При длительном постоянном воздействии ЭМП радиочастотного (РЧ) диапазона на организм человека происходят нарушения сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем, что проявляется в постоянных головных болях, повышении утомляемости, слабости, нарушении сна, повышенной раздражительности, ухудшении памяти, дрожании и рук, и век, потливости, непостоянстве температуры тела и др. [15].

Воздействие ЭМП на иммунную систему сопровождается нарушением белкового обмена, изменением состава крови, в организме могут появиться антитела, способствующие разрушению собственных тканей.

ЭМП может нанести удар и по эндокринной системе, как следствие активируется процесс свертывания крови, организм теряет устойчивость к действию высоких температур, развивается гипоксия и т.д.

Получены подтверждения относительно вредного влияния ЭМП на репродуктивную (воспроизводительную) функцию человека. При этом установлено, что эмбрион намного чувствительнее организма матери к действию ЭМП. Беременная женщина должна знать о том, что ЭМП даже низкой интенсивности оказывает отрицательное воздействие на ее организм, оно может вызвать преждевременные роды, а также патологию у ребенка. Сказанное относится, прежде всего, к тем женщинам, которые работают на ЭВМ с нарушением норм безопасности.

Защита людей от воздействия ЭМИ осуществляется посредством: правовых, организационных, инженерно-технических и лечебно-профилактических мероприятий. К правовым мероприятиям относятся разработка и принятие правовых и нормативно-технических документов, таких как: системы государственных стандартов (ГОСТов), санитарных правил и норм (СанПиН) и предельно допустимых уровней (ПДУ) ЭМП. ПДУ ЭМП – такие его значения, которые при ежедневном облучении в соответствующем для данного источника режиме не вызывают у человека (независимо от возраста и пола) заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

ГОСТ 12.1.006-84 - Система стандартов безопасности труда устанавливает допустимые уровни ЭМП на рабочих местах персонала, осуществляющего работы с источниками ЭМП, и требования к проведению контроля. Настоящий стандарт распространяется на электромагнитные поля (ЭМП) диапазона частот 60 кГц - 300 ГГц.

Для электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) предельно допустимый уровень напряженности электрического поля в жилых помещениях составляет 500 В/м.

В диапазоне 30 кГц – 300 МГц вредное воздействие и интенсивность ЭМИ радиочастот (РЧ) оценивается значением напряженности электрической составляющей поля (E, В/м), магнитная составляющая действующими санитарными правилами для населения не нормируется. В диапазоне 300 МГц – 300 ГГц вредное воздействие ЭМИ РЧ оценивается значением плотности потока энергии – S (Вт/м 2). В таблице 5.2 приведены предельно допустимые уровни электромагнитного излучения радиочастот для населения.

Таблица 5.2 – Предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ для населения

Организационные мероприятия включают выбор рациональных режимов работы оборудования, ограничения места и времени нахождения персонала в зоне действия ЭМИ РЧ (защита расстоянием и временем), периодический контроль облучаемости и т. д.

Защита расстоянием (наиболее эффективный метод) используется в случае невозможности ослабить интенсивность облучения сокращением времени пребывания человека в опасной зоне.

Защита временем очень проста, она предусматривает максимально возможное ограничение времени пребывания человека в электромагнитном поле. Рекомендуется выводить служащий персонал несколько раз в рабочий день из рабочего места.

К инженерно-техническим мероприятиям относятся:

- рациональное размещение оборудования;

- использование средств, которые ограничивают поступление электромагнитного излучения на рабочие места (поглотители мощности, экранирование; использование минимальной мощности генератора и т. п.).

В технических средствах защиты используют явления отражения и поглощения энергии излучателя, применяя различные виды экранов и поглотителей мощности. Благодаря высоким коэффициентам поглощения и почти полному отсутствию волнового сопротивления металлы обладают высокой отражательной и поглощающей способностью и поэтому широко применяются для экранирования.

Толщину экрана, обеспечивающую необходимое ослабление, можно рассчитать. Однако расчетная толщина экрана обычно мала, поэтому она выбирается из конструктивных соображений. При мощных источниках излучения, особенно при длинных волнах, толщина экрана может быть принята расчетной.

