Лабораторна робота №14 Тема: Визначення споживання електроенергії на комунально-побутові потреби міста

Процеси споживання енергії на комунально-побутові потреби залежно від цільового призначення класифікуються таким чином:

• освітлення і споживання енергії на культурно-побутові потреби;

• силові процеси;

• високотемпературні силові процеси;

• середньо- і -низкотемпературні теплові процеси.

До першої групи відноситься освітлення житлових і громадських будівель, вуличне. Декоративно-художнє, рекламне освітлення; споживання енергії приладами, пов'язаними із задоволенням культурних потреб населення (радіоприймачами, телевізорами, програвачами, магнітофонами). До силових процесів відноситься споживання енергії приладами господарчо-побутового ужитку (пилососами, натирачами, пральними машинами, компресійними холодильниками і іншими дрібними побутовими приладами); на привід ліфтів в багатоповерхових будівлях і технологічного устаткування пралень, хімчисток і інших підприємств побутового обслуговування; споживання енергії на потребі водопровідних і каналізаційних систем, міського електрифікованого транспорту. До високотемпературних процесів умовно відносяться процеси приготування їжі в житлових будинках і підприємствах громадського харчування (їдальнях, кафе, ресторанах, фабриках-кухнях. пунктах живлення і установах). Хоча по температурному рівню (100-380 °С) процеси приготування їжі є средньотемпературними проте раціональна їх організація можлива тільки при використанні високопотенційних видів енергоносіїв.

До средньотемпературним процесів в міському господарстві відносяться теплові процеси, зв'язані із застосуванням пари, наприклад в пральнях, фабриках-хімчистках, фабриках-кухнях. До низькотемпературних процесів відносяться опалювання і вентиляція, отримання гарячої води, використовуваної для господарчо-побутових і санітарно-гігієнічних потреб.

Для освітлення і силових процесів міст єдино можливим раціональним енергоносієм є електрична енергія. У цих процесах застосування електроенергії, обумовлено не тільки високою технологічною і економічною доцільністю, але також простотою і зручністю користування енергоприймачів. автоматичністю управління, безпекою, гігієнічною і комфортністю умов їх використання, завдяки чому забезпечується високий рівень організації побуту і сфери обслуговування в містах. Такі ж якісні переваги дає використання електроенергії в теплових процесах міст. Проте широке застосування її для цих цілей в даний час обмежується економічними чинниками: - значно вищою ефективністю використання електроенергії в інших сферах; - недостатністю її ресурсів для задоволення потреб, які ростуть; - високий рівень витрат на її виробництво, передачу і ділення.

Тому теплові процеси міст в даний час базуються головним чином на використанні паливних ресурсів. При цьому для процесів приготування їжі, які вимагають високопотенційного енергоносія, застосовуються прилади тільки з безпосереднім використанням, змішуванням палива, для яких найбільш економічним паливом, яке відповідає вимогам процесів приготування їжі і що в той же час забезпечує сприятливі санітарно-гігієнічні умови в приміщеннях, є горючі гази природних родовищ, а найбільш ефективною формою організації паливопостачання цих процесів - системи газопостачання.

Для середньо - і низькотемпературних процесів опалювання, вентиляції, гарячого водопостачання - принципово можливі два способи організації теплопостачання:

- безпосереднє змішування палива в місцевих теплових установках, які розміщуються в місцях споживання теплової енергії;

-використання теплоносіїв різних видів, які виходять на установках, винесених за межі об'єктів теплопостачання, тобто на зовнішніх джерелах теплової енергії.

Важливе значення має споживання електроенергії на зовнішнє освітлення міст: вулиць, проїздів і площ міста - з метою забезпечення безпеки руху транспорту і пішоходів; архітектурно-художнє і рекламне освітлення, використовуване для світлового оформлення деталей архітектурних споруд, пам'ятників, художнє оздоблення головних вулиць, площ, парків, скверів.

Створення енергетичних систем дасть значний ефект в результаті концентрації потужностей на окремих електростанціях і раціонального територіального розміщення, що дозволяє підвищити економічність електростанцій і забезпечити ефективний розвиток виробничих сил районів;

Завдання 1: Визначити споживання електроенергії на комунально-побутові потреби міста.

