6.3. Номограммы для оценки потерь энергии

Данные номограммы были разработаны в Новосибирскгосэнергoнадзоре [6.16]. Предназначены:

• для количественной оценки потерь тепла от выявленных в процессе обследования недостатков эксплуатации;

• для разработки и приближенной оценки эффективности энергосберегающих мероприятий.

Рис. 6.1. Номограмма для определения потерь тепла с утечками пара. При обнаружении утечки пара экспертно оценивается диаметр отверстия, и при фактическом (избыточном) давлении пара определяется величина потерь тепла.

Пример. Диаметр отверстия 2 мм, избыточное давление пара равно 3 кгс/см². Величина потерь тепла при этом определяется в последовательности (Р_иД_оQ) и составит 0,0062 Гкал/ч, за год при N = 8000 ч потери составят, примерно, 50 Гкал, что в денежном выражении, при тарифе 700 руб./Гкал, составит 35 тыс. руб./год.

Для оценки потерь тепла в денежной форме, тариф на тепловую энергию принят условно 700 руб./Гкал.

Рис. 6.2. Номограмма для определения потерь тепла со сбросом конденсата. При обнаружении в результате обследования сброса конденсата (невозврате его на источник тепла), выявляется количество сбрасываемого конденсата (например, по расходомеру пара) и избыточное давление пара после пароприемника. По количеству сбрасываемого конденсата G_к и избыточному давлению пара Р_и перед конденсатоотводчиком определяется величина потерь тепла.

Пример. Количество сбрасываемого конденсата составляет 0,5 т/ч; избыточное давление пара 1 кгс/см². Величина потерь тепла при этом определяется в последовательности (GРQ) и составляет 57 Гкал/тыс. ч. За время работы 50000 ч/год, потери составят 285 Гкал/год, или в денежном выражении, 199,5 тыс. руб./год.

Рис. 6.3. Номограмма для определения величины утечки сетевой воды и потерь тепла (при Т_в = 55 ^оС).

При обнаружении свищей (слива обратной сетевой воды в канализацию) и т.д. экспертно оценивается диаметр отверстия свища и давление сетевой воды в трубопроводе. По величине избыточного давления в трубопроводе Р_п и диаметру отверстия Д_о определяется величина утечки и потери тепла.

Пример. Давление воды в трубопроводе равно 3 ати; диаметр отверстия равен 5 мм. Величина потерь воды и тепла определяется в последовательности (Р_иД_оGQ) и составит, примерно, 130 т за 100 ч; потери тепла составят 6,5 Гкал/100 ч, что в денежном выражении составит 4,5 тыс. руб./100 ч.

Рис. 6.4. Номограмма для определения потерь тепла с инфильтрацией воздуха для жилых помещений (при Т_н = -9 ^оС).

При обнаружении в административных и жилых зданиях отсутствие остекления, открытых форточек, дверей и др., выявляется общая площадь светового проема и температура воздуха в помещении. По площади проема и температуре воздуха определяется величина потерь тепла.

Пример. Площадь проема равна 0,9 м²; температура воздуха составляет 18 ^оС. Величина потерь тепла определяется при этом в последовательности (FT_вQ) и составляет 8,9 Гкал/тыс.ч. При времени эксплуатации здания в таком состоянии, 5000 ч/год, потери тепла составят 44,5 Гкал/год, или, в денежном выражении, 31 тыс. руб./год.

Примечание. В случае использования подобных номограмм для условий территории с иной средней температурой наружного воздуха за отопительный период Т_н^ следует ввести коэффициент К = (t_вв – Т_н^)/(t_вв + 9), где t_вв – температура внутри отапливаемого помещения, ^оС.

Рис. 6.5. Номограмма для определения потерь тепла с инфильтрацией воздуха для производственных помещений (при Т_н = –9 ^оС).

При обнаружении в процессе обследования промышленного здания отсутствие остекления, незакрывающихся дверей и т.д., выявляется общая площадь проемов и температура внутреннего воздуха. По площади проема и температуре воздуха определяется величина потерь тепла.

