Энергоэффективность и энергосбережение входят в пятерку приоритетных направлений технологического развития, сформулированных президентом России в 2009 году. И, как показывает практика, совершенствование систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха обладает значительным потенциалом в области снижения промышленного потребления электроэнергии. Относится это в частности и к системам обогрева таких промысловых объектов, как автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ) и блоки местной автоматики (БМА).

В предлагаемой Вашему вниманию статье рассматривается технология инфракрасного обогрева АГЗУ и БМА и результаты внедрения инфракрасных панелей серии ЕСО на объектах ПАО «Оренбургнефть».

В число преимуществ данного технического решения входят малая материалоемкость, простой монтаж, устойчивость к коррозии и автоматическое управление, обеспечивающее поддержание оптимального температурного режима с необходимой точностью и в соответствии с заданными программами. Результаты проведенных сравнительных испытаний показали, что применение инфракрасных панелей серии ЕСО обеспечивает 24%-ную экономию потребляемой мощности по сравнению со стандартно применявшимися нагревательных устройств.

Работа инфракрасных обогревателей основана на принципе передачи тепловой энергии с поверхности теплового излучателя непосредственно на обогреваемый объект без участия воздуха. Тепловое инфракрасное излучение, подобно обычному свету, не поглощается воздухом, и вся тепловая энергия без потерь достигает обогреваемых поверхностей и находящихся в зоне действия обогревателя людей.

Разработанные на основе данного принципа инфракрасные панели серии ЕСО применяются для обогрева производственных и складских помещений, в том числе во взрывоопасных зонах категории IIА, IIВ, групп Т1 Т5 (рис.1), и питаются электроэнергией от клеммных колодок объектов, предназначенных для питания штатных обогревателей АГЗУ и БМА. Лежащий в основе конструкции панелей ЕСО нагревательный элемент был разработан ООО «Атлант» в сотрудничестве с институтом Теплофизики Академгородка (г. Новосибирск) и немецкой компанией Eltherm.

Монтируются панели на стены и потолок АГЗУ и БМА так, чтобы в зону их действия по возможности попадали такие критические с точки зрения замерзания элементы объектов, как емкости, контроллеры и задвижки (рис. 2).

При более высокой по сравнению со стандартными обогревателями АГЗУ и БМА скорости нагрева панели ЕСО отличаются меньшими стартовой нагрузкой и начальной потребляемой мощностью. Инфракрасный обогреватель надежен и не требует регулярного обслуживания, абсолютно безвреден для человека. При этом панель быстро выходит на полную рабочую мощность даже после долговременных простоев, а ее работа может регулироваться как автоматически, так и посредством дистанционного управления.

Еще одно важное преимущество инфракрасной системы отопления заключается в том, что она позволяет эффективно обогревать отдельные зоны помещения или рабочие места с возможностью независимого регулирования температуры в каждой зоне посредством терморегуляторов (рис. 3, 4).

В 2014 году в ПАО «Оренбургнефть» прошли успешные испытания инфракрасных панелей обогрева серии ECO на объектах АГЗУ и БМА.

В соответствии с тепловым расчетом 50 панелей ECO Ex 700 и девять термостатов УВТР-10Б во взрывозащищенном исполнении были смонтированы и запущены в эксплуатацию на девяти кустах в АГЗУ6,7,4,9,11,19,22,15,14 Покровского месторождения (ЦДНГ-1). Кроме того, на этих же кустах в БМА были установлены десять панелей ECO 700 и десять термостатов E-51 обычного исполнения.

Главная цель испытаний заключалась в сокращении потребления электроэнергии в расчете на одну АГЗУ с БМА на 23 – 40% в зависимости от температуры окружающей среды и режимов обогрева, но не менее, чем на 23% относительно энергозатрат при предыдущем режиме отопления.

В ходе испытаний мы выполняли параллельные замеры потребления электроэнергии стандартными электрообогревателями типа ОВЭ и ПЭТ и инфракрасными обогревательными панелями серии ЕСО. С этой целью были установлены счетчики потребляемой мощности (Ф1). Сопоставление полученных данных позволило нам рассчитать экономию электроэнергии.

Также для подтверждения эффективности внедрения технологии были проведены тепловизионные обследования электротехнического оборудования и составлены отчеты (рис. 5). Как показали обследования, температура обогрева при помощи инфракрасных панелей отличалась от температуры, обеспечиваемой обогревателями типов ОВЭ и ПЭТ в среднем на ±10°С, что допустимо с точки зрения действующих нормативов.

Проведенные по окончании испытаний расчеты подтвердили экономию электроэнергии на уровне 24% и, соответственно, успешность внедрения технологии. Экономия электроэнергии за отопительный период (200 дней) составила 82,224 тыс. кВт-ч.

Положительный результат сравнительных испытаний лег в основу решения о тиражировании технологии. И в целях установления единых требований к проектированию систем обогрева были разработаны Методические указания ПАО «Оренбургнефть» № П1-01.05 М-0086 «Единые технические требования. Измерительная установка скважинная групповая». В соответствии с данными Методическими указаниями закупка АГЗУ должна осуществляться с учетом применения энергоэффективного оборудования обогрева ЗУ. В 2016 – 2017 годах ПАО «Оренбургнефть» планирует закупать АГЗУ с инфракрасными обогревательными панелями.