Utredning av effektförbrukningen på Älvenäs industrihotell Pescator AB

Transkript

1 Fakulteten för teknik- och naturvetenskap Utredning av effektförbrukningen på Älvenäs industrihotell Pescator AB Study of the Power Consumtion at Älvenäs industrihotell Pescator AB Mikael Stenberg Johan Ekblom Examensarbete vid Elektro- och datoringenjörsprogrammet vt 2007

2 Utredning av effektförbrukningen på Älvenäs industrihotell Pescator AB Study of the Power Consumtion at Älvenäs industrihotell Pescator AB Mikael Stenberg Johan Ekblom Examensarbete Degree Project Elektro- och datoringenjörsprogrammet vt 2007 Handledare: Ingemar Holm, Älvenäs industrihotell Pescator AB Torbjörn Berg, Karlstads universitet

3 Denna rapport är skriven som en del av det arbete som krävs för att erhålla Elektro-och datoringenjörsexamen/teknologie kandidatexamen. Allt material i denna rapport som inte är mitt eget, har blivit tydligt identifierat och inget material är inkluderat som tidigare använts för erhållande av annan examen. Mikael Stenberg Johan Ekblom Rapporten godkänd, datum Handledare: Torbjörn Berg Examinator: Peter Röjder

4 Sammanfattning Vi har genomfört en undersökning av den okända effektförbrukningen på Älvenäs industrihotell Pescator AB. Sedan de ändrade elförsörjningen till industrihotellet och börjat mäta upp olika lokaler har de upptäckt att det finns ett stort mörkertal i deras förbrukning. Undersökningen genomfördes dels genom att vi mätte med tångamperemeter och dels genom okulär inspektion där vi gick igenom deras ställverk och centraler. Vi fann en mängd områden där det inte fanns mätare men som helt tydligt tillhörde det som måste mätas upp. Bland annat så upptäcktes det att belysningen på ett flertal ställen inte mäts upp. Abstract This assignment is a study of the unknown power consumption at Älvenäs industrihotell Pescator AB. They ve recently changed their power supply and since the change, they have started to record measurements of the power usage. It came to their attention that a large part of the power consumption wasn t recorded. During our research of the building we first did a visual inspection and then we started to measure the current in different places. We ve found that a large part of the unrecorded power was lighting.

5 Innehåll 1. Inledning Bakgrund Uppgift Utrustning Inför arbetet Tillgänglig information Systemets uppbyggnad Upplägg av arbetet Mål Arbetsgång Tillvägagångssätt Mätningar Bilder Problem Resultat Effektförbrukning Stora båthallen Östra båthallen Västra båthallen Stora bilbåshallen Trapphus i höghuset Central 52C Ställverksrumsbelysning i ställverksrum Övrig belysning Övrig förbrukning Effektfaktor Allmänna åtgärder Vinterförbrukningen Slutsats Slutord...14 Källförteckning...15 Bilaga A - Skiss över lokalerna Bilaga B - Förteckning över ställverk Bilaga C - Beräkningar

6 You are reading a preview. Would you like to access the full-text? Access full-text

7 Karlstad universitet Älvenäs industrihotell Pescator AB Bilaga C sid. 1 Examensarbete -07 Johan Ekblom & Mikael Stenberg Beräkningar 1. Formelförteckning Här följer en översikt av de formler vi har använt. De beräkningar som utförs är på enfasig belastning, vilket innebär att formeln för trefaseffekt inte är aktuell. Den formel som används är den som gäller för den aktiva effekten. P = U * I *cosϕ P är den aktiva effekten Q = U * I *sinϕ Q är den reaktiva effekten S = U * I S är den skenbara effekten cos ϕ = S P Figur C.1 Effekttriangeln U H = U f * 3 P Tot = + + Under förutsättning att belastningen är konstant (över tiden) P1 P2 P3 Tot = U f * I1 + U f * I2 + U f * I3 P = Uf ( I ) Tot Trefaseffekt: P = 3 * U * I = 3 * U * I Gäller endast vid symmetrisk trefasbelastning. f H 2. Stora Båthallen H H Här är beräkningar för den stora båthallen, se utrymme C i figur A2, sida 2, bilaga A. Tabell C.1 Mätvärden för ledbelysning i stora båthallen Mätdatum Ström fas 1 (A) Ström fas 2 (A) Ström fas 3 (A) Total ström (A) ,18 2,05 4,16 11, ,10 2,10 4,30 11, ,27 2,1 4,3 10,67 Ur tabell C.1 fås medelvärdet 11,2 A på den totala strömmen. Armaturerna som används till ledbelysning är inte av induktiv karaktär och genererar därför ingen reaktiv effekt. Ledbelysningen står på dygnet runt, varje dag, vilket ger följande förbrukning under en månads tid: P = U f * I tot = 230*11,2 A = 2576 W

