5.6. Расчет экономического эффекта от мероприятия по использованию вторичных энергоресурсов при проектировании воздушно-тепловой завесы
Boпpocы использования вторичных энергоресурсов особо актуальны при разработке оптимальной схемы теплового режима проектируемого здания, а равно при разработке систем обеспечения микроклимата в существующих зданиях и сооружениях с использованием вторичных источников тепловой энергии.
В нашем случае необходимо реконструировать воздушно-тепловую завесу для транспортного проема с распашными воротами (3 м х 3 м) на первом этаже существующего 2-этажного производственного здания.
Действующая воздушно-тепловая завеса работает за счет подачи нагретого до 47°С воздуха от двух калориферов ВН3-11, забирающих для этих целей наружный воздух. Водяные калориферы расположены на полу первого этажа в помещении с внутренней температурой воздуха в холодный период 12°С.
На втором этаже расположен цех литья под давлением с избыточным выделением теплоты от технологического оборудования, которое локализуется местной вытяжной вентиляцией. Воздух, который удаляется из верхней зоны, уносит с собой избыточное тепло, которое можно использовать в качестве вторичных энергоресурсов.
Предлагаемая схема реконструирования выглядит следующим образом:
I вариант - рециркуляция подогретого воздуха t = 22 °С из верхней зоны второго этажа (со врезкой воздуховода 200 мм; l = 9,6 м) и подача его для дальнейшего подогревания до t = 47 С к одному калориферу ВН3-11с выпуском в воздушно-тепловую завесу;
II вариант - забор воздуха t = 12"С непосредственно из помещения первого этажа, подогрев его до t = 47°С в одной калориферной установке ВН3-11и выпуск в воздушно-тепловую завесу;
III вариант - (базовый) забор наружного воздуха t = -27°С, подогрев его двумя калориферами ВН3-11 и выпуск t = 47°С в воздушно-тепловую завесу.
Для определения размеров капитальных вложений по вариантам воспользуемся определением сметной стоимости необходимых затрат.
Определение затрат на теплоэнергию осуществляется в соответствии с характером воздухообмена в помещении и начинается с расчета потребного количества теплоты по каждому варианту.
1. Для первого варианта существующие условия предоставляют возможность использовать воздух, удаляемый местными отсосами, tуд = 22 °С;
L = Lуд, тогда по формуле (16):
Qуд1 = сL · (tуд - tн)=1,2 · 4266 · (22-(-27))= 69678 Вт,
где tн - температура подаваемого воздуха, по условиям расчета равная температуре наружного воздуха в холодный период tнар =-27 °С;
Qуд1 - количество тепла, уходящее вместе с удаляемым воздухом, Вт.
Таблица 15
|
Локальная смета № 2-1-1 |
|||||||||||||||
|
на первый вариант |
|||||||||||||||
|
Основание: |
|
Сметная стоимость |
6,890 |
тыс. грн. |
|
||||||||||
|
чертежи (спецификации ) № |
|
Сметная трудоемкость |
0,035 |
тыс. чел.-ч |
|
||||||||||
|
|
|
Сметная заработная плата |
0,462 |
тыс. грн. |
|
||||||||||
|
|
|
Средний разряд работ |
3,2 |
разряд |
|
||||||||||
|
Составлена в текущих ценах по состоянию на “25 декабря” 2009 г. |
|||||||||||||||
|
№ п/п |
Шифр и номер позиции норматива |
Наименование работ и затрат, единица измерения |
Коли- чество |
Стоимость единицы, грн. |
Общая стоимость, грн. |
Затраты труда рабочих, чел.-ч, |
|||||||||
|
всего |
эксплуата- ции машин |
всего |
заработ- ной платы |
эксплуата- ции машин |
не занятых обслужи- ванием машин |
||||||||||
|
заработ- ной платы |
в том чис- ле зара- ботной платы |
в том чис- ле зара- ботной платы |
обслуживающих машины |
||||||||||||
|
на единицу |
всего |
||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|||||
|
1 |
Е20-3-1 |
Прокладка воздуховодов из оцинкованной стали класса Н [нормальные] толщиной 0,5 мм, диаметром до 200 мм 100м2 |
0,0603 |
13562,30 |
59,81 |
818 |
202 |
4 |
261,80 |
16 |
|||||
|
3356,28 |
27,25 |
2 |
2,09 |
- |
|||||||||||
|
2 |
Е20-35-4 |
Установка калориферов массой до 0,4 т шт |
1 |
297,46 |
54,77 |
297 |
166 |
55 |
13,28 |
13 |
|||||
|
165,87 |
20,89 |
21 |
1,59 |
2 |
|||||||||||
|
3 |
С130-374 |
Калориферы пластинчатые стальные, марка ВН3-11 шт |
1 |
5436,72 |
- |
5437 |
- |
- |
- |
- |
|||||
|
-- |
- |
- |
- |
- |
|||||||||||
|
|
|
Итого прямые затраты по смете, грн. |
6550 |
368 |
59 |
|
29 |
||||||||
|
23 |
2 |
||||||||||||||