Толщина экрана в основном определяется частотой и мощностью излучения и мало зависит от применяемого металла. Значения коэффициентов экранирования ЭМП приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Значения коэффициентов экранирования ЭМП    

Защита от СВЧ излучений кроме экранирования самих источников может быть обеспечена поглощающими нагрузками, экранированием рабочих мест и применением индивидуальных средств защиты. Экраны могут быть снабжены поглощающими или интерференционными покрытиями, для улучшения условий поглощения, т.к. в поглощающих покрытиях электромагнитная энергия рассеивается в виде тепловых потерь (материалы для поглощающих покрытий — каучук, пенополистирол, полиуретан и т.п.).

Для защиты глаз используют специальные радиозащитные очки из стекла, отражающего электромагнитные излучения.

Для защиты тела — капюшоны, халаты и комбинезоны, выполненные из металлизированной хлопчатобумажной ткани.

Медико-профилактические и лечебные мероприятия осуществляются в целях предупреждения, ранней диагностики и лечения нарушений в состоянии здоровья работника, связанных с воздействием ЭМИ [15].

Голова, грудь и руки являются главными объектами воздействиями ЭМИ. Методы защиты при работе на электрооборудовании.  Помещения, в которых устанавливаются электрооборудование, должны удовлетворять определенным требованиям, в частности:

- необходимая площадь одного рабочего места должна быть не менее 10 м 2;

- наличие естественного и искусственного видов освещения, которые обеспечивают освещенность не менее 300–500 лк;

- наличие отопления и системы кондиционирования, обеспечивающих соблюдение оптимального микроклимата на рабочем месте: температуры 19–30°С при относительной влажности 55–62%;

- металлические решетки, стеллажи и другие металлические предметы должны быть заземлены;

- полы должны обладать антистатическими свойствами (не накапливать статического электричества);

- регулярная влажная уборка помещения [16].

Необходимо установить систему вентиляции, а при невозможности чаще проветривать помещение.

Следует отметить, что большую роль в снижении низкочастотной электрической составляющей электромагнитного поля электрооборудования играет эффективность заземления (зануления) и экранирование токопроводящих кабелей.

Выполнение вышеперечисленных рекомендации и требовании значительно снижает вредное влияние электромагнитных полей и излучении на здоровье человека и на окружающую среду.

Номинальный срок службы подавляющего большинства оборудования отопительного теплового пункта составляет десять – пятнадцать лет. После истечения срока эксплуатации оборудования подлежит разборке и утилизации. Металлические изделия, такие как электродвигатель насоса, клапана и т.д. отправляются на вторичную переработку для изготовления новых изделий. Кабели и электрические провода разделяются на оболочку и медь для повторного использования. Электронно-лучевые трубки разбираются вручную, вакууммируются, чтобы избежать опасности внутреннего взрыва, и отправляются на перерабатывающие предприятия – фронтальное и конусное стекло можно применять для производства новых электронно-лучевых трубок. От печатных плат отделяют компоненты, содержащие опасные вещества (например, батареи), затем они подвергаются переплавке для извлечения благородных металлов.

Электронный регулятор, датчики температуры и ультразвуковые расходомеры после истечения срока эксплуатации приходят в полную негодность и не подлежат дальнейшему использованию. Они разбираются по отдельным электрическим элементам, а корпус идет на переработку.

С 2003 г. действуют европейские директивы по утилизации отходов производства электрического и электронного оборудования (Waste Electrical and Electronic Equipment – WEEE) и по ограничению применения опасных материалов в производстве электрического и электронного оборудования (Restriction of the use of certain Hazardous Substances – RoHS).

Директива об утилизации отходов электрического и электронного оборудования WEEE возлагает ответственность за переработку и утилизацию отходов бытовой электроники на производителя. Pb, Hg, Cd, Cr 6+, РВВ, РВDE и Cl - элементы, которые должны контролироваться по директиве WEEE cреди других токсичных соединений.

