Расчет экономии воды за счет использования водосберегающих устройств

Условия задачи

Рассчитать экономию воды для административного здания с четырьмя унитазами в м³ и в рублях при замене двух обычных c V=6-ти литровых сливных бачка в унитазе на двухрежимные бачки с объемом V=3 литра. Численность персонала М_перс=40 человек, численность посетителей М_пос=30 человек. Принимаем количество спусков воды для персонала и посетителей n_перс = n_пос =1. Возможное количество энергосберегающих пусков воды 85%. Период работы здания- t=246 дней в году.

Рассчитать сокращение потерь воды при замене обычных смесителей в туалетной комнате на автоматические сенсорные смесители.

Рассчитать годовое потребление воды в туалетных комнатах университета с использованием обычных смесителей и при их замене на автоматические сенсорные смесители. Рассчитать сокращение потерь воды при установке новых смесителей и экономический эффект от данного энергосберегающего мероприятия. Данные для расчета взять в табл.

Методика расчета

1. Рассчитаем объем воды при сливе с четырьмя обычными бачками:

, м³ (15.1)

2. Аналогичным образом рассчитывается объем воды при замене 2-х бачков на энергосберегающие.

3. Рассчитывается экономия воды в денежном выражении:

, руб. (15.2)

где ΔV- разность объемов воды при замене сливных бачков; Ц- тариф на холодную водоснабжение и водоотведение составляет 24,3 руб/м³ (Решение ЕТО от 30.11.2011г. № 42/48)

Рассчитывается годовое сокращение воды при замене обычных смесителей на автоматические сенсорные смесители.

Автоматические сенсорные смесители позволяют значительно экономить холодную и горячую воду, их отличает простота в использовании, т.к. не требуется специальных вентилей и обеспечение высокой гигиены мытья рук (рис.15.1).

Рис.15.1. Автоматический сенсорный смеситель

Годовое сокращение потерь воды с установленным автоматическим сенсорным смесителем определяется по формуле

, Гкал (15.3)

где V- объем воды, потребляемый при обычных смесителях воды (считается отдельно для горячей и холодной воды), м³; К_эф - коэффициент экономии автоматических сенсорных смесителей

5. Общая годовая экономия в денежном выражении определяется по формуле:

, руб., где

(15.4)

- годовая экономия горячей воды, - годовая экономия холодной воды, Ц_гор - тариф на горячую воду, руб./ м³, Ц_хол - тариф на холодную воду, руб./ м^3,

6. Затраты на замену всех смесителей определяются затратами на установку одного автоматического сенсорного смесителя с учетом материалов и стоимости работ, (руб) и количеству смесителей.

Задача 16

Расчет экономии воды и электроэнергии за счет дроссельного регулирования производительности насоса

Условия задачи.

На насосной станции установлен насос марки 6К-8, обеспечивающий поддержание заданного напора в системе холодного водоснабжения. Производительность насоса регулируется дросселированием в ручном режиме. В соответствие с графиком водопотребления насосной станции и напора в системе, определить годовую экономию воды и электроэнергии. Напор на входе насоса Н_вх принять равным 0,5 м.

Методика расчета

1. Выписываются номинальные параметры насоса и приводного электродвигателя (табл.16.1).

Определяется средний расход воды Q_ср за сутки по диаграмме (рис. 16.1):

, м³/ч (16.1)

где - Q_i₁, Q_i₂ _… соответственно значения расхода по часам в течение суток, м³/ч

3. Определяется минимальный необходимый напор Н_min по суточному графику (рис.16.1)

4. С учетом среднего расхода воды Q_ср определяется средний напор на выходе насоса Н_ср по характеристике насоса Q-Н (рис.16.2):

Определяется напор на выходе насоса:

, м (16.2)

Определяется КПД насосного агрегата η_нас в соответствие с графиком Q-η (рис. 16.2)

Определяется годовая экономия воды по формуле:

, м³, (16.3)

где t_год – время работы насоса в год, ч.

