Drift & kostnadseffektiv. .dimensionering av.

Transkript

1 Drift & kostnadseffektiv..dimensionering av..pumpsystem Stockholm VARIM en branschförening inom Teknikföretagens Branschgrupper

2 Agenda 1. Potential för energibesparing Effekter och verkningsgrader, Motor-Pumphjul- Rörsystem, Nyckeltal (Specifik energi) 2. LCC System & inte produkt 3. Energibesparing i befintlig anläggning Räkneexempel VARIM en branschförening inom Teknikföretagens Branschgrupper

3 Agenda 1. Potential för energibesparing Effekter och verkningsgrader, Motor-Pumphjul- Rörsystem, Nyckeltal (Specifik energi) 2. LCC System & inte produkt 3. Energibesparing i befintlig anläggning Räkneexempel VARIM en branschförening inom Teknikföretagens Branschgrupper

4 Effekter & Verkningsgrader 4

5 Olika Effekter = Ineffekt ( = Axeleffekt ) = Vätskeffekt 5

6 Olika Verkningsgrader P 1 (P in ) P 2 (P axel ) 6

7 Olika Verkningsgrader Hydraulisk verkningsgrad (η hydr ) η hydr = P hydr P 2, axel Total verkningsgrad (η tot ) η tot = P hydr P 1, in Notera att η tot = η hydr x η motor x η fro!!! VARIM en branschförening inom Teknikföretagens Branschgrupper

8 Process och/eller energikrav? Processkrav Kontrollera processer Hålla jämnt tryck vid varierat flöde Hålla jämn nivå i en tank Hålla konstant flöde Energikrav Energibesparing Energioptimering 8

9 Dimensioneringskriterier Exempel: Vattenhastighet (m/s) Omsättningstid (gånger/dygn) Skälig investeringskostnad Effektmarginal (viskositet) Lägsta kostnad vid normalt flöde Minimera förlusterna Hög pumpverkningsgrad, låg specifik energi Hantera toppflöden NPSHre << NPSHav VARIM en branschförening inom Teknikföretagens Branschgrupper

10 Dimensioneringskriterier VARIM en branschförening inom Teknikföretagens Branschgrupper

11 Energikrav - Nyckeltal Specifik energi = Inmatad energi (kw) Pumpad volym (m3/h) 11

12 Exempel: Specifik Energi Val av mindre eller större pump? m3 skall pumpas / år Mindre pump: Ger 10 l/s vid 10 m η tot =50% Större pump: Ger 20 l/s vid 28 m η tot =70% Vilken är mest fördelaktig (ur energisynpunkt)? 12

13 Specifik energi (Es) Energikrav - Nyckeltal Es = Inmatad Effekt (kw) / Pumpad volym (m3/hr) E S = Energi Volym = Pt Qt = ρgqh η tot 1 Q H = η tot ρg Energi = P x t t = Tid Tid t = V/Q V = Pumpad vätskevolym 13

14 Exempel: Specifik Energi Parameter Enhet Liten Pump Stor Pump Högre flöde => Större tryck! Större tryck = > Mer förluster! Q l/s Mer förluster = > Högre effektbehov! H m η 0,5 0,7 P=ρgQH/η kw 1,96 7,85 t=v/q H E=Pt kwh E s =ρgh/η kwh/m3 0,0544 0,1090 Man skall alltid försöka minimera den specifika energin! 14

15 Specifik energi, Es = Inmatad Energi / Pumpad volym Es = P x t / Q x t = ((Q H δ g)/ η tot ) / Q Es = (H/ η tot ) * δ g => Totaltryck och Total verkningsgrad viktigt! Exempel: Större pump 28/0,7 = 40 Mindre pump 10/0,5 = 20 Energikrav - Nyckeltal 15