6. Оценка технико-экономической эффективности автоматизации тепловых пунктов зданий

Автоматизируемый тепловой пункт призван усовершенствовать снабжение потребителей тепловой энергией и горячей водой. Этот эффект достигается за счет внедрения цифрового регулятора, который автоматически будет следить за температурой наружного воздуха и температуры жилого помещения и отпускать соответствующее количество теплоты на отопление и поддерживать постоянную температуру горячей воды. Оценка качества автоматизированного теплового пункта на стадии его создания включает определение времени разработки и стоимости его создания, а также материальных затрат и экономической эффективности от внедрения. Автоматизация теплового пункта реализовано на базе электронного регулятора ECL 300, который получает сигналы от датчиков температуры, обрабатывает их, регулирует работу насосов и регулирующих клапанов через исполнительные механизмы. Автоматизированный тепловой пункт (далее АТП) значительно повысит комфорт в отапливаемых помещениях, будет снабжать потребителей качественной горячей питьевой водой.

На разработку проекта автоматизированного теплового пункта потребовалось четыре месяца. Это время понадобилось на проектирование автоматизированного теплового пункта, составление описания к нему. Более подробная информация о времени, потраченном на разработку проекта, представлена в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – Обоснование периода разработки

6.1 Расчет затрат на разработку автоматизированного теплового пункта

Затраты на автоматизацию теплового пункта (Зсоз) определяются по следующей формуле:

Зсоз = МЗ + Фот + Зэл + НР, тенге,                                (6.1)

где МЗ – материальные затраты, тенге;

Фот – фонд оплаты труда, тенге;

Зэл – затраты на электроэнергию, тенге;

НР – накладные расходы, тенге.

В связи с тем, что разработка проекта автоматизации проводится в аудитории КарГТУ, то затраты на аренду производственного помещения не рассчитываются.

Расчет материальных затрат на автоматизацию теплового пункта.

Статьи материальных затрат приведены в таблице 6.2. Они включают в себя затраты на приобретение оборудования теплового пункта, а также приобретение прочих материалов, необходимых для создания нужных условий.

Для автоматизации объекта требуются: электронный регулятор, датчики температуры наружного и внутреннего воздуха, регулятор перепада давления, регулирующие клапаны для систем отопления и ГВС, электроприводы к ним, теплообменник для системы горячего водоснабжения, насосы циркуляционные для систем отопления, горячего водоснабжения. Также необходимы аппаратуры узла учета, такие как ультразвуковой расходомер, тепловычислитель, датчик давления и температуры. Все эти составляющие в схеме были условно выделены в группу «Оборудования теплового пункта». В группу «Обеспечение» вошли материалы, необходимые для обеспечения рабочего процесса: канцелярские товары и дисковый накопитель (флэш-карта Transcend емкостью 1 Гб).

Таблица 6.2 – Материальные затраты

Все цены на технологические оборудования теплового пункта взяты из прайс-листа фирмы «Данфосс» на 1 апреля 2009 года. Следовательно, материальные затраты (МЗ) составляют 1193794 тенге.

Расчет заработной платы оператора КИПиА и социального налога.

С целью разработки схемы теплового пункта, подборки оборудования руководством теплоснабжающей организации был заключен двусторонний договор, в котором оговорены обязательства сторон. Предприятие, согласно договора, обязуется единовременно выплатить 320000 тенге по факту получения всей необходимой документации, включая схемы, обеспечения и предписания по условиям безопасной эксплуатации и охраны труда, а также экологической безопасности. Так как из обоснования периода следует, что проект разрабатывается четыре месяца, следовательно, заработная плата (ЗП) в месяц составит 80000 тенге.

Сумма социального налога рассчитывается по формуле:

Нс = (Зоб - ПН) х 0,11, тенге,                     (6.2)

где Нс – сумма социального налога, тенге;

Зоб – заработная плата, тенге;

ПН – пенсионные отчисления, тенге.

Исходя из формулы (6.2) рассчитаем сумму социального налога:

Нс = (320000 – (320000 х 0,1)) х0,11 = 31680 тенге.

