Автоматизация теплового пункта гражданского здания

3 Аварийные пути и выходы работников из помещения должны оставаться свободными и выводить на открытый воздух либо в безопасную зону.

4 Опасные зоны должны быть четко обозначены. Если рабочие места находятся в опасных зонах, в которых ввиду характера работы существует риск для работника или падающих предметов, то такие места должны оснащаться по возможности устройствами, преграждающими доступ в эти зоны посторонним. По территории организации пешеходы и технологические транспортные средства должны перемещаться в безопасных условиях.

5 Работники должны иметь средства индивидуальной защиты для проведения работы в опасных производственных объектах (участках), в том числе на высоте, подземных условиях, открытых камерах, на шельфах морей и внутренних водоемах.

6 В течение рабочего времени температура, естественное и искусственное освещение, а также вентиляция в помещении, где располагаются рабочие места, должны соответствовать безопасным условиям труда.

7 Работники допускаются на работу с вредными условиями труда (запыленность, загазованность и другие факторы) после обеспечения работодателем безопасных условий труда.

4.1 Анализ вредных и опасных факторов на рабочем месте

Тепловой пункт находится в подвале пятиэтажного жилого дома возведенного в 1965 году. На рисунке 4.1 представлен план помещения теплового пункта.

Габаритные размеры помещения: ширина - 4 м, длина - 7 м, высота - 2,5 м. Площадь - 28 м2. Объем - 70 м3.

В помещении стены светло-серого цвета, покрашены водоэмульсионной краской, пол покрыт бетоном.

В помещении теплового пункта имеется основное оборудование - блочный тепловой пункт, который производит постоянный шум. Величина шума достигает до 45дБ (допустимый уровень шума по нормам равен 30 дБ [12]). Источниками шума являются отдельные агрегаты блочного теплового пункта, такие как запорно-регулирующая арматура, трубопроводы, циркуляционные насосы систем отопления и горячего водоснабжения. Шум негативно воздействует на организм человека, снижая самочувствие и производительность труда человека.

К следующему вредному фактору относится недостаточная освещенность рабочего места. Так как помещение теплового пункта находится в цокольном этаже, в нем не имеется естественное освещение. Освещение производится только за счет искусственных источников светового излучения, т.е. двумя лампами накаливания по 100 Вт, которые не дают достаточного количества света. Освещенность помещения достигает 200 лк (по СНиП-23-05-95 для зрительной работы IV разряда освещенность должна быть не менее 300 лк [13]). Недостаточность освещения приводит к снижению зрения, к снижению производительности труда, утомлению, боли в голове и головокружениям и в дальнейшим к полной потери зрения.

Тепловой пункт оборудован аппаратурой учета теплоносителя, электронным регулятором теплопотребления и термосопротивлениями установленные на трубопроводах, которые являются источниками электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение отрицательно влияет на организм человека, появляется головная боль, головокружения, плохое самочувствие человека и приводит к сердечно - сосудистым заболеваниям, далее приводит к потере трудоспособности.

Циркуляционные насосы, электронные регуляторы, силовые электрические цепи двигателей циркуляционных насосов и редукторных электроприводов соединяющие их с внешней электрической сетью напряжением 220 В и частотой 50 Гц могут быть опасной угрозой для жизни человека, так как есть риск поражения электрическим током. Также изношенные силовые цепи и электропроводка могут привести к коротким замыканиям и быть причиной пожара.

Поскольку пол помещения теплового пункта покрыт бетоном, он может накапливать пыль, что при уборке помещения может распространиться в воздухе. Пыль может содержать в своем составе различные болезнетворные бактерии и дисперсные частицы, что может привести к профессиональным заболеваниям, общим названием пневмокониоз.

К опасному фактору в помещении теплового пункта относится очень высокая температура поверхности трубопроводов и составных частей блочного теплового пункта (теплообменник, трубы, регулирующая арматура) в порядке 95 - 100 С. При случайном соприкосновении части тела человека с горячей поверхностью, можно получить серьезный ожог, что может привести к потере трудоспособности человека.

