Применение энергоэффективных мероприятий при капремонте общественного здания

Распределяем эту мощность между двумя секциями шин. Принимаем две конденсаторные установки типа УКЛ57-10,5-50 У3 (изготовитель ОАО “СКЗ КВАР”). Суммарная мощность КУ на стороне 10 кВ: Q_к=50М2=100 кВАр.

Расчетная мощность завода с учётом компенсирующих устройств :

5.4 Использование дизель-генератора в качестве резервного источника электрической энергии

Современные системы электропитания объектов в основном строятся с использованием внешнего электроснабжения. Наряду с основными источниками электроснабжения следует иметь резервные источники. Обычно в качестве резервных источников используются электроагрегаты и электростанции (электроустановки) с двигателями внутреннего сгорания. Наиболее широкое распространение получили электроустановки с дизельными и бензиновыми двигателями.

На исследуемом объекте кроме источников постоянного (основного) электроснабжения - подстанция «Центральная» и завод им. Кирова - имеется источник резервного питания - дизельная электростанция мощностью 630 кВт.

Преимуществом таких электроустановок является возможность быстрого ввода их в действие и постоянная готовность к работе. К основным достоинствам электроустановок с ДВС следует отнести следующие:

1. Быстрота и надежность пуска в автоматическом режиме. Это значит, что электроустановка запускается, как правило, с 1-3 попытки за время не более 5 сек и за такое же время принимает нагрузку.

2. Возможность работать с перегрузкой. Любая электроустановка в соответствии с НТД должна выдерживать 10% -ную перегрузку по мощности в течение 1 часа (кроме случаев, оговариваемых особо в ТУ).

3. Высокая степень автоматизации, возможность работать без обслуживания продолжительное время.

4. Большой моторесурс -- до 18000 моточасов.

5. Сравнительно высокая экономичность и КПД.

Следует отметить, что оптимальный режим работы дизеля - при загруженности станции 75-90% от номинальной мощности. Недопустима длительная работа при загрузке менее 40% и более 100%.

В графической части проекта приведена однолинейная схема электроснабжения предприятия.

6. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

6.1 Резервы экономии и источники нерационального использования ТЭР на энергетическом объекте ясли-сад №35

По составленному энергобалансу исследуемого объекта ясли-сад №35 Железнодорожного района г.Гомеля видно, что основное потребление энергоресурсов приходится на теплоэнергию. Поэтому на основании анализа внутренней структуры энергетических потерь необходимо в первую очередь снижать расходы теплоэнергии.

Для определения оптимальных направлений снижения расходов тепловой энергии необходимо определить внутреннюю структуру тепловых потерь объекта обследования.

6.1.2 Расчет теоретически необходимого расхода тепловой энергиина нужды отопления

Тепловая энергия расходуется на возмещение тепловых потерь через ограждающие конструкции здания и на нагревание инфильтрирующегося наружного воздуха. Рассчитаем теоретически необходимый расход теплоэнергии для поддержания нормируемой температуры в помещениях в отопительный период.

Ш Расчет теоретически необходимого расхода теплоэнергии на возмещение тепловых потерь через ограждающие конструкции

Потери тепла через ограждающие конструкции помещений определяем, согласно методике, изложенной в [7], по формуле:

(6.1)

где S - расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

R_т - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м²К/Вт;

t_вн. - расчетная температура воздуха внутри помещения, єС;

t_н.ср. - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, єС;

в - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.

Значение t_вн. принимаем по [14] равным t_вн. = 21 єС - для детских дошкольных учреждений. Значение t_н.ср. принимаем по [14], равным t_н.ср. = -1,6 єС - для г. Гомеля. Продолжительность отопительного периода по [14] для г. Гомеля для детских дошкольных учреждений z_от. = 212 сут. Значение коэффициента n принимаем по [14] в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху. Величину сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R_т определяем, согласно методике, изложенной в [7], по формуле:

(6.2)

Где б_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/м²К;

б_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/м²К;

R_к - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м²К/Вт.

Значения величин б_в. и б_н. принимаем по [15].

Термическое сопротивление ограждающей конструкции R_к определяем по формуле:

 (6.3)

где R₁, R₂,…, R_n - термические сопротивления отдельных слоев конструкции, м²К/Вт.

Термическое сопротивление слоя конструкции определяется по формуле:

(6.4)

Где д - толщина слоя, м;

л - коэффициент теплопроводности материала слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации, Вт/мК[15].