16 Specifik energi för utvärdering av intermittent (on/off) eller VFD? 16

17 Agenda 1. Potential för energibesparing Effekter och verkningsgrader, Motor-Pumphjul- Rörsystem, Nyckeltal (Specifik energi) 2. LCC System & inte produkt 3. Energibesparing i befintlig anläggning Räkneexempel VARIM en branschförening inom Teknikföretagens Branschgrupper

18 Elpriser Energi Certifikat Utsläppsvillkor Miljö och hållbar utveckling 18

19 LCC = C ic + C in + C e + C o + C m + C s + C env + C d LCC = livscykelkostnaden C ic = inköpspris (pump, ventiler, rör etc) C in = installations- och överlämningskostnader (inkl utbildning) C e = energikostnaden (förväntade driftkostnader för systemet) C o = operativa kostnader (arbetskostnad för normal övervakning) C m = underhåll och reparationskostnader (förebyggande åtgärder) C s = stilleståndskostnader (industri, samt korrigerande åtgärder) C env C d Vad ingår i LCC Ekvationen? = miljökostnader alt viteskostnader av villkor, etc. = avvecklings- och skrotningskostnader 19

20 Kostnadsfördelning inom LCC Installation 18% Miljö 7% Stillestånd 9% Drif t 9% Produkt 5% Underhåll 20% Energi 32% Installation+Produkt+Energi+Underhåll 75% av LCC-värdet 20

21 Förenklad praktisk LCC-modell Förenklad praktisk modell: LCC = C ic + C in + C e + C m LCC = Inköp + Drift + Underhåll Underhåll 18% 0% Inköp 23% LCC = livscykelkostnaden C in = installation (Inköp) C ic = inköpspris (Inköp) C e = energikostnaden (Drift) Drif t 59% C m = underhåll och reparationskostnader (Underhåll) 21

22 Viktigt i samband med LCC LCC är ett verktyg för att utvärdera två eller flera olika system vilket kräver: Alternativa tekniska lösningar Väldefinierade förutsättningar Resultatet blir inte bättre än den ingångsdata som används 22

23 EXEMPEL: Alternativa tekniska lösningar LCC startar med ett SYSTEM, inte enskilda PRODUKTER! Byta ut en pump med 70% mot en med 80% verkningsgrad sparar nästan 14% i elkostnad....men, i ett feldimensionerat pumpsystem kommer även en effektiv pump att operera ineffektivt och besparingen går förlorad!!! 23

24 System och inte Produkt 24

25 System och inte Produkt 25

26 System och inte Produkt 26

27 Process och inte Produkt Energi, kemikalier etc. Investering Markbehov Footprint Biofilm, MBR, etc High rate AS Chemical BNR Low rate BNR 27

28 Väldefinierade förutsättningar Fem parametrar för beställaren att ange: Drifttimmar Livslängd Energipris Räntesats Inflation 28

29 Väldefinierade förutsättningar Exempel på livslängd för produkter i system: Produktsystem, typ Avloppspump* Byggpump* Industripump* Omrörare* Renvattenpump Doseringspump Blåsmaskin Livslängd (år) Drifttimmar/år (hr) * Baserat på MVD s PSR (ProduktSpecifika Regler) 29

30 Väldefinierade förutsättningar Exempel på ingångsvärden: Räntesats = 6% Kalkylränta = 4% Inflation = 2% Energipris = 0,97SEK/kWhr (Medelvärde från Svenskt Vattens VASS-databas för år2007. År2006 och år2005 var medelvärdet 0,91 resp 0,73 SEK/kWhr) 30

31 VARIMS LCC modell version1.0 Förenklad praktisk modell: LCC = C ic + C in + C e LCC = livscykelkostnaden C in = installation C ic = inköpspris (pump, ventiler, rör etc) Installation 18% Miljö 7% Stillestånd 9% Drif t 9% Produkt 5% Underhåll 20% C e = energikostnaden (förväntade driftkostnader för systemet) Energi 32% 31

