МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УО «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИЕРСИТЕТ»

Кафедра

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА

По дисцилине: Основы энергосбережения

Студентка УЭФ

РЭГ-2,2-й курс Е.В. Апанасевич

Проверил В.В. Паневчик

МИНСК 2013

Содержание

1. Задача № 1………………………………………………………………….3

1.1Решение задачи………………………………………………………….4

1.2Ответы на вопросы по самоподготовке…………………………….…5

2. Задача № 2…………………………………………………………………10

2.1 Решение задачи…………………………………………………………11

3. Задача №3…………………………………………………………………..12

3.1 Решение задачи………………………………...………………………13

3.2 Ответы на вопросы………………………………...…………………..14

Задача №1

Тема: Подбор нагревательного оборудования на отопление жилого дома

Рассчитать расход теплоты на отопление дома, выбрать нужное число секций радиатора (площадь поверхности одной секции – 0,25 м²)

Количество квартир n₁=1, количество этажей n₂=1, площадь дома А=50 м² , высота дома В=3 м, количество комнат в квартирах n₃=2, температура горячей воды в радиаторе t₁=+90 °С, коэффициент теплопередачи К=4 Вт/( м²*°С), температура воздуха в квартирах t₂=+18 °С, отопительная характеристика здания α_от=1,2 , температура снаружи t₃=-30 °С.

1.1 Решение задачи

1. Найдем объем здания по наружному обмеру V (м³):

V= А*В =50*3=150 м³.

2. Исходя из того, что α_от =1,2 , t₃= -30 °С, а 1 Вт =3,6 кДж/ч, то расход теплоты на отопление равен:

Q_от = α_от*V(t₂- t₃) =1,2*150(18-(-30))=8640 кДж/ч.

3. Рассчитываем площадь поверхности нагрева F радиатора:

F= = = 8,33 м².

4. Общее число секций N радиатора (площадь поверхности одной секции – 0,25 м²) составит:

N= 33 шт.

5. Число отапливаемых помещений равно 1*2 = 2. В каждом из них нужно установить в среднем по 17 секции радиатора (33/2).

Ответ:

Расход теплоты на отопление дома Q_от=8640 кДж/ч, число секций радиатора N=17 шт.

2. Ответы на вопросы

1. Что представляет собой экономичный дом (экодом)? Каковы его разновидности?

Ответ: Под понятием «экодом» понимают минимальное потребление энергии и эффективное ее использование внутри дома. Сама конструкция дома должна способствовать эффективному накоплению и использованию энергии. В идеале это абсолютно автономное строение со своим водо- и энергоснабжением, позволяющее не только организовать полную переработку и утилизацию бытовых отходов, но и не наносящее ущерба экологии окружающей среды. Следуя существующим концепциям, экодом должен строиться из возобновляемых экологически чистых материалов, обеспечивающих эффективную теплоизоляцию и в то же время естественный воздухообмен и вентиляцию. «Экодом» объединяет в себе дом-коллектор, дом-аккумулятор и дом-термос.

2. Сформулируйте основные предпосылки эффективного использования энергии на отопление жилых помещений.

Ответ: Основной предпосылкой эффективного использования энергии на отопление жилых помещений является термическое сопротивление.

2. Влияет ли термическое сопротивление наружных ограждающих конструкций на энергоэкономичность дома? Если да, то как?

Ответ: Энергосбережение определяется высоким термическим сопротивлением наружных ограждающих конструкций и влияет на энергоэкономичность дома. Термическое сопротивление стен (R) должно быть не менее 6 м²К/Вт. Если же построить дом с термическим сопротивлением (R) не менее 10 м²К/Вт, то создаются предпосылки отопления дома от работы обычных бытовых приборов, лампочек освещения и тепла находящихся в нем людей.

Термическое сопротивление R, метр кв.* град.С/Ватт  R=δ/λ где δ– толщина слоя материала, метры. 

λ – теплопроводность материала стены.

Характеристика слоя материала в конкретной ограждающей конструкции.  Чем толще слой, тем выше его термическое сопротивление (теплее стена).  Для стены с утеплителем или несколькими слоями утеплителя считается общее термическое сопротивление - сумма сопротивлений слоёв:  Rобщ=R1+R2+…+Rn  где R1 , R2, … Rn – термическое сопротивление каждого слоя. 