4.2 Мероприятия по снижению вредных и опасных факторов на рабочем месте

Мероприятия по снижению вредных и опасных факторов при работе на тепловом пункте включают следующие пункты:

- снижение шума до допустимого уровня;

- организация достаточного освещения рабочего места;

- снижение вредного воздействия электромагнитного излучения на организм человека;

- обеспечение безопасности при работе с электрическими оборудованиями теплового пункта;

- мероприятия по защите от пыли;

- защита от ожога при работе с оборудованием блочного теплового пункта.

Защита от шумов циркуляционных насосов блочного теплового пункта осуществляется с помощью обшивки стен материалами со свойствами шумоизоляции, такими как пористые полимерные материалы, разрешенные к применению органами санитарно-эпидемиологического контроля. Шумы, возникающие в трубопроводе систем отопления и горячего водоснабжения можно снизить применением кожухов со свойством шумоизоляции. Необходимо своевременно смазывать подшипники и валы двигателей циркуляционных насосов, чтобы снизить грубое трение и соответственно снизит шум.

Организация достаточного освещения в тепловом пункте можно достичь за счет замены ламп накаливания на люминесцентные лампы, которые по сравнению с лампами накаливания имеют существенные преимущества:

- по спектральному составу света они близки к дневному, естественному освещению;

- обладают более высоким КПД (в 1.5-2 раза выше, чем КПД ламп накаливания);

- обладают повышенной светоотдачей (в 3-4 раза выше, чем у ламп накаливания);

- более длительный срок службы.

Тепловые пункты должны оборудоваться аварийным освещением [4].

Снижение вредного воздействия электромагнитного излучения на организм человека излучаюшими оборудованием узла учета и электронным регулятором осуществляется за счет экранирования. Защитные экраны (они должны быть заземлены) применяют в виде камер или шкафов, в которые помещают аппаратуру узла учета и электронный регулятор теплопотребления. Защитные экраны выполняются из металлических листов, сетки, ткани с микропроводом и др. В случае высокой интенсивности ЭМИ узла учета и электронного регулятора соответствующие установки следует размещать в отдельных помещениях, имеющих непосредственный выход в коридор или наружу. Необходимо четыре раза по 20 минут в течении рабочего дня выводит рабочих на улицу, что также снизит воздействие ЭМИ на организм человека.

Для обеспечения безопасности при работе с электротехническими оборудованиями теплового пункта необходимо заземлить все узлы блочного теплового пункта, подключенные к внешней электрической сети. Периодически проверять изоляцию проводников всех силовых цепей соединяющие узлы управления насосов и исполнительных механизмов блочного теплового пункта. Для исключения случайного соприкосновения части тела с проводами, необходимо аккуратно собрать всю электропроводку в единую шину и оградить их электроизоляционным материалом. Рекомендуется повесить стенды с содержанием правил работы с ЭТ оборудованиями и правила электробезопасности, в том числе с электронным регулятором и электроприводами. Рекомендуется выдать слесарю по ремонту электрооборудования теплового пункта средства индивидуальной защиты (резиновые перчатки, резиновые сапоги со свойством электроизоляции).

Для защиты рабочего персонала теплового пункта от пыли необходимо покрыть пол керамическим покрытием (кафелем), что облегчить уборку помещения теплового пункта и исключит возможность накапливания пыли. Следует каждый день выполнять влажную уборку помещения теплового пункта, уделяя особое внимание на поверхность пола и рабочим поверхностям оборудовании блочного теплового пункта. Следует своевременно чистить поверхности составляющих установок блочного теплового пункта, скапливающие пыль.

Чтобы снизить риск получения ожога рабочего персонала технологическими оборудованиями блочного теплового пункта с горячей поверхностью, необходимо установить ограждающие столбы и металлические ограждения по всему периметру блочного теплового пункта. Рекомендуется повесить на ограждения таблички с надписью «Осторожно, высокая температура»

4.3 Расчетная часть

Расчет освещенности рабочего места сводится к выбору системы освещения, определению необходимого числа светильников, их типа и размещения. Процесс работы слесаря КИПиА в таких условиях, когда естественное освещение недостаточно. Исходя из этого, следует произвести расчет параметров искусственного освещения.

