Проект распределительного газопровода низкого давления деревни Николаевская Тарногского района

Особенности солнечных батарей на монокристаллах:

1) равномерность выходных параметров при различных погодных условиях. Современные монопанели практически не теряют своей эффективности при высокой облачности, как это было ранее.

2) возможность использования в мороз. Моноячейки сохраняют свой КПД и при минусовых температурах, поэтому все солнечные батареи всесезонного использования комплектуют именно такими элементами.

3) способность выдержать небольшой изгиб. За счет равномерной структуры моноячейки обладают незначительной гибкостью. Это свойство иногда используется при монтаже гелиопанелей.

Цена солнечных элементов из монокремния лишь незначительно выше поликристаллических аналогов.

Солнечные ячейки из аморфного кремния также называют «гибкими панелями». Это название полностью отражает все их особенности, и прежде всего - гибкую тонкопленочную структуру. Производят такие ячейки путем вакуумного напыления полупроводников на тонкопленочную подложку. Обычно используют аморфный кремний, но нередко применяют и теллурид кадмия или селенид меди-индия. Кроме того, ведутся разработки и по использованию органических материалов.

КПД гибких элементов определяется веществом полупроводника. Для кремниевых изделий он несколько ниже (порядка 10%), для батарей на более современных материалах (селенидах или теллуридах) он достигает 15-20%.

Особенности тонкопленочных элементов:

1) возможность монтажа на любых криволинейных формах;

2) высокая энергогенерация при рассеянном освещении (за счет этого их общая производительность в определенных условиях мало уступает кристаллическим аналогам);

3) минимальная толщина (порядка 1мкм);

4) малая себестоимость производства и невысокая итоговая стоимость;

5) высокая энергоэффективность в мощных системах (более 10 кВт).

Тонкопленочные солнечные батареи широко используют в регионах с преобладанием пасмурных погодных условий и в очень жарких странах, а также в космической промышленности. Единственный недостаток этих батарей - их размеры, при одинаковой мощности на выходе гибкие панели почти в два раза больше кристаллических.

Сравнивая фотоэлектрические модули, прежде всего опирайтесь на параметр коэффициента выработки, который рассчитывается как отношение выходной мощности к номинальной. На этот показатель больше влияет технология производства, нежели тип фотоэлемента.

Всего параметров, по которым можно проводить сравнение типов солнечных батарей, 7:

1) коэффициент выработки.

2) коэффициент фотонной деградации.

3) КПД солнечной панели.

4) температурный коэффициент мощности.

5) коэффициент снижения параметра мощности в зависимости от понижения параметра освещённости.

6) коэффициент фотоэлектрического преобразования

7) цена

8.3 Сравнение фотоэлементов

В таблице 4 представлено сравнение монокристаллической и поликристаллической солнечных панелей.



Таблица 4 - Сравнение монокристаллической и поликристаллической солнечных панелей

Параметр	Монокристаллические солнечные панели	Поликристаллические солнечные панели
1	2	3
Коэффициент выработки	Зависим от качества и технологий производства, разнится у всех моделей, и рассчитывается в индивидуальном порядке.
КПД	15-20%	11-16%
Коэффициент фотонной деградации	Зависит от уровня бора и кислорода, которые и вызывают процессы деградации. У поликристаллических пластин меньше содержание кислорода, что снижает предрасположенность к деградации, но производители монокристаллических пластин снижают содержание бора, что несколько снижает КПД по сравнению с конкурентами, но уменьшает коэффициент деградации.
Температурный коэффициент мощности	-0,4%/°С - -0,5%/°С	-0,43%/°С - -0,5%/°С
Снижение мощности при снижении интенсивности освещения	Данный параметр примерно одинаков для обоих типов фотоэлементов.
Коэффициент фотоэлектрического преобразования (максимальное значение, достигнутое в лабораториях)	24,7%	20,3%
Цена	При сравнительно одинаковом качестве у одного производителя цена на монокристаллические фотоэлементы обычно на 10-15% выше, чем на поликристаллические.

Тонкоплёночные технологии сегодня не развиты в достаточной мере для того, чтобы достойно конкурировать с кремниевыми кристаллами по КПД. Они требуют большой площади, большего числа коммуникаций, более сложной конструкции и больших расходов на материалы при более низких затратах на сами фотоэлементы.