а) Расчет тепловых потерь через крышу здания

Конструкция существующей крыши:

Сборные железобетонные плиты перекрытий;

Обмазка горячим битумом;

Утеплитель (предположительно пенокрошка);

Асфальтовая стяжка;

4 слоя бронированного рубероида по 3 слоям обычного рубероида на горячем битуме.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление крыши составляет R_к. = 1,92 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 2,12 м²К/Вт. С учетом плохого состояния крыши эта величина может быть и ниже. (Согласно [15] нормативное сопротивление теплопередаче для крыши при реконструкции (ремонте) здания должно быть R_т.норм.= 3,0 м²К/Вт; рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) R_т.. 3,5...5,0 м²К/Вт). Площадь крыши S_крыши =990,82 м². Потери теплоэнергии через существующую крышу за отопительный период составят:

Q_от = 48361,83 кВтч = 41,58 Гкал = 174,10 ГДж.

б) Расчет тепловых потерь через наружные стены здания

Конструкция существующих наружных стен:

Стены из силикатного кирпича толщиной в 2 кирпича (0,54 м);

Внутренняя штукатурка.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление наружных стен составляет R_к. = 0,49 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 0,65 м²К/Вт. (Согласно [15] нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных материалов при реконструкции (ремонте) здания должно быть R_т.норм. = 2,0 м²К/Вт; рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) R_т.. 3,5...5,0 м²К/Вт). Площадь наружных стен S_стен = 1112 м². Потери теплоэнергии через наружные стены за отопительный период составят:

Q_от = 228953,27 кВтч = 196,86 Гкал = 824,25 ГДж.

в) Расчет тепловых потерь через световые проемы (окна)

Конструкция окон: деревянная коробка, двойные деревянные рамы с двумя стеклами. Уплотняющих прокладок нет. Состояние около 20% окон удовлетворительное, остальной части - хорошее. Сопротивление теплопередаче окон с двойным остеклением в деревянных раздельных переплетах согласно [15] составляет R_т. = 0,42 м²К/Вт. Учитывая, что окна достаточно старые и часть из них находится в плохом состоянии, коэффициент теплопередачи может быть и ниже. (Согласно [15] нормативное сопротивление теплопередаче для заполнений световых проемов должно быть R_т.норм. = 0,6 м²К/Вт; рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) R_т 0,6...0,7 м²К/Вт). Площадь окон S_окон = 486,54 м². Потери теплоэнергии через окна за отопительный период составят:

Q_от = 119886,79 кВтч = 103,08 Гкал = 431,60 ГДж.

г) Расчет тепловых потерь через полы 1-го этажа

Полы 1-го этажа нескольких типов: дощатые, паркетные, линолеумные, плиточные. Площадь дощатых и паркетных полов S_{пола дерев.} = 252,63 м², площадь плиточных полов S_{пола плит} = 229,62 м², площадь линолеумных полов S_{пола_лин.} = 473,54 м².

Точная конструкция дощатых (паркетных) полов неизвестна. Для выполнения расчетов принята следующая конструкция пола:

Сборные железобетонные плиты перекрытий;

Цементная стяжка;

Воздушная прослойка (полы на лагах);

Настил из досок (паркета).

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление дощатых полов составляет R_к. = 0,54 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 0,82 м²К/Вт. (Согласно [15] сопротивление теплопередаче для полов не нормируется, однако рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) R_т.. 3,5...4,0 м²К/Вт). Площадь дощатых полов S_{пола дерев.} = 252,63 м². Потери теплоэнергии через дощатые полы за отопительный период составят:

Q_от= 31702,59 кВтч = 27,26 Гкал = 114,14 ГДж.

Для выполнения расчета теплопотерь через линолеумные полы принимаем следующую конструкцию:

1. Сборные железобетонные плиты перекрытий;

2. Цементная стяжка;

3. Воздушная прослойка (полы на лагах);

4. Настил из досок;

5. Линолеум.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление полов составляет R_к. = 0,57 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 0,43 м²К/Вт. (Согласно [15] сопротивление теплопередаче для полов не нормируется, однако рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) R_т.. 3,5...4,0 м²К/Вт). Площадь линолеумных полов S_{пола_лин.} = 473,54 м². Потери теплоэнергии через линолеумные полы за отопительный период составят:

Q_от = 57587,02 кВтч = 49,52 Гкал = 207,34 ГДж.

Для выполнения расчета теплопотерь через плиточные полы принимаем следующую конструкцию:

сборные железобетонные плиты перекрытий;

цементная стяжка;

плитка.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление полов составляет R_к. = 0,16 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 0,44 м²К/Вт. (Согласно [15] сопротивление теплопередаче для полов не нормируется, однако рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) R_т.. 3,5...4,0 м²К/Вт). Площадь плиточных полов S_{пола плит} = 229,62 м². Потери теплоэнергии через плиточные полы за отопительный период составят:

Q_от= 53615,77 кВтч = 46,10 Гкал = 193,02 ГДж.

