומינלי של מקלטי חשמל בודדים, תוך התחשבות בכל המצבים הטכנולוגיים האפשריים, סוגי המוצרים, איכות חומרי הגלם, לצריכת חשמל לבית מלאכה או למפעל. לחודש, רבעון, שנה.

אי אפשר לקבל את הערך המשוער של צריכת האנרגיה על ידי הארגון על ידי סיכום נורמות ספציפיות שונות עבור כל מגוון המוצרים. לשם כך, יש צורך לתכנן מראש לא רק את כמות המוצרים הכוללת שתשוחרר בחודש הבא (רבעון, שנה), אלא גם לחלק אותה במדויק לפי מותגים, מאפיינים של מצבי עיבוד וגורמים רבים אחרים. זה היה בלתי אפשרי בתנאים של כלכלה מתוכננת ועוד יותר מכך עכשיו.

אי אפשר להשוות בין מפעלים שונים ולפי התקנים המורחבים למפעל כולו גם עם מחזורים טכנולוגיים קרובים. לפיכך, בשנת 1985, במפעלי מתכות ברזל, צריכת החשמל הספציפית של 1 טון מוצרים מגולגלים לקחה ערכים מ-36.5 ל-2222.0 קילוואט • שעה / t עם ממוצע בתעשייה של 115.5 קילוואט * שעה / ט; לפלדה מממיר - מ-13.7 ל-54.0 קילוואט • שעה/ט עם ממוצע בתעשייה של 32.3 קילוואט • שעה/ט.

פריסה כה משמעותית מוסברת בהבדל בגורמים הטכנולוגיים, הארגוניים והחברתיים לכל ייצור, וברור שלא ניתן להרחיב את הנורמה הממוצעת בתעשייה לכל המפעלים. יחד עם זאת, המיזם אינו יכול להיחשב כלא יעיל אם הוא חורג מהממוצע בענף.

ייצור מופחת, ניצול לא שלם ולא יציב של הציוד מביאים לעלויות יחידה גבוהות יותר, ומגדילים עוד יותר את פער הנתונים. לכן, בתנאים של היום, אין להשתמש ברמות הממוצעות של צריכת החשמל בתעשייה כדי לחזות את צריכת האנרגיה ולא להעריך חיסכון באנרגיה.