Визначення теплової потужності промислової будівлі та величини витрат на генерацію тепла при впровадженні на ній енергозберігаючих заходів

≤ Emax, (4.2)


де: qбуд – розрахункові або фактичні питомі тепловитрати, що визначаються за (4.1);

Emax – максимально допустиме значення питомих тепловитрат на опалення будинку за опалювальний період, кВт·год/м2, що встановлюється згідно з табл.16.

Таким чином, якщо > то такий стан всіх технологічних і конструктивних елементів, що визначають енергетичну ефективність процесу створення і підтримки теплового балансу в будинку, необхідно вважати незадовільними. Якщо ≤ - тепловий режим будинку перебуває в задовільному стані.

В адміністративному приміщенні:


кВт·год/м2.


В складі:


кВт·год/м2.


Порівняльна характеристика розрахункових і максимально допустимих тепловитрат наводиться у таблиці 4.1

Таблиця 4.1

Назва приміщення

Опалювальна площа

Fоп, м2

Розрахункові питомі тепловитрати

qбуд, кВт·год/м2

Допустиме значення питомих тепловитрат

Emax, кВт·год/м2
Адміністративне 896 51 -
Склад 1344 100 -

5. Розрахунок площі опалювальних приладів


Розрахунок ведеться по кожному приміщенню в будинку.


5.1 Кількість води, що циркулює в системі опалення


, кг/год (5.1)


де: ΔQ – теплова потужність опалювального приміщення, Вт;

с – питома масова теплоємність води, що дорівнює 4,187кДж/(кг·0С);

tвх – температура входу теплоносія в систему опалювальних приладів, (tвх=700С);

tвих – температура виходу теплоносія із системи опалювальних приладів, (tвих=600С);

Δtп.м – величина зниження температури води на ділянках магістралі, що подає теплоносій до опалювальних приладів, 0С. Для випадку ізольованої магістралі, залежно від її діаметра умовного проходу, зазначена величина дорівнює:


Dу, мм

 25-32 40 50 65-100 125-150

Δtп.м

 0,4 0,37 0,3 0,2 0,1

β1 – коефіцієнт врахування додаткового теплового потоку встановлюваних опалювальних приладів за рахунок округлення понад розрахункову величину, приймається рівним 1,05;

β2 – коефіцієнт врахування додаткових втрат теплоти опалювальними приладами у зовнішніх огородженнях, приймається рівним 1,06


5.2 Розрахункова щільність теплового потоку опалювальних приладів


, Вт/м2 (5.2)


де: – номінальна щільність теплового потоку опалювального приладу при стандартних умовах роботи, Вт/м2.Система опалення двотрубна (знизу-униз), без підвідних і відвідних стояків;

– середній температурний напір опалювальних приладів:


, 0С (5.3)


tв – температура повітря в приміщенні, 0С

Gпр – дійсна витрата води в опалювальній системі приміщення, кг/год,

n, p – експериментальні значення показників ступеня для визначення теплового потоку опалювальних приладів;

спр – коефіцієнт, що враховує схему приєднання опалювального приладу і зміни показника ступеня р у різних діапазонах витрати теплоносія;


5.3 Визначення загальної площі опалювальних приладів


Розрахунок проводиться без врахування тепловіддачі ділянок труб, що підводять до опалювальних приладів теплоносій.


, м2 (5.4)


5.4 Визначення кількості обраних опалювальних приладів


, (5.5)


де: f1 – площа поверхні нагрівання опалювального приладу залежно від прийнятого до установки в приміщеннях, м2;


5.5 Приклад розрахунку площі опалювальних приладів по складу


Чавунні радіатори розраховані на робочий тиск до 6 кгс/см2. Вимірювачами поверхні нагріву нагрівальних пристроїв є фізичний показник— квадратний метр поверхні нагрівання та теплотехнічний показник - еквівалентний квадратний метр (экм2). Еквівалентним квадратним метром називають площу нагрівального пристрою, який віддає в 1 годину 435 ккал тепла при різниці середньої температури теплоносія повітря 64,5°С та витраті води 17,4 кг/год по схемі руху теплоносія зверху вниз. Радіатор віддає в приміщення радіацією біля 25% загального теплового потоку від теплоносія (інші 75% — конвекцією). Секції радіатору відливають з сірого чавуна,їх можна компонувати в пристрої різної площі. Секції з’єднують на ніпелях з прокладками з картону, резини або пароніту.

Технічні характеристики радіатору приведені в табл. 5.1.1


Рис.5.1.1 Чавунний радіатор МС-140

Табл. 5.1.1 Технічні характеристики радіатора

Тип радіатора Глубина пристрою, мм Тепловіддача пристрою довжиною1,0 м, %

Поверхня нагріву однієї секції F, м2

Fэкм2,экм2

типа М-140-АО,

радиатор секционный

 140 100 0,299 0,35

Кількість води, що циркулює в системі опалення


кг/год


Розрахункова щільність теплового потоку опалювальних приладів


Вт/м2

n=0.15, p=0.08 c=1.092


при витраті теплоносія 800 кг/год.