Таким образом, суммарные теоретические тепловые потери через ограждающие конструкции здания за отопительный период составят:

Q_огр.от. = 540107,27 кВтч или 4664,41 Гкал, или 1944,48 ГДж.

Структура потерь теплоэнергии через ограждающие конструкции представлена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Структура потерь теплоэнергии через ограждающие конструкции

Ш Расчет теоретического расхода теплоэнергии на нагревание инфильтрирующегося наружного воздуха

Расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха определяем, согласно методике, изложенной в [7], по формуле:

(6.5)

Где G_i - расход инфильтрирующегося воздуха через ограждающие конструкции, кг/ч;

c_возд. - удельная теплоемкость воздуха, кДж/кгК (c_возд.=1кДж/кгК);

t_вн. - расчетная температура воздуха внутри помещения, єС;

t_н.ср. - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, єС;

k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях.

Расход инфильтрирующегося воздуха в помещении G_i, кг/ч через неплотности наружных ограждений определяется по формуле [7]:

(6.6)

Где S₁, S₂ - площади наружных ограждающих конструкций (соответственно световых проемов и других ограждений), м²;

р_i, р₁ - расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций соответственно на расчетном этаже и уровне пола первого этажа, Па;

R_в. - сопротивление воздухопроницанию, м²ч/кг.

Расчетную разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции р, Па, следует определять по формуле [7]:

(6.7)

Где Н - высота здания от поверхности земли до верха карниза, м;

_н., _в. - удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м³;

V_ср. - максимальная из средних скоростей ветра за январь, принимаемая по [14], м/с.

Удельный вес воздуха рассчитывается по формуле [7]:

= 3463 / (273 + t) , Н/м³ (6.8)

Где t - температура воздуха, С.

Исходные данные для расчета теоретического расхода теплоэнергии на нагрев инфильтрата и результаты расчета приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Расчет теоретического расхода теплоэнергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха

Таким образом, годовой теоретический расход тепловой энергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха составит:

Q_инф.от. = 155146,03 кВтч или 133,40 Гкал, или 558,55 ГДж.

Теоретическая годовая потребность в тепловой энергии на нужды отопления составляет:

Q_отопл = 695253,30 кВтч или 597,81 Гкал, или 2503,03 ГДж.

На рисунке 6.2 представлена структура потерь теплоэнергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха.

Рисунок 6.2 - Структура потерь теплоэнергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха

Как видно, расчетная величина значительно больше фактического расхода тепловой энергии на отопление за 2007 г. (1025,23 ГДж). Это объясняется тем, что фактическая продолжительность отопительного периода могла быть меньше 212 дней, кроме того, в период карантина возможно снижение температуры в помещениях; в отопительный период в помещениях не поддерживается нормируемая температура.

На рисунках 6.3 и 6.4 представлены соответственно долевые структуры тепловых потерь через ограждающие конструкции и на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха.

Из приведенных выше расчетов видно, что сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций не удовлетворяют требованиям СНИП 2.04.01-97. Поэтому предлагается провести теплотехническую реконструкцию здания: утепление и реконструкцию крыши; наружное утепление стен; утепление пола; реконструкцию или замену окон.

Рисунок 6.3 - Долевая структура тепловых потерь через ограждающие конструкции

Рис. 6.4 - Долевая структура потерь теплоэнергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха

6.1.3 Мероприятия по термореновации

6.1.3.1 Реконструкция и утепление крыши

В настоящее время сопротивление теплопередаче крыши не удовлетворяет требованиям СНИП 2.04.01-97. Поэтому рекомендуется проведение работ по утеплению и реконструкции крыши. Предлагается несколько вариантов:

Устройство скатной крыши с утеплением ее по холодному чердаку для доведения сопротивления теплопередаче до требований СНИП. Утепление возможно выполнить следующими способами:

а) с помощью засыпки керамзитом;

б) с помощью теплоизоляции ROCKWOOL (теплоизоляционные плиты и маты ROCKMIN) или любой другой качественной теплоизоляции;

Утепление существующей крыши с доведением сопротивления теплопередаче до требований СНИП. Этот вариант предусматривает, что кровля остается совмещенной. Возможны следующие способы реконструкции:

а) удаление существующего гидроизоляционного слоя; утепление крыши с помощью теплоизоляции ROCKWOOL (теплоизоляционные плиты DACHROCK, SPODROCK - для утепления совмещенной кровли) или любой другой качественной теплоизоляции; качественное выполнение новой гидроизоляции кровли;

б) гидро- и теплоизоляция напыляемым пенополиуретаном (теплая кровля ALFAPUR для утепления совмещенной кровли).