Пример. Площадь проемов составляет 2 м²; температура воздуха равна 12 ^оС. Величина потерь тепла определяется при этом в последовательности (FT_вQ) и составляет 2∙19,5 = = 39 Гкал/тыс.ч. При времени эксплуатации здания в таком состоянии 5000 ч/год, потери тепла составят 195 Гкал/год, или, в денежном выражении, 136,5 тыс. руб./год.

Рис. 6.6. Номограмма для определения потерь тепла через одинарное остекление (при Т_н = –9,1 ^оС).

При обнаружении, во время обследования административных, жилых и промышленных зданий одинарного остекления, например, в результате разрушения даже одного переплета при двойном остеклении, определяется площадь всего светового проема и измеряется температура воздуха внутри помещения. По площади светового проема и температуре воздуха определяется величина потерь тепла.

Пример. Площадь проема составляет 8 м²; температура воздуха равна 16 ^оС.

Величина потерь тепла определяется, при этом, в последовательности (FT_вQ) и составляет 3,04 Гкал/год, в денежном выражении, более 2 тыс. руб./год.

Рис. 6.7. Номограмма для определения экономии тепла от внедрения тройного остекления (при Т_н = –9 ^оС).

Для оценки эффективности внедрения тройного остекления, используется прилагаемый график.

Пример. Площадь остекления 6 м²; температура воздуха внутри помещения 20 ^оС.

Величина возможной экономии определяется в последовательности (F_оT_вQ_э) и составит примерно, 0,57 Гкал/год, или, в денежном выражении, 400 руб./год.

Рис. 6.8. Номограмма для определения потребления условного топлива в зависимости от потребления тепла и электроэнергии.

На номограмме представлена зависимость потребления предприятием энергоресурсов (условного топлива) в зависимости от потребления тепла и электроэнергии.

Пример. Определить годовое потребление предприятием энергоресурсов (в пересчете на условное топливо) при годовом потреблении тепла в размере 14000 Гкал и годовом потреблении электроэнергии в размере 15000 МВт∙ч.

По номограмме в последовательности (QЭВ) получаем, примерно, 7000 т у. т./год.

Примечание. При составлении номограммы приняты следующие удельные расходы условного топлива: на выработку тепла 147 кг/Гкал; на выработке электроэнергии 330 г/кВт∙ч.

Разность температур поверхности изоляции

и окружающего воздуха, град

Рис. 6.9. Номограмма для приближенной оценки КПД тепловой изоляции.

На номограмме представлена зависимость КПД тепловой изоляции теплопроводов воздушной прокладки (наружной или внутренней) от разности температур между окружающим воздухом и поверхностью изоляции Δt и разности температур теплоносителя и окружающего воздуха ΔТ. По данным замера трех требуемых температур можно приближенно оценить КПД тепловой изоляции.

Пример. Температура окружающего воздуха 20 ^оС; температура поверхности изоляции 50 ^оС, температура теплоносителя 220 ^оС.

Тогда Δt = 50 – 20 = 30 ^оС; ΔТ = 220 – 20 = 200 ^оС. Решая в последовательности (ΔtΔТη), получаем 0,785. Условно принимается: при η_и от 0,85 до 0,89 состояние изоляции удовлетворительное; при η_и от 0,9 до 0,94 состояние изоляции хорошее; при η_и = 0,95 и более – состояние отличное.

Рис. 6.10. Номограмма для оценки приведенного термического сопротивления наружных стен зданий и сооружений.

На номограмме представлена зависимость приведенного термического сопротивления наружных стен зданий и сооружений от разности температур воздуха в помещении и поверхности стены в помещении Δt и разности температур поверхности стены в помещении и наружного воздуха ΔТ. По данным замера трех требуемых температур можно приближенно оценить величину приведенного термического сопротивления наружной стены.

Пример. Температура воздуха в помещении 17 ^оС; температура поверхности стен в помещении 12 ^оС; температура наружного воздуха –25 ^оС.

