На кафедрі авіоніки створено студентське конструкторське бюро (СКБ) «Енергія»

На кафедрі авіоніки створено студентське конструкторське бюро (СКБ) «Енергія».  Ініціатор створення СКБ – завідувач кафедри, професор А.В. Скрипець. Керівник СКБ – доцент кафедри авіоніки В. М. Краснов.

Його  девіз : енергоефективність – це енергонезалежність.

Студентське конструкторське бюро розробило ескізний проект  підвищення енергоефективності  кафедри авіоніки Навчально- наукового інституту аеронавігації.

Енергоефективність.  Крок перший:  встановлення дводіапазонного електронного лічильника

Для того, щоб ефективно контролювати споживання електроенергії, необхідно встановити прилад обліку. Доцільно встановити дводіапазонний електронний лічильник з допустимим струмом на 100А і можливістю работи на маршрутизатор з метою дистанційного знімання інформації. Дводіапазон-ний  лічильник дозволяє з 23.00 годин до 07.00 години платити за електро-енергію на 50 % менше. Всі навчальні аудиторії 5.401-5.406 кафедри авіоніки (знаходяться в корпусі 5) повинні бути підключені до цього лічильника. В якості приладу обліку рекомендуємо електролічильник трифазний багато- тарифний СЕ 303-UA S31 146 JAVZ 230 В (5-100А) Енергоміру. Лічильник має вбудовані модулі: оптичний інтерфейс, інтерфейси RS232 і RS485,радіо- модем, а також PLC, GSM/GPRS модеми. Лічильник має телеметричний вихід, реле сигналізації перевищення ліміту споживання і резервне джерело живлення.

Пропозиції до цього розділу підготували студенти  групи АВ-212: С.Поляк і Д.Корягін.

Енергоефективність. Крок другий: переведення освітлення аудиторій кафедри авіоніки з люмінесцентних ртутних ламп на світлодіодні лампи.

В кожній аудиторії на стелях закріплені панелі з ртутними люмінесцентними лампами по 18 ВТ (короткі) і 36 Вт (довгі). Сумарна потужність споживання усіх люмінесцентних ламп становить 4 кВт елек-троенергії. На сьогодні світлодіодні лампи є лідером серед пристроїв освітлення за рахунок тривалого ресурсу роботи порядку 50 годин, який не залежить від частоти вмикання –вимикання. Вони мають високу стійкість до перепадів напруги мережі в межах 170-270 В. Також вони мають мінімальне перетворення електроенергії в тепло.  На відміну від люмінесцентних ламп світлодіодні не мають випарів ртуті, що робить більш безпечними для здоров’я.  Якщо в точці підключення кожної панелі встановити один плафон з патроном під цоколь Е27 і в кожний патрон вкрутити світлодіодну лампу типу LumenClassicLED 12WE27, то  сумарна потужність споживання усіх світлодіодних ламп в аудиторіях 5.401 – 5.406  знизиться до 0,7 кВт, тобто в 5,7 рази.

Пропозиції до цього розділу підготували студенти  групи АВ-212:    В. Грищенко,  М. Троценко,  Е. Нич.

Енергоефективність. Крок  третій:  заміна центрального опалення і перехід на локальний обігрів аудиторій кафедри від електрокотла з термоакумулятором

Виходячи з того, що буде встановлено трифазний  дводіапазонний електролічильник, поряд з ним через однофазну розетку встановлюємо  програмувальне реле часу  у вигляді таймеру електронного розеткового e/control/t13, який забезпечує  автоматичне включення електрокотла в 23.00 і вимкнення в 07.00 ранку. Вихід з розетки таймера скрізь однофазну вилку підключаємо на вхід  трифазного пускача  з долустимим струмом не менш 25А в кожній фазі. Вихід пускача підключаємо до електрокотла через трифазний автоматичний вимикач  з допустимим струмом спрацювання 42А.

Електрокотел працює автоматично і все, що йому потрібно – це безпе-ребійне живлення. Він легко монтується і працює безшумно. Температурний режим до 90 градусів регулюється в широкому діапазоні. Для локального обігріву аудиторій кафедри  вибираємо електрокотел серії «Стандарт» TenkoCKE 15,0-380 з тришвидкісним циркуляційним насосом.  При споживаній потужності 15 кВт і ємності теплообмінника 1,8 літра він має масу 15 кг. Котел має двоступінчасту систему захисту, що захищає його від перегріву, також має датчик протоку, що блокує нагрів при відсутності теплоносія в системі, та інші пристрої.

В аудиторіях кафедри використовуються чугунні радіатори в кількості 174 секцій з об’ємом теплоносія 1,0-1,5 літрів в кожній, термін експлуатації яких більше 30 років, що призводить до заростання пустот в середині секцій і зниження ефективності опалювальної системи.  Для закритої системи опалення  вибираємо  біметалеві  радіатори з тепловою потужністю до  180 Вт і об’ємом теплоносія 1,0 літр в кожній секції. Монтаж виконується металопластиковими трубами з використанням запірних вентилів.

