Задача 2.3

Кожному студенту для своєї спальної кімнати визначити до якого рівня знизиться температура при відключенні опалення у вечірній період пікового тарифу на електроенергію, який триває 4 години. Зовнішня температура (-20)˚С. Теплові втрати розрахувати, виходячи з фактичних розмірів стін, вікон та матеріалів будівлі. Прийняти що к моменту відключення електричного опалення (прийнятого в задачі) температура приміщення досягла значення 23˚С (використано натоп перед піковими годинами). Через скільки годин температура приміщення досягне мінімально допустимого рівня 18˚С?

3 Економія в системах вентиляції Задача 3.1

Річне теплове навантаження в будівлі складає 834278 кВт-год, вартістю близько 9177$. Тепловтрати через конструкцію будівлі складають 5,1 кВт/К (тобто необхідно 5,1 кВт теплоти на кожний 1К внутрішнього-зовнішнього перепаду температури) і тепловтрати за рахунок вентиляції складають 4,55 кВт/К.

Питання 1 - Яка кількість використаної енергії і затрати на рік на теплові втрати через конструкцію будівлі?

Питання 2 - Яка кількість використаної енергії і затрати на рік на теплові втрати через вентиляцію?

Питання 3 - Підведення свіжого повітря на даний момент 50%. Якщо воно скоротиться до 20%, який рівень енергозбереження і економії грошових коштів буде досягнутий.

Питання 4 - Що необхідно взяти до уваги при впровадженні такої системи?

Рішення

Питання 1

– Доля тепловтрат через конструкцію будівлі q=

Енерговикористання за рік

Q = 834278 кВт-год * 52,8% = 440499 кВт-год

Вартість витраченої енергії

Z = 9177 * 52,8% = 4845 $

Питання 2 -

Доля тепловтрат через вентиляцію

q = 4,55/(5,1 + 4,55)*100% = 47,2%

Енерговикористання за рік

Q = 834278 кВт-год * 47.2% = 393779 кВт-год

Вартість витраченої енергії

Z = 9177$ * 47.2% = 4332$

30

Питання 3-

Зниження потоку вхідного повітря

g = (50 – 20)/50 * 100% = 60%

Збережена енергія

ΔQ = 393779 кВт-год * 60% = 236267 кВт-год.

Економія грошових коштів

Z = 4332$ * 60% = 2599$

Питання 4 - Необхідно взяти до уваги:

• Вільне охолоджування в літній час.

• Концентрація С, СО₂ і інших забруднюючих речовин.

• Рівні вологості.

• Задача 3.2

• Розглядається будівля з тепловим навантаженням 722800 кВт-год на рік і витратами на неї 7950$. Тепловтрати через конструкцію будівлі складають 6,2 кВт/К і на вентиляцію 7,0 кВт/К. Основний циркуляційний вентилятор має постійну швидкість і споживає 63940 кВт-год електроенергії в рік вартістю 0,05$ за кВт-год.

Передбачається запровадить регулювання вентиляції за допомогою датчика СО₂, сигнал від якого поступає на перетворювач частоти, регулюючий швидкість обертання вентиляторів. Очікується, що впровадження такої системи дозволить досягти 60% зменшення подавання повітря, хоча в той же час виникає додаткові втрати: 1 кВт на інвертування і 100$ в рік на експлуатацію/ремонт цього перетворювача. При вартості інвертування і датчика СО₂ 7200$, розрахуйте період окупності інвестицій, чисту дисконтовану вартість і внутрішню норму прибутку, виходячи зі строку роботи 10 років. При розрахунку ЧДВ використовуйте ставку дисконтування 15%.

(Підказка: спочатку розрахуйте поточні теплові втрати через конструкцію будівлі і вентиляцію; потім розрахуйте економію теплоти у вентиляції при зниженні потоку на 60%; за допомогою формули Q = kV³. Розрахуйте економію електричної енергії у вентиляторі; прийнявши, що він працює 8760 годин на рік, розрахуйте паразитне навантаження інвертування).