Решая в последовательности (ΔtΔТR_пр), получаем 1,11 (м²·ч∙^оС)/ккал. Минимальная нормативная величина R_пр (для условий города Новосибирска) определяется по следующим данным: расчетная температура воздуха в помещении 20 ^оС; расчетная температура поверхности стены 14 ^оС; расчетная температура наружного воздуха – 39 ^оС. Тогда R^мин = = 1,3 (м²∙ч∙^оС)/ккал, (Δt = 6 ^оС и ΔТ = 53 ^оС). Следовательно, приведенное термическое сопротивление примера меньше нормативного значения.

Рис. 6.11. Номограмма для определения «пережога» топлива котельной при снижении КПД на 1 %. На графике представлена зависимость перерасхода «пережога» условного топлива котельной от величины установленной тепловой мощности и числа часов ее использования в году, при уменьшении КПД котельной всего на 1 %.

Рис. 6.12. Номограмма для определения перерасхода топлива при электрическом отоплении. На номограмме представлена зависимость перерасхода энергоресурсов (условного топлива) от расчетной тепловой нагрузки системы отопления и расчетной температуры воздуха в отапливаемом помещении при использовании электроэнергии для отопления зданий и сооружений.

Пример. Определить величину перерасхода топлива при использовании электроэнергии для отопления здания с расчетными параметрами: тепловая нагрузка на отопление 0,6 Гкал/ч; температура воздуха в помещении 16 ^оС.

По номограмме в последовательности (Q_рТ_вΔB) получаем примерно 300 т у. т. за отопительный сезон.

Рис. 6.13. Номограмма для определения относительной тепловой мощности системы отопления при переводе с пара на воду (при Т_в = 16 ^оС).

На графике представлена зависимость изменения тепловой мощности системы отопления при переводе ее с пара на воду.

Пример. Определить изменение тепловой мощности системы отопления здания при переводе ее с пара на воду с расчетной температурой прямой воды 110 ^оС, принимая во внимание, что система была запроектирована на пар с давлением 0,3 ати (избыточное).

По графику в последовательности (Т_пР_п Q_от) получаем Q_от = 0,815. Следовательно, для обеспечения заданной тепловой мощности системы отопления следует, например, увеличить поверхности нагревательных приборов на 18,5 %.

Рис. 6.14. Номограмма для оценки удельного расхода топлива на выработку тепла. На номограмме представлена зависимость удельного расхода топлива от коэффициента полезного действия источника тепла.

Номограмма предназначена для приближенной оценки удельного расхода топлива на выработку тепла, или оценки КПД источника при известном удельном расходе данного вида топлива.

Пример 1. Определить удельный расход газа на выработку тепла при КПД котельной, равном 0,85. По номограмме, решая в последовательности (η_илиния Гb_г), получаем примерно 145 м³/Гкал.

Пример 2. Определить КПД котельной, если известно, что удельный расход мазута составляет 150 кг/Гкал.

Решая в последовательности (b_млиния Мη_и), получаем 0,7.

Примечание. При подготовке номограммы приняты следующие теплотворные способности по видам топлива: уголь – 7000 ккал/кг у. т.; газ – 8100 ккал/м³; мазут – 9500 ккал/кг; дизельное топливо (котельно-печное) – 9900 ккал/кг.

Рис. 6.15. Номограмма, представляющая примерную зависимость теплового потока окна (при двойном остеклении) от Т_н.

На номограмме представлена приближенная зависимость величины теплового потока через оконный проем (при двойном остеклении) от температуры наружного воздуха. Номограмма предназначена для приближенной оценки величины теплового потока через обычный оконный проем (с двойным остеклением).

Пример. Определить величину теплового потока при температуре наружного воздуха, равной – 30 ^оС.

По номограмме, решая в последовательности (Т_нграфикq_о), получаем примерно 87 ккал/м²∙ч).

Рис. 6.16. Номограмма, представляющая примерную зависимость температуры утепленного и неутепленного стекла окна (при двойном остеклении) от температуры наружного воздуха.

