Экономическая эффективность систем кондиционирования воздуха
Экономическая эффективность СКВ ( систем кондиционирования воздуха) в значительной мере зависит от их назначения. По этому признаку HVAC & CHP University of Maryland Energy Research Center предлагает делить их на шесть групп. При этом в две группы входят системы, устройство которых может повлечь за собой повышение платы за использование помещений, например, за посещение кинотеатров или привлечение посетителей (покупателей в магазины). Коммерческий подход не характерен для наших условий, поэтому ниже рассмотрены следующие четыре группы систем кондиционирования воздуха.
- СКВ технологического назначения для производства, в которых без поддержания определенных параметров воздуха невозможно получение продукции. Системы этой группы являются обязательной составной частью технологического оборудования. Поэтому нет необходимости и в отдельной оценке их экономической эффективности.
- СКВ технологического назначения для производства, в которых параметры воздуха влияют на качество продукции и величину брака (табл. 1.1). По отечественным данным в прядильных цехах при КВ обрывность нитей снижается на 5%, а производительность оборудования увеличивается на 4%.
Таблица 1.1
Повышение производительности труда при кондиционировании воздуха
№ | Наименование помещений и работ | Группа систем | Повышение производительности труда в % | Литературный источник | Примечание |
---|---|---|---|---|---|
1 |
Административные здания |
IV |
До 9,5 |
[28] |
Сокращение невыходов на работу по болезни на 2,5% |
2 |
Электрическая компания в г. Чикаго |
II, III |
3,5 |
[11] |
Сокращение текучести рабочей силы в 3 раза, уменьшение брака на 68% |
3 |
Помещения для работы радиооператоров |
III |
- |
[25] |
- |
4 |
Угольные шахты |
IV |
41 |
[26] |
- |
5 |
Листопрокатные цехи металлургических заводов |
IV |
10 |
[23] |
Сокращение невыходов на работу по болезни на 20% |
6 |
Электротехнические предприятия |
III, IV |
5, 20, 54 |
[22] и [27] |
Сокращение брака в 1,3 раза |
7 |
Папиросонабивной цех |
III |
- |
[9] |
Сокращение невыходов на работу по болезни на 2,5% |
8 |
Прядильный цех хлопчатобумажных тканей |
II |
4 |
[10] |
- |
9 |
Некоторые химические производства |
IV |
35 |
[28] |
- |
10 |
Текстильная промышленность |
IV |
20 |
[12] |
- |
- СКВ комфортного назначения, не влияющие на производительность труда, например, при конвейерном производстве. Системы этой группы дают экономический эффект, вследствие снижения текучести рабочей силы, уменьшения невыходов на работу по болезни и сокращения расходов на уборку помещений.
Текучесть рабочей силы в производственных помещениях США при кондиционировании воздуха снижается с 15 до 5%. После устройства СКВ сэкономить до 67% средств на обучение новых рабочих. Получаемая экономия иногда превышает расходы на эксплуатацию СКВ.
Невыходы на работу по болезни и другим причинам, по американским данным, после введения кондиционирования воздуха в среднем снижаются на 15%. В наших условиях системы III группы улучшают условия труда и способствуют сохранению здоровья трудящихся. - СКВ комфортного назначения, способствующие повышению производительности труда. По данным G. Lehamann [23], при повышении эффективной температуры с 17 до 30°C (рис. 1.1) производительность труда рабочих снижается в среднем со 100 до 30%.
Рис. 1.1 – Изменение производительности труда в зависимости от эффективной температуры.
По материалам проф. А.Е. Малышевой, при температуре и относительной влажности воздуха 26°С и 100% или 40°С и 19%, производительность труда снижается на 8%; при 29,4°С и 100% или 42,2°С и 28% - на 20%; при 33,6°С и 100% или 48,8°С и 33% - на 40%.