8 Karlstad universitet Älvenäs industrihotell Pescator AB Bilaga C sid. 2 Examensarbete -07 Johan Ekblom & Mikael Stenberg Beräkningar Förbrukning per dygn: 2,576 kw * 24 = 61,8 kwh Förbrukning per månad: 61,8 kwh * 30 = 1854 kwh 1850 kwh Förbrukning per år: 61,8 * 365 = 22,57 MWh Tabell C.2 Mätvärden för belysning i stora båthallen Belysning (inkl. ledbelysning) Fas 1 Fas 2 Fas 3 Ström Strömvärdena som presenteras i tabell C.2 är uppmätt samtidigt som ledbelysningen är tänd. Strömförbrukningen för belysningen exkl. ledbelysningen fås genom att subtrahera totalvärdet med ledbelysningens uppmätta strömvärde. I = I tot - I led = 94 11,2 = 82,8 A Enligt Jan, vaktmästaren, används belysningen i ca 4-5 timmar per dag, vilket används som riktvärde i nedanstående beräkningar. P = U f * I tot = 230*82,8 A = W Förbrukning per dygn: 19 kw * 5 = 94,9 kwh Förbrukning per månad: 94,9 kwh * 30 = 2846,25 kwh 2850 kwh Förbrukning per år: 94,9 * 365 = 34,63 MWh Tabell C.3 Mätvärden för lysrörsbelysning i stora båthallen Belysning lysrör Fas 1 Fas 2 Fas 3 Ström 0 0 3,17 3,17 Lysrörsarmaturerna har cos φ = 0,92. Det är 11 lysrör á 58W. Den beräknade effektförbrukningen med mätvärden blir: P = U * I * cos φ = 230 * 3,17 * 0,92 = 670,8 W Månadsförbrukning:670,8 * 5 * 30 = 100,6 kwh 101 kwh 3. Östra båthallen Här är beräkningar för den östra båthallen, se utrymme E i figur A2, sida 2, bilaga A. Tabell C.4 Mätvärden för lysrörsbelysning i östra båthallen Belysning lysrör Fas 1 Fas 2 Fas 3 Ström 9,7 9,5 5,3 24,5 Lysrörsarmaturerna har cos φ = 0,92. Den beräknade effektförbrukningen med mätvärden blir: P = U * I * cos φ = 230 * 24,5 * 0,92 = 5184,2 W 5,2 kw Månadsförbrukning: 5,2 * 4 * 30 = 622 kwh

9 Karlstad universitet Älvenäs industrihotell Pescator AB Bilaga C sid. 3 Examensarbete -07 Johan Ekblom & Mikael Stenberg Beräkningar 4. Bilbåshallen Här är beräkningar för hallen med bilbås, se utrymme B i figur A2, sida 2, bilaga A. Tabell C.5 Mätvärden för ledbelysning i stora bilbåshallen Ledbelysning Fas 1 Fas 2 Fas 3 Total Ström (A) 2,2 4,5 7,3 14 P = U f * I tot = 230*14 A = 3220 W Förbrukning per dygn: 3,22 kw * 24 = 77,3 kwh Förbrukning per månad: 77,3 kwh * 30 = 2318,4 kwh 2300 kwh Förbrukning per år: 77,3 * 365 = 28,2 MWh Tabell C.6 Mätvärden för takbelysning i stora bilbåshallen Säkringsgrupp / Fas Fas 1 Fas 2 Fas 3 Total ström (A) 1 7,2 6,6 5,5 19,3 2 7,2 0 6,4 13,6 3 6,1 0 9,1 15,2 Totalt 48,1 Ur tabell C.6 kan man läsa av förbrukningen för belysningen i stora bilbåshallen. Mätningen har utförts vid flera tillfällen för att konstatera att förbrukningen är konstant. Enligt vaktmästare Jan används belysningen i ca 5-6 timmar per dag, vilket används som riktvärde i nedanstående beräkningar. P = U f * I tot = 230*48,1 A = W Förbrukning per dygn: 11,06 kw * 6 = 66,378 kwh Förbrukning per månad: 66,4 kwh * 30 = 1991,34 kwh 2000 kwh Förbrukning per år: 66,4 * 365 = 24,22 MWh

