Вопросы для самоподготовки
Что представляет собой экономичный дом (экодом)? Каковы его разновидности?
Сформулируйте основные предпосылки эффективного использования энергии на отопление жилых помещений.
Влияет ли термическое сопротивление наружных ограждающих конструкций на энергоэкономичность дома? Если да, то каким образом?
Имеет ли смысл разделять энергию на энергию высокого и низкого качества? Почему?
В чем заключается принцип аккумулирования тепловой и электрической энергии? Каким образом можно аккумулировать энергию?
Охарактеризуйте дом-коллектор. В чем заключаются его достоинства и недостатки?
Опишите дом-аккумулятор. Каковы его достоинства и недостатки?
Охарактеризуйте дом-термос. В чем заключаются его достоинства и недостатки?
Что представляет собой энергоэффективное оборудование? Приведите примеры такого оборудования.
Работа 4. Расчет расхода тепловой энергии на нужды зданий
Цель работы: определить годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий, а также на горячее водоснабжение.
Содержание отчета: краткие теоретические сведения, раскрывающие тему в соответствии с целью, порядок и результаты расчетов, анализ расчетов и выводы.
4.1. Общие положения
4.1.1. Основы нормирования топливно-энергетических ресурсов
Энергосбережение является одним из факторов повышения эффективности общественного производства и представляет собой планомерный процесс постоянной рационализации потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на основе внедрения достижений научно-технического прогресса и усиления режима экономии.
Разработка плана мероприятий (программы) по энергосбережению — важное направление формирования энергосберегающей политики субъекта хозяйствования, так как от того, насколько правильно определены реальные расходы ТЭР, зависит обоснованность устанавливаемых норм расхода топливно-энергетических ресурсов (предельных уровней потребления). Таким образом, основная задача нормирования расхода ТЭР — обеспечить применение в общественном производстве технически осуществимых и экономически обоснованных норм расхода топлива, тепловой и электрической энергии для рационального распределения энергоресурсов и наиболее эффективного их использования.
Топливно-энергетические ресурсы потребляются субъектами хозяйствования как на производственные (осуществление технологических процессов производства продукции или услуг), так и на вспомогательно-эксплуатационные нужды (отопление, вентиляцию, освещение, подачу воды, хозяйственно-бытовые, санитарно-гигиенические и прочие потребности по поддержанию производственной деятельности). Четкое знание реальных расходов ТЭР на вспомогательно-эксплуатационные нужды позволяет определять предельные уровни их использования, проводить мероприятия по снижению их необоснованно завышенного расходования.
4.1.2. Расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий
Расход тепловой энергии на обогрев зданий включает расход на отопление, вентиляцию, тепловые завесы:
Qоб = Qот + Qв + Qт.з. , (4.1)
где Qот, Qв, Qт.з. — годовой расход тепловой энергии на отопление зданий, вентиляцию, тепловые завесы соответственно, Гкал.
При отоплении зданий тепловая энергия расходуется на возмещение потерь через наружные ограждения и теплопотерь с инфильтрацией (проникание наружного воздуха через неплотности в конструкциях и периодически открываемые двери).
Годовой расход тепловой энергии на отопление зданий Qот (Гкал) определяется по формуле
Qот = qот · V · Т · 24 (tвн - tн.в) · 10-6, (4.2)
где qот — удельная тепловая отопительная характеристика здания (удельный расход тепла здания при разности наружной и внутренней температур в 1 °С), ккал/(ч · м3 · °С) (табл. 4.1); V — объем здания по наружному обмеру, м3; tвн — внутренняя температура помещения, °С (табл. 4.2); tн.в — средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С (табл. 4.3); Т — количество дней в отопительном периоде (табл. 4.3).
Таблица 4.1
Удельные тепловые характеристики зданий
Наименование здания |
Объем здания V по наружному обмеру, тыс. м3 |
Удельная тепловая характеристика, ккал/(м3 · ч · °С) |
|
для отопления, qот |
для вентиляции, qв |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
Малоэтажные жилые и общественные зда-ния, гостиницы, общежития |
До 0,3 0,5 0,8 1,0 |
0,75 0,65 0,55 0,50 |
Не учитывается — " — — " — — " — |
Многоэтажные жилые здания, гостиницы, общежития |
До 3 5 10 |
0,42 0,38 0,33 |
— " — — " — — " — |
Многоэтажные жи- лые здания, гости- ницы, общежития |
15 20 25 30 Свыше 30 |
0,31 0,29 0,28 0,27 0,26 |
— " — — " — — " — — " — — " — |
Бытовые и административно-вспомога-тельные помещения, административные здания |
0,5—1,0 1,0—2,0 До 5 10 15 Свыше 15 |
О,60—0,45 0,45—0,40 0,43 0,38 0,35 0,32 |
— " — — " — 0,086 0,08 0,07 0,06 |