32 Besök LCC Summering VARIM s LCC modell 32

33 Agenda 1. Potential för energibesparing Effekter och verkningsgrader, Motor-Pumphjul Pumphjul- Rörsystem, Nyckeltal (Specifik energi) 2. LCC System & inte produkt 3. Energibesparing i befintlig anläggning Räkneexempel VARIM en branschförening inom Teknikföretagens Branschgrupper

34 Energibesparing bef anläggning Produkt och/eller system? P 1 (P in ) P hydr P 2 34

35 Räkneexempel: Bef anläggning Dimensionering av spolvattenpump för snabbfilteranläggning (inkl tryckledning): Q = 1000 m3/tim (skall ökas till 2000 m3/tim), 1timme/dag Hstat = 3,2 m Htot = 13,8m (Rörgalleri: L=35,5 m, RF DN300 + betydande antal punktförluster såsom T-rör, 90gradskrökar, avst- & backventil, flödesmätare, etc) H stat 35

36 Räkneexempel: Bef anläggning Rördim V-hastighet (m/s) Q (m3/tim) Ineffekt (kw) Specifik Energi (kwh/m3) Investering (SEK) Installation (SEK) Dimensionering av spolvattenpump inkl tryckledning Förutsättningar: Q=2000m3/tim; Hstat=3,2m DN 300 7, ,8 0, DN 400 4, ,3 0, DN 500 2, ,7 0, DN 600 2, ,7 0, DN 700 1, ,3 0,

37 Väldefinierade förutsättningar Räntesats = 6 % Inflation = 2 % Kalkylränta = 4% Energipris = Drifttimmar = Livslängd = 0,97 SEK/kWhr 365 timmar/år 20 år 37

38 Räkneexempel: Bef anläggning 38

39 Räkneexempel: Bef anläggning 39

40 Användning av LCC Att tänka på: LCC utförs på ett system inte enskild produkt LCC-utvärdering föregås av systemdesign mha tex Specifik energi (inmatad effekt-kw / kapacitet-m3/hr) Undvik att överdimensionera!! Jämförelse mellan olika produkttyper kan kräva ytterligare moduler, tex Cin (underhåll/reparation) 40

41 LCC Vidareutveckling.. VARIM en branschförening inom Teknikföretagens Branschgrupper

42 Få det man betalar för! Provning Väl definierat i förfrågan hur mätning skall ske var i anläggningen och med vilken typ av instrument 42

43 Få det man betalar för! Referenser Provning SS-EN ISO 9906 ersätter ISO

44 ANNARS.Prestanda - Vite Prestationsvite Vite = LCC E BES LCC E -m tol x α x LCC E LCC E LCC E BES LCC E = Uppmätt LCC-värde för energimodulen = Garanterat LCC-värde för energimodulen m tol = Toleransnivå (0-1) 0,1 α = Viktning av energikostnad (0-1) 44

45 ELLER..Prestanda - Bonus Prestationsbonus Bonus = LCC E LCC BES E -m tol x α x LCC E LCC E LCC E BES LCC E = Uppmätt LCC-värde för energimodulen = Garanterat LCC-värde för energimodulen m tol = Toleransnivå (0-1) 0,1 α = Viktning av energikostnad (0-1) 45

46 Prestanda Vite alternativt Bonus Prestationsvite skall inte överstiga...% av den, för leveransen i sin helhet, kontrakterade och garanterade livscykelenergikostnaden. 46

47 Pre-kvalificering (Godkännande av anbudsgivare) AFB.51 PRÖVNING AV ANBUDSGIVARE A Föregående års omsättning (koncernen) skall vara minst:. x anbudssumman B Företagets (koncernen) soliditet skall vara minst:. % C Arbetschef/Projektledare erfarenhet av motsvarande projekt skall vara minst:. år D Platschef erfarenhet av motsvarande projekt skall vara minst:. år E Kvalitetsledningssysten. Ja/Nej F Miljöledningssystem. Ja/Nej 47