Реконструкция по любому из предлагаемых вариантов позволит ликвидировать течи, утеплить крышу, а также снизить расходы на ее ежегодный ремонт.

Рассмотрим предлагаемые варианты.

Ш Устройство скатной крыши с утеплением по чердаку

а) Утепление с помощью засыпки керамзита

Предлагается выполнение скатной крыши и утепление по холодному чердаку. В качестве утеплителя предлагается использовать керамзит-400.

Конструкция реконструированной крыши:

Сборные железобетонные плиты перекрытий;

Обмазка горячим битумом;

Утеплитель (предположительно пенокрошка);

Асфальтовая стяжка;

4 слоя бронированного рубероида по 3 слоям обычного рубероида на горячем битуме;

Дополнительное утепление - керамзитовая зысыпка.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление реконструированной крыши составляет R_к. = 2,99 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 3,19 м²К/Вт. Потери теплоэнергии через реконструированную крышу за отопительный период составят:

Q_от = 32127,11 кВтч = 27,62 Гкал = 115,64 ГДж.

б) Утепление с помощью теплоизоляционных плит и матов ROCKMIN (фирмы ROCKWOOL)

Предлагается выполнение скатной кровли и утепление по холодному чердаку. В качестве утеплителя предлагается использовать теплоизоляционные плиты ROCKMIN.

Конструкция реконструированной крыши:

Сборные железобетонные плиты перекрытий;

Обмазка горячим битумом;

Утеплитель (предположительно пенокрошка);

Асфальтовая стяжка;

4 слоя бронированного рубероида по 3 слоям обычного рубероида на горячем битуме;

Дополнительное утепление - теплоизоляционные плиты ROCKMIN в два слоя (по требованиям технологии).

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление реконструированной крыши составляет R_к. = 4,55 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 4,75 м²К/Вт. Потери теплоэнергии через реконструированную крышу за отопительный период составят:

Q_от = 21578,97 кВтч = 18,55 Гкал = 77,67 ГДж.

Ш Реконструкция и утепление существующей крыши с помощью теплоизоляционных материалов для утепления совмещенной кровли

а) С помощью теплоизоляционных плит DACHROCK, SPODROCK

Предварительно потребуется удалить старую гидроизоляцию. Далее укладывается плита SPODROCK (плита для теплоизоляции совмещенных кровель в качестве нижнего слоя), наверх укладывается плита DACHROCK (плита для теплоизоляции совмещенных кровель в качестве верхнего слоя). После этого выполняется гидроизоляция.

Конструкция реконструированной крыши:

Сборные железобетонные плиты перекрытий;

Обмазка горячим битумом;

Утеплитель (предположительно пенокрошка);

Асфальтовая стяжка;

Дополнительное утепление - теплоизоляционные плиты DACHROCK, SPODROCK.

Гидроизоляция.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Термическое сопротивление реконструированной крыши составляет R_к. = 4,28 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 4,48 м²К/Вт. Потери теплоэнергии через реконструированную крышу за отопительный период составят:

Q_от = 22892,58 кВтч = 19,68 Гкал = 82,40 ГДж.

б) Теплая кровля ALFAPUR

Теплая кровля ALFAPUR состоит из теплогидроизоляционного слоя жесткого напыляемого пенополиуретана ALFAPUR-PN5012 и слоя, защищающего от ультрафиолетовых лучей IZOPUR D-20.

Сборные железобетонные плиты перекрытий;

Обмазка горячим битумом;

Утеплитель (предположительно пенокрошка);

Асфальтовая стяжка;

4 слоя бронированного рубероида по 3 слоям обычного рубероида на горячем битуме;

Пенополиуретан ALFAPUR-PN5012;

IZOPUR D-20.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Термическое сопротивление реконструированной крыши составляет R_к. = 3,12 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 3,32 м²К/Вт. Потери теплоэнергии через реконструированную крышу за отопительный период составят:

Q_от = 30883,04 кВтч = 26,55 Гкал = 111,16 ГДж.

6.1.3.2 Наружное утепление стен

Тепловые потери через наружные стены достаточно велики в общих теплопотерях здания. Проведение утепления стен с доведением сопротивления теплопередаче наружных стен до нормируемого СНИП 2.04.01-97 значения позволяет снизить эти потери.