Искусственное освещение в тепловом пункте выполняется посредством ламп накаливания. Рекомендуется заменить источник освещение на люминесцентные лампы, которые по сравнению с лампами накаливания имеют существенные преимущества:

- по спектральному составу света они близки к дневному, естественному освещению;

- обладают более высоким КПД (в 1.5-2 раза выше, чем КПД ламп накаливания);

- обладают повышенной светоотдачей (в 3-4 раза выше, чем у ламп накаливания);

- более длительный срок службы.

Метод светового потока позволяет обеспечить среднюю освещенность поверхности с учетом всех падающих на нее прямых и отраженных потоков света. В соответствии с этими особенностями метод применяют для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей.

Расчет освещения производится для комнаты площадью 28 м2. Размеры помещения составляют : длина А=7 м, ширина В=4 м, высота h =2,5 м. В помещении работают 3 сотрудников, т.е. на каждого приходится по 9,3 м2, что соответствует санитарным нормам (не менее 6 кв.м).

Источник света в помещении - люминесцентные лампы, высота подвеса светильников h = 2,4 м, расстояние между светильниками L = 1 м. Окраска стен светлая, поэтому ориентировочно можно принять коэффициент отражения стен и потолка соответственно Рс=30%, Рп=50%, Рр=10%. Число светильников N = 4.

Определим световой поток, падающий на поверхность, по формуле:

(4.1)

где ЕН - нормируемая минимальная освещенность, лк (определяется по таблице). Работу оператора, в соответствии с этой таблицей, можно отнести к IV разряду зрительной работы, следовательно, минимальная освещенность будет Е = 300 Лк при газоразрядных лампах;

kз- коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (его значение определяется по таблице коэффициентов запаса для различных помещений и в нашем случае k = 1,3);

S - площадь освещаемого помещения ( в нашем случае s = 28 м2 );

z - отношение средней освещенности к минимальной (обычно принимается равным 1,2-1,5 , пусть z = 1,2);

n - коэффициент использования, (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп и исчисляется в долях единицы; зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентами отражения от стен (Рс) и потолка (Рп)). Значение n определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле:

i = AB/[h(A+B)], (4.2)

где А - длина помещения теплового пункта, м;

В - ширина помещения теплового пункта, м;

h - высота помещения теплового пункта, м.

подставив значения, получим i =1,018.

Зная индекс помещения i, Рс, Рр и Рп, по таблице находим n = 0,33. Подставим все значения в формулу для определения светового потока Ф:

Для обеспечения световым потоком помещение теплового пункта равным 9927,3 Лм, необходимо выбрать четыре люминесцентные лампы мощностью 80 Вт. При выборе осветительных приборов используем светильники типа ОД. Выбранные светильники с лампами рекомендуется установить на потолке помещения теплового пункта в два ряда, по два светильника в каждом ряду, поскольку такое освещение гарантирует равномерное и достаточное освещение для зрительной работы IV разряда.

4.4 Пожарная безопасность

Причинами пожара и возгораний в помещении теплового пункта являются:

- неправильное устройство и неисправность или нарушение режима работы аппаратуры узла учета, электронного регулятора теплопотребления;

- неисправность и перегрузка технологического оборудования блочного теплового пункта (двигатели циркуляционных насосов контуров отопления и ГВС, редукторные электроприводы);

- перегрузка электрических сетей, износ изоляции электропроводки и короткое замыкание;

- неправильное заземление электрооборудовании;

- несоблюдение рабочим персоналом правил пожарной безопасности;

- неосторожное обращение с огнем (курение в неположенных местах, небрежное и неосторожное проведение газо- сварочных работ на тепловом пункте).

Горючими элементами могут быть:

- перегородки, двери;

- составляющие части блочного теплового пункта, такие как

ластиковые корпуса редукторных электроприводов, резиновые прокладки между фланцевыми соединениями;

- панель электронного регулятора теплопотребления;

- изоляция электропроводки;

- шумоизоляционные пластиковые, полимерные материалы теплового

пункта;

- скопившийся мусор.