На номограмме представлена приближенная зависимость температур на внутренней поверхности стекол утепленного и неутепленного оконных проемов (при коэффициенте эффективности утепления К_эффек = q_неут/q_утепл = 3) в зависимости от температуры наружного воздуха. Номограмма предназначена для сравнительной оценки температур поверхности остекления и оценки эффективности утепления оконного проема.

Рис. 6.17. Номограмма, представляющая примерную зависимость ожидаемого снижения нагрузки на отопление за счет утепления оконных проемов от их относительной площади.

На номограмме представлена приближенная зависимость ожидаемого снижения нагрузки на отопление здания, за счет утепления оконных проемов (при коэффициенте эффективности утепления К_эффек = 3) в зависимости от относительной площади остекления наружных ограждающих конструкций. Номограмма предназначена для приближенной оценки уменьшения тепловой нагрузки на отопление здания, уменьшение годового потребления тепла и т. д.

Пример. Определить ожидаемое уменьшение тепловой нагрузки на отопление (при F_окон/F_общей = 0,35).

По номограмме, решая в последовательности (F_окон/F_общейграфик%), получаем примерно 41 %.

Рис. 6.18. Номограмма для определения годового потребления тепла на отопление здания.

На графике представлено нормативное годовое потребление тепла на отопление (при средней температуре отопительного периода равной –9,1 ^оС и продолжительности 227 сут.) в зависимости от расчетной нагрузки и температуры воздуха в отапливаемых помещениях.

Пример. Требуется определить нормативное потребление тепла при расчетной нагрузке на отопление, равной 0,7 Гкал/ч; расчетной температуре воздуха в помещении 18 ^оС.

Решая в последовательности (Q_о^рt_в Q_год), получаем 1800 Гкал/год.

Рис. 6.19. Номограмма для расчета качественного регулирования отпуска тепла.

На рисунке представлены расчетные графики качественного регулирования отпуска (потребления) тепла в зависимости от температуры наружного воздуха, для трех значений расчетной температуры воздуха в помещении (20, 18 и 16 ^оС). Номограмма предназначена для сравнительной оценки фактических и расчетных температур сетевой воды в системах теплопотребления.

Рис. 6.20. Номограмма, представляющая примерные удельные отопительные характеристики жилых зданий (по требованиям СНиП).

На графике представлены примерные зависимости удельных отопительных характеристик жилых зданий от объема по наружному обмеру для разных периодов строительства (требований НТД соответствующих периодов).

Из данных графиков видно, что для зданий с V_н = 20000 м³ удельные характеристики составляют: до 1958 г. – 0,28 ккал/(м³∙ч∙^оС); с 1995 г. – 0,18 ккал/(м³∙ч∙^оС); с 1998 г. – 0,17 ккал/(м³∙ч∙^оС); с 2000 г. – 0,13 ккал/(м³∙ч∙^оС).

Графики предназначены для приближенной оценки соответствия проектируемых и реконструируемых жилых зданий требованиям действующих НТД.

Рис. 6.21. Номограмма, представляющая примерные удельные отопительные характеристики общественных зданий (по последним требованиям СНиП).

На графике представлены примерные зависимости удельных отопительных характеристик общественных зданий от объема по наружному обмеру для разных периодов строительства (требований НТД соответствующих периодов).

Из данных графиков видно, что для зданий с V_н = 20000 м³ удельные характеристики составляют: до 1958 г. – 0,28 ккал/(м³∙ч∙^оС); с 1995 г. – 0,22 ккал/(м³∙ч∙^оС); с 1998 г. – 0,21 ккал/(м³∙ч∙^оС); с 2000 г. – 0,18 ккал/(м³∙ч∙^оС).

Графики предназначены для приближенной оценки соответствия проектируемых и реконструируемых общественных зданий требованиям НТД.

Рис. 6.22. Номограмма тепловой мощности парового котла (при температуре питательной воды 104 ^оС).

На графике представлена зависимость тепловой мощности парового котла от производительности и давления пара.

Пример. Определить тепловую мощность котла при: паропроизводительности 15 т/ч; давлении 25 кгс/см².

Решая в последовательности (Dлиния 25Q), получаем = 8,4 Гкал/ч.