8.4 Характеристики солнечной батареи KVAZAR KV 220M

Украинская компания «Квазар» - это один из ведущих производителей солнечных панелей, фотоячеек и энергосберегающего оборудования не только стран СНГ, но и Восточной Европы. Предприятие выпускает весь спектр фотовольтаической продукции, начиная от классических преобразователей энергии и заканчивая зарядными устройствами различного назначения.

Технические и электрические характеристики солнечной батареи KVAZAR KV 220M приведены в приложении 3.

8.5 Расчет окупаемости проекта

Для оценки срока окупаемости (Е=) проекта требуется оценить капитальные затраты (К) по проекту и экономический эффект (Э).

Выбираем потребные затраты К по данным интернета таким образом, чтобы солнечная панель выдавала электрическую мощность 141,03Вт.

Таким образом затраты по проекту (монтаж не включаем) составит 10631,9 рублей на 1 ГРП. При такой мощности смогут работать ГРП, не имеющие катодной защиты.

Экономическая эффективность оценивается исходя из условий полного отказа от централизованного электроснабжения и может быть рассчитана по следующей зависимости:

Э=К_э+К_з+К_у+К_к, (32)

где Кэ - затраты на прокладку электрического кабеля (подземная прокладка), руб.;

Рассчитать Кэ можно по зависимости [6]:



К_э=k• L, (33)

где L - длина линии электропередачи, м.

По данным ОАО «Вологдаоблгаз» k составляет 200 руб на 1 метр подземных линий электропередач.

К_э=200•200=40000, руб.

Расчет оплаты за выведение пахотных и других земель из оборота рассчитывается по зависимости:

К_з=m•l•H, руб, (34)

где l-длина линии электропередач

m - удельный коэффициент стоимости земли в Вологодской области, 20 рублей за м²;

H=5 м (полоса отчуждения).

Принимаем (по данным ОАО «Вологдаоблгаз») среднюю длину линии электропередач 200м:

К_з=20•5•200=20000, руб.

Убытки, принесенные ГРО за счет несвоевременной выдачи документации на линию электропередач и расход земельных участков можно рассчитать по следующей формуле (в случае годовой задержки):

К_у=Q_год•0.05•Т_г, руб., (35)

где Q_год - годовое потребление газа ГРП (примем 1000000 м³ в год);

0,01 - убыток ГРО (1% надбавка);

Т_г- тариф на природный газ (4 руб./куб.метр).

К_у=0,01•1000000•4=20000 руб.

Затраты на электроэнергию для ГРП:

К_к=Р•10-3•365•24•Т_э, руб., (36)

где Р - электрическая мощность ГРП (141,03 Вт);

Тэ-тариф электрический (3,83кВт/час).

К_к=0,001•24•365•3,83•141,03=4730 руб.

Таким образом, срок окупаемости проекта можно посчитать по зависимости:

Е= (37)

Е=

Если срок окупаемости ниже 1 года, то расчеты экономической эффективности прекращаются.

Если выше, необходимо перейти к анализу с использованием дисконтированных денежных потоков (NPV).

Наш проект имеет срок окупаемости менее 1 года, поэтому принимаем его равным 0,16 года (2 месяца).



9. Безопасность жизнедеятельности

9.1 Техника безопасности при производстве ремонтно-строительных работ на газопроводе

При производстве ремонтно-строительных работ на магистральных газопроводах необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. При этом следует руководствоваться нормативными документами. Во всех производственных инструкциях предусматриваются разделы по технике безопасности, которые составляются в соответствии с требованиями действующих правил применительно к конкретным условиям и с учетом специфики. С этими инструкциями следует ознакомить рабочих и технический персонал, а также выдать на руки инструкции по профессиям.

При производстве работ повышенной опасности ответственный исполнитель работ должен иметь наряд-допуск. [7]

До начала работ по ремонту газопроводов организация, эксплуатирующая газопровод, обязана:

- дать письменное разрешение на производство работ по ремонту газопровода;

- очистить полость газопровода от конденсата и отложений;

- выявить и обозначить места утечки газа;

- отключить газопровод от действующей магистрали;

- выявить и обозначить места залегания газопровода на глубине менее 40 см;

- обеспечить связью ремонтно-строительные участки с диспетчерской, ближайшей компрессорной станцией, ближайшим домом обходчика и другими необходимыми пунктами;

- обеспечить техническую и пожарную безопасность при ремонтных работах.