10 Karlstad universitet Älvenäs industrihotell Pescator AB Bilaga C sid. 4 Examensarbete -07 Johan Ekblom & Mikael Stenberg Beräkningar 5. Belysningen i S55 Här är beräkningar för belysningen i ställverksrum 55, se utrymme Y i figur A3, sida 3, bilaga A. Den uppmätta strömförbrukningen för lysrören är 3,4 A vilket stämmer väl överens med det beräknade värdet för strömmen. Belysningen består av 12 st lysrör vilkas märkeffekt uppgår till 58W. 58W-lysrör som ansluts enfasigt ger strömmen => I = P / U = (12*58) / 230 = 3,0 A Lysrörsarmaturerna har cos fi = 0,92. Den beräknade effektförbrukningen med mätvärden blir: P = U * I * cos fi = 230 * 3,4 * 0,92 = 720 W Månadsförbrukning: 720 * 24 * 30 = 517,99 kwh 520 kwh Förbrukning per år: 0,72 kwh * 365 = 0,26 MWh 6. DIXIE Värme Tabell C.7 Mätvärden för gruppen märkt DIXIE värme "Dixie Värme" S64 / Fas (Lunchtid) 2,7 2,2 0, (Tidig e.m) 2,6 2,2 0, (18:43) 2,6 2,1 0, (12:20) 2,7 2,2 0,7 Medelvärde (A) 2,65 2,175 0,625 I tot = 2,65 + 2, ,625 = 5,45 A P = U f * I tot = 230*5,45 A = 1253,5 W Förbrukning per dygn: 1,25 kw * 12 = 15 kwh Förbrukning per månad: 15 kwh * 30 = 450 kwh Förbrukning per år: 15 * 365 = 5,475 MWh 5,5 MWh 7. C52C Här är beräkningar för central 52C, se central 3 i utrymme Z i figur A1, sida 1, bilaga A. Tabell C.8 Mätvärden för central C52C Central 52C Vit Svart Röd ,25 52,5 32, (Lunchtid) 11,9 30,1 28, (tidig eftermiddag) 11,8 29,5 28, (17:50) 11,8 29,7 28, (19:47) 11,8 29,9 28,4

11 Karlstad universitet Älvenäs industrihotell Pescator AB Bilaga C sid. 5 Examensarbete -07 Johan Ekblom & Mikael Stenberg Beräkningar (12:48) 11,8 30,1 28,5 P = U f * I tot = 230*70,1 A = W Förbrukning per dygn: 16,1 kw * 6 = 96,6 kwh Förbrukning per månad: 96,6 kwh * 30 = 2898 kwh 2900 kwh Förbrukning per år: 96,6 * 365 = 35,26 MWh 8. Belysning i kulvert Här är beräkningar för belysningen i kulvert, se utrymme K i figur A1, sida 1, bilaga A. Vid mätning i ställverk har vi fått att belysningen i kulverten drar 3,4A. Det ger då: Lysrörsarmaturerna har cos fi = 0,92. Den beräknade effektförbrukningen med mätvärden blir: P = U * I * cos fi = 230 * 3,4 * 0,92 = 720 W Månadsförbrukning: 720 * 24 * 30 = 517,99 kwh 520 kwh Förbrukning per år: 0,72 kwh * 365 = 0,26 MWh 9. Vinterförbrukning Effektförbrukningen i en 9 kw aerotemper per månad: 9 kw * 24 * 30 = 6480 kwh Effektförbrukningen i ett 2 kw element per månad: 2 kw * 24 * 30= 1440 kwh 10. Effektfaktor Beräkning med värden från avläst mätare (inkommande 10 kv) 17/4-07. tan φ = Q / P = 1013 MVArh / 2331 MWh => φ = arctan(1013 / 2331) = 23,49 cos φ = cos (23,49 ) = 0,9171