В настоящее время используется несколько способов теплоизоляции наружной поверхности стен, один из которых - теплоизоляция наружной поверхности стен снаружи с защитой и отделкой тонкослойной штукатуркой (система Термошуба СКТБ "Сармат"). Система Термошуба позволяет утеплять стены зданий любой этажности и огнестойкости как при новом строительстве, так и при реконструкции существующих эксплуатируемых зданий без усиления стен и фундаментов, защитить наружные поверхности стен от разрушения.

Конструкция утепленных стен:

Внутренняя штукатурка;

Стены из силикатного кирпича толщиной в 2 кирпича;

Полимерминеральный клей САРМАЛЕП;

Плиты минераловатные FASROCK;

Сетка армирующая ССШ-160;

Состав отделочный полимерминеральный СОФРАМАП.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Из таблицы видно, что термическое сопротивление утепленных стен составляет R_к. = 1,99 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 2,15 м²К/Вт. Потери теплоэнергии через утепленные стены за отопительный период составят:

Q_от. = 53560,09 кВтч = 46,05 Гкал = 192,81 ГДж.

6.1.3.3 Утепление пола

Утепление дощатых полов

Теплоизоляция полов на лагах выполняется с помощью теплоизоляционных плит ROCKMIN, укладываемых по существующему полу + сверху дощатый настил (покрытие пола). Утеплитель укладывается в 2 слоя (по требованиям технологии).

Конструкция утепленного дощатого пола:

Сборные железобетонные плиты перекрытий;

Цементная стяжка;

Воздушная прослойка (полы на лагах);

Настил из досок;

Теплоизоляционная плита ROCKMIN;

Покрытие пола.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Термическое сопротивление утепленного пола составляет R_к. = 3,17 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 3,46 м²К/Вт. Потери теплоэнергии через утепленный пол за отопительный период составят:

Q_от = 7564,43 кВтч = 6,50 Гкал = 27,22 ГДж.

Утепление плиточных полов

Утепление железобетонных, мозаичных, плиточных полов выполняется под несущую стяжку.

По существующему полу укладываются теплоизоляционные плиты STROPROCK, сверху бетонная стяжка + новое покрытие пола. В этом случае конструкция пола будет следующей:

Сборные железобетонные плиты перекрытий;

Цементная стяжка;

Теплоизоляционные плиты STROPROCK

Цементная стяжка;

Плитка;

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Термическое сопротивление утепленного пола составляет R_к. = 1,89 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 2,17 м²К/Вт. Потери теплоэнергии через утепленный пол за отопительный период составят:

Q_от = 10940,58 кВтч = 9,41 Гкал = 39,40 ГДж.

Утепление линолеумных полов

Теплоизоляция полов на лагах выполняется с помощью теплоизоляционных плит ROCKMIN, укладываемых по существующему полу + сверху дощатый настил (покрытие пола). Утеплитель укладывается в 2 слоя (по требованиям технологии).

Конструкция утепленного дощатого пола:

1. Сборные железобетонные плиты перекрытий;

2. Цементная стяжка;

3. Воздушная прослойка (полы на лагах);

4. Настил из досок;

5. Теплоизоляционная плита ROCKMIN;

6. Покрытие пола.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Из таблицы видно, что термическое сопротивление утепленного пола составляет R_к. = 3,2 м²К/Вт, сопротивление теплопередаче R_т. = 3,48 м²К/Вт. Потери теплоэнергии через утепленный пол за отопительный период составят: Q_от = 14071,93 кВтч = 12,10 Гкал = 50,66 ГДж.

6.1.3.4 Реконструкция и замена окон

Сопротивление теплопередаче существующих окон не соответствует требованиям СНИП 2.04.01-97. Кроме того, из-за того, что нет уплотняющих прокладок, наблюдается повышенная инфильтрация наружного воздуха через неплотности. Предлагается два варианта снижения тепловых потерь через окна:

Реконструкция существующих окон с установкой деревянного стеклопакета в одну из рам и уплотнением притворов заполнения (тройное остекление);

Уменьшение площади остекления и замена существующих окон на однокамерные стеклопакеты ПВХ.

Рассмотрим предлагаемые варианты.

а) Реконструкция существующих окон с установкой стеклопакетав одну из рам и уплотнением притворов

При установке деревянного стеклопакета в одну из рам получается тройное остекление, образуются две воздушные прослойки, сопротивление теплопередаче увеличивается до R_т. = 0,53 м²К/Вт.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Потери теплоэнергии через реконструированные окна за отопительный период составят:

Q_от = 95004,63 кВтч = 81,69 Гкал = 342,04 ГДж.