Планировочные работы и вскрытие газопровода производят вскрышным экскаватором после отключения и снятия давления с соблюдением следующих условий безопасности:

-вскрытие газопровода необходимо производить на 15-20 см ниже нижней образующей, что облегчает строповку трубы при ее подъеме из траншеи;

-запрещается производство других работ и нахождение людей в зоне действия рабочего органа вскрышного экскаватора.

Для предохранения тела трубы при вскрышных работах следует оборудовать ковш экскаватора профилированной режущей кромкой.

Расположение механизмов и других машин около траншеи должно быть на безопасном расстоянии от призмы обрушения грунта.

К сварочным работам допускаются электросварщики, которые имеют соответствующие удостоверения и прошедшие аттестацию

На очистной машине должен быть установлен пенный или углекислый огнетушитель.

Перед работой на изоляционной машине проверятся исправность механизмов, приспособлений и инструментов, а также проводится осмотр всех узлов машины.

Во время выполнения изоляционно-укладочных работ должны быть строго согласованы действия между машинистом изоляционной машины и машинистами трубоукладчиками (сопровождающих изоляционную машину).

При работах по прокладке магистрального газопровода параллельно действующему необходимо соблюдать все требования безопасности, изложенные в соответствующих документах на строительство нового газопровода.



9.2 Требования охраны труда при выполнении работ на ГРП

Режим работы ГРП должен устанавливаться в соответствии с проектом.

Ремонтные работы в помещении ГРП должны вестись с соблюдением требований безопасного ведения газоопасных работ.

Во время выполнения ремонтных работ через открытую дверь с улицы должен осуществляться надзор. Для этой цели из членов бригады, работающих в помещении ГРП, назначается дежурный, в обязанности которого входит:

- находиться у входа в помещение ГРП, держать связь и наблюдать за работающими в помещении;

- не допускать курения и открытого огня около помещения ГРП;

- быть готовым к оказанию помощи работающим; в случае необходимости вызвать скорую помощь, милицию и о случившемся сообщить администрации организации;

- следить, чтобы при работе на полу помещения ГРП имелись резиновые коврики, шланги противогазов не имели переломов, а открытые концы их были расположены снаружи здания с наветренной стороны на расстоянии не менее 5 м от ГРП и закреплены.

В течение всего времени производства ремонтных работ в помещении ГРП необходимо производить анализ проб воздуха на наличие газа и содержание кислорода.

Если в воздухе ГРПБ установлено наличие газа, то работы необходимо срочно прекратить, а именно вывести работников из загазованной зоны, а помещение проветрить.

В загазованное помещение вход может осуществляться только в противогазах.

При подтягивании болтов фланцев, сальников или резьбовых соединений газопроводов среднего и высокого давления, находящихся в помещении ГРП, давление газа на ремонтируемых участках газопроводов должно соответствовать значениям, указанным в производственной инструкции.

Работы по ремонту электрооборудования и замене электроламп в помещении ГРП необходимо производить при обесточенном оборудовании. При этом выключатель должен находиться в положении "Выключено".

В исключительных случаях для освещения помещения ГРП допускается применение переносных аккумуляторных фонарей во взрывобезопасном исполнении.

Курение и наличие открытого огня в помещении ГРП запрещается, о чем должны быть вывешены на видном месте снаружи и внутри помещения предупредительные надписи "Огнеопасно - газ", "Не курить", "Не разводить огня".

Выполнение в помещении ГРП газосварочных и других работ, связанных с применением открытого огня, разрешается в исключительных случаях при соблюдении требований, установленных в нормативных документах по обеспечению безопасного проведения таких работ, под непосредственным руководством специалиста, по наряду-допуску на огневые работы и специальному плану, утвержденному главным инженером организации.

При появлении в помещении ГРП утечки газа работы с применением огня должны быть немедленно прекращены. Возобновление работ с применением огня разрешается только после устранения утечки газа и последующего анализа пробы воздуха, подтверждающего отсутствие газа в воздухе помещения.