Работодатель помимо 320000 тенге должен выплатить 31680 тенге социального налога за произведенную работу.

Расчёт затрат на электроэнергию.

Стоимость электроэнергии, потребляемой за год, определяется по формуле:

Зэлэвм = Рэвм х Тпо х Сэл х А, тенге, (6.3)

где Рэвм – суммарная мощность ПЭВМ, кВт;

Тпо – количество затраченного времени на проектирование теплового пункта, сек;

Сэл – стоимость 1кВт×ч электроэнергии, тенге;

А – коэффициент интенсивного использования мощности машины.

Согласно техническому паспорту ЭВМ Рэвм равна 1,1 кВт, стоимость 1кВт в час электроэнергии по тарифам компании «КарагандыЭнергоСбыт», Сэл для юридических лиц равна 7,87 тенге, интенсивность использования машины А равна 0,87. Мы рассматриваем тарифы для юридических лиц, так как разработка проекта автоматизации производится в условиях КарГТУ.

Таким образом расчётное значение затрат на электроэнергию, потребляемую ПЭВМ составляет:

Зэлэвм = 1,1 х 1000 х 7,87 х 0,87 = 7531,59 тенге.

Для работы за столом или за компьютером необходимо хорошее освещение, поэтому для помещения площадью 16 м2 используем три электрические лампочки мощностью 100 Вт, т.е 0,1 кВт, тогда суммарная мощность лампочек (Рламп) равна 0,3 кВт, а коэффициент интенсивного использования (А) принимается равным 0,5. Отсюда следует, что расчётное значение затрат на электроэнергию, необходимую для освещения рабочего помещения, рассчитывается по формуле:

Зэлосв = Рламп х Тпо х Сэл х А, тенге, (6.4)

Зэлосв = 0,3 х 800 х 7,87 х 0,5 = 944,4 тенге.

Общая сумма затрат на электроэнергию рассчитывается по формуле:

Зэл = Зэлэвм + Зэлосв, тенге, (6.5)

Зэл = 7531,59 + 944,4 = 8475,99 тенге.

Амортизационные отчисления ПЭВМ. Стоимость комплектующих были взяты из прайс-листа компаний «ALSER» на 12 марта 2009 года и приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 – Конфигурация ПЭВМ

Расчёт амортизации выполнен кумулятивным методом. Формула необходимая для расчёта приведена ниже:

, %,                               (6.6)

где: НА – норма амортизации, проценты;

ТН – нормативный срок службы, год.

КК – коэффициент кумулятивности и рассчитывается он как сумма нормативных сроков службы.

В таблице 6.4 представлены значения расчёта.

Так как создание проекта заняло четыре месяца: с 01.02.2009 по 31.05.2009, просуммируем амортизационные отчисления ПЭВМ за эти месяцы. Амортизационные отчисления составят 50307 тенге.

Таблица 6.4 – Расчёт амортизации

Итоговые затраты на автоматизацию теплового пункта.

Так как прочие затраты, помимо указанных выше, отсутствуют, то итоговые затраты равны сумме всех видов затрат на автоматизацию теплового пункта (Зсоз). Они рассчитываются по формуле (6.1):

Зсоз = 1193794 + 31680 + 320000 + 8475,99 + 50307 = 1604256,99 тенге.

6.2 Обоснование эффективности автоматизации теплового пункта

В результате автоматизации теплового пункта решаются, такие проблемы как недостача необходимого количества тепла в отапливаемых помещениях в особо холодное время года и избыток тепла в помещениях в теплые периоды года. Автоматизированный тепловой пункт обеспечит комфортные условия в отапливаемых помещениях. Электронный регулятор теплопотребления здания эффективно регулирует работу циркуляционного насоса, тем самым, снижая расходы электроэнергии.

Также значительно снижается нагрузка на мастера КИПиА. Его функции и обязанности сводятся к контролю за технологическим процессом, наблюдению за текущими параметрами теплоносителя в системе (в трубопроводах) и принятии своевременных решений в случае возникновения внештатных ситуаций в отопительном тепловом пункте.

