Анализ энергоэффективности системы теплоснабжения учебных помещений

β2 - коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений.

Расчётное число секций чугунных радиаторов по формуле [3]:

,(4.17)

гдеf1 - площадь поверхности нагрева одной секции, зависящая от типа радиатора, принятого к установке в помещении, м2;

β4 - коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении, принимаем при открытой установке равный 1,0 [3];

β3 - коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе, принимаем равный 1,0 [3].

5. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

5.1 Сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Сопротивление теплоотдачи внутренней поверхности определяем по формуле (4.2):

.

Сопротивление теплоотдаче наружной поверхности по формуле (4.3):

.

Для определения термического сопротивления используем формулы (4.4) и (4.5). Для наружной стены отдельные слои составляют: кладка из кирпича обыкновенного общей толщиной 0,51 м, слой штукатурки из цементно-песчаного раствора толщиной 0,02 м и слой облицовочной плитки толщиной 0,01 м. Коэффициенты теплопроводности λ данных материалов [2]: кирпич - 0,81 Вт/(м·К), цементно-песчаная штукатурка - 0,93 Вт/(м·К), облицовочная плитка - 0,89 Вт/(м·К).

Таким образом, термическое сопротивление наружной стены:

.

Общее сопротивление теплопередаче рассчитываем по формуле (4.1) для наружной стены:

.

Для определения требуемого сопротивления теплопередаче расчётная температура внутреннего воздуха tB=18 ºС, наружного воздуха tН= -24 ºС [2]. Нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней ограждающей конструкции для наружных стен общественных зданий . Коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху для наружных стен и покрытий n=1. Требуемое сопротивление теплопередаче определяем по формуле (4.6):

.

Так как требуемое сопротивление теплопередаче больше общего сопротивления, то для дальнейших расчётов принимаем R0=0,689 м2·К/Вт.

5.2 Теплопотери помещений

Сопротивление наружной стены без учёта окна , а для окна принимаем  [2].

Расчётная температура внутреннего воздуха tB=18 ºС, наружного воздуха tН = -24 ºС [2] Для наружных стен и покрытий коэффициент n=1. Для определения площадей ограждающих конструкций данные берём из таблицы 3.1. Для аудиторий 203, 204, 205, 206, и 207 учитываем добавочные теплопотери на ориентацию по отношению к сторонам света, в данном случае на северную β=0,1 [3].

Исходя из разной площади окон в аудиториях, плотности воздуха ρ=1,332 кг/м3, получаем произведением плотности воздуха на площадь окна расход инфильтрующегося воздуха : для аудиторий 201, 203, 209 - 15,98 кг/ч; для аудиторий 204, 205, 206, 207 - 10,66; для кабинета 211 и туалета - 5,33 кг/ч [10].

Потери теплоты помещений через ограждающие конструкции рассчитываем по формуле (4.10), для нагревания инфильтрующегося воздуха - по формуле (4.11), общие теплопотери - по формуле (4.8).

Результаты расчёта теплопотерь в помещениях заносим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Теплопотери помещений

Помещение         Температура в помещении tB, ºС ,

Вт,

Вт,

Вт,

5.3 Теплопоступления в помещения

Теплопоступления в виде тепловых тепловыделений рассчитываем по формуле (4.12), явные теплопоступления - по формуле (4.13), теплопоступления при искусственном освещении и работающем электрическим оборудованием - по формуле (4.14). Общие теплопоступления рассчитываем по формуле (4.9), а тепловую мощность системы отопления - по формуле (4.7).

Подвижность воздуха в помещении принимаем 0,13 м/с. [3] Результаты расчёта теплопоступлений в помещения заносим в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 - Теплопоступления в помещения и тепловая мощность системы отопления

Помещение         Температура в помещении tB, ºС ,

Вт,

Вт,

Вт,

Вт,

5.4 Расчёт необходимого количества секций нагревательных приборов

Рассчитываем плотность теплового потока отопительного прибора по формуле (4.15):

.

Площадь отопительного прибора рассчитываем по формуле (4.16). Коэффициент для чугунных радиаторов, установленных у наружной стены принимаем β2=1,02.

Количество секций чугунных радиаторов определяем по формуле (4.17), причём площадь поверхности нагрева одной секции принимаем f1=0,244 м2 [3]. Результаты расчёта площади и количества отопительных приборов заносим в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 - Расчёт отопительных приборов

6. ФИНАНСОВЫЙ АНАЛИЗ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ

Определяем действительную площадь отопительного прибора в помещениях при установленном числе секций, преобразовывая формулу (4.17):

,(6.1)

гдеNр - количество установленных секций радиаторов, принимаем по результатам проведения первого этапа энергоаудита;

f1 - площадь поверхности нагрева одной секции, для чугунных радиаторов принимаем f1=0,244 м2 [3];

β3 - коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе, принимаем равный 1,0 [3];

β4 - коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении, принимаем при открытой установке равный 1,0 [3].

Для подсчёта фактических теплопотерь помещений QФ, кВт, помещений преобразовываем формулу (4.16):

,(6.2)

гдеqпр - расчётная плотность теплового потока, принимаем равной qпр=226,56 Вт/м2;

β1 - коэффициент учёта дополнительного теплового потока, принимаем по таблице 5.3;

β2 - коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений, для чугунных радиаторов принимаем β2=1,02 [3].

Нормированные теплопотери принимаем по таблице 5.2 QН=QС.О..

Определяем величину рассогласования теплопотерь ΔQ:

.(6.3)

Величину рассогласования S, грн., можно выразить в денежном эквиваленте по формуле:

,(6.4)

где3648 - число часов отопительного сезона, с учётом, что он начинается 1 ноября и заканчивается 1 апреля, то есть 152 сутки по 24 ч в сутки;

α - стоимость 1 кВт·ч, из расчёта, что тариф на теплоэнергию на момент проверки составляет 70 грн./Гкал, таким образом, α =0,06 грн./кВт·ч.

Результаты расчётов заносим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - Величины теплопотерь в помещениях и их денежный эквивалент

Зная фактическое n и необходимое n΄, рассчитаем Δn число секций радиаторов, превышающих необходимое:

.(6.5)

Фактическое число секций радиаторов получаем в результате первоначального этапа энергоаудита, а необходимое - по таблице 5.3.

Затраты на демонтаж лишних секций:

,(6.6)

где20% - стоимость демонтажа одной секции от величины её стоимости;

Р - стоимость одной секции радиатора, для чугунных радиаторов на момент обследования составляет Р=15 грн.

Результаты расчётов заносим в таблицу 6.2.

Таблица 6.2 - Затраты на реконструкцию отопительных приборов

Определим уменьшение денежных затрат при демонтаже лишних секций. Результаты общего расчёта заносим в таблицу 6.3.

Таблица 6.3 - Финансовый анализ энергосберегающих мероприятий

Финансовый анализ показал, что проведение энергосберегающих мероприятий позволяет сократить величину денежных затрат на использование тепловой энергии в системе теплоснабжения исследуемых помещений. Если рассчитывать по пропорции, что 426,06 грн. можно сэкономить за весь отопительный сезон (152 дня), то 105 грн. на демонтаж секций отопительных приборов эквивалентно 38 дням. Таким образом, предложенное мероприятие по демонтажу лишних секций радиаторов окупится за 38 дней отопительного сезона.

Страницы: 1, 2, 3