Работы по ремонту электрооборудования ГРП и замена перегоревших электроламп должны производиться при снятом напряжении. При использовании переносных светильников во взрывозащищенном исполнении включение и выключение их должны производиться вне помещения ГРП.

Вход в помещение ГРП посторонним запрещается.

Во время обеденного перерыва рабочим запрещается находиться в помещениях ГРП.

9.3 Охрана труда при выполнении земляных работ

Производство работ в зоне расположения подземных коммуникаций допускается только с письменного разрешения организации, ответственной за эксплуатацию этих сооружений. До начала работ необходимо установить знаки, указывающие место расположения подземных коммуникаций.

В местах обнаружения подземных коммуникаций, не указанных в рабочих чертежах, земляные работы должны, быть прекращены до выяснения характера коммуникаций и получения разрешения на производство работ.

Котлованы и траншеи в местах, где проходит движение людей и транспорта должны быть ограждены. На ограждениях в темное время суток должны быть выставлены сигнальное освещение, в местах переходов через траншеи устанавливаются пешеходные мостики шириной 0.8м с перилами 1м.

При невозможности снятия напряжения с воздушной линии электропередачи работу строительных машин в охранной зоне линии электропередачи разрешается производить при условии выполнения следующих требований:

-- расстояние от подъемной или выдвижной части строительной машины в любом ее положении до находящейся под напряжением воздушной линии электропередачи должно быть не менее 2.0м;

-- корпуса машин, за исключением машин на гусеничном ходу, при их установке непосредственно на грунте, должны быть заземлены при помощи инвентарного переносного заземления.

Все работы производить под руководством лица, ответственного за безопасное производство работ. Рабочие всех специальностей должны быть обеспечены защитными касками и спецодеждой.



9.4 Противопожарные мероприятия

Пожарная безопасность на строительной площадке и местах производства работ должна обеспечиваться в соответствии с требованиями «Правил пожарной безопасности в Российской Федерации» ППБ 01-03 утвержденных ГПС МЧС РФ и «Правил пожарной безопасности при производстве сварочных и других огневых работ на объектах».

На строительной площадке необходимо: обеспечить правильное складирование материалов и изделий с тем, чтобы предотвратить загорание легковоспламеняющихся и горючих материалов, ограждать места производства сварочных работ, своевременно убирать строительный мусор, разрешать курение только в строго отведенных местах, содержать в постоянной готовности все средства пожаротушения (линии водопровода с гидрантами, огнетушители, сигнализационные устройства, пожарный инвентарь).

Хранение масляных красок, смол, масел и смазочных материалов совместно с другими горючими материалами не допускается.

Баллоны с газом хранить под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей. Хранение в одном помещении баллонов с кислородом и горючими газами не допускается.

Разведение костров на территории строительства запрещается. Все работы, связанные с применением открытого пламени допускается вести с разрешения лица, ответственного за пожарную безопасность. При производстве этих работ должны приниматься меры пожарной безопасности: уборка горючих материалов, выставление пожарных постов, обеспечение средствами пожаротушения и т.д. [8]

Рабочие должны иметь удостоверения на право производства конкретного вида работ, а также должны пройти инструктаж по технике безопасности. Временные бытовые помещения должны быть оборудованы автоматической пожарной сигнализацией с выводом на пункт охраны с круглосуточным дежурством.

Хранение горючесмазочных материалов и газовых баллонов на стройплощадке не предусмотрено. Завозить по мере надобности в соответствии с технологической потребностью.



10. Экологичность проекта

Целью разработки раздела "экологочность проекта" является выявление факторов, негативно влияющих на состояние окружающей природной среды, и разработка мероприятий по их предотвращению (или ликвидации) при строительстве проектируемого объекта и его Дальнейшей эксплуатации.

Воздействие проектируемого объекта на окружающую среду может быть первичным и вторичным.

Отрицательное первичное воздействие возникает при производстве инженерных изысканий, строительно-монтажных работ и заключается в загрязнении атмосферного воздуха выбросами продуктов сгорания при работе строительной техники.

Отрицательное вторичное воздействие возникает в результате выброса газа в атмосферу при технологических продувках через свечи, а также при производстве ремонтно-восстановительных работ. Загрязнение почвенно-растительного слоя в результате очистки газопровода и удаления из него жирных и твердых загрязнений. Мусор после окончания ремонтно-восстановительных работ вывозится на свалку. Продувка газопроводов может производиться при плановых остановках или аварийной ситуации. Учитывая ничтожно малые выбросы газа при продувке, увеличение концентрации за счет выбросов не изменяет фоновые загрязнения. Эти выбросы носят эпизодический характер.