Определяется годовая экономия электроэнергии:

, кВт·ч (16.4)

Рис.16.1 Суточные графики водопотребления и напора (после дросселя)

Таблица 16.1

Технические характеристики насоса и электродвигателя

Насос 6К-8
Q_ном,м³/ч	Н_ном, м	η_ном, %
	32,5
Приводной электродвигатель
Р_ном, кВт		η_{ном. дв}, %

Рис.16.2. Характеристики Q-Н и Q-η насоса 6К-8

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Методические рекомендации по оценке эффективности энергосберегающих мероприятий - Москва: Институт качества высшего образования НИТУ «МИСиС», 2014. – 96 с.

2. Федеральный закон РФ от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

3. Теория и практика энергосбережения в образовательных учреждениях. Справочно-методическое пособие. – Нижний Новгород: НГТУ, НИЦЭ, 2006. – 188 с.

4. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Основы энергосбережения: учебник. Екатеринбург: ГУ СО «Институт энергосбережения», 2008.- 526с.

5. ГОСТ 24866-99 Стеклопакеты клееные строительного назначения. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование

6. Ливчак В.И. Энергосбережение при строительстве и реконструкции жилых зданий в России. Энергосбережение №5/2001.

7. СНиП 2.04.14-88. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

8. СНИП 23-01-99* «Строительная климатология»

9. СНиП 23-05-95 Руководство по обогреву и энергосбережению. Выпуск 2, май 1998г.

10. Теплоэнергетика и теплотехника. Книга 2. Под общей редакцией В.А. Григорьева и В.М. Зорина. Москва,: Энергоатомиздат, 1988.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица П.1

