Учебное пособие 1986

Оплата за отопление отдельный квартиры Sкв , р./год, рассчитывается по формуле:

где FКВ – площадь квартиры, м2; ЕКВ – сумма единиц потребления, зафиксированных распределителями теплоты квартиры, ед; SРУД , SНУД – см. формулы (6.3), (6.4).

6.4.Порядок работы

Используя формулы (6.1) – (6.5) рассчитать оплату за отопление с учётом показаний радиаторных распределителей для двух квартир.

Задача № 7 Расчёт экономии электроэнергии при установке

частотно-регулируемого привода в системе водоснабжения

7.1.Задание

Рассчитать предполагаемую экономию электрической энергии при установке частотно-регулируемого привода (ЧРП) у насосов системы водоснабжения, характеризующейся неравномерным водоразбором в течение суток.

стоимость электрической энергии SЭ.Э , р.кВт ч .

111

7.3.Расчётные зависимости

Количество оборотов электродвигателя насоса n определяет расход G, напор Н и потребляемую электрическую мощность Р. Эти величины связаны между собой соотношениями:

Численные значения вышеперечисленных величин, рассчитанные по формуле (7.1) приведены в прил. 4.

Относительная экономия электрической энергии при установке ЧРП, Э , %, рассчитывается по формуле:

Э 100 Рi ti ti , (7.2)

где Рi – относительная потребляемая мощность насоса, при

где NНАС – потребляемая электрическая мощность насоса, кВт; Э – относительная экономия энергии при установке ЧРП, %;

где Gi , ti – значение относительного расхода насоса и время

работы с таким расходом соответственно (см. рис. 7.1) Коэффициент суточной неравномерности водопотребле-

ния KСУТ определяется по формуле:

где GМАХ – максимальный расход за сутки, %; GСР.СУТ – см. формулу (7.3).

7.4.Порядок работы

На заданном графике подачи воды кривую заменить на ступенчатую гистограмму по среднему расходу за двухчасовые интервалы времени (рис. 7.1). Над «ступеньками» гистограммы написать цифры, соответствующие среднему расходу за каждый двухчасовой промежуток времени.

Рис. 7.1. График расхода холодной воды: 1 – кривая расхода воды в течение суток; 2 – ступенчатая гистограмма

Выполнить вычисления, используя формулы (7.1) – (7.5). По полученным результатам расчётов с различными исходными данными построить график, отражающий зависимость относительной экономии электрической энергии от коэффициента суточной неравномерности.

113

Задача № 8 Расчёт экономической целесообразности

установки электрического бойлера

8.1.Задание

Рассчитать себестоимость горячей воды при установке в квартире электрического ёмкостного водонагревателя (бойлера) и сделать вывод о целесообразности децентрализованного горячего водоснабжения (с установкой бойлера) в сравнении с централизованным горячем водоснабжением.

8.2.Исходные данные

тариф на горячую воду SГВ , р.м3 ;

тариф на электрическую энергию SЭЭ, р./ кВт ч ;

тариф на холодную воду SXВ ,

температура холодной воды tХВ, С ; температура горячей воды tГВ, С .

8.3.Расчетные зависимости

Количество теплоты, требуемое для нагрева воды, QГВ , кДжм3 , определяется по формуле:

где QГВ – см. формулу (8.1); SЭЭ – см. исходные данные. Стоимость горячей воды при нагреве электрическим бой-

лером ZГВ , р./ м3 , определяется по формуле:

где SXВ – см. исходные данные, р./ м3 .

8.4.Порядок работы

Провести расчёты по формулам (8.1) – (8.3). Полученное значение стоимости горячей воды ZГВ сравнить с тарифом на

горячую воду при централизованном теплоснабжении. Сделать вывод о целесообразности установки электрического бойлера.

По результатам расчёта всей группы построить график зависимости стоимости горячей воды ZГВ от разности температур

t ГВ t ХВ .

Задача № 9 Расчёт солнечных коллекторов

9.1.Задание

Рассчитать требуемую площадь солнечных коллекторов, предназначенных для нагрева горячей воды для заданного климатического района.

9.2.Исходные данные

район строительства;

расчётная температура холодной воды tХВ, С ; расчётная температура горячей воды tГВ, С ; расход воды на одного человека qГВ, л /(сутчел) ; количество человек m, чел.

115

9.3.Расчётные зависимости

Среднесуточная плотность потока солнечной радиации I, Втм2 , рассчитывается по формуле:

где Е – суммарная солнечная радиация, МДжм2 , приходящаяся на горизонтальную поверхность [12].

Перепад температур между средней температурой теплоносителя в коллекторе и температурой окружающей среды Т, °С, определяется по формуле:

T 0,5(t ХВ t ГВ ) tСР ,

где t ГВ , t ХВ – см. исходные данные; t СР

температуры наружного воздуха, °С [18].

КПД солнечного коллектора (зависит от диаметров, от температуры окружающей среды, величины солнечного потока) ориентировочно может быть рассчитан по формуле:

телем, зависит от пропускной способности стекла и поглощательной способности абсорбента). В расчёте принимаем

ηо=0,78, k1=3,56, k2=0,0146 – для плоских коллекторов, ηо=0,7, k1=1,33, k2=0,007 – для вакуумных коллекторов.

Расход теплоты на горячее водоснабжение за месяц QГВ ,

где m, qГВ – см. исходные данные; с – удельная теплоёмкость воды, кДж(кг С) .