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
стоимость материалов, изделий и конструкций, грн. |
6126 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
всего заработная плата, грн. |
391 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Общепроизводственные расходы, грн. |
340 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
трудоемкость в общепроизводственных расходах, чел.-ч |
4 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата в общепроизводственных расходах, грн. |
71 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Прямые затраты строительных работ, грн. |
6550 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
стоимость материалов, изделий и конструкций, грн. |
6126 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата рабочих, не занятых обслуживанием машин, грн. |
368 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата в эксплуатации машин, грн. |
23 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Общепроизводственные расходы, грн. |
2181 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
трудоемкость в общепроизводственных расходах, чел.-ч |
4 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата в общепроизводственных расходах, грн. |
71 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Всего сметная стоимость строительных работ , грн. |
6890 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
сметная трудоемкость, чел.-ч |
35 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
сметная заработная плата, грн. |
462 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Всего по смете, грн. |
6890 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Сметная трудоемкость, чел.-ч |
35 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Сметная заработная плата, грн. |
462 |
|
|
|
|
||||||||
|
Локальная смета № 2-1-2 |
|||||||||||||||
|
на второй вариант |
|||||||||||||||
|
Основание: |
|
Сметная стоимость |
5,897 |
тыс. грн. |
|
||||||||||
|
чертежи (спецификации ) № |
|
Сметная трудоемкость |
0,017 |
тыс. чел.-ч |
|
||||||||||
|
|
|
Сметная заработная плата |
0,221 |
тыс. грн. |
|
||||||||||
|
|
|
Средний разряд работ |
3,0 |
разряд |
|
||||||||||
|
Составлена в текущих ценах по состоянию на “25 декабря” 2009 г. |
|||||||||||||||
|
№ п/п |
Шифр и номер позиции норматива |
Наименование работ и затрат, единица измерения |
Коли- чество |
Стоимость единицы, грн. |
Общая стоимость, грн. |
Затраты труда рабочих, чел.-ч, |
|||||||||
|
всего |
эксплуата- ции машин |
всего |
заработ- ной платы |
эксплуата- ции машин |
не занятых обслужи- ванием машин |
||||||||||
|
заработ- ной платы |
в том чис- ле зара- ботной платы |
в том чис- ле зара- ботной платы |
обслуживающих машины |
||||||||||||
|
на единицу |
всего |
||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|||||
|
1 |
Е20-35-4 |
Установка калориферов массой до 0,4 т шт |
1 |
297,46 |
54,77 |
297 |
166 |
55 |
13,28 |
13 |
|||||
|
165,87 |
20,89 |
21 |
1,59 |
2 |
|||||||||||
|
2 |
С130-374 |
Калориферы пластинчатые стальные, марка ВН3- 11 шт |
1 |
5436,72 |
- |
5437 |
- |
- |
- |
- |
|||||
|
-- |
- |
- |
- |
- |
|||||||||||
|
|
|
Итого прямые затраты по смете, грн. |
5734 |
166 |
55 |
|
13 |
||||||||
|
21 |
2 |
||||||||||||||
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
стоимость материалов, изделий и конструкций, грн. |
5513 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
всего заработная плата, грн. |
187 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Общепроизводственные расходы, грн. |
163 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
трудоемкость в общепроизводственных расходах, чел.-ч |
2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата в общепроизводственных расходах, грн. |
34 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Прямые затраты строительных работ, грн. |
5734 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
стоимость материалов, изделий и конструкций, грн. |
5513 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата рабочих, не занятых обслуживанием машин, грн. |
166 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата в эксплуатации машин, грн. |
21 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Общепроизводственные расходы, грн. |