Следует отметить, что природный газ на 97% состоит из метана, который не токсичен и в силу меньшей, чем у воздуха плотности перемещается при выходе из продувочной свечи в верхние слои атмосферы.



Заключение

В дипломном проекте произведен гидравлический расчет газоснабжения в д. Николаевская Тарногского района Вологодской области, главной целью которого является определение диаметров газопроводов, подводящих газ потребителям.

Были определены физические характеристики природного газа Ухтинского месторождения, используемого для газоснабжения, которые составили: QнР=33302,33 кДж/м3; сО=0,794кг/м3.

Рассчитана годовая потребность в газе, на население 111 человек, с помощью удельных норм потребления газа на бытовое - 310800 МДж/год, мелкие бытовые нужды - 15540 МДж/год, нужды здравоохранения - 42624015540 МДж/год, на отопление и вентиляцию зданий - 14130447,4 МДж/год, на горячее водоснабжение зданий - 1269788,8 МДж/год. В жилых домах в качестве газовых приборов установлены четырехкомфорочные газовые плиты ПГ-4.

Также определен расчетный часовой расход газа (равный 341,7 м³/ч), на который подобрано соответствующее оборудование шкафного газорегуляторного пункта (ГРПШ): регулятор давления РДБК 1-50Н/25, фильтр газовый сетчатый типа ФГ-50 с ИПД-5 кПа, предохранительный сбросной клапан ПСК-25Н/5.

Подземные газопроводы низкого давления, с рабочим давлением Р до 5,0 кПа запроектирован из полиэтиленовых труб ПЭ80 SDR11 по ГОСТ 50838-2009 диаметрами ф160х14,6 мм, ф110х10,0 мм. Полиэтиленовые трубы следует соединять муфтами с закладными нагревателями, а также соединительными элементами из полиэтилена. Обозначение трассы подземного полиэтиленового газопровода предусматривается путем установки опознавательных знаков.

Маршрут газопровода проходит по землям общего пользования с учетом оптимального, надежного и экономически выгодного снабжения газом потребителей. Интересы землепользователей при этом не затрагиваются.

Подобрана система автоматического контроля и управления ГРПШ. Рассмотрено ее устройство, составлена спецификация на основные технические средства автоматизации и метрологическая карта средств автоматизации.

Рассмотрена эффективность использования солнечных фотоэлементов в качестве резервного питания на ГРП.

Проектируемый объект при его эксплуатации не является источником загрязнения окружающей среды.

газопровод отопление инженерный здание



Список использованных источников

1. СП 131.13330.2012. Свод правил. Строительная климатология: актуализированная редакция СНиП 23-01-99: утв. Минрегионом РФ 30.06.2012 № 275. - Введ. 01.01.2013. - Москва: ФГУП ЦПП, 2012. - 109 с.

2. Газоснабжение: методические указания к курсовому и дипломному проектированию / сост. Е. В. Сыцянко. - Вологда: ВоГТУ, 2012. - 40 с.

3. Гидравлический расчет и проектирование газопроводов: учебное пособие по дисциплине «Газоснабжение» для студентов / сост. Г.П. Комина, А.О. Прошутинский. - Санкт-Петербург: 2010. - 31 с.

4. Газорегуляторные пункты блочные ГРПБ. Технические характеристики [Электронный ресурс]: паспорт. - Режим доступа: http://gazprommash.nt-rt.ru/images/manuals/GRPB.pdf.

5. Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции: учебное пособие для вузов / сост. О. А. Мухин. - Минск, 1986 - 265 с.

6. Методические рекомендации по оценке эффективности проектов / Минэкономики РФ, Минфин РФ, Госстрой РФ, Москва, 1999. - 214 с.

7. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления: ПБ 12-529-03; Введ. 18.03.2003. - Москва: ИНФРА - Москва, 2009. - 146 с.

8. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - Введ. 01.07.1992. - Москва: Издательство стандартов, 1996. - 63 с.

Размещено на Allbest.ru