Кроме того, необходимо выполнить уплотнение притворов уплотняющими прокладками из пенополиуретана, что увеличивает сопротивление воздухопроницанию до R_в. = 0,44 м²ч/кг [15], что снижает годовые потери тепловой энергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха через окна (таблица 6.2) до:

Q_инф.от. = 25023,10 кВтч = 21,52 Гкал = 90,10 ГДж.

б) Замена существующих окон на новыеоднокамерные стеклопакеты ПВХ

При замене окон на однокамерные стеклопакеты сопротивление теплопередаче увеличивается до R_т. = 0,67 м²К/Вт.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Потери теплоэнергии через реконструированные окна за отопительный период составят:

Q_от = 75152,91 кВтч = 64,62 Гкал = 270,56 ГДж.

Кроме того, увеличивается сопротивление воздухопроницанию до R_в. = 0,56 м²ч/кг и более, что снижает годовые потери тепловой энергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха через окна (таблица 6.2) до:

Q_инф.от. = 19661,01 кВтч = 16,91 Гкал = 70,80 ГДж.

Таблица 6.2 - Расчет расхода теплоэнергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха после реконструкции окон

Расчет экономии тепловой энергии по рассмотренным вариантам представлен в таблице 6.3.

Таблица 6.3 - Расчет экономии тепловой энергии

На рисунке 6.5 приведена диаграмма, иллюстрирующая тепловые потери через ограждающие конструкции до и после проведения мероприятий по энергосбережению.

Рисунок 6.5 - Экономия тепла до и после энергоэффективных мероприятий

По представленным вариантам реконструкции можно видеть, что самым оптимальным является вариант 2. По данному варианту и будем вести дальнейший расчёт.

Ш ??????? ???????? ?????? ????? 1 м² ??????????? ????????:

(6.9)

Где - теплопотери через ограждающие конструкции до реконструкции, ГДж;

- теплопотери через ограждающие конструкции после реконструкции, ГДж;

- общая площадь ограждающей конструкции, м²;

i - вид ограждающей поверхности: стены, пол, крыша, окна.

Ш ???????? стоимости ???????? ?????? ????? 1 ?² ??????????? ????????:

(6.10)

Где - цена 1 ГДж, ; на текущий момент .

i - вид ограждающей поверхности: стены, пол, крыша, окна.

Наружные стены

??????? ???????? ?????? ????? 1 м² ??????????? наружных стен ???????? по (6.9):

???????? стоимости ???????? ?????? ????? 1 ?² ??????????? наружных стен ???????? по (6.10):

.

Или по курсу НБ РБ на текущий момент.

??????????? ?????? ????? ???? ?????? ?? ???? ????, что ????????????????? ????????????? ????? ?????? ????????? ???????? ?????????? ????, ?? ?? ?????????? ???????? ??????? ?????.

Крыша

??????? ???????? ?????? ????? 1 м² ??????????? крыши по (6.9):

.

???????? стоимости ???????? ?????? ????? 1 ?² ??????????? крыши ???????? по (6.10):

.

Или по курсу НБ РБ на текущий момент.

Окна

??????? ???????? ?????? ????? 1 м² ??????????? окна по (6.9):

.

???????? стоимости ???????? ?????? ????? 1 ?² ??????????? окон ???????? по (6.10):

.

Или по курсу НБ РБ на текущий момент.

Полы

??????? ???????? ?????? ????? 1 м² ??????????? пола по (6.9):

a) дощатые полы

;

плиточные полы

;

b) линолеумные полы

.

???????? стоимости ???????? ?????? ????? 1 ?² ??????????? пола ???????? по (6.10):

a) дощатые полы или по курсу НБ РБ на текущий момент.

b) плиточные полы или по курсу НБ РБ на текущий момент.

c) линолеумные полы или по курсу НБ РБ на текущий момент.

И в итоге, рассчитаем общую годовую экономию тепловых потерь за счёт внедрения энергоэффективных мероприятий:

(6.11)

Где - годовое снижение потерь через ограждающие конструкции, ГДж;

- годовая экономия тепловой энергии за счёт инфильтрации, ГДж;

- общая экономия тепловой энергии при установке регулятора в системе отопления, ГДж.

6.1.2 Установка автоматики регулирования на отопление

Без установки автоматики регулирования отопления мероприятия по теплотехнической реконструкции здания не дадут желаемого эффекта. Поэтому весь комплекс предлагаемых мероприятий должен быть связан также с автоматизацией управления теплопотреблением объекта.