163 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
трудоемкость в общепроизводственных расходах, чел.-ч |
2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата в общепроизводственных расходах, грн. |
34 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Всего сметная стоимость строительных работ , грн. |
5897 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
сметная трудоемкость, чел.-ч |
17 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
сметная заработная плата, грн. |
221 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Всего по смете, грн. |
5897 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Сметная трудоемкость, чел.-ч |
17 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Сметная заработная плата, грн. |
221 |
|
|
|
|
||||||||
|
Локальная смета № 2-1-3 |
|||||||||||||||
|
на третий вариант |
|||||||||||||||
|
Основание: |
|
Сметная стоимость |
5,897 |
тыс. грн. |
|
||||||||||
|
чертежи (спецификации ) № |
|
Сметная трудоемкость |
0,017 |
тыс. чел.-ч |
|
||||||||||
|
|
|
Сметная заработная плата |
0,221 |
тыс. грн. |
|
||||||||||
|
|
|
Средний разряд работ |
3,0 |
разряд |
|
||||||||||
|
Составлена в текущих ценах по состоянию на “25 декабря” 2009 г. |
|||||||||||||||
|
№ п/п |
Шифр и номер позиции норматива |
Наименование работ и затрат, единица измерения |
Коли- чество |
Стоимость единицы, грн. |
Общая стоимость, грн. |
Затраты труда рабочих, чел.-ч, |
|||||||||
|
всего |
эксплуата- ции машин |
всего |
заработ- ной платы |
эксплуата- ции машин |
не занятых обслужи- ванием машин |
||||||||||
|
заработ- ной платы |
в том чис- ле зара- ботной платы |
в том чис- ле зара- ботной платы |
обслуживающих машины |
||||||||||||
|
на единицу |
всего |
||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|||||
|
1 |
Е20-35-4 |
Установка калориферов массой до 0,4 т шт |
1 |
297,46 |
54,77 |
297 |
166 |
55 |
13,28 |
13 |
|||||
|
165,87 |
20,89 |
21 |
1,59 |
2 |
|||||||||||
|
2 |
С130-374 |
Калориферы пластинчатые стальные, марка ВН3-11 шт |
1 |
5436,72 |
- |
5437 |
- |
- |
- |
- |
|||||
|
-- |
- |
- |
- |
- |
|||||||||||
|
|
|
Итого прямые затраты по смете, грн. |
5734 |
166 |
55 |
|
13 |
||||||||
|
21 |
2 |
||||||||||||||
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
стоимость материалов, изделий и конструкций, грн. |
5513 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
всего заработная плата, грн. |
187 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Общепроизводственные расходы, грн. |
163 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
трудоемкость в общепроизводственных расходах, чел.-ч |
2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата в общепроизводственных расходах, грн. |
34 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Прямые затраты строительных работ, грн. |
5734 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
стоимость материалов, изделий и конструкций, грн. |
5513 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата рабочих, не занятых обслуживанием машин, грн. |
166 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата в эксплуатации машин, грн. |
21 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Общепроизводственные расходы, грн. |
163 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
трудоемкость в общепроизводственных расходах, чел.-ч |
2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
заработная плата в общепроизводственных расходах, грн. |
34 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Всего сметная стоимость строительных работ , грн. |
5897 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
сметная трудоемкость, чел.-ч |
17 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
сметная заработная плата, грн. |
221 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Всего по смете, грн. |
5897 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Сметная трудоемкость, чел.-ч |
17 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Сметная заработная плата, грн. |
221 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
При этом количество теплоты на поддержание системой водяного отопления температуры внутреннею воздуха и рабочей зоне tв = - 18°С определяется по формуле(52)
Qо1 = 0,75 · 1896 · (18 - (- 27)) = 63990 Вт.
