5. Технико-экономические обоснования реконструкции систем г, т, тгу.

Основные положения решения задачи рассмотрим на конкретном примере замены морально устаревшей техники.

Требуется обосновать целесообразность замены действующего вентилятора, устаревшей конструкции, новым с более высоким КПД.

Капитальные вложения в новый вентилятор с учетом стоимости строительно-монтажных работ:

К_нов=60000 руб.

в том числе стоимость самого вентилятора = 49200 руб.

Стоимость старого вентилятора без строительно-монтажных работ:

К_стар.=60000 руб. чистая стоимость.

Срок службы:

t_сл=15 лет.

Фактический срок службы старого вентилятора:

t_о=7 лет.

При заданных параметрах напор и производительность, мощность потребляемая старым вентилятором:

N_стар=9 кВт.

новым:

N_нов=8 кВт.

Годовая продолжительность эксплуатации вентиляторной установки:

τ=4210 ч/год.

Удельная стоимость электроэнергии:

С_э=4,37 руб/кВт·ч.

Банковская процентная ставка:

Е=0,1 1/год (10 % годовых)

Годовую стоимость потребления электроэнергии находим по формуле:

Э=NτC_э (1)

В результате имеем:

- для старого вентилятора:

Э_ст=4,37·9·4210=165579,3руб/год.

- для нового вентилятора:

Э_нов=4,37·8·4210=147181,6руб/год.

Полагаем, что не энергетическая составляющая эксплуатации расходов по обоим вентиляторам одинакова, определим срок окупаемости в реконструкции по формуле:

где, Л – остаточно, ликвидационная стоимость вентилятора.

Срок окупаемости капитальных вложений

Предыдущий срок окупаемости находим по формуле:

Поскольку Z < Z_пред инвестиции в реконструкцию целесообразны, они окупятся через Z=1,5 года. В оставшееся время:

t_сл-t_о- Z=15-7-1,52=6,48 лет.

Новый вентилятор приносит ежегодную прибыль:

П= Э_ст- Э_нов=165579,3-147181,6=18397,4 руб/год.

Если Л=0

Капитальные вложения в реконструкцию не целесообразны.

Предположим что денежные средства в реконструкцию берутся в виде кредита:

Е=0,1 1/год (10 % годовых).

Срок окупаемости (возврата кредита) находим по формуле:

Инвестиции в реконструкцию целесообразны. Кредит будет погашен Z=4,1 года.

В оставшееся время:

t_сл-t_о- Z=15-7-1,8=6,2 года.

Будет обеспечена ежегодная прибыль:

П= Э_ст- Э_нов=165579,3-147181,6=18397,4 руб/год.

Предположим что Е=0,1 1/год

Л=0

Инвестиции в реконструкцию целесообразны. Кредит будет погашен Z=4,84 года.

В оставшееся время:

t_сл-t_о- Z=15-7-4,84=3,16 года.

Будет обеспечена ежегодная прибыль:

П= Э_ст- Э_нов=165579,3-147181,6=18397,4 руб/год.

6. Выбор варианта прокладки трубопроводов тепловой сети.

Сравнение проводим для трех вариантов прокладки двух трубного теплопровода.

1. Подземная в непроходных каналах с теплоизоляцией из минеральной ваты.

2. Подземная бесканальная с теплоизоляцией из армированного пенобетона.

3. Надземная по железобетонным опорам высотой 2,5 метра с теплоизоляцией минеральной ватой.

Полагаем, что расходы по эксплуатации пропорциональны капитальным вложениям и поэтому сравнение вариантов проводим только по капитальным затратам.

Согласно [6] капитальные вложения в один метр двух трубного теплопровода определяем по формулам:

К₁=а₁+в₁d=1,5+31,0·d, тыс. руб./п.м.

К₂=а₂+в₂d=2,0+21,0·d

К₃=а₃+в₃d=3,0+26,0·d

d – диаметр трубопровода.

Решаем задачу в статической постановке (без учета фактора времени). Результаты приводим на графике, рис. 3.

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

Диаметр трубопровода d, м

1. Подземная канальная прокладка.

2. Подземная бесканальная прокладка.

3. Надземная прокладка.

Рис. 3. К выбору вариантов трубопроводов тепловой сети.

Сравнение затрат по вариантам, подземной канальной и бесканальной прокладок, показывает в области d<d_крʹ экономичнее вариант канальной прокладки. В области d> d_крʹ экономичнее вариант бесканальной прокладки. Критическое значения диаметров при котором затраты по вариантам одинаковы получаем приравнивая:

а₁+в₁d= а₂+в₂d

Сравнение вариантов подземной канальной и надземной прокладок показывает, что в области d<d_крʹʹ экономичнее вариант подземной прокладки, а в области d> d_крʹʹ экономичнее вариант надземной прокладки. Находим критическое значение.

Примем в качестве расчета диаметр трубопровода d=0,15 м. тогда капитальные вложения в двух трубный теплоноситель составит:

- при канальной прокладке:

К₁=1,5+31·0,3=10,8 тыс. руб./п.м.

- при бесканальной прокладке:

К₂=2,0+21·0,3=8,3 тыс. руб./п.м.

- при надземной прокладке:

К₃=3,0+26·0,3=10,8 тыс. руб./п.м.

Самый экономичный вариант – подземная бесканальная прокладка. Применение бесканальной прокладки обеспечивает следующий экономический эффект:

- по сравнению с канальной прокладкой:

Э_ф= К₁- К₂=10,8-8,3=2,5 тыс. руб./п.м.

или в относительном выражении:

- по сравнению с надземной прокладкой:

Э_ф= К₃- К₂=10,8-8,3=2,5 тыс. руб./п.м.

или в относительном выражении:

Решаем задачу в динамической постановке, т.е. с учетом фактора времени.

Согласно [6] срок службы трубопроводов при подземной прокладке можно принять:

t_{сл 1,2}=20 лет,

а при надземной прокладке:

t_{сл 3}=35 лет.

Влияние фактора времени не изменит вывод о том, что бесканальная прокладка экономичнее канальной, поскольку срок службы обоих вариантов одинаковый, поэтому для дальнейших сравнений принимаем более дешевый бесканальный вариант.

В течении срока службы надземной прокладки

t_{сл 3}=35 лет;

потребуется замена подземной прокладки

t_{сл 2}=20 лет.

Результирующие капитальные вложения по второму варианту, с учетом фактора времени будет:

Примем 0,18 1/год, тогда:

Против

Разность затрат:

Если затраты по вариантам отличаются менее чем на 6%, эти варианты считаются экономически равноценными.

В нашем варианте экономически выгодно подземная, бесканальная прокладка трубопроводов.

Литература.

1. Курицын Б.Н. Оптимизация систем теплогазоснабжения и вентиляции: - Саратов: Издательство СГУ, 1992. – 159 с.

2. Курицын Б.Н. Осипова Н.Н. Технико-экономическая оптимизация систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. – Саратов: Издательство СГТУ, 2009. – 71 с.

3. Ионин А.А. Газоснабжение. – М.: Стройиздат, 1986. – 414 с.

4. СТО 03321549-005 выбор параметров систем газоснабжения сельских населенных пунктах на базе природного и сжиженного углеводородного газов. – Саратов: ОАО «Гипро НИИ Газ», 210. – 17 с.

5. Исярлин А.С. Газовые горелки. – Ленинград: Недра, 1973. – 190 с.

6. Курицын Б.Н. Медведева О.Н. Технико-экономическая оптимизация систем теплоснабжения. – Саратов: Издательство СГТУ, 2011. – 62 с.

21