Коэффициенты теплопроводности материала

Материал	Коэффициент теплопроводности при условиях эксплуатации
А	Б
I. Бетоны и растворы
А. Бетоны на природных плотных заполнителях
Железобетон	1,92	2,04
Бетон на гравии или щебне из природного камня	1,74	1,86
Б. Бетоны на природных пористых заполнителях
Туфобетон	0,87	0,99
Туфобетон	0,7	0,81
Туфобетон	0,52	0,58
Туфобетон	0,41	0,47
Пемзобетон	0,62	0,68
Пемзобетон	0,49	0,54
Пемзобетон	0,4	0,43
Пемзобетон	0,3	0,34
Пемзобетон	0,22	0,26
В. Бетоны на искусственных пористых заполнителях
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	0,8	0,92
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	0,67	0,89
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	0,56	0,65
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	0,44	0,52
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	0,33	0,41
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	0,24	0,31
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	0,2	0,26
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	0,17	0,43
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией	0,52	0,58
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией	0,41	0,47
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией	0,29	0,35
Г. Бетоны ячеистые
Газобетон и пенобетон	0,41	0,47
Газобетон и пенобетон	0,33	0,Из37
Газобетон и пенобетон	0,22	0,26
Газобетон и пенобетон	0,14	0,15
Газобетон и пенобетон	0,11	0,13
Д. Цементные, известковые и гипсовые растворы
Цементно-песчаный	0,76	0,93
Сложный (песок, известь, цемент)	0,70	0,87
Известково-песчаный	0,70	0,81
II. Кирпичная кладка и облицовка природным камнем
А. Кирпичная кладка из сплошного кирпича
Глиняный обыкновенный кирпич на цементно-песчаном растворе	0,70	0,81
Силикатный кирпич на цементно-песчаном растворе	0,76	0,87
Б. Кирпичная кладка из кирпича керамического и силикатного пустотного
Керамический пустотный кирпич плотностью 1400 (брутто) на цементно-песчаном растворе	0,58	0,64
Керамический пустотный кирпич плотностью 1300 (брутто) на цементно-песчаном растворе	0,52	0,58
Керамический пустотный кирпич плотностью 1000 (брутто) на цементно-песчаном растворе	0,47	0,52
Силикатный одиннадцатипустотный кирпич на цементно-песчаном растворе	0,70	0,81
Силикатный четырнадцатипустотный кирпич на цементно-песчаном растворе	0,64	0,76
В. Облицовка природным камнем
Гранит, базальт	3,49	3,49
Мрамор	2,91	2,91
Известняк	1,16	1,28
Известняк	0,93	1,05
Известняк	0,73	0,81
Известняк	0,56	0,58
III. Дерево, и изделия из него
Сосна и ель поперек волокон	0,14	0,18
Сосна ель вдоль волокон	0,29	0,35
Дуб поперёк волокон	0,18	0,23
Дуб вдоль волокон	0,35	0,41
Фанера клееная	0,15	0,18
Картон строительный многослойный	0,15	0,18
Плиты древесноволокнистые и древесностружечные	0,23	0,29
Плиты древесноволокнистые и древесностружечные	0,19	0,23
Плиты древесноволокнистые и древесностружечные	0,13	0,16
Плиты древесноволокнистые и древесностружечные	0,11	0,13
Плиты древесноволокнистые и древесностружечные	0,07	0,08
IV. Теплоизоляционные материалы
А. Минераловатные и стекловолокнистые
Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем	0,064	0,07
Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем	0,06	0,064
Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем	0,052	0,06
Плиты мягкие, полужёсткие и жёсткие минераловатные на органофосфатном связующем	0,09	0,11
Плиты мягкие, полужёсткие и жёсткие минераловатные на органофосфатном связующем	0,087	0,09
Плиты мягкие, полужёсткие и жёсткие минераловатные на органофосфатном связующем	0,076	0,08
Плиты мягкие, полужёсткие и жёсткие минераловатные на органофосфатном связующем	0,06	0,07
Плиты мягкие, полужёсткие и жёсткие минераловатные на органофосфатном связующем	0,052	0,06
Плиты минераловатные повышенной жёсткости на органофосфатном связующем	0,07	0,076
Б. Полимерные
Пенополистирол	0,052	0,06
Пенополистирол	0,041	0,052
Пенополитстирол	0,041	0,05
Экструзионный пенополистирол	0,028	0,03
Пенопласт ПХВ-1	0,06	0,064
Пенопласт ПХВ-1	0,05	0,052
Пенополиуретан	0,05	0,05
Пенополиуретан	0,041	0,041
Пенополиуретан	0,04	0,04
В. Засыпки
Гравий керамзитовый	0,052	0,06
Гравий керамзитовый	0,17	0,20
Гравий керамзитовый	0,13	0,14
Гравий керамзитовый	0,12	0,13
Гравий керамзитовый	0,11	0,12
Щебень из доменного шлака	0,21	0,26
Щебень из доменного шлака	0,14	0,16
Щебень из доменного шлака	0,111	0,12
Г. Пеностекло или газостекло
Пеностекло или газостекло	0,12	0,14
Пеностекло или газостекло	0,11	0,12
Пеностекло или газостекло	0,08	0,09
IV. Материалы кровельные, гидроизоляционные, облицовочные и рулонные покрытия для полов
Листы асбестоцементные плоские	0,47	0,52
Битумы нефтяные строительные и кровельные	0,27	0,27
Битумы нефтяные строительные и кровельные	0,22	0,22
Битумы нефтяные строительные и кровельные	0,17	0,17
Асфальтобетон	1,05	1,05
Рубероид, пергамин	0,17	0,17
Линолеум поливинилхлоридный многослойный	0,38	0,38
Линолеум поливинилхлоридный многослойный	0,33	0,33
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове	0,35	0,35
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове	0,29	0,29
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове	0,23	0,23
V. Металлы и стекло
Сталь стержневая арматурная
Стекло оконное	0,76	0,76

ПРИМЕЧАНИЕ: перед определением следует определить условия эксплуатации: А или Б по таблицам П.2, П.3.

Таблица П.2

Условия эксплуатации ограждающей конструкции

Режим	Условия эксплуатации А и Б в зонах влажности
сухая	нормальная	влажная
Сухой	А	А	Б
Нормальный	А	Б	Б
Влажный или мокрый	Б	Б	Б

Таблица П.3.

Влажностный режим внутри помещений

Режим	Влажность внутреннего воздуха; при температуре
До 12^.°C	От 12 до 24^.°C	Выше 24^.°C
Сухой	До 60	До 60	До 60
Нормальный	От 60 до 75	От 50 до 60	От 40 до 50
Влажный	Свыше 75	От 60 до 71	Свыше 75
Мокрый		Свыше 75

Рисунок П.1 Карта нормируемых термических сопротивлений