| N° п/п | Тип системи опалення | Кошторисна вартість реконструкції системи опалення та утеплення зовнішніх стін, тис. грн | Річна економія теплової енергії кВт∙год (Гкал/рік) | Річна економія коштів, тис. грн./рік | Простий термін окупності, роки |
| 1. | Однотрубна система опалення з термоста-тами та з пофасад-ним авторегулюван-ням в індивідуально-му тепловому пункті | 3032,3 | 791,8 (682,5) | 111,515 | 27,2 |
| Однотрубна система з термостатами та центральним авторе-гулюванням в ІТП | 2982,3 | 766,0 (660,4) | 107,880 | 27,6 | |
| 3. | Однотрубна система з термостатами і без авторегулювання в ІТП | 2732,3 | 753,1 (649,2) | 106,060 | 25,8 |
| 4. | Система без термо-статів з центральним авторегулюванням у ІТП з корегуванням за температурою внутрішнього повіт-ря | 967,3 | 714,4 (615,8) | 100, 610 | 9,6 |
| 5. | В системі без термо-статів та без авторе-гулювання в ІТП | 667,3 | 622,7 (539,8) | 7,6 |
Висновки:
1. Як видно з наведених даних, найбільш ефективними з точки зору економії теплової енергії є два перші варіанти, які передбачають індивідуальне регулювання з допомогою термостатів, що дозволяє забезпечувати оптимальний температурний режим в приміщенні при зміні зовнішніх факторів (температури зовнішнього повітря, інтенсивності сонячного опромінення тощо). Проте вони є і найменш економічно привабливими (термін окупності відповідно 27,2 та 27,6 роки), що пояснюється дуже високою вартістю реконструкції існуючої системи опалення.
2. Найнижче значення має коефіцієнт авторегулювання при центральному регулюванні на ЦТП або котельні, проте цей метод вимагає мінімальних додаткових витрат. Він може бути використаний за умови, коли термореновації зазнали усі будинки, які обслуговує дана котельня чи ЦТП. В цьому випадку достатньо перевести роботу котельні на скорегований температурний графік.
3. Система без термостатів з центральним авторегулюванням у ІТП з корегуванням за температурою внутрішнього повітря хоч і має термін окупності, який перевищує нормативний (9,6 роки), теж є привабливою, оскільки при відносно невисоких капітальних затратах забезпечує значну економію теплової енергії (90,2% від максимального значення).
4. Наведені дані дають підставу стверджувати, що при виборі об’єктів для проведення робіт з термореновації перевагу слід надавати групі панельних будинків, теплова енергія до яких подається від однієї котельні або ЦТП, які повинні працювати за скорегованим температурним графіком.
Література.
1. Юркевич Ю.С., Савченко О.О., Омельчук О.В., Дейнека О.В. «Аналіз техніко-економічних чинників зовнішніх захищень», Вісник НУ «Львівська політехніка» «Теорія і практика будівництва» - 2011.
2. ДБН В.2.6-31. 2006. Конструкції будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель. – Київ: МБАЖКГУ.-2006. – 70 с. З. Вентиляція приміщень, С.С. Жуковський, О.Т. Возняк, О.М. Довбуш.
3. С. Люльчак. – Львів: Видавництво НУ «Львівська політехніка», - 2007. – 476 с.
4. Н.В. Харченко. «Индивидуальные солнечные установки». – Издательство: Энергоатомиздат, - 1991. – 208 с. В. Крістоф Тімме, Теро Люкіна, Гайно Меессен, Ярослав Чопик: «Теплоощадний потенціал у житловому господарстві», Ринок інсталяційний. – 1998 - № 9.
Комплекс лабораторних робіт «Термодинамічні основи енергетичних систем»
В комплексі викладені характеристика термодинамічних систем, форм енергообміну, закони та ефективність енергоперетворень. Розглянуті термодинамічні властивості, термодинамічні процеси ідеальних і реальних газів. Викладені основи термодинаміних циклів газових і паросилових двигунів, холодильних машин, теплових насосів і теплових трансформаторів. До кожного розділу комплексу наведено контрольні питання, завдання і числові приклади їх розв’язку.
Вступ
Науково-технічний прогрес, який інтенсивно розвивається, ставить перед народним господарством України завдання з розробки нових машин, установок, а також технологічних процесів. Усі нові розробки повинні базуватись на енергоощадних технологіях і забезпечувати екологічну безпеку. Але першочерговим сьогодні стоїть питання економії енергії на промислових підприємствах, як однієї з найважливіших задач у вирішенні паливно-енергетичних проблем. Вирішити її можна різними шляхами, а в першу чергу організаційно-технічними засобами за короткі терміни силами самих підприємств: вироблення електричної енергії і тепла власними джерелами; опалення і кондиціювання повітря, нагрівання і вироблення холоду, сушильних та холодильних установок; акумулювання енергії і використання вторинних енергоресурсів (ВЕР). Особливо важливим є підвищення ступеня та ефективності використання ВЕР. За капіталовкладенням використання ВЕР у декілька раз є меншими від затрат на приріст видобування палива і транспортування його до споживача.