Увеличение производительности труда в течение теплого периода года, окупающее применение небольших и средних СКВ, обратно пропорционально годовой заработной плате рабочих (табл. 1.2). Это означает, кондиционирование воздуха выгодно вводить на предприятия с большим числом рабочих высокой квалификации.
Таблица 1.2
Увеличение производительности труда в течение теплого периода года, оправдывающее устройство небольших и средних СКВ из расчета на один куб.м
Продолжительность теплого периода года в днях | Годовые расходы на зарплату на 1м3 в площади пола в грн. | Увеличение производительности труда, окупающее СКВ в % |
---|---|---|
70 | - | 3,3 |
70 | - | 4,3 |
70 | - | 5,7 |
70 | - | 8,8 |
140 | - | 2 |
140 | - | 2,3 |
140 | - | 3,2 |
140 | - | 5 |
Таблица 1.3.
Повышение производительности на предприятиях США при оборудовании их СКВ
Предприятия | Повышение производительности труда в %. | Окупаемость установки в течение года в % |
---|---|---|
Фабрика кожевенных изделий | 8,5 | 37 |
Электротехническое предприятие (в летнее время) | 3,5 | 80 |
Завод сервомеханизмов (в среднем за год) | 2,7 | 41 |
В США считается экономически оправданным применение кондиционирования воздуха на промышленных предприятиях в следующих случаях:
- при величине производственной площади на одного человека менее 28м2;
- при удельном расходе заработной платы более
270 долларов/м2*год; - при текучести рабочей силы более 15% в год;
- при отношении стоимости трудовых затрат к себестоимости продукции 25% и более.
Для принятия положительного решения об устройстве кондиционирования воздуха считается достаточным наличие хотя бы двух из этих условий.
В некоторых случаях повышение производительности труда за счет кондиционирования воздуха весьма значительно, благодаря чему затраты на устройство СКВ окупаются в течение 15-33 месяцев (табл. 1.3). Выход из строя СКВ на одном из заводов США вызвал повышение температуры в цехе с 19,4 до 29,4°С, что привело к увеличению несчастных случаев на 40%.
Изучение (в течение 5 месяцев) показателей производительности труда служащих административных учреждений США показало, что при кондиционировании воздуха производительность труда повышается на 9%, а количество невыходов снижается на 25%.
По данным зарубежной печати, СКВ на промышленных предприятиях окупает себя полностью, если производительность труда рабочих повышается: в штамповых цехах и кузницах – на 2%, при отделке металлических поверхностей – на 1,8%, при изготовлении инструментов – на 1%, а в среднем – на 1,5%.
Таким образом, в капиталистических странах прибыльность СКВ явилась основой интенсивного внедрения их в промышленные здания (табл. 1.4).
Таблица 1.4
Относительное количество промышленных предприятий США, оборудованных СКВ
Наименование | Расчетные наружные условия | Всего СКВ на существующих предприятиях в % | СКВ во вводимых в действие новых предприятиях в % |
---|---|---|---|
Г. Атланта (штат Джорджия) | - | 10 | 40 |
Г. Хьюстон (штат Техас) | - | 70 | 70 |
Г. Даллас (штат Техас) | - | 50 | 74 |
В современных условиях стоимость СКВ крупных промышленных предприятий, характеризуется данными, приведенными в табл. 1.1, и обычно не превышают 20 коп. на 1м3/ч приточного воздуха. Годовая стоимость односменной эксплуатации систем составляет около 30% капитальных затрат, или 70 коп./год на 1м3/ч воздуха. Стоимость эксплуатации СКВ в год при подаче 100 – 150 м3/ч воздуха на одного человека составляет 1,25 – 6,25% капитальных затрат.
Технико-экономическая эффективность устройства СКВ в Украине для инженерных корпусов, лабораторий и проектных бюро заводов иллюстрируется следующими данными: при капитальных вложениях в размере 23 грн. и стоимости эксплуатации СКВ 3.2 грн. в год на 1м2 площади затраты окупаются за 0,7 года.