3. Имеет ли смысл разделять энергию на энергию высокого и низкого качества? Почему?

Ответ: Разделять энергию на энергию высокого и низкого имеет смысл. Электрическая энергия в стабильной сети 220 В, 50 Гц – это энергия высокого качества. Ее целесообразно использовать там, где без нее невозможно обойтись ( холодильник, компьютер, телевизор и т.д). Тепловая энергия – это энергия низкого качества. Ее рационально использовать на нужды отопления и горячего водоснабжения, а также для приготовления пищи. Совершенно нерационально использовать электричество для отопления. При получении электрической энергии на тепловых станциях КПД по электричеству составляет около 30%. Автономные дизель-генераторы также имеют КПД 30%. Поэтому сжигать органическое топливо для выработки электрической энергии, которая будет использоваться на отопление неразумно.

4. В чем заключается принцип аккумулирования тепловой и электрической энергии? Каким образом можно аккумулировать энергию?

Ответ: Аккумулирование энергии (тепловой, электрической) – серьезный фактор экономии энергии в автономном доме. Оно позволяет перераспределять получение и потреблении энергии по времени. Например, днем греет Солнце, а максимальная нагрузка на отопление – ночью (суточное аккумулирование), или летом ощущается избыток солнечного тепла, а зимой – недостаток (сезонное аккумулирование). Аккумулирование позволяет маленькими порциями накапливать энергию, а большими – отдавать.

6. Охарактеризуйте дом-коллектор. В чем заключаются его достоинства и недостатки?

Ответ: Архитектура дома-коллектора способствует максимальному проникновению солнечных лучей внутрь дома в отопительный период и минимальному – в жаркое время года. В зонах дневного пребывания предполагается свободный доступ солнечного света, а спальни и подсобные помещения располагаются в теневой стороне дома. Коридоры, туалеты, ванные комнаты освещаются солнечным светом через колодцы-световоды с крыши. Кроме того, дом имеет солнечные коллекторы — это устройство для сбора тепловой энергии Солнца (гелиоустановка), переносимой видимым светом и ближниминфракрасным излучением. В отличие от солнечных батарей, производящих непосредственно электричество, солнечный коллектор производит нагрев материала-теплоносителя.

Обычно применяются для нужд горячего водоснабжения и отопления помещений, для нагрева воды в целях горячего водоснабжения. Но имеются также и недостатки, т.к. далеко не во всех широтах солнце дает полную энергонезависимость. Полная энергонезависимость возможна, но это будет очень дорого. Это еще один минус.

7. Опишите дом-аккумулятор. Каковы его достоинства и недостатки?

Ответ: Дом- аккумулятор характеризуется наличием большого пространства для поглощения тепла. Там накапливается, не вызывая перегрева в доме, избыток тепла, который при необходимости расходуется.

8. Охарактеризуйте дом-термос. В чем заключаются его достоинства и недостатки?

Ответ: Конструкция Дома-термоса сохраняет тепло с минимальными потерями. Снаружи дом оборудован вакуумными изоляционными плитами. В результате возникает примерно такой же эффект, как в термосе: температура внутри здания сохраняется независимо от условий снаружи. Такое передовое покрытие гораздо эффективнее современных теплоизолирующих материалов, в том числе и в плане экономии пространства (стены становятся тоньше в 20 раз).

9. Что представляет собой энергоэффективное оборудование? Приведите примеры такого оборудования.

Ответ: Энергоэффективное оборудование – оборудование, позволяющее экономить электроэнергию в доме. Например энергоэффективные лампы. Их можно использовать везде, где необходимо более длительное время их работы при включении, например, в гостиной, детских комнатах, кухне, в ванной комнате. По сравнению с лампами накаливания они имеют в 5-6 раз большую светоотдачу и в 10 раз больший срок службы. Очень частое включение сокращает их срок службы. Использованные энергосберегающие лампы нельзя выбрасывать в контейнеры с бытовыми отходами, они должны утилизироваться отдельно.