Учебное пособие 1986

2.3.Расчётные зависимости

Одной из составляющих теплового баланса здания, определяющих расход теплоты на отопление, являются потери теп-

лоты через ограждающие конструкции QСТ , Вт, рассчитываемые по формуле:

где R СТ – сопротивление теплопередаче стены, м2 С Вт .

Так как при утеплении стен коэффициент теплопередачи KСТ уменьшается, то снижаются потери теплоты. Величина

снижения теплопотерь QСТ , Вт, вычисляется по формуле:

Стоимость сэкономленной теплоты за год Sгодтепл , р.год , рассчитывается по формуле:

101

Срок окупаемости TОК , год, определяется по формуле:

где SТГОДЕПЛ , К УТ – см. формулы (2.5) и (2.6) соответственно.

2.4.Порядок работы

Произвести расчёт в следующей последовательности:

по формуле (2.2.) рассчитать два значения коэффициента теплопередачи стены («до» и «после» утепления); используя формулы (2.3), (2.4.), (2.5) определить стоимость теплоты, сэкономленной на отопление за год; определить зону влажности района строительства по [5, Приложение В];

определить условия эксплуатации ограждающей конструкции по [19], затем коэффициент теплопроводности материала, используя данные [19] и формулу (2.6);

102

по формулам (2.7) и (2.8) вычислить затраты на возведение утепления стены; по формуле (2.9) рассчитать срок окупаемости дополни-

тельного утепления стен.

Задача № 3 Определение оптимальных размеров здания

по минимуму теплопотерь

3.1.Задание

Для заданного объёма здания и некоторых геометрических параметров определить оптимальную этажность здания, обеспечивающую наименьшие теплопотери через наружные ограждающие конструкции.

3.2.Исходные данные

наружный объём здания V, м3; коэффициент остекления фасада здания f;

коэффициенты теплопередачи: стены kСТ, окна kОК, покрытия верхнего этажа kПОК, перекрытия подвала kЦОК,

Вт м2 С ;

высота этажа h, м; ширина здания А, м.

3.3.Расчётные зависимости

Средний коэффициент теплопередачи вертикальных ограждений k ВЕРТ , Вт м2 С , определяем по формуле:

где k СТ , k ОК , f – см. исходные данные.

Средний коэффициент теплопередачи горизонтальных ограждений kГОР , Вт м2 С , определяем по формуле:

103

k ГОР 1 k ПОК 2 k ЦОК , (3.2)

где ψ1, ψ2 – понижающие коэффициенты, равные соответственно

где Р – периметр здания, м; S – площадь здания в плане, м2; Н –

высота здания, м; kВЕРТ, kГОР – из формул (3.1) и (3.2).

Для вычисления геометрических параметров используемых в формуле (3.3) применяются следующие зависимости:

где N – количество этажей, шт.; В – длина здания, м; h, A – см. исходные данные.

3.4.Порядок работы

Для нескольких значений этажности (3, 5, 9, 12, 16 этажей) произвести расчёт по формулам (3.1) – (3.4) величины qОТ . Ре-

зультаты свести в таблицу (см. прил. 2).

По результатам расчётов построить график зависимости удельных теплопотерь здания от этажности. Выбрать из рассчитываемых вариантов здание с этажностью, соответствующей минимальным теплопотерям.

104

Задача № 4 Определение экономически выгодной толщины

теплоизоляции трубопровода тепловой сети

4.1.Задание

Для заданных значений диаметра трубопровода и температуры теплоносителя рассчитать экономически целесообразную толщину теплоизоляции с учётом капитальных и эксплуатационных затрат.

коэффициент теплоотдачи от поверхности трубопровода к

стоимость теплоты SТЕПЛ , р.ГДж ;

среднегодовая температура окружающей среды t 0 , °С.

4.3.Расчётные зависимости

Наружный диаметр изолированного трубопровода dИЗ ,

Термическое сопротивление теплопередаче трубопровода R, (м С)Вт, определяем по формуле:

где ЕН – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,12; рН – годовые амортизационные

отчисления от стоимости изоляции, равные 0,08; SТГОДЕПЛ – см. формулу (4.4); К – см. формулу (4.5).

4.4.Порядок работы

Задаёмся несколькими значениями толщины теплоизоляционного слоя δиз=0,05; 0,07; 0,08; 0,1; 0,12; 0,14 м. Проводим расчёт по формулам (4.1) – (4.8) для одного метра трубопровода. Результаты расчета сводим в таблицу (см. прил. 3).

По результатам таблицы (см. прил. 3) построить график зависимости приведенных годовых затрат П, р.год , от толщины теплоизоляции трубопровода, δиз, м.

Задача № 5 Обоснование экономической целесообразности

применения энергосберегающей светодиодной лампы освещения

5.1.Задание

Рассчитать срок окупаемости энергосберегающей светодиодной лампы освещения за счёт экономии электроэнергии по сравнению с лампой накаливания.

107

5.2.Исходные данные

потребляемая мощность лампы накаливания NH , Вт;

потребляемая мощность энергосберегающей светодиодной лампы NЭ = NH / 85 , Вт;

тариф на электрическую энергию SЭ.Э , р.кВт ч ;

среднее время работы освещения t, ч/сут;

стоимость лампы накаливания KH , р; стоимость энергосберегающей лампы KЭ , р.

5.3.Расчётные зависимости

Стоимость сэкономленной электроэнергии за один час работы освещения, SЧ , р.ч , рассчитывается по формуле:

где NH , NЭ , SЭ.Э – см. исходные данные.

Количество часов работы освещения, за которое окупит-

где N , t, SЭ.Э – см. исходные данные.

Годовая экономия ЭГОД , р., рассчитывается по формуле:

108

где Э НГОД , ЭЭГОД – годовые эксплуатационные затраты при ис-

пользовании лампы накаливания и энергосберегающей светодиодной лампы соответственно, рассчитанные по формуле (5.3).

Срок окупаемости TОК , лет, при среднесуточном времени работы освещения t , ч/сут., определяется по формуле:

Для заданных исходных данных рассчитать срок окупаемости энергосберегающей светодиодной лампы, используя формулы (5.1) – (5.5).

Задача № 6 Расчёт оплаты за отопление по показаниям

радиаторных распределителей теплоты

6.1.Задание

Рассчитать оплату за отопление для двух квартир в жилом доме, оборудованном радиаторными распределителями тепла.

6.2.Исходные данные

показания общедомового счётчика NСЧ , ГДжгод ; сумма показаний всех распределителей ЕОБЩ , ед.; стоимость тепловой энергии SТ ЕПЛ , р.ГДж ;

оплата за отопление по нормативу SНОРМ, р.(год м2 ) ; площадь квартир FКВ1 , м2 , FКВ2 ,м2;

109

сумма единиц потребления, зафиксированных распределителями теплоты квартир, ЕКВ1 , ед., ЕКВ1 , ед.; площадь квартир, по которым отсутствуют показатели распределителей FОТС , м2;

общая отапливаемая площадь FОБЩ , м2.

6.3.Расчётные зависимости

Сумма для распределения S, рубгод , рассчитывается по формуле:

где FОБЩ – общая отапливаемая площадь, м2; FОТС – площадь

квартир, по которым отсутствуют показатели распределителей, м2 .

110