Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Энергоэффективность объектов строительства. Курс лекций по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство»
.pdf
Составление энергетического паспорта
и разработка технического отчета
Энергетический паспорт, составленный по результатам энергетического
обследования, должен содержать информацию:
1)
об оснащенности приборами учета используемых энергетических ре-
сурсов;
2)
об объеме используемых энергетических ресурсов и о его изменении;
3)
о показателях энергетической эффективности;
4)
о величине потерь переданных энергетических ресурсов (для органи-
заций, осуществляющих передачу энергетических ресурсов);
5)
о потенциале энергосбережения, в том числе об оценке возможной
экономии энергетических ресурсов в натуральном выражении;
6)
о перечне мероприятий по энергосбережению и повышению энерге-
тической эффективности и их стоимостной оценке.
По результатам обследования составляется отчёт, который содержит
следующую информацию:
краткое описание действующего теплового хозяйства предприятия;
перечень и технические характеристики энергооборудования;
методику проведения испытаний и измерений;
характеристику действующих систем производства с указанием энерго-
затратных узлов;
рекомендации по устранению энергозатрат;
результаты расчётов по экономии энергоресурсов;
анализ договорных условий на теплоснабжение;
анализ состояния коммерческого и технического учета;
анализ режима работы системы теплоснабжения;
оценку состояния теплопотребляющего оборудования, эффективности
работы элементов системы теплоснабжения;
анализ работы системы вентиляции для нужд отопления;
анализ распределения тепловых нагрузок в системах отопления, вентиля-
ции и ГВС;
оценку фактических и нормируемых показателей, сравнительный анализ
фактических режимов работы оборудования и нормативных показателей;
результаты необходимых замеров для определения текущих фактических
показателей теплопотребления;
анализ фактических и нормативных удельных расходов теплоносителя
для достижения комфортных температур (на 1м3 объёма);
выводы и предлагаемые мероприятия по рациональному использованию
тепловой энергии с оценкой их эффективности и объема затрат на их внедрение.
61
К формированию мероприятий по энергосбережению и повышению
энергетической эффективности приступают после проведения обследования систем отопления, теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования
здания.
На основании проведенного анализа результатов инструментального обследования и анализа энергопотребления находят потенциал энергосбережения, т.е. определяют основные направления снижения потребления энергоресурсов системами ТГВ. На рис. 5.1 представлены ос
новные виды потен-
циала энергосбережения:
Рис. 5.1. Виды потенциала энергосбережения
Мероприятия по реализации потенциала энергосбережения разрабатываются по следующим основным направлениям:
доведение показателей функционирования оборудования до норма-
тивного уровня;
внедрение новой энергосберегающей техники и технологий;
совершенствование техники учета, повышение точности коммерче-
ского и технического учета, потребляемых энергоресурсов;
совершенствование и актуализация нормативно-технической доку-
ментации, своевременное выявление и устранение причин нерационального
использования энергоресурсов.
При разработке мероприятий определяют:
техническую суть предлагаемого усовершенствования;
потенциал энергосбережения, т.е. потенциальную годовую экономию
энергоресурса как в натуральном, так и в денежном выражении;
состав оборудования, необходимого для реализации мероприятия, его
примерную стоимость, стоимость доставки и монтажа, стоимость проектных работ (если требуется);
экономический эффект предлагаемого мероприятия с учетом вышепе-
речисленного, а также с учетом затрат на эксплуатацию нового оборудования.
62
После проведенного технико-экономического анализа мероприятия
классифицируют по трем основным критериям:
1)
организационные (беззатратные) и низкозатратные;
2)
среднезатратные;
3)
высокозатратные.
К первому типу относят организационно-технические мероприятия, которые могут быть реализованы в ходе текущей эксплуатации здания. Такие
мероприятия имеют маленький срок окупаемости.
Ко второму типу относятся мероприятия, которые не требуют больших
капитальных вложений, реализация которых возможна в рамках проведения
текущего ремонта здания или при подготовке здания к эксплуатации в
осенне-зимний период. Мероприятия второго типа имеют срок окупаемости
от 1 до 3 лет.
