Расчет отопление и вентиляции жилого здания

Расчет стоимости отопления 1 м2 площади здания

В настоящее время в г. Йошкар-Оле действует тариф РСТ на тепловую энергию равный 1253,75 руб./Гкал. Стоимость отопления 1 м2 с 1 января 2011 года составляет 30,09 руб./ (м2мес)  при нормативном потреблении тепловой энергии 0,024 Гкал/(м2мес).

Рассчитаем действительную стоимость отопления 1 м2 проектируемого здания при действующем тарифе на тепловую энергию:

.

Полученное значение приблизительно на 41% меньше, чем действующая стоимость отопления в г. Йошкар-Оле. Это говорит о высокой энергоэффективности проектируемого здания и о целесообразности введения расчетов за потребляемую тепловую энергию по индивидуальным приборам учета, а также о возможности эффективного применения индивидуального регулирования потребления тепловой энергии.

38   Проект здания соответствует [4] при следующих сопротивлениях теплопередаче наружных ограждающих конструкций:

стен - ;

покрытий - ;

перекрытий первого этажа - ;

окон и балконных дверей - .

39    Поскольку проект здания удовлетворяет требования [4], он не требует доработки. Однако, считаем возможным дать некоторые рекомендации по повышению энергетической эффективности.

 

Указания по повышению энергетической эффективности

 

40  Рекомендуем: использование рекуперации теплоты воздуха, удаляемого вентиляцией (потери теплоты с вентиляцией превышают потери через наружные ограждения); применение систем автоматического регулирования (на вводе в здание и индивидуальных) при расчетах по показаниям тепловых счетчиков.

Расчет теплоэнергетических показателей свидетельствует о том, что намеченное к строительству здание обладает высоким классом энергетической эффективности. Расчет стоимости отопления 1 м2 площади (см. с. 16 расчета) говорит об экономической  целесообразности применения поквартирного учета потребления тепловой энергии для жильцов, поскольку в этом случае плата за отопление снижается по сравнению с действующей на 41%. Положительные результаты введения систем поквартирного учета (или, при невозможности их внедрения, системы учета на дом) будут оказывать стимулирующее действие на жильцов, призывая их экономить тепловую энергию. Следовательно, целесообразным является и внедрение индивидуального (поквартирного) регулирования потребления теплоты.

Ниже подробнее рассмотрим рекуперацию тепла (http://www.air-ventilation.ru/rekuperatsiya-tepla.htm).

Рекуперация – возвращение части материала или энергии, расходуемых при проведении того или иного технологического процесса, для повторного использования в том же процессе.

Плюсом рекуперации является экономия энергии, и как следствие, экономия средств на эксплуатацию системы вентиляции. Минусом являются необходимые дополнительные первоначальные вложения на установку рекуператора.

Рекуперация тепла или обратное получение тепла – процесс теплообмена, при котором тепло забирается от удаляемого воздуха и передается свежему нагнетаемому воздуху. Рекуперация применяется с использованием приточно-вытяжных установок. Процесс проходит в рекуперационном теплообменнике таким образом, что выбрасываемый и свежий воздух отделены друг от друга, чтобы не произошло их смешивание.

Важной характеристикой рекуператоров является коэффициент эффективности рекуперации тепла, который выражает отношение между максимально возможным полученным теплом и теплом, полученным в действительности. Теоретически эффективность может меняться от 30 до 90%. Эта характеристика зависит от стоимости, производителя и типа рекуператора.

Типы рекуператоров:

а) Пластинчатые рекуператоры

Удаляемый и приточный воздух проходят с обеих сторон целого ряда пластин. В пластинчатых рекуператорах на пластинах может образовываться некоторое количество конденсата, потому они оборудованы отводами для конденсата. Конденсатосборники имеют водяной затвор, не позволяющий вентилятору захватывать и подавать воду в канал. Из-за выпадения конденсата существует серьезный риск образования льда в холодное время года. Пластинчатые рекуператоры характеризуется высокой эффективностью (50-80%), являются самыми распространенными и относительно дешевыми, широко используются на малых предприятиях, и в небольших зданиях, коттеджах, магазинах.

