150133 (Визначення теплової потужності промислової будівлі та величини витрат на генерацію тепла при впровадженні на ній енергозберігаючих заходів), страница 4

З метою приведення результатів розрахунку дійсного стану обстежуваного будинку на предмет енергетичної ефективності його експлуатації, вираженої в остаточному підсумку величиною матеріальних витрат, необхідним є визначення фактичної питомої витрати теплової енергії, що доводиться на 1м² опалювальній площі.

Питома теплова витрата енергії на опалення будинку за опалювальний період q_буд – це кількість теплової енергії за опалювальний період, необхідної для компенсації тепловтрат будинку із врахуванням повітрообміну і додаткових теплонадходжень при нормованих параметрах теплового і повітряного режимів приміщень у ньому, віднесеної до одиниці площі корисної площі приміщень будинку.

Фактичну питому витрату теплоти можна визначати і у відношенні до всього періоду опалювального сезону, а не тільки по окремо встановлених температурних показниках зовнішнього повітря. З урахуванням градусо-діб опалювального сезону цей показник розраховується по наступній залежності:

, кВт·год/м². (4.1)

де: - сумарні розрахункові тепловтрати приміщення, Вт;

- загальна площа приміщення будинку, м²;

n – кількість днів опалювального періоду;

Δt – температурний перепад між температурою повітря приміщення та середньою температурою зовнішнього повітря за опалювальний сезон, ⁰С;

D_d – кількість градусо-діб опалювального періоду, що визначається залежно від температурної зони експлуатації будинку, що приймається згідно з таблицею 5.

Опалювана площа визначається у межах внутрішніх поверхонь зовнішніх стін, що включає площу, яку займають перегородки і внутрішні стіни.

Питомі тепловитрати на опалення будинків повинні відповідати умові

q_буд ≤ E_max, (4.2)

де: q_буд – розрахункові або фактичні питомі тепловитрати, що визначаються за (4.1);

E_max – максимально допустиме значення питомих тепловитрат на опалення будинку за опалювальний період, кВт·год/м², що встановлюється згідно з табл.16.

Таким чином, якщо > то такий стан всіх технологічних і конструктивних елементів, що визначають енергетичну ефективність процесу створення і підтримки теплового балансу в будинку, необхідно вважати незадовільними. Якщо ≤ - тепловий режим будинку перебуває в задовільному стані.

В адміністративному приміщенні:

кВт·год/м².

В складі:

кВт·год/м².

Порівняльна характеристика розрахункових і максимально допустимих тепловитрат наводиться у таблиці 4.1

Таблиця 4.1

5. Розрахунок площі опалювальних приладів

Розрахунок ведеться по кожному приміщенню в будинку.

5.1 Кількість води, що циркулює в системі опалення

, кг/год (5.1)

де: ΔQ – теплова потужність опалювального приміщення, Вт;

с – питома масова теплоємність води, що дорівнює 4,187кДж/(кг·⁰С);

t_вх – температура входу теплоносія в систему опалювальних приладів, (t_вх=70⁰С);

t_вих – температура виходу теплоносія із системи опалювальних приладів, (t_вих=60⁰С);

Δt_п.м – величина зниження температури води на ділянках магістралі, що подає теплоносій до опалювальних приладів, ⁰С. Для випадку ізольованої магістралі, залежно від її діаметра умовного проходу, зазначена величина дорівнює:

β₁ – коефіцієнт врахування додаткового теплового потоку встановлюваних опалювальних приладів за рахунок округлення понад розрахункову величину, приймається рівним 1,05;

β₂ – коефіцієнт врахування додаткових втрат теплоти опалювальними приладами у зовнішніх огородженнях, приймається рівним 1,06

5.2 Розрахункова щільність теплового потоку опалювальних приладів

, Вт/м² (5.2)

де: – номінальна щільність теплового потоку опалювального приладу при стандартних умовах роботи, Вт/м².Система опалення двотрубна (знизу-униз), без підвідних і відвідних стояків;

– середній температурний напір опалювальних приладів:

, ⁰С (5.3)

t_в – температура повітря в приміщенні, ⁰С

G_пр – дійсна витрата води в опалювальній системі приміщення, кг/год,

n, p – експериментальні значення показників ступеня для визначення теплового потоку опалювальних приладів;

с_пр – коефіцієнт, що враховує схему приєднання опалювального приладу і зміни показника ступеня р у різних діапазонах витрати теплоносія;

5.3 Визначення загальної площі опалювальних приладів

Розрахунок проводиться без врахування тепловіддачі ділянок труб, що підводять до опалювальних приладів теплоносій.