Клубы |
До 5 10 |
0,37 0,33 |
0,25 0,25 |
Кинотеатры |
До 5 10 Свыше 10 |
0,37 0,32 0,30 |
0,43 0,39 0,38 |
Магазины |
10 |
0,33 |
0,08 |
Детские сады, ясли |
До 5 Свыше 5 |
0,42 0,37 |
0,11 0,10 |
Школы |
До 5 10 Свыше 10 |
0,39 0,35 0,33 |
0,09 0,08 0,07 |
Поликлиники, больницы |
До 5 10 |
0,40 0,36 |
0,29 0,28 |
Бани |
До 5 |
0,28 |
1,00 |
Прачечные |
До 5 |
0,38 |
0,80 |
Предприятия общественного питания (кухни, столовые) |
До 5 10 Свыше 10 |
0,35 0,33 0,30 |
0,70 0,65 0,60 |
Ремонтные мастерские |
От 5 до 10 |
0,6—0,51 |
0,2—0,5 |
Столярные мастерские |
До 5 |
0,45 |
0,45 |
|
|||
Окончание табл. 4.1 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
Гаражи |
До 2 3 5 Свыше 5 |
0,81 0,70 0,64 0,58 |
Не учитывается — " — 0,70 0,65 |
Таблица 4.2
Расчетная внутренняя температура воздуха в помещении
Вид здания |
Вид помещения |
Расчетная температура воздуха tвн, °C |
Жилые, общежития |
Жилые комнаты |
18 |
Кухня |
15 |
|
Вестибюль, общий коридор, лестничная клетка |
15 |
|
Детские дошкольные учреждения |
Групповые спальни |
21 |
Залы для музыкальных и гимнастических занятий |
19 |
|
Бассейн для обучения детей плаванию |
30 |
|
Школы и школы-интернаты |
Классные помещения, учебные кабинеты, лаборатории, актовый зал, клубная комната, кружковые помещения |
18 |
Спальные комнаты |
18 |
|
Профессионально-технические, средние специальные и высшие учебные заведения |
Любого назначения |
18 |
Кинотеатры |
Зрительные залы |
16 |
Клубы и театры |
Зрительные залы |
20 |
Сцена, карман |
22 |
|
Библиотеки и архивы |
Любого назначения |
18 |
Плавательные бассейны |
Залы ванн |
27 |
Залы для подготовительных занятий |
18 |
|
Спортивные сооружения |
Спортивные залы и крытые катки с местами для зрителей |
18 |
Спортивные залы без мест для зрителей |
15 |
|
Помещения для физкультурно-оздоровительных мероприятий |
18 |
|
Лечебные учреждения |
Палаты для больных гипотиреозом |
24 |
|
||
Окончание табл. 4.2. |
||
1 |
2 |
3 |
Лечебные учреждения |
Послеоперационные палаты, операционные залы, палаты интенсивной терапии, родовые боксы, наркозные барокамеры, палаты для ожоговых больных, палаты для детей, боксы, смотровые, перевязочные, процедурные |
22 |
Палаты для больных тиреотоксикозом |
15 |
|
Палаты для взрослых больных, помещения иглотерапии, палаты для туберкулезных больных |
20 |
|
Палаты для недоношенных грудных, новорожденных и травмированных детей |
25 |
|
Административные и бытовые здания
|
Управления, конструкторские бюро, общественные организации |
18 |
Вестибюли, гардеробы уличной одежды, курительные, уборные и умывальники при них |
16 |
|
Гардеробные для хранения всех видов одежды с неполным переодеванием |
18 |
|
Душевые |
25 |
|
Помещения для сушки спецодежды |
16—33 (по технологическим требованиям) |
|
Гардеробные при душевых, помещения личной гигиены женщин |
23 |
|
Отапливаемые переходы |
Не ниже чем на 6 °С расчетной температуры соединяемых помещений |
|
Магазины, торговые центры |
Залы торговли |
15 (не ниже 14) |
Примечание. Расчетная внутренняя температура воздуха в помещениях принята по СНБ 2.01.01-93.
Таблица 4.3
Климатические данные по областям Беларуси
Область |
Среднегодовая температура наружного воздуха tн.в, оС |
Средняя температура за отопительный период t,.n, °C |
Продолжительность отопительного периода Т, сут |
||
при tсут ≤ 8 °С |
при tсут≤ 10°С |
при tсут ≤ 8 °С |
при tсут ≤ 10 °С |
||
Брестская |
7,3 |
0,2 |
0,8 |
187 |
205 |
Гомельская |
6,2 |
-1,6 |
-0,8 |
194 |
212 |
Витебская |
5,1 |
-2,0 |
-1,4 |
207 |
222 |
Гродненская |
6,5 |
-0,5 |
0,4 |
194 |
213 |
Минская |
5,5 |
-1,6 |
-0,9 |
202 |
220 |
Могилевская |
5,4 |
-1,9 |
-1,2 |
204 |
221 |
Примечание. Продолжительность отопительного периода соответствует периоду года со среднесуточной температурой воздуха tсут ≤ 8 °С, а для больниц, школ и детских дошкольных учреждений tсут ≤ 10 °С (СНВ 2.01.01-93. Мн., 1994).
При внедрении
автоматического регулирования потребления
тепловой энергии системой отопления в
нерабочее время возможно снижение
температуры внутри помещения до t
.
Тогда годовой расход теплоэнергии на
отопление Qот
(Гкал)
рассчитывается по формуле
Qот = qот V [(Т—Твых) m (tвн—tн.в) + (24T—Tm) + (t —tн.в)] · 10-6, (4.3)
где Твых — сумма выходных и праздничных дней, приходящихся на отопительный период; m — число часов работы предприятия (организации, учреждения) в сутки; t — внутренняя температура воздуха в нерабочее время за отопительный период, °С.
Годовой расход тепловой энергии на вентиляцию Qв (Гкал) определяется следующим образом:
Qв = qв · V · (Т—Твых) · (tвн—tн.в) · nв · 10-6, (4.4)
где qв — удельная тепловая вентиляционная характеристика, ккал/ч · м3 · °С) (табл. 4.1); пв — среднее время работы системы вентиляции в течение суток, ч.