В результате установки узла учета теплоносителя на тепловом пункте, потребитель тепловой энергии будет реально заинтересован в экономии теплоносителя и тепловой энергии, что соответственно внесет большой вклад в развитие политики энергосбережения и ресурсосбережения.

Заключение

В настоящем дипломном проекте были анализированы существующие схемы отопительных тепловых пунктов гражданских зданий с нагрузками отопления и горячего водоснабжения. А также была разработана функционально-технологическая схема автоматизированного теплового пункта и выбраны соответствующее технологическое оборудование и средства автоматизации для автоматизации теплового пункта гражданского здания.

Основным элементом автоматизированного теплового пункта является электронный регулятор, так как это устройство следит за параметрами теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения и на основе этих данных вырабатывает управляющие сигналы (команды) для исполнительных механизмов. Установкой электронного регулятора теплопотребления здания на тепловом пункте, решаются проблемы обеспечения комфортных условий в отапливаемом здании, а также в значительной мере уменьшается расход теплоносителя в системе отопления.

В результате установки узла учета расхода теплоносителя на тепловом пункте, потребитель тепловой энергии будет реально заинтересован в экономии теплоносителя и тепловой энергии, что соответственно внесет большой вклад в развитие политики энергосбережения и ресурсосбережения.

Значительно снижается нагрузка на рабочий персонал отопительного теплового пункта. Их функции и обязанности сводятся к контролю за технологическим процессом, наблюдению за текущими параметрами теплоносителя в системе (в трубопроводах) и принятии своевременных решений в случае возникновения внештатных ситуаций в отопительном тепловом пункте.

Список использованных источников

1. Автоматизированные системы теплоснабжения и отопления/ Чистович С.А., Аверьянов В.К., Темпель Ю.Я. и др. - СПб.: Стройиздат, 1987. – 248 с.

2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 472 с.

3. Уваров А.В. Автоматизация инженерных систем современных зданий и комплексов// Промышленные АСУ и контроллеры. – 2005. - № 9. – с. 15 – 19.

4. СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов. М.: Изд-во ГУП ЦПП, 2004.

5. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей/ Манюк В.И., Каплинский Я.И. и др. - М.: Стройиздат, 1988. – 289 с.

6. Применение средств автоматизации «Danfoss» в тепловых пунктах систем централизованного теплоснабжения зданий/ Под ред. Невского В.В., – М.: ООО Данфосс, 2007. – 81 с.

7. Cтандартные автоматизированные блочные тепловые пункты фирмы «Danfoss»/ Под ред. Невского В.В.. – М.: ООО Данфосс, 2008. – 50 с.

8 Пырков В.В. Современные тепловые пункты. Автоматика и регулирование. – Киев.: «Такі справи», 2008. – 252 с.

9. Правила учета тепловой энергии и теплоносителя/ Алматы.: Министерство энергетики и угольной промышленности, 1997. – 57 с.

10. СНиП 2.04.07-86. Тепловые сети. – М.: Изд – во стандартов, 1986.

11. СанПиН 2.1.2.1002-00 Санитарно-Эпидемиологические Требования к жилым зданиям и комплексам. – М.: Изд – во стандартов, 2000.

12. СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение". – М.: Изд – во стандартов, 1995

13. Савельев И.В.. Курс общей физики, том 2, «Электричество и магнетизм. Волны. Оптика». М.: - Наука, 1978. – 256 с.

14. Ромашев Д.К. Реферат «Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека» - СПб.: - СПГТУ, 2001, – 21с.

15. Экология и безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие для вузов/ Кривошеин Д.А., Муравей Л.А., Роева Н.Н.и др.; Под ред. Муравья Л.А.. – М.: Юнити-Дана, 2002. – 447с.

16. ГОСТ 12.1.006-84 - Система стандартов безопасности труда. – М.: Изд – во стандартов, 1984                            

17. Янычев С. Инновации на пользу экологии // Экология и мир. – 2007. - № 12. – с. 11 – 12.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5