, м² (5.4)

5.4 Визначення кількості обраних опалювальних приладів

, (5.5)

де: f₁ – площа поверхні нагрівання опалювального приладу залежно від прийнятого до установки в приміщеннях, м²;

5.5 Приклад розрахунку площі опалювальних приладів по складу

Чавунні радіатори розраховані на робочий тиск до 6 кгс/см2. Вимірювачами поверхні нагріву нагрівальних пристроїв є фізичний показник— квадратний метр поверхні нагрівання та теплотехнічний показник - еквівалентний квадратний метр (экм²). Еквівалентним квадратним метром називають площу нагрівального пристрою, який віддає в 1 годину 435 ккал тепла при різниці середньої температури теплоносія повітря 64,5°С та витраті води 17,4 кг/год по схемі руху теплоносія зверху вниз. Радіатор віддає в приміщення радіацією біля 25% загального теплового потоку від теплоносія (інші 75% — конвекцією). Секції радіатору відливають з сірого чавуна,їх можна компонувати в пристрої різної площі. Секції з’єднують на ніпелях з прокладками з картону, резини або пароніту.

Технічні характеристики радіатору приведені в табл. 5.1.1

1. Рис.5.1.1 Чавунний радіатор МС-140

Табл. 5.1.1 Технічні характеристики радіатора

Кількість води, що циркулює в системі опалення

кг/год

Розрахункова щільність теплового потоку опалювальних приладів

Вт/м²

n=0.15^, p=0.08 c=1.092

при витраті теплоносія 800 кг/год.

⁰С

Визначення загальної площі опалювальних приладів

м²

Визначення кількості обраних опалювальних приладів

,

Результати розрахунків по всім приміщенням наведені у таблиці 5.1.2

Таблиця 5.1.2

6. Визначення витрат на експлуатацію системи опалення

6.1 Визначення витрат на генерацію тепла, для опалення будівлі

У тих випадках, коли обстежувана будівля з виробничим режимом і автономним теплопостачанням, де ведеться регулювання температури в приміщеннях залежно від часу робочих змін, - відбувається зниження внутрішньої температури до чергової t_черг⁰С у неробочі години доби і на вихідні дні, річні витрати на опалення визначаються

, грн/рік (6.1)

де: 3,6 – число переводу Вт у кДж;

1,2 – коефіцієнт, що враховує втрати теплоти в зовнішніх теплопроводах;

ΔQ- розрахункова теплова потужність будинку, Вт;

t_в – розрахункова температура повітря в приміщеннях будинку, ⁰С;

t_з – розрахункова за опалювальний період температура зовнішнього повітря (табл. 10), ⁰С;

t_ср.оп – середня за опалювальний період температура зовнішнього повітря, ⁰С;

t_черг – чергова температура повітря в приміщенні в неробочий час (за звичай 8…12⁰С);

n_оп – тривалість опалювального періоду протягом року, год/рік;

n_нр – неробочий час (сума годин простою виробничих приміщень і вихідних днів за опалювальний сезон), год/рік;

С_Т – вартісна оцінка виробленої теплової енергії, грн/кДж,

, (6.2)

де: S_Т =2,3 грн/кг – вартість одиниці об'єму або маси витрачуваного палива,;

η_ген =0,85– ККД генератора теплоти,;

Q^н_р =41000 кДж/кг – нижня робоча теплота згоряння мазуту, кДж/кг або кДж/м³ ,.

6.1.1 Представлення результату розрахунків річних витрат на опалення

грн/рік

грн/кДж