Початкові дані. Споживання електроенергії в житлових і громадських будівлях передбачається на меті освітлення, культурно-побутові і силові потреби і розраховуються по питомих нормах витрати електроенергії на одного жителя, одиницю пропускної спроможності або місткості установ і підприємств (табл.1)

Таблиця 1. Розрахунок споживання теплової енергії комунально-побутові потреби міста

Споживач	Теплові навантаження. МВт				Річні витрати теплової енергії. тис.ГДж
	Qo	Qв	Qг.вср	Qг.вм	Qo. в.	Qг. в.	∑Qгод.
Житлові будівлі У тому числі: 1—2-поверх 3—5-поверх 9- поверхові і вище	445 35,5 263 146,5	- - - -	57,8 2,6 33,2 22	572,2 41,2 335,9 195,1	3 886 310 230 1280	1486 67 853 1486	5 372 377 1083 1845
Громадські установі та підприємства	132,5	63,1	34,4	271,1	1709	234	1943
В тому числі дитячі: школи, учбові заклади Оздоровчі Культурно-просвіт- ницькі Торгові Громадського харчування	17,7 31,9 19,5 18 12,2 6,4	3,5 6,4 9,3 12,5 8 8,6	1,7 2,2 5 0,5 1,1 1,2	24,9 43,1 39,8 31,6 22,6 17,6	185 335 251 267 176 131	44 24 13 5 12 13	229  359 264 272 188 144
Коммунально- побутового обслуговування: лазні пральні готелі	4,2 0,9 2,4 4	1,2 2,3 3,6 2,9	0,1 11,3 3,2 0,6	5,6 28,1 8,3 8,2	47 28 53 6	11 12 34 15	58 40 87 75
Інші організації установи	15,3	4,8	7.5	36,6	176	51	227
Всього:	577,5	63,1	92,2	843,3	5 595	1720	7315

Норма витрати електроенергії на внутрішньоквартирні потреби залежить від рівня їх впорядкування і ступеня насиченості їх різними електропобутовими приладами. Для розрахунків перспективного рівня норму споживання електроенергії (без приготування пищи) рекомендується приймати у розмірі 280—320кВт*ч/чол. Норма витрати електроенергії на привід ліфтів в багатоповерхових будівлях прийнята 40кВт*ч/чол. При розрахунку електроспоживання в громадських будівлях прийнято, що до кінця перспективного періоду 50% з них будуть обладнані електрифікованими кухнями. При розрахунку електроспоживання на вуличне освітлення і на комунальних підприємствах як результатні використані дані розрахунків відповідних об'єктів, приведених в справжній допомозі.

Рішення. Витрата електроенергії в житлових будівлях (дані в таблице лаб13):

а) на внутрішньоквартирні потреби, МВт*ч:

W = W_уд N*10^-3 = 300*300 = 90 000.

на привод ліфтів у багатоповерхових будівлях, МВт*ч:

W_лиф = W_уд N*10^-3 = 40*112= 4480.

Разом житлові будівлі: W_ж.зд = 94480 Мвт*ч.

Витрата електроенергії в установах і підприємствах обслуговування, МВт*ч:

Wi = W_уд*m*N*10^-3,

де W_уд — питома норма витрати електроенергії на одиницю місткості установи, кВт*ч;

т — норма місткості на 1 000 чол. населення, од.;

N — чисельність населення, тис. чол.

Дитячі установи: 150*90*300*10^-3=4 050 МВт*ч;

школи, учбові заклади: 75*240*300*10^-3=5400 МВт*ч;

лікувальні установи: (200*35+800*13,5)300*10^-3=5 340 МВт*ч;

культурно-освітні установи: 400*100*300*10^-3= = 12 000 МВт*ч;

торгові підприємства: 4 000*10*300*10^-3 = 12 000 МВт*ч;

підприємства комунально-побутового обслуговування:

200*10*300*10^-3=600 МВт*ч;

комунальні підприємства (лазні, пральні, готелі): (450*5+110*120*0,7+250*6)*300*10³=3900 МВт*ч;

інші установи і підприємства: 150*300=45 000 МВт*ч.

б)Витрата електроенергії на зовнішнє освітлення, МВт*ч:

,

де - сумарна встановлена потужність установок вуличного освітлення, кВт;

= 4 651 кВт*ч;

T = 2 500 — число годинника горіння ламп, ч/год;

К_одн = 1 — коефіцієнт одночасності включення установок вуличного освітлення.

.

