Тепловой энергии на отопление зданий

 

Исходные данные:

Варианты индивидуальных заданий – Приложение Б.

Продолжительность отопительного сезона – 202 суток (203 - високосный год).

I квартал: январь, февраль, март (90 суток)

II квартал: апрель (30 суток)

IV квартал: октябрь, ноябрь, декабрь (82 суток).

 

Таблица 1 - Температура наружного воздуха

Квартал	Средняя температура наружного воздуха по областям, tн0С
Брестская	Витебская	Гомельская	Гродненская	Минская	Могилёвская
I	- 2,43	- 5,9	- 4,9	- 3,33	- 5,0	- 5,6
II	12,5	11,2	12,5	11,8	11,4	11,6
IV	2,8	- 0,1	1,0	2,0	0,6	0,1

 

Годовой расход тепловой энергии на отопление определяется по формуле:

Q = q × V_н × (t_в - t_н) × Z × R × 10^-6, Гкал

где q – удельная тепловая отопительная характеристика здания,

ккал/ч ^. м^{з. 0}С;

V_н – объём отапливаемого здания по наружному обмеру, м ^з;

t_в – температура воздуха внутри помещения (для расчётов

принимаем t_в = 18⁰С);

t_н – средняя (за квартал) температура наружного воздуха

по областям, ⁰С;

Z – число суток отопительного периода (квартал), сут.;

R – время работы отопительных приборов, ч/сут.

Удельная тепловая характеристика здания рассчитывается по формуле:

(1 + 2d) × A + S

q = ---------------------, ккал/ч ^. м^{з. 0}С,

V_н

 

где d – доля остекления;

A – площадь наружных стен здания, м²;

S – площадь здания в плане, м².

Для определения расчётного часового расхода теплоты на отопление здания используем формулу:

Q^р = q × V_н × (t_в - t_н^р), ккал/ч,

где Q^р – расчётный часовой расход теплоты на отопление здания, ккал/ч;

t_н^р – температура для расчёта (для Республики Беларусь

t_н^р = - 25⁰С), ⁰С

Расчёт затрат на тепловую энергию для отопления здания в денежном выражении производится на основании норм теплоэнергонадзора Республики Беларусь на 2009 год: стоимость 1 Гкал = 12,8$.

Методические указания для выполнения расчёта затрат

На тепловую реабилитацию здания

Сбережение энергии, расходуемой на отопление здания, может быть достигнуто за счёт: утепления входных дверей, устранения неплотностей по периметру оконных и дверных коробок, утепления наружных стен, чердаков или переустройства бесчердачных кровель в чердачные; повышения количества технической эксплуатации систем отопления; учёта тепловой энергии с установкой теплосчётчиков.

Исследованиями было установлено, что через стены, окна, крыши теряется слишком много тепла – до 80%.

Относительные теплопотери через конструкции здания приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Теплопотери через конструкции здания

Тип ограждающей конструкции	Относительные теплопотери, % (от общего тепла)
Одноэтажное здание	2 этажное	3 этажное	> 3 этажей
1. Стены
2. Чердак

Источник – [ 1 ].

Таким образом, логичным решением будет утепление зданий.

В 1994 г. в республике были введены новые нормы термического сопротивления ограждающих конструкций зданий. Новые нормы практически в 2 раза превышают показатели, использовавшиеся ранее. Теперь с использованием высокоэффективных теплоизоляционных материалов и систем утепляются фасады, кровли, подвалы.

Кроме прямой экономии энергоресурсов термоизоляция зданий позволяет улучшить их внешний вид, а в ряде случаев защитить разрушающиеся фасады, устранить промерзание стен, улучшить микроклимат помещений. Разработана система утепления фасадов лёгким теплоизоляционным материалом с защитой тонкослойной армированной штукатуркой, получившая название «термошуба». Термошуба имеет высокую ударопрочность, долговечность – более 40 условных лет, низкую эксплуатационную влажность < 1%, предел прочности на разрыв утеплителя – более 0,02 МПа, а защитного и отделочного слоёв – более 1,1 МПа.

Такой тепловой реабилитации подлежат чердак и все наружные стены здания за вычетом остекления.

В качестве утеплителя применяется листовой материал (10-15 см) из пенополистирола, теплоизола и т.п., который позволяет сократить теплопотери на 25-30%. Стоимость теплошубы за 1 м² – 1,95$.

Срок окупаемости затрат на тепловую реабилитацию зданий определяется по формуле:

Затраты на реабилитацию здания (лет)

К = ---------------------------------------------------------------------

Стоимость сбережений теплоэнергии за год (лет)

Выводы: На основании рассчитанного срока окупаемости затрат на тепловую реабилитацию здания необходимо дать заключение о целесообразности выполнения этих работ.

Задание 2 Оценка уровня и выбор направления развития