Тема12. Энергосбережение в зданиях и сооружениях
Цель: дать характеристику систем отопления зданий, рассмотреть источники потерь тепла в конструкций сооружений, осветить аспекты рационального использования энергии а бытовых целях.
Ключевые определения: теплоизоляция, система отопления, система водоснабжения, коэффициент теплопотери, дом низкого энергопотребления.
План занятия:
1.Тепловые потери в зданиях и сооружениях.
2.Теплоизоляция зданий и сооружений.
3.Рациональные системы отопления и использование энергии в бытовых целях.
1.Тепловые потери в зданиях и сооружениях.
Тепловые сети.
Различают три способа распространения тепла: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение.
Слайд2Теплопроводность количество тепла, передаваемое через единицу поверхности в единицу времени. Лучшими проводниками тепла являются металлы и худшими газы (окна с воздушной прослойкой– чем толще прослойка тем лучше теплоизоляционные свойства окон, топки изготавливают из металла).
Конвекция– это теплообмен между твердым телом и жидкостью (газом), происходящий при их соприкосновении.
Тепловое излучение –Все тела способны излучать энергию, которая поглощается другими телами и снова превращается в тепло.
Тепловая энергия в виде горячей воды или пара транспортируется от ТЭЦ или котельных к потребителям по специальным трубопроводам, которые называются тепловой сетью.
Используются стальные трубы покрытые теплоизоляцией. Чем длиннее трубы (больше радиус действия тепловых сетей), тем больше тепловые потери. Поэтому радиус ограничен 10 км.
По ходу теплоносителя устраиваются специальные камеры, колодцы (задвижки, вентили), увеличивающие теплопотери. Особенно велики теплопотери при открытой прокладке труб (так называемые "воздушные" тепловые сети), требуется большие расходы на теплоизоляцию. Плохая эксплуатация (открытые люки, поврежденная изоляция, влажность, сквозняки и т.д.) увеличивает теплопотери.
Вода нагревается в водогрейном котле ТЭЦ или котельной и насосом подается в тепловую сеть города. Температура горячей воды из централизованного теплоисточника колеблется от 90 до 200оС. От теплоносителя вода возвращается с расчетной температурой 70оС. При меньшей обратной температуре: а) из-за больших размеров нагревательных приборов у потребителей; б) кородируют трубы котлов.
Место подсоединения теплопотребителя к тепловой сети (ввод), называется тепловым пунктом.
Тепловая энергия контролируется по таким параметрам, как температура теплоносителя (обычно воды или пара), давление (особенно пара), расход теплоты и общее количество теплоты.
Основное количество теплоты транспортируется в холодное время года, Если путь теплоносителя к потребителю несколько километров, доля потерь теплоты может составлять 20…60%. Так, 90% аварийных отказов приходится на подающие трубопроводы и 10% - на обратные, из них большинство аварий происходит из-за наружной коррозии и из-за дефектов монтажа (преимущественно разрывов сварных швов).
Электрическая и тепловая энергия реализуется потребителям по тарифам, представляющим собой разновидность цен. Многие страны ввели отдельные тарифы на электроэнергию при пиковых нагрузках и в остальное время.
Существует два вида тарифов на энергию одноставочные и двухставочные.
При одноставочном тарифе плата за электроэнергию производится по цене за 1 кВт ч пропорционально количеству потребленной энергии. По одноставочным тарифам обычно производится расчет с бытовыми потребителями, с организациями, в ведении которых находится электрифицированный транспорт, государственными учреждениями и маломощными промышленными предприятиями.
Двухставочные тарифы состоят из основной ставки за 1 кВт мощности, участвующей в максимальной нагрузке энергосистемы, и дополнительной ставки за 1 кВт • ч потребленной энергии. Двухставочный тариф стимулирует потребителей к снижению нагрузки, в часы пик, и смещению ее на другие часы суток. В Беларуси ведется эксперимент по тарификации электроэнергии в зависимости от времени суток и дня недели, в 50 жилых домах в настоящее время уже устанавливаются специальные счетчики, позволяющие фиксировать расход электроэнергии в разное время суток, максимальный тариф будет установлен на период с 10 до 11 часов и с 20 до 21 часа, минимальный — ночью, в остальное время суток будет действовать нынешний тариф на электроэнергию