б) Роторные рекуператоры

Тепло передается вращающимся между удаляемым и приточным каналами ротором. Это открытая система, и потому здесь велик риск того, что грязь и запахи могут перемещаться из удаляемого воздуха в приточный, однако, некоторые производители утверждают, что в их рекуператорах исключено смешивание. Уровень рекуперации тепла может регулироваться скоростью вращения ротора. Обладают самой высокой эффективностью (75-90%), и соответственно ценой. Преимущественно используются на крупных промышленных предприятиях, в цехах, в больших зданиях.

в) Рекуператоры с промежуточным теплоносителем

Вода или водно-гликолиевый раствор циркулирует между двух теплообменников, один из которых расположен в вытяжном канале, а другой в приточном. Теплоноситель нагревается удаляемым воздухом, а затем передает тепло приточному воздуху. Теплоноситель циркулирует в замкнутой системе и отсутствует риск передачи загрязнений из удаляемого воздуха в приточный. Передача тепла может регулироваться изменением скорости циркуляции теплоносителя. Эти рекуператоры имеют низкую эффективность (45-60%). Обладая низкой эффективностью, используются в случае, если удаляемый воздух сильно загрязнен или токсичен, когда смешивание недопустимо.

г) Камерные рекуператоры

Камера разделяется на две части заслонкой. Удаляемый воздух нагревает одну часть камеры, затем заслонка изменяет направление воздушного потока таким образом, что приточный воздух нагревается от нагретых стенок камеры. Загрязнение и запахи могут передаваться из удаляемого воздуха в приточный. Характеризуется высокой эффективностью (70-80%).

д) Тепловые трубы

Данный рекуператор состоит из закрытой системы трубок, заполненных фреоном, который испаряется при нагревании удаляемым воздухом. Когда приточный воздух проходит вдоль трубок, пар конденсируется и вновь превращается в жидкость. Имеет низкую эффективность (50-70%).

Выбор типа рекуператора должен осуществляться на основе технико-экономического расчета, учитывающего экономию от использования выбранной системы и срок окупаемости капитальных вложений. Предварительно считаем возможным рекомендовать применение пластинчатого либо роторного рекуператора, обладающего высокой эффективностью. Коэффициенты эффективности рекуперации тепла у этих рекуператоров колеблются от 50 до 90%. Рассчитаем стоимость отопления 1 м2 площади при эффективности 50 и 90%.

Если эффективность составляет 50%, то 50% тепла возвращается обратно в систему. Следовательно, считаем что условный коэффициент теплопередачи здания , учитывающий потери за счет инфильтрации и вентиляции, уменьшается на 50%, т.е. становится равным:

 

Тогда общий коэффициент теплопередачи здания , станет равен:

,

а общие теплопотери через наружные ограждающие конструкции здания за отопительный период , станут равны:

.

Расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода , будет равен:

,

а стоимость отопления составит:

.

Следовательно, стоимость отопления уменьшится 37% по сравнению с вентиляционной системой без такого рекуператора при расчетах с населением по приборам учета.

Если эффективность составляет 90%, то 90% тепла возвращается обратно в систему. Следовательно, считаем что условный коэффициент теплопередачи здания , учитывающий потери за счет инфильтрации и вентиляции, уменьшается на 90%, т.е. становится равным:

 

Тогда общий коэффициент теплопередачи здания , станет равен:

,

а общие теплопотери через наружные ограждающие конструкции здания за отопительный период , станут равны:

.

Расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода , будет равен:

,

а стоимость отопления составит:

.

Следовательно, стоимость отопления уменьшится 71% по сравнению с вентиляционной системой без такого рекуператора при расчетах с населением по приборам учета.

 

Данные исполнителя

 

41     Указываются координаты исполнителя (организация, адрес и телефон, Ф. И. О. исполнителя): ПГТУ, каф. энергообеспечения предприятий; пл. Ленина, д.3; Акцораева Екатерина Валериевна

 

 