Успішне розв’язання пріоритетної задачі енергозбереження вимагає в свою чергу, відповідної компетенції в інженерів-екологів, інженерів-технологів та механіків усіх спеціальностей. У запропонованому комплексі лабораторних робіт стає завдання сформувати у майбутніх спеціалістів знання в області генерування тепла в технологічних об’єктах, енерготехнологічного комбінування, оптимізації теплових вират у різних виробництвах та раціонального використання ВЕР, оцінки енергетичної ефективності процесів, скорочення шкідливих викидів у довкілля.
Необхідно відмітити і фундаментальні завдання, які стоять перед енергетиками, орієнтованими на замкнуті теплотехнічні комплектси, а саме:
- визначення повного резерву енергозбереження, а також основних напрямків і конкретних засобів реалізації цього резерву в масштабі замкнутих виробничо-галузевих комплексів (за даними інституту з проблем енергозбереження НАН України потенціал енергетичних збережень оцінюється в 125 млн. тон умовного палива (т. у. п.) і відповідає 40-45% загального споживання в 1990 році);
- розробити на базі концепції енергозбереження перспективні моделі і опорні характеристики енергозберігаючих і екологічно безпечних теплотехнічних об’єктів майбутнього (нетрадиційні джерела);
- розробити і створити теплотехнічне обладнання нового покоління на принципі безвідходної технології та інтенсивного енергозбереження. Слід зуважити, що в розробленому проекті Комплексної державної програми енергозбереження України закладені такі об’єми реалізації невикористаного потенціалу енергозбереження: 2000 рік -15-25 млн. т. у. п.; 2005 рік – 25-45 млн т. у. п.; 2010 рік – 45 – 60 млн. т. у. п.; 2015 рік – 60-80 млн. т. у.п.
Поставлені задачі є складними і для їх вирішення необхідно використовувати найбільш досконалі, сучасні наукові методи, підходи, нові винаходи.
В комплексі описано лабораторних робіт описано термодинамічну базу основних енергетичних модулів, які використовуються в синтезі теплових схем різних технологічних процесів і установок, а також методологію ексергетичного аналізу процесів і систем, тобто основи термодинаміки. Останній розділ комплексу присвячений холодильним системам. Сьогодні холодильні системи класифікують: за температурними діапазонами роботи, видами використовуваної енергії, агрегатним станом робочого тіла і методом одержання охолоджувального ефекту. Розрізняють область помірного (до 120 К= - 153°С) охолодження і глибокого або криогенного (нижче 120 К, тобто нижче - 153°С) охолодження. Холодильні машини, що використовують механічну енергію, прийнято називати компресійними. Абсорбційні і ежекторні машини з тепловикористовуючими агрегатами, які використовують енергію у формі тепла підвищеного потенціалу і являють собою комбінацію теплосилової і холодильної машин. Якщо процеси холодильного циклу реалізуються в двохфазній області робочого тіла, холодильні машини прийнято називати паровими. У газових холодильних установках цикл здійснюється в області газоподібного стану робочого тіла. Криогенні системи, що використовують для зрідження газів, реалізують парогазовий цикл. У залежності від методу одержання охолоджувального ефекту розрізняють детандери, дроселі, вихрові, термоелектричні, термомагнітні холодильні пристрої. У хімічній технології використовують практично всі типи холодильних машин.
Після кожного розділу комплексу наведені контрольні запитання та завдання лабораторних робіт з порядком їх розв’язування.
Запропонований методичний посібник призначений для студентів еколого-технологічних і хіміко-технологічних, біотехнологічних спеціальностей, спеціальності еколог-технологі, технолог і механік деревообробки та інших, які пов’язані з використанням великої кількості енергії.
Передмова
Методичний посібник лабораторних робіт вдіповідає робочій програмі дисципліни «Енергозберігаючі технології» і рекомендується для студентів еколого-технологічних спеціальностей різних напрямів. Посібник складається з двох частин. Перша частина носить назву «Термодинаміка».
Написання посібника зумовлено недостатньою кількістю підручників з цієї дисципліни українською мовою, а також відсутністю нової сучасної літератури російських видань з цих питань. Крім цього іде процес скорочення лекційних годин, а перевага віддається самостійній підготовці студентів.
Для цього необхідне нове методичне забезпечення, яке б дозволяло студентам на краще та глибше засвоїти фундаментальні поняття і сприяло б більш швидкій адаптації майбутнього спеціаліста до науково-технічних особливостей в його роботі.
Друга частина – «Енергозберігаючі процеси і технології». У першій частині наводяться термодинамічні основи енергетичних систем. Аналіз теоретичних і реальних циклів, розглянуті цикли холодильних, парасилових машин, теплових двигунів і насосів, теплових трансформаторів, а також методи прямого перетворення тепла в електроенергію, методи аналізу ефективності циклів, теплових установок.
В посібнику акцентується увага на розумінні спільності методів термодинаміки для аналізу різних фізичних явищ. Кожен розділ посібника завершується запитаннями, задачами та завданнями для самоперевірки.
Викладацький склад кафедри екології «Криворізького національного університету» буде вдячним за критичні зауваження і цінні поради при підготовці посібника.
Автори
Лабораторна робота № 6.