Третий тип – мероприятия, которые имею
зуются за счет дополнительных инвестиций, а также в рамках проведения
капитального ремонта или реконструкции здания. Срок окупаемости высокозатратных мероприятий составляет 5 и более лет.
Ниже приводится ряд типовых мероприятий, направленных на энергосбережен
ие и повышение энергетической эффективности.
т высокую стоимость и реали-
Организационно-технические мероприятия:
назначение ответственных лиц за контроль расходов энергоресурсов
и реализацию мероприятий по энергосбережению;
контроль за соблюдением правил эксплуатации оборудования и теп-
лопотребляющих систем и отдельных установок;
соблюдение графиков включения и отключения систем вентиляции,
кондиционирования и тепловых завес;
включение кондиционера только в тех помещениях и в то время, когда
это необходимо;
исключение и перегрева, и переохлаждения воздуха в помещении;
проведение периодических энергетических обследований, разработка
новых и корректировка реализуемых энергосберегающих мероприятий;
ежемесячная проверка и при необходимости корректировка счетов,
выставляемых ресурсоснабжающей организацией за потребленные энергоресурсы;
разработка лимитов на потребление энергоресурсов;
составление руководств по эксплуатации, управлению и обслужива-
нию теплопотребляющих установок, а также их своевременная корректировка при изменении режима работы оборудования;
введение графиков включения и отключения систем вентиляции и
тепловых завес;
63
содержание в чистоте поверхностей нагрева отопительных приборов
и воздухонагревателей (воздухоохладителей);
поддержание в рабочем состоянии регуляторов, поверхностей тепло-
обменников и оборудования;
своевременная ликвидация утечек теплоносителя и хладагента;
блокировка вентилятора тепловых завес с устройствами открывания и
закрывания дверей;
установка и поддержание в рабочем состоянии доводчиков на дверях;
установка отражающих тепло экранов за отопительными приборами;
поддержание в тепловой изоляции магистралей системы отопления и
оборудования ИТП в целостном состоянии.
Реализация вышеуказанных мероприятий позволяет получить эконо-
мию потребляемых энергоресурсов в размере 5–10 %.
Среднезатратные мероприятия:
уплотнение оконных и дверных проемов;
применение блочных горелок;
теплоизоляция наружной поверхности котлов и теплопроводов;
применение частотного регулирования для электроприводов насосов
и вентиляторов;
установка и поддержание в рабочем состоянии узлов коммерческого
учета энергоресурсов;
замена устаревшего насосного и вентиляционного оборудования на
современное, имеющее высокие показатели энергоэффективности, при замене необходимо учитывать фактические условия работы оборудования;
уменьшение сопротивления трубопроводов системы отопления путем
устранения прямых и острых углов;
установка погодозависимой автоматики в ИТП;
восстановление гидравлического режима работы системы отопления
с учетом сложившихся тепловых нагрузок, приведение системы отопления
в проектное состояние;
устранение лишней запорной арматуры, замена запорной арматуры с
высоким гидравлическим сопротивлением на арматуру с низким гидравлическим сопротивлением;
установка балансировочных клапанов на стояках системы отопления;
замена изношенных участков трубопроводов;
реновация и промывка системы отопления химическими реагентами;
замена поврежденных участков воздуховодов (вмятины, трещины
и т.д.);
установка регулирующих устройств вытяжной вентиляции на рабо-
чих местах.
64
Внедрение среднезатратных мероприятий приводит к снижению по-
В
I
B
требления энергоресурсов на 10–15 %.
Высокозатратные мероприятия:
утепление ограждающих конструкций здания;
замена кожухотрубных теплообменников на пластинчатые;
замена окон на стеклопакеты в ПВХ-переплетах;
строительство собственного источника тепла или когенерационной
станции;
использование возобновляемых источников энергии;
замена трубопроводов тепловых сетей на предизолированные.
Мероприятия капитального характера снижают потребление энергоресурсов до 15 %.