Для ликвидации пожара возникшего в помещении теплового пункта в начальной стадии применяются первичные средства пожаротушения: сухой песок, асбестовые одеяла, кошмы, внутренние пожарные водопроводы, огнетушители ручные и передвижные.

Большое значение для защиты от пожаров является правильный выбор огнетушащего вещества. Поскольку аппаратура узла учета, электронный регулятор теплопотребления и редукторные электроприводы являются дорогостоящими, в случае пожара применение воды и пены в качестве огнегасящего средства должно быть совсем исключено. В этом случае используются порошковые огнетушители типа ОП-2, ОП-10, ОПС-10.

Необходимо оснастить помещение теплового пункта автоматизированной системой оповещения пожара и установить централизованную систему сигнализации, которая при возникновении пожара сигнализируется на пульте диспетчера пожарной службы.

Для этой цели рекомендуется оборудовать помещение датчиками дыма и термодатчиками.

Аудитория имеет площадь 28 м2. Так как аудитория занимает площадь менее 200 м2, то в помещении предусматривается один эвакуационный выход. Проходы в помещении, коридоры и рабочие места не следует загромождать различными предметами.

При возникновении пожара в помещении теплового пункта необходимо производить эвакуацию людей согласно плану, изображенного на рисунке 4.2.

Стрелками показано предполагаемое направление движения людей при экстренной эвакуации.

5. Промышленная экология

В разделе промышленной экологии рассмотрены вопросы негативного влияния оборудования, применяемого для автоматизации систем отопления и горячего водоснабжения. В основе автоматизации системы отопления с зависимым присоединением к тепловым сетям лежит электронный регулятор «ECL Comfort-300», термоэлектрические сопротивления и другие электронно-измерительные приборы, а также в качестве исполнительного механизма в системе регулирования отпуском теплоты применяется редукторные электропривода. Целью настоящего раздела является описания вредного влияния ЭМИ и ЭМП, излучаемые от вышеперечисленных оборудований на организм человека и на окружающую среду, а также определение мер по защите от вредного влияния ЭМИ И ЭМП на здоровье человека и на окружающую среду.

В процессе жизнедеятельности человек постоянно находится в зоне действия электромагнитного (ЭМ) поля Земли. Такое поле, называемое фоном, считается нормальным и не наносит здоровью людей никакого вреда.

Электромагнитное поле (ЭМП) - физическое поле движущихся электрических зарядов, в котором осуществляется взаимодействие между ними. Частные проявления ЭМП - электрическое и магнитное поля. Поскольку изменяющиеся электрическое и магнитное поля порождают в соседних точках пространства соответственно магнитное и электрическое поля, эти оба связанных между собой поля распространяются в виде единого ЭМП [14].

Экспериментальные данные свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего ЭМП современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия ЭМП на население.

Люди длительное время подвергающиеся электромагнитному излучению в большей степени подвергаются психологическим стрессам, функциональным нарушениям центральной нервной системы, болезням сердечно-сосудистой системы. По результатам исследований можно сделать выводы и о вероятности гормональных сдвигов и нарушений иммунного статуса человека.

Электронный регулятор при выполнении своих функций излучает на окружающую среду электромагнитное излучение. Продолжительная работа с электронным регулятором влечет за собой появление головных болей, болезненные ощущения в области мышц лица и шеи, ноющие боли в позвоночнике, резь в глазах, слезоточивость, нарушение четкого видения, боли при движении рук. Электронный регулятор и встроенный дисплей является источником:

- электромагнитного поля;

- электростатического поля;

- слабых электромагнитных излучений в низкочастотном и высокочастотном диапазонах (2 Гц - 400 кГц);

- рентгеновского излучения;

- ультрафиолетового излучения;

- инфракрасного излучения;

- излучения видимого диапазона.