Требуемая площадь солнечных коллекторов Ai , м2, рассчитывается для положительных значений η по формуле:

где Е, η, QГВ – см. формулы (9.1), (9.3), (9.4) соответственно. Расчётная площадь коллекторов АР , м2, определяется по

формуле:

где N Аi – сумма требуемых площадей солнечных коллекто-

i 1

ров для каждого месяца, м2; N – количество месяцев эффективной работы солнечных коллекторов; а – рекомендуемая доля солнечной энергии в подготовке воды для горячего водоснабжения (а = 0,5).

9.4.Порядок работы

Из справочника [12, табл. 3] выписать данные по суммарной солнечной радиации Е, МДж/м2 (по месяцам). В случае установки коллекторов под углом производится пересчёт в зависимости от ориентации и угла наклона.

Для рассматриваемого города выписать среднемесячные температуры наружного воздуха, tСР , °С [18, табл. 5].

Произвести вычисления по формулам (9.1) – (9.5), результаты занести в таблицу (см. прил. 5).

На основе полученных вычислений определить расчётную площадь для двух типов коллекторов по формуле (9.6).

117

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Пособие позволяет сформировать и систематизировать базы знаний об организационных, управленческих, технических, технологических и экономических мерах, направленных на эффективное использование энергетических ресурсов в городском хозяйстве. Приведённые данные дают возможность организации и ведению работ с рациональным использованием энергетических ресурсов при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

Пособие способствует освоению основ энергоаудита; состава и правил составления энергетических паспортов зданий; основных направлений экономии энергии при выработке и транспортировке теплоты; причин и методов устранения перерасхода энергии на отопление, вентиляцию, горячее и холодное водоснабжение зданий; современных методов организации, контроля и учёта потребления энергоресурсов; современной практики использования возобновляемых источников энергии и вторичных энергоресурсов.

Задачи, решаемые в ходе изучения дисциплины, напрямую связаны с реализацией положений закона РФ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» № 261-ФЗ от 23.11.2009 г.

118

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.European renewable energy council, Energy revolution, January 2007. Режим доступа: https://venturebeat.com/wpcontent/uploads/2008/10/energyrevolutionreport.pdf. - Загл. с экрана.

2.Task 37: Energy from Biogas [Электронный ресурс] :

–http://task37.ieabioenergy.com/- Загл. с экрана.

3.Аудит характеристик ветрогенераторов с применением CFD-моделирования на суперкомпьютере (рус.) / Ю.В. Кожухов, А.А. Лебедев, А.М. Данилишин, Э.В. Давлетгареев // CAD/CAM/CAE Observer : журнал. — 2016. — № 7

(107). — С. 81-87.

4.Дмитриева, В.Ф. Основы физики: учеб. Пособие / Дмитриева В.Ф., Прокофьев В.Л. – М.: Высшая школа, 2001. – 527 с.

5.Игошев, Б.М. История технических инноваций [Электронный ресурс]: учебное пособие / Б.М. Игошев, А.П. Усольцев. – ФЛИНТА, 2013. - 352 с.

6.Использование теплонасосных установок для создания энергоэффективных малоотходных технологий в коммунальной инфраструктуре городского округа в г. Воронеж / Исанова А.В., Чуйков А.М., Лукьяненко В.И. // Комплексные проблемы техносферной безопасности – Воронеж,

2014. – С. 143-148.

7.Комплект приборов для энергоаудита [Электронный ресурс] : – Режим доступа: http://www.geo-ndt.ru/pribor- 1932-komplekt-priborov-dlya-energoaydita-ndt-energoayditor- standart.htm - Загл. с экрана.

8.Лукьяненко, А.В. Оптимальные температуры конденсации рабочего вещества в теплонасосной системе теплоснабжения при последовательном соединении конденсаторов тепловых насосов [Текст] / А.В. Лукьяненко // Научный вестник «Строительство и архитектура». –2010. – Выпуск 1 (17). – С. 59 – 71.

119

9.Лукьяненко, А.В. Оптимизация топливных затрат системы тепловых насосов с нестандартизированными элементами конструкции [Текст] / А.В. Лукьяненко, А.П. Бырдин // Вестник ВГТУ. – 2010. – Т 6, №4. – С. 172 – 174.

10.Люминесцентные или светодиодные лампы, что лучше для экодома? [Электронный ресурс]: – http://realproducts.ru/lyuminescentnye-ili-svetodiodnye-lam/ –

Загл. с экрана.

11.Молекулярная физика и термодинамика в вопросах

изадачах / Г.А. Миронова [и др.]. – СПб.: Лань, 2012. –

473 с.

12.Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Часть 1–6, вып. 1–34. – СПб: Гидрометеоиздат, 1989–1998. – 112 с.

13.Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ: [федер. Закон: принят Гос. Думай 23.11.2009 № 261-ФЗ]. – Российская газета. – 2009. –

№ 5050.

14.Особенности проектирования энергоэффективных общественных зданий сферической формы / Исанова А.В., Вдовина А.В. // Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации сборник статей победителей IV Международной научнопрактической конференции. – Пенза, 2017 г. – С. 166-168.

15.Постановление Правительства РФ от 3 сентября 2010 г. N 681 "Об утверждении Правил обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств, электрических ламп, ненадлежащие сбор, накопление, использование, обезвреживание, транспортирование

иразмещение которых может повлечь причинение вреда жизни, здоровью граждан, вреда животным, растениям и окружающей среде" (с изменениями и дополнениями): [по состоянию на 13 сентября 2013 г.]. – «Российская газета» от 10.09.2010 г. – № 37, ст. 4895.

120