Из вышеизложенного видно, что основные мероприятия, направленные
на энергосбережение и повышение энергоэффективности, относятся к беззатратным или имеют низкую стоимость реализации и могут быть реализованы в ходе текущей эксплуатации здания либо при проведении текущих
ремонтов теплопотребляющего и вентиляционного оборудования.
Необходимо дать техник
о-экономическую оценку реализации каждого
предлагаемого мероприятия. Для этого определяют следующие показатели:
срок жизни мероприятия – временной интервал, в течение которого до-
1)
стигается получение эффекта, как правило, это срок функционирования оборудования;
капитальные затраты I
2)
, которые включают все затраты на реализацию
0
мероприятия (стоимость проекта, оборудования и материалов, стоимость
монтажа и пусконаладочных работ, налоги, непредвиденные расходы);
экономию за год энергоресурса в натуральном выражении S;
3)
4)
стоимость единицы энергоресурса, тариф, Е;
5)
годовую экономию от реализации мероприятия В, руб., по формуле
SE
; (5.1)
простой срок окупаемости РВ, лет:
6)
РВ
чистый дисконтированный доход NPV:
7)
NPV B I
n – экономический срок службы мероприятия, лет;
где
0
; (5.2)
n
1(1 )
r
r
r – реальная процентная ставка,
65
, (5.3)
0
здесь
nr – номинальная процентная ставка (заемная ставка банка);
b – уровень инфляции;
индекс доходности ИД:
8)
r
nb
r
;
(5.4)
1
b
ИД ,
NPV
I
0
22
ab
. (5.5)
После расчета индекса доходности все мероприятия по энергосбережению ранжируются по прибыльности, на основании которой определяется
очередность реализации мероприятий (наиболее прибыльные мероприятия
реализуются в первую очередь) и составляется календарный план.
Нормирование потребления энергоресурсов
Нормирование расхода энергоресурсов является мерой планирования и
контроля максимально допустимых затрат на ТЭР для существующих условий эксплуатации зданий и единице продукции, выпускаемой промышленным предприятием.
Нормируются также расходы энергетических ресурсов при производстве тепловой и электрической энергии на источниках энергии, при распределении и транспортировке энергии до потребителей (потери энергии).
Нормы расхода тепло- и электроэнерги
ного топлива и
пр. определяют расчетную основу планирования потребления топливно-энергетических ресурсов и позволяют выявить резервы экономии.
Цель нормирования – применение при планировании производства продукции и оказания услуг технически и экономически обоснованных норм
расхода топливно-энергетических ресурсов, что позволяет рационально использ
вать энергоресурсы и выявлять в процессе эксплуатации и производства
о
непроизводительные затраты топлива, тепловой и электрической энергии.
Нормирование потребления энергоресурсов в зданиях
и сооружениях
и, воды, природного газа, мотор-
Нормы расходов тепловой энергии для зданий принимаются в соответствии с требованиями [3], инструкциями по эксплуатации оборудования, характеристиками технологических процессов. В нормативных документах
устанавливаются требования к тепловой защите зданий в целях экономии
теплоэнергии при обеспечении санитарно-гигиенических и оптимальных
параметров микроклимата помещений.
Тепловая энергия в зданиях потребляется в системах отопления, вентиляции, ко
ндиционирования
воздуха и горячего водоснабжения.
66
Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление зданий за
F
–
отопительный период на 1 м
3
1 м
объема здания,
г
q , кДж//(м
о
V
qQF
2
площади здания,
3
·С·сут), определяется по формулам:
г 3 г
оо
Fh
10 / ·ГСОП
г
q , кДж/(м
о
, (5.6)
2
·С·сут), и на
где
г
Q –
о
г 3 г
qQV
оо
Vh
расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопи-
10 / ·ГСОП
, (5.7)
тельного периода, МДж;
сумма площадей пола квартир или полезных площадей помеще-
–
F
h
ний здания, за исключением технических этажей и гаражей, м
3
V
h
ГСОП
отапливаемый объем здания, м
–
число градусо-суток отопительного периода.