Тогда количество вторично используемой явной теплоты
Q = Qуд1 – Qо1= 69678 - 63990 = 5688 Вт.
Годовое количество тепла, используемое в качестве вторичных энергоресурсов (годовой экономический эффект):
Qгод = Q · п = 5688 · 906 = 5153328 Вт = 5,2 МВт,
где п - количество часов работы технологического оборудования, использующего вторичную теплоту.
На этом можно было бы расчет окончить, но без экономического сравнения всех возможных вариантов нельзя с полной уверенностью признать имеющийся результат наиболее целесообразным. Более того, отсутствует основной показатель для определения затрат - количество тепла, необходимое для подогрева воздуха, подаваемого в воздушно-тепловую завесу.
Количество тепла, необходимое для подогрева воздуха, подаваемого в воздушно-тепловую завесу, определяется по формуле (15) при Lnp = Lуд :
Qпр1 = 1,2 · 4266 · (47 - 22) =35550 Вт.
2. Для второго варианта вторично используемая теплота рассчитывается при условии tуд = 12 °С:
Qуд1І = 1,2 · 4266 · (12 -(-27))= 54585 Вт.
При этом температура воздуха внутри помещения поддерживается системой водяного отопления tв = tуд = 12 °С, теплота не экономится:
Qо11 = 0,75 · 1896 · (12 - (-27))= 55458 Вт,
Qпр11= 1,2 · (47-12) · 4266 =49770 Вт.
3. Для третьего варианта потребное количество теплоэнергии определяется по формуле (15)
Qуд1ІІ = 1,2 · 4266 · (47 -(-27))= 5119,2 · (74) = 105228 Вт.
Далее определяем затраты на теплоэнергию, грн., по имеющимся вариантам по формуле (39):
грн./год;
Т2 = 1,05 · (49770) · 0,704 · 906 · СТЭЦ = 33,33 · 137,21 · 10-6 = 4573 грн./год;
Т3 = 1,05 · (105228) · 0,704 · 906 · 10-6 = 9669 грн./год;
Далее в расчетах данные, полученные для третьего варианта, используются для сравнительного анализа более выгодных вариантов - первого и второго (методом сопоставления приведенных затрат по сравнению с базовым вариантом). Принимаем срок службы вентоборудования равным фактическим условиям эксплуатации Тсл = 6 лет; расчет производится по наиболее значимым показателям: (Рк + Рт)і = 0.06Ki; Ai=0,l67Ki; Tн = 8,3 лет; Ен =0,12:
С1 = Т1 + А1 + (Рк + Рт)і = 3267 + 0,167 · 6890 + 0,06 · 6890 = 4831 грн./год,
С2 =4573 + 0,167 · 5897 + 0,06 · 5897 = 5912 грн./год,
С3 = 9669 + 0,167 · 5897 + 0,06 · 5897 = 11008 грн./год.
Приведенные затраты определяются по формуле 20:
П3= 11008+ 0,12 · 5897 = 11008 + 708 = 11716 грн./год.
П1 = 4831 + 0,17 · 6890 = 6002 грн./год; тогда Э1 = П3 – П1= 5714 грн./год;
П2 = 5912 + 0,17 · 5897 = 6915 грн./год; тогда Э2 = П3 - П2 = 48011 грн./год;
Расчетом определена сумма экономического эффекта Э| > Э2. По принципу целесообразности наиболее оптимальным является первый вариант. При экономическом сравнении двух вариантов энергосберегающего мероприятия с базовым, не предусматривающим экономии, определяется фактический срок окупаемости Ток капиталовложений за счет снижения эксплуатационных затрат того же варианта.
В рассматриваемом нами случае необходимость определения Ток отсутствует, так как на энергосберегающее мероприятие не требуется дополнительных капитальных вложений по сравнению с осуществлением "базового" варианта. Поэтому производится лишь попарное их сравнение:
лет.
Как видно из полученных результатов, окупаемость затрат может произойти в течение года. Уместно рекомендовать руководству осуществить расчет экономической выгоды методом капитализации оцененного годового эффекта (пример расчета приведен в п. 5.10).