Витрата електроенергії на освітлення парків і скверів, дворових ділянок, архітектурно-рекламне тощо приймається у розмірі 50 % витрати електроенергії на вуличне освітлення. Тоді сумарна витрата електроенергії на зовнішнє освітлення міста складе:

W_н.осв = 1,5*11630 = 17440 МВт*ч.

Витрата електроенергії на комунальних підприємствах загальноміського значення:

а) водопровід і каналізація:

,

де — середньодобова продуктивність міського водопроводу, л/діб;

= 117,4*10⁶ л/діб;

Н = 1 500 — розрахунковий натиск водопроводу, кПа;

=0,7 —КПД насосних установок;

1,25— коефіцієнта, що враховує витрату електроенергії на відведення стічних вод.

.

б) на потреби міського електротранспорту

де — питома витрата електроенергії на рух,

кВт*ч/ваг.-км;

А_р — річний об'єм роботи міського транспорту, пас.-км;

r — частка пасажироперевезень на електрифікованому транспорті;

В—средня нормальна місткість вагонів, чіл/ваги.;

К_зап — коефіцієнт заповнення вагонів.

На перспективу в місті проектується два тролейбусні маршрути, річний об'єм роботи на яких згідно з розрахунками, складе 647,7*10⁶ пас.-км. Питома витрата електроенергії на рух тролейбуса складає 2,5 - 3 кВт*ч/ваг.-км.

Приймаємо В = 70 і К_зап=0,35, тоді:

W_г.т. = 647,7*10⁶/70*0,35 = 71400 МВт*ч;

в) на потреби централізованого теплопостачання:

W_ц.т = * *10^-3, МВт*ч,

де =4—6 —питома витрата електроенергії в системах централізованого водопостачання, кВт*ч/ГДж; =7 315*10—розрахункова річна теплопродуктивність систем централізованого теплопостачання, Гдж.

Таким чином W_ц.т =5*7315=36 570 Мвт*ч.

Сумарне річне споживання електроенергії на комунально-побутові потреби міста складе:

= 363 440 МВт*ч.

Завдання 2: Визначити витрату електроенергії в житлових будівлях, а також в установах і підприємствах обслуговування.

Початкові значення:варіанти завдань

№за/п	Норма споживан-ня електро-енергії, кВт*ч/чол.	Норма витрати електро-енергії на привід ліфтів, кВт*ч/чол.	Чисель-ність населення, тис.чол.	Чисель-ність населен- ня в багатопо-верхових будинках, тис.чол.	Питома норма витрати електроенергії на 1 місткості установи,кВт/ч
					Дитячі установи	Школи, учбові заклади	Лікуваль-ні установи
1	300	40	300	112	150	75	800
2	320	50	250	130	200	100	1000
3	280	42	295	115	100	50	600
4	325	46	275	119	115	60	900
5	326	49	265	117	110	70	700
6	327	47	255	118	125	90	800
7	231	43	260	113	135	80	1000
8	320	41	270	116	155	100	650
9	329	45	290	114	165	55	750
10	324	46	280	118	125	65	950
11	325	48	270	120	145	75	850
12	328	49	260	125	185	95	600
13	315	50	265	129	195	85	900
14	310	46	255	124	175	75	700
15	314	49	260	123	165	90	800
16	319	47	270	127	160	80	1000
17	316	43	250	128	150	100	650
18	317	41	295	130	130	55	750
19	318	45	275	118	170	65	650
20	312	41	265	113	190	65	750
21	311	45	270	116	180	75	950
22	308	46	290	114	135	95	850
23	307	48	280	118	155	85	600
24	309	49	270	120	165	75	900
25	306	50	260	125	125	90	700
26	304	46	265	130	145	75	800
27	302	49	270	115	185	100	800
28	305	40	250	119	195	50	1000
29	301	50	295	117	175	60	600
30	300	42	275	118	165	70	900

Рішення: Заповнити таблицю

№за/п	Витрати електроенергії на внутрішньо-квартирні потреби,МВт*ч	Витрати електроенер-гії на привід ліфтів у багатоповер-хових будівлях, МВт*ч.	Витрати електро-енергії разом в житло-вих будівлях,МВт*ч.	Витрати електроенергії в установах і підприємствах обслуговування,МВт*ч.
				Дитячі установи	Школи, учбові заклади	Лікувальні установи
1	2	3	4	5	6	7