В результате исследований о влиянии электронной техники на организм человека были накоплены данные о неблагоприятном действии магнитных и электромагнитных полей на организм человека и окружающую среду. Работами ученых было установлено, что, во-первых, нервная система человека, особенно высшая нервная деятельность, чувствительна к ЭМП, и, во-вторых, что ЭМП обладает так называемым информационным действием при воздействии на человека в интенсивностях ниже пороговой величины теплового эффекта.

Поглощаемая тканями энергия электромагнитного поля превращается в теплоту. Если механизм терморегуляции не способен рассеять избыточное тепло, то возможно повышение температуры тела. Органы и ткани человека, обладающие слабо выраженной терморегуляцией, более чувствительны к облучению (мозг, глаза, почки, кишечник, семенники). Перегревание отдельных органов ведет к их заболеваниям.

Влияние электромагнитных волн заключается не только в их тепловом воздействии. Микропроцессы под действием полей заключаются в поляризации макромолекул тканей и ориентации их параллельно электрическим силовым линиям, что может приводить к изменению их свойств.

Отрицательное воздействие электромагнитных полей вызывает обратимые, а также необратимые изменения в организме: торможение рефлексов, понижение кровяного давления, замедление сокращений сердца, изменение состава крови в сторону увеличения числа лейкоцитов и уменьшения числа эритроцитов, помутнение хрусталика глаза.

Степень безопасности пользователя цифровой техникой регулируется множеством различных международных стандартов, которые год от года становятся все строже и строже [15].

Функциональные нарушения, вызванные биологическим действием электромагнитных полей, способны в организме кумулироваться (накапливаться), но являются обратимыми, если исключить воздействие излучения и улучшить условия труда.

В ходе автоматизации системы отопления использовались различные электротехнические устройства (такие как термоэлектрические сопротивления, электрические насосы, электронные расходомеры, электронные исполнительные механизмы и т.д.), что обусловило интенсивное «электромагнитное загрязнение» среды обитания человека.

Оборудование подключается к электрической сети промышленной частоты 50 Гц и напряжением ~220 В. Как известно, электротехническое оборудование является источниками электромагнитного поля, влияющего на окружающую среду, и может отрицательно воздействовать на здоровье рабочего персонала и других близ расположенных людей. В связи с этим рассмотрим вопросы влияния электромагнитных полей на человека, а также методов защиты от вредного воздействия их на здоровье.

Электромагнитные поля характеризуются длиной волны л. Источник, генерирующий излучение, т. е. создающий электромагнитные колебания, характеризуется частотой f. По характеру взаимодействия с веществом ЭМВ подразделяют на ионизирующие (рентгеновское и гамма-излучение) и неионизирующее (волны меньших частот). Значения диапазона волн и частот электромагнитного спектра приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Электромагнитный спектр

Степень и характер воздействия ЭМИ на организм определяются плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывный, прерывистый, импульсный), размером облучаемой поверхности, индивидуальными особенностями организма, а также наличием сопутствующих факторов (повышенная температура воздуха, наличие рентгеновского излучения и др.). Наиболее биологически активен диапазон СВЧ, менее активен УВЧ и затем диапазон ВЧ. При этом уровень опасности резко возрастает при воздействии ЭМП на организм, ослабленный в результате ранее перенесенной болезни или находящийся в болезненном состоянии.

Характер воздействия ЭМП на человека определяется дозовыми критериями. К ним относится удельная поглощенная мощность (УПМ) - поглощенная единицей массы организма человека часть энергии ЭМП (единицы измерения Вт/кг или мВт/кг).

Эффекты от воздействия электромагнитного излучения могут проявляться в различной форме: от незначительных функциональных сдвигов до нарушений, свидетельствующих о развитии явной патологии. Следствием поглощения биологической тканью энергии ЭМП является тепловой эффект. Как известно, избыточная теплота, выделяющаяся в организме человека, отводится путем увеличения нагрузки на систему терморегуляции тела человека. Однако, начиная с определенного предела, организм не справляется с отводом теплоты от отдельных органов, и температура последних повышается, достигая подчас опасных значений.

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 1кВтч 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