Установка автоматики позволит снижать температуру в помещении в выходные и праздничные дни до 10?С.

Экономия тепловой энергии за счет поддержание комфортной температуры воздуха в помещениях жилых, общественных и производственных зданий путем соблюдения заданного графика зависимости температуры теплоносителя, поступающего в систему отопления, от температуры наружного воздуха составляет 2 % (принимается на основании практических наработок) от годового расхода теплоты на отопление:

Q_o^год = 0,02 • Q_o^год, ГДж (6.12)

Экономия тепловой энергии за счет ликвидации весенне-осенних перетопов в помещениях жилых, общественных и производственных зданий составляет 12 % (принимается на основании практических наработок) от годового расхода теплоты на отопление:

Q_o^год = 0,12 • Q_o^год, ГДж (6.13)

Общая экономия тепловой энергии при установке регулятора в системе отопления составит:

ДЭ_регул =56,7 Гкал = 237,40 ГДж.

Стоимость 1 ГДж энергии составляет 4,8 USD.

В денежном выражении экономия тепловой энергии составит:

ДЭ_регул =237,40 • 4,8 = 1139,53 USD или 2432904 руб. ( по курсу 1 USD = 2135 руб)

Стоимость однопоточного регулятора составляет 3200000 руб или 1499 USD.

Срок окупаемости равен: С_ок = 1499 / 1139,53 = 1,32 года.

6.1.3 Расчет снижения потерь через ограждающие конструкции после проведения энергоэффективных мероприятий

Проведём расчёт по схеме:

1. Определим общие тепловые потери до и после внедрения энергосберегающих мероприятий:

(6.14)

Где -тепловые потери через ограждающие поверхности, Гкал;

- тепловые потери за счёт инфильтрации наружного воздуха, Гкал;

i - вид ограждающей поверхности: стены, пол, крыша, окна.

2. Рассчитаем экономию тепловой энергии на здание:

 (6.15)

Стоимость 1 ГДж энергии равна 4,8 USD, поэтому экономия тепловой энергии в денежном выражении (6.16)

3. Затраты на реконструкцию ограждающих поверхностей исследуемого объекта:

(6.17)

Где - цена 1 м² материала, USD;

- площадь ограждающей поверхности, м²;

i - вид ограждающей поверхности: стены, пол, крыша, окна.

Стоимость термореновации 1 м² окон следующая:

Ш окна(реконструкция) - 50 USD;

Ш окна новые - 150 USD.

Стоимость термореновации 1 м² кровли по всем вариантам отличается ненамного:

Ш вариант 1

вариант 2

Ш вариант 3

Ш вариант 4

Стоимость термореновации 1 м² стен выразим следующим образом: затраты на выполнение утепления стен c отделочным слоем из смеси штукатурной полимерминеральной САРМАЛИТ и микропористой фасадной краски СОФРАМАП приведены в таблице 6.4.

4. Рассчитаем срок окупаемости проводимых мероприятий по формуле:

 (6.18)

Где - затраты на реконструкцию объекта, USD;

- экономия теплопотерь через ограждающую поверхность, USD.

??????? 6.4 - ??????? ?? ?????????? ????????????? ?????я

Результаты вычислений представим в качестве таблицы 6.5.

Таблица 6.5 - Срок окупаемости энергоэффективных мероприятий

Итак, по результатам расчётов можно сделать вывод, что самым оптимальным вариантом совмещения энергоэффективных мероприятий оказался вариант под номером 2 по нескольким причинам:

Ш наибольшая экономия тепловой энергии на здание, равная 1548,56 ГДж;

Ш наименьший срок окупаемости из вариантов с установкой новых однокамерных стеклопакетов.

Судя по результатам расчётов, предпочтение можно отдать и варианту энергосберегающих мероприятий под номером 1, который подразумевает не замену старых окон, а лишь их реконструкцию. Но при этом в данных на затраты от производимой реконструкции не учтено, что такие окна требуют ежегодного обслуживания, которое включает в себя и затраты на материал по обработке окон, и трудовые, и временные затраты. Также необходимо отметить, что срок годности таких окон гораздо ниже, чем окон из профиля ПВХ. Что является ещё одним плюсом в пользу варианта 2.

Таким образом, я выбираю вариант 2 как самый оптимальный из всех исследуемых.