;
Расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного
периода, МДж, находится по формуле
г
где
Q
пот
Q =[
о
общие тепловые потери здания через наружные ограждаю-
–
пот тп с
, (5.8)
]QQQ
щие конструкции, МДж;
бытовые теплопоступления в течение отопительного пери-
–
Q
тп
ода, МДж;
теплопоступления через окна и фонари за счет солнечного из-
–
Q
с
лучения в течение отопительного периода, МДж;
– коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой
инерции ограждающих конструкций (рекомендуемое значение
);
0,8
2
;
коэффициент эффективности авторегулирования подачи теп-
–
лоты в системах отопления;
коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотреб-
–
ление системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов, с дополнительными теплопотерями через за
радиаторные участки ограждений, повышенной температурой воздуха в угловых помещениях, теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения.
При проектировании зданий и инженерных систем теплоснабжения
удельный расход тепловой энергии на отопление здания должен быть
мень
ше ил
и равен нормируемому значению, которое зависит от назначения
здания и его этажности (нормы приводятся в [3]).
Соответствие удельного теплопотребления нормируемому значению
достигается выбором ограждающих конструкций здания с нужными теплозащитными свойствами, объемно-планировочных решений и ориентации
67
здания относительно сторон света, метода регулирования подачи теплоно-
L
L
сителя в систему отопления.
Расход теплоты на отопление и вентиляцию эксплуатируемых зданий
при наличии проектной документации принимается в соответствии с проектной расчетной тепловой нагрузкой, равной сумме расчетных нагрузок по
отоплению
р
Q , кВт или Гкал/ч, и вентиляции
о
р
Q , кВт или Гкал/ч.
в
Суммарное теплопотребление здания за любой период в этом случае
определяется по формуле
где
п
Q = [
о
р
t –
ср
t –
н
расчетная температура внутри отапливаемого здания,
в
средняя расчетная температура наружного воздуха за рассматриваемый период времени,
р
t –
расчетная температура наружного воздуха при работе систем
н
отопления и вентиляции,
n
– число часов работы системы отопления за рассматриваемый пе-
1
р
Q (
о
р
t –
в
ср
t ) /(
н
р
t –
в
р
t )]n
н
+[
1
С;
С;
р
Q (
в
р
t –
в
ср
t ) /(
н
р
t –
в
р
t )]n
н
2,
(5.9)
С;
риод;
n
– число часов работы системы вентиляции за рассматриваемый
2
период.
Проектная расчетная тепловая нагрузка по отоплению здания находится
из уравнения теплового баланса с учетом теплозащитных свойств ограждающих конструкций здания, расчетных температур, внутренних теплопоступлений и теплопоступлений извне.
Проектный расчетный расход теплоты, кВт или Гкал/ч, на нагрев воздуха в системах приточной вентиляции находится по формуле
р
р
р
р
t ), (5.10)
в
н
3
/с;
3
К) или ккал/(м
3
К);
С.
где
р
(
t –
в
р
–
в
–
c
V
р
t ) –
н
Q =
c (
в
t –
в
V
расчетный объемный расход наружного воздуха, м
объемная теплоемкость воздуха, кДж/(м
разность расчетных температур,
Расход воздуха находится из условия удаления избытков полной теплоты Δ
, избытков влаги Δ
Q
п
трации вредных веществ, интенсивность поступления которых составляет Δ
и снижения до предельно допустимой концен-
G
в
G
в.в
. Избытки явной теплоты определяются из уравнения теплового баланса поме-
щения, избытки влаги – из баланса влаги помещения. Интенсивность поступления вредных, взрыво- или пожароопасных веществ находится расчетным путем
или в результате прямых измерений концентрации.