Особливістю локальної опалювальної системи є  те, що в нічний період аудиторії обігріваються від включеного електрокотла при макси-мальній швидкості циркуляційного насосу, а вдень обігрів виконується від теплової енергії, що накопичується у гідроакумуляторі при вимкненому котлі на мінімальній швидкості циркуляційного насосу. В якості накопичувача теплової енергії використовуємо теплоізоляційну ємність об’ємом до 2 м3  з чорної сталі, заповнену теплоносієм(водою). У закритій системі вода стає хімічно інертною і процес корозії сталі стає повільнішим. Теплоізоляція емності – 5-10 см вспіненого поліуретану, закрита чохлом. Термоакумулятор встановлюємо між подавальним і зворотним трубо про-водами. Подавальний трубопровід підключається до фланців у верхній частині ємності, а зворотній – до фланців в нижній частині.

Пропозиції до цього розділу підготували студенти  групи АВ-212:

 Д. Корягін,  М. Римар,  С. Науменко.

 Енергоефективність.  Крок  четвертий:  комплексне використання електроенергії від мережі і від альтернативних джерел енергії

Електроенергія, що використовується для освітлення аудиторій, для комп’ютерних класів,  лабораторних стендів і  кондиціонерів оплачується за денним тарифом. Сумарно денна електроенергія для навчального процесу використовується протягом 10 місяців. При цьому максимальне споживання відбувається  протягом 9 годин ( з 8.00 до 17.00) з листопада по березень, коли світловий день короткий. У вихідні, святкові дні і протягом канікул  - мінімальне споживання. У літній, відпускний (канікулярний) період  при довгому світловому дні також відбувається споживання електроенергії від мережі і воно мінімальне.

Електроенергія, що використовується для локального обігріву, оплачу-ється у два рази дешевше за нічним тарифом  і  споживається тільки 6 місяців (жовтень-березень) від мережі.

Особливістю аудиторій 5.402, 5.404 і 5.406 є наявність великих вікон з масивними металевими рамами, що виходять на південний захід, у зв’язку з чим їх закривають цупкими  шторами.

З вищенаведеного витікає, що електроенергія від загальної мережі  є основним джерелом енергії, але частину використовуваної енергії  можна споживати за рахунок альтернативних джерел енергії: сонячних панелей та вітрогенераторів. Надлишки електроенергії, що вироблені альтернативними джерелами, купуються державою за зеленим тарифом.

Сонячні панелі працюють безшумно, термін експлуатації не менше 25 років. Якщо на металевих рамах в їхніх верхніх пройомах  прямо всередині аудиторій  закріпити полікристалічні сонячні панелі потужністю 150 Вт і розміром 500  x 1500 мм2  з масою не більше 11 кг кожна:  в аудиторії 5.402 – 6 штук,  в 5.404 – 5 штук і в 5.406 – 3 штуки,  то отримаємо сонячну елек-тростанцію потужністю 2,1 кВт. У яскравий сонячний день, як показує дос-від, потужність може досягати 3 кВт. По 2 і 3 панелі підключаємо паралельно до чотирьох контролерів заряду Wincong PWM-30 А 12/24 В. Виходи контролерів підключаємо до акумуляторної батареї сумарною  ємністю 960 А/год, що складається з 8 гелевих по 120А/год 12-вольтових необлугову-ваних акумуляторів. Акумулятори підключаємо до двох  послідовних груп  по 4 штуки паралельно в кожній на сумарну напругу 24 В. На кожну групу працюють два контролери. До акумуляторної батареї підключаємо інвертор Luxeon 3/6кВт з чистою синусоїдою, що забезпечує змінну однофазну напру-гу 220 В і середню потужність 3 кВт,  а також короткочасну потужність 6 кВт протягом 15 с. Вихід інвертора через автоматичний вимикач на 42 А  підклю-чаємо до  крайніх полюсів двох триполюсних рубильників з допустимим струмом 20 А. До інших крайніх полюсів першого рубильника підключаємо першу фазу мережі, а другого рубильника – другу фазу мережі. До середньо-го полюсу першого рубильника підключаємо все освітлення усіх шести ауди-торій, а до середнього полюсу другого рубильника підключаємо лабораторні стенди і комп’ютери в аудиторіях 5.401, 5.402, 5.404, 5.405. Комп’ютерний клас (аудиторія 5.403)  і кондиціонери в аудиторіях  5.402  і  5.404 пере-ключаємо на третю фазу мережі.

У години і дні мінімального споживання електроенергії акумулятори будуть повністю заряджені до 14, 5 В і контролери будуть відсікати струм заряду акумуляторів, а сонячні панелі будуть працювати  вхолосту. Саме цю надлишкову енергію від інвертора  через двоспрямований  лічильник можна направляти у зовнішню мережу за зеленим тарифом і частково компенсувати, особливо у весняно-літній період  витрати  на модернізацію енергоспожи-вання кафедри.

Пропозиції до цього  розділу підготували студенти  групи АВ-212:   В. Грищенко,  М. Троценко,  Е. Нич.

 

Новини кафедри