Данный вариант включает в себя следующие мероприятия по уменьшению затрат на тепловую энергию:

1. Реконструкция ограждающих конструкций:

a. КРЫША состоит из сборных железобетонных плит перекрытия, обмазанных горячим битумом, пенокрошки, асфальтовой стяжки, плиты DACHROCK;

b. НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ (без ниш), смотри таблицу 6.4;

c. ПОЛЫ и деревянные, и плиточные, и линолеумные, смотри таблицу В.2 приложения В;

d. ОКНА установлены новые - однокамерные пакеты ПВХ.

2. Установка автоматики регулирования на отопление.

По формуле (6.11) найдём годовую экономию тепловых потерь за счёт внедрения энергоэффективных мероприятий:

.

Или же в денежном выражении: или

6.2 Резервы экономии и источники нерационального использования ТЭР на энергетическом объекте Гомельский филиал РУП «Белтелеком»

6.2.1 Реконструкция системы электрического освещения

Для того чтобы произвести реконструкцию электрического освещения исследуемого объекта, необходимо:

1. определить, какие типы светильников использовались на объекте до модернизации;

2. рассчитать необходимое количество светильников для помещений с различным предназначением;

3. рассчитать экономию электрической энергии после проведения энергоэффективного мероприятия.

Размещённые на данном объекте исследования источники света приведены в таблице Г.1 приложения Г.

Произведём выбор нормируемой освещенности помещений и коэффициента запаса.

Любой источник света в процессе эксплуатации характеризуется старением, следствием чего является снижение светового потока источника света. Старение и загрязнение учитывает коэффициент запаса К_з, который всегда больше единицы.

Кроме коэффициента запаса одним из основных исходных данных для расчета искусственного освещения является нормируемая освещенность Е_min в помещении и на рабочем месте.

В связи с этим выбираем для дальнейшего расчета К_з и Е_min для каждого помещения. Результаты выбора К_з и Е_min приведены в таблице Г.2 приложения Г.

Одним из условных вопросов, решаемых при проектировании осветительной установки, от которой зависит не только ее экономичность, но и надежность работы, является выбор типа светильника. Светильник предназначен для рационального использования светового потока, защиты глаз от чрезмерной яркости, защиты источников света от механических повреждений.

Выбор светильников производится на основе учета требований:

- светотехнических;

- экономических, в том числе и энергетических;

- связанных с условиями среды;

- эстетических (в определенных случаях).

Для уменьшения слепящего действия выбирают светильники с защитным углом или со светорассеивающими стеклами.

При необходимости уменьшения отраженной блескости применяются также светильники с рассеивателями, а в особых случаях светильники выполняются в виде больших диффузных поверхностей, светящих отраженным или пропущенным светом.

При необходимости освещения высокорасположенных поверхностей применяются светильники, имеющие достаточную силу света в направлениях, примыкающих к горизонтали, а иногда и выше последней.

Исключительное значение имеет создание достаточной яркости потолков и стен освещаемого помещения. Поэтому, если эти поверхности имеют хороший коэффициент отражения, целесообразно применение светильников преимущественно прямого или рассеянного света, а при специальных требованиях к качеству освещения - также преимущественно отраженного или отраженного света. В частности, в помещениях для работы общественных и административных зданий следует применять светильники, излучающие в верхнюю полусферу не менее 15 % своего потока. При необходимости повысить вертикальную освещенность в любой точке помещения следует избегать применения светильников с высокой концентрацией потока, а использовать главным образом светильники с типовыми кривыми Д, а в отдельных случаях - М.

Энергетическая экономичность светильника (т.е. величина, обратная потребляемой мощности), определяется полезной световой отдачей - произведением коэффициента использования на световую отдачу применяемых ламп.

При выборе светильников по условиям среды обязательны требования к исполнению их в пожароопасных и взрывоопасных помещениях.

В сухих, влажных, сырых и жарких помещениях допустимо любое исполнение светильников, но в сырых помещениях корпус патрона должен быть из изоляционных, влагостойких материалов, а в жарких помещениях все части светильника должны быть из материала необходимой теплостойкости.

В пыльных помещениях, в зависимости от количества и характера пыли, допустимы полностью или частично пылезащищенное или пыленепроницаемое исполнения. Такие светильники, как правило, обеспечивая высокую степень защиты и от воды, а также удовлетворяя многим требованиям, предъявляемым к светильникам в химически активных средах, допустимы в большинстве помещений с тяжелыми условиями среды.

Таким образом, учитывая вышеназванные критерии выбора светильников в зависимости от характера помещения и выполняемых в нем работ, выбираем типы приборов электрического освещения для каждого помещения и результаты сводим в таблице 6.6. Принимаем способ размещения светильников непосредственно в подвесных потолках.