68
Расход воздуха
L
L
L
L
L
L
теплоты Δ
Q
Q
, м3/с, необходимый для удаления избытков полной
п
:
п
ΔQLhh
Q
п
пммп
=
hh
уп
, (5.11)
где Δ
Q
количество полной избыточной теплоты, поступившей в по-
–
п
мещение в единицу времени, кВт;
объемный расход воздуха, удаляемого системой местной вен-
–
L
м
тиляции, м
плотность воздуха, кг/м
–
удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой
–
h
м
3
/с;
3
;
или рабочей зоны помещения системой местной вытяжной
вентиляции, кДж/кг;
удельная энтальпия воздуха, удаляемого за пределами обслу-
–
h
у
живаемой или рабочей зоны помещения системой общеобменной вытяжной вентиляции, кДж/кг.
Расход воздуха
в
, м3/с, необходимый для удаления избытков влаги,
п
определяется по формуле
ΔGLdd
вммп
=
dd
уп
где
ΔG
в
п
интенсивность поступления (избытки) влаги в помещение,
–
в
г/с;
влагосодержание воздуха, удаляемого из обслуживаемой или
–
d
м
рабочей зоны помещения системой местной вытяжной вентиляции, г/кг;
влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение систе-
–
d
п
мой общеобменной приточной вентиляции, г/кг;
влагосодержание воздуха, удаляемого за пределами обслужи-
–
d
у
ваемой или рабочей зоны помещения системой общеобменной вытяжной вентиляции, г/кг.
Расход воздуха
в.в
, м3/с, необходимый для снижения концентрации
п
вредных веществ ниже предельно допустимой:
, (5.12)
где
ΔG
в.в
ΔGLСС
в.в
=
п
расход каждого из вредных веществ, поступающих в помеще-
–
в.вмм п
СС
уп
, (5.13)
ние, мг/с;
69
концентрация вредного вещества в воздухе, удаляемом систе-
–
С
м
мой местной вентиляции из обслуживаемой или рабочей
3
;
С
зоны, мг/м
концентрация вредного вещества в воздухе, подаваемом в по-
–
п
мещение системой общеобменной приточной вентиляции,
3
С
мг/м
концентрация вредного вещества в воздухе, удаляемом из по-
–
у
;
мещения системой общеобменной вытяжной вентиляции за
пределами обслуживаемой или рабочей зоны, мг/м
3
.
Концентрация любого из вредных веществ в удаляемом воздухе должна
быть не выше предельно допустимой концентрации для данного вещества.
Концентрация вредного вещества в приточном воздухе принимается равной
30 % предельно допустимой концентрации.
Если в помещении имеет место расход воздуха на технологические нужды,
то он суммируется с расходом, вычисленным по формулам (8.6) – (8.8).
Максимальный из расходов приточного воздуха, вычисленных по за
симост
ям (8.6) – (8.8), сравнивается с расходом
, м3/с, обеспечивающим
L
н1
ви-
нормируемую кратность воздухообмена, или с нормируемыми расходами
воздуха
,
L
н3
, м3/с:
L
н2
= mV/3600, (5.14)
L
н1
=
F/3600, (5.15)
n
F
=
N/3600, (5.16)
n
N
где
V – объем помещения, м
L
н2
L
н3
3
;
m – нормируемая кратность воздухообмена, 1/ч;
F – площадь помещения, м
нормируемый расход приточного воздуха на 1 м
–
n
F
щения, м
3
/(м2·ч);
2
;
2
площади поме-
N – число людей (рабочих мест или единиц оборудования), находя-
щихся в помещении;
N
человека, м
вания, м
3
/(чел.·ч) (одно рабочее место или единицу оборудо-
3
/(чел.·ч)).
нормируемый удельный расход приточного воздуха на одного
–
n
При отсутствии проектных данных о максимальной тепловой нагрузке
зданий используют метод расчета теплопотерь зданий, норм расхода теплоты и топлива по укрупненным показателям. В этом случае расчет ведется
по удельным тепловым характеристикам на отопление
и вентиляцию
q
o
q
в
с учетом фактического объема зданий. Тепловые нагрузки зданий определяются умножением удельных тепловых характеристик на отапливаемый
объем здания по наружному обмеру и разность расчетных температур.
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]