0С


Визначення загальної площі опалювальних приладів


м2


Визначення кількості обраних опалювальних приладів


,

Результати розрахунків по всім приміщенням наведені у таблиці 5.1.2


Таблиця 5.1.2

Назва приміщення

Теплова потужність

ΔQ, Вт

Кількість рециркуляційної води,

Gпр, кг/год

Щільність теплового потоку

qпр, Вт/м2

Загальна площа

опалювальних приладів

Fр, м2

Кількість опалювальних приладів

Nр, шт
Адміністративне 14699 1435 407 36 121
Склад 39513 3858 598 66 221
ВСЬОГО 54212 5293 1005 102 345

6. Визначення витрат на експлуатацію системи опалення


6.1 Визначення витрат на генерацію тепла, для опалення будівлі


У тих випадках, коли обстежувана будівля з виробничим режимом і автономним теплопостачанням, де ведеться регулювання температури в приміщеннях залежно від часу робочих змін, - відбувається зниження внутрішньої температури до чергової tчерг0С у неробочі години доби і на вихідні дні, річні витрати на опалення визначаються


, грн/рік (6.1)


де: 3,6 – число переводу Вт у кДж;

1,2 – коефіцієнт, що враховує втрати теплоти в зовнішніх теплопроводах;

ΔQ- розрахункова теплова потужність будинку, Вт;

tв – розрахункова температура повітря в приміщеннях будинку, 0С;

tз – розрахункова за опалювальний період температура зовнішнього повітря (табл. 10), 0С;

tср.оп – середня за опалювальний період температура зовнішнього повітря, 0С;

tчерг – чергова температура повітря в приміщенні в неробочий час (за звичай 8…120С);

nоп – тривалість опалювального періоду протягом року, год/рік;

nнр – неробочий час (сума годин простою виробничих приміщень і вихідних днів за опалювальний сезон), год/рік;

СТ – вартісна оцінка виробленої теплової енергії, грн/кДж,


, (6.2)


де: SТ =2,3 грн/кг – вартість одиниці об'єму або маси витрачуваного палива,;

ηген =0,85– ККД генератора теплоти,;

Qнр =41000 кДж/кг – нижня робоча теплота згоряння мазуту, кДж/кг або кДж/м3 ,.


6.1.1 Представлення результату розрахунків річних витрат на опалення


грн/рік

грн/кДж


6.2 Вибір теплогенератора


Теплогенератор, який забезпечує належну роботу системи теплопостачання, повинен мати достатній робочий діапазон за потужністю при майже незмінному ККД для випадків коли система споживає як мінімум теплової енергії, так і її максимум. Для покриття неврахованних чинників теплових втрат, обираємий теплогенератор повинен мати максимальну потужність, що розраховується як:


,кВт (6.3)


де: ΔQ- розрахункова теплова потужність будинку, Вт;

0,15 –відсотки від розрахункової потужності будинку на невраховані чинники підвищення цієї потужності у часи пікових навантажень.

Виходячи з вищенаведеної умови щодо величини максимальної потужності, номінальна потужність обираємого теплогенератора NТГ повинна відповідати умові:


, кВт (6.4)


Таким чином, обраний теплогенератор спроможний перекривати коливання споживаємої теплової потужності у інтервалі величин:


(6.5)


6.2.2 Представлення результатів вибору теплогенератора



Стаціонарні теплогенератори, що працюють на солярці, мазуті, метані чи розріженому газі, із високим ККД оснащені камерами згорання із нержавіючої стали із реверсійним пламенем, плоскотрубними теплообмінниками и статично и динамічно відбалансованими вентиляторами двухстороннього всмоктування. Електрична панель, по нормам ЕС, с терморегулятором Fan Limit ручного восстановления. Корпус виготовлений із складних панелей, помальованих епоксидною фарбою із ізоляційною прослойкою, що гарантирує звуко- и теплоізоляцію.


Таблиця 6.1 Технічні параметри теплогенератора SP60

Модель SP 60
Макс. тепловая потужність, Ккал/час 60000
Корисна потужність, кВт 63,30
Виробництво, куб. м/час 4300
Розхід солярки, кг/час 5,88
Розхід метана, куб. м /час 7,00
Використання електричної потужності, Ватт 1550
Електроживлення 230V, 50Hz
Довжина мм 600
Ширина, мм. 785
Висота, мм. 1844
Вага у незаправленому стані кг. 145
Діаметр повітровода, мм. 150

Рис.6.1 Схематичне зображення стаціонарного теплогенератора SP60


6.3 Розрахунок строку окупності впроваджених енергозберігаючих заходів


, рік (6.6)


де: ТТЕЦ – річні витрати на генерацію тепла, грн/рік;

К – капітальні вкладення на закупівлю і монтаж обладнання та матеріалів, які забезпечують ефективну експлуатацію системи теплозабезпечення, грн.


, (6.7)


де: SТГ= 26000 грн – вартість теплогенератора;

SОП – сумарна вартість всіх пристроїв опалення, грн;

SІЗ =288 грн – вартість теплоізоляційного матеріала.

0,65 – відсоток від вартості всього закупленого обладнання і матеріалів, який враховує вартість на проведення будівельно-монтажних робіт.


Список використаних джерел


ДБН В.2.6-31:2006 Теплова ізоляція будівель.

СНиП II-3-79* Строительная теплотехника.

СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика

Еремкин А.И., Королева Т.И. Тепловой режим зданий: Учебное пособие. – М.: Издательство АСВ, 2000. – 368 с.

Монастырев П.В. Технология устройства дополнительной теплозащиты стен жилых зданий: Учебное пособие. – М.: Издательство АСВ, 2002. – 160 с.

Чесанов Л.Г., Шапарь А.Г., Кораблева А.И., Чесанов В.Л. Внутренняя среда помещений: эколого-гигиенические аспекты. – Днепропетровск, 2001. – 164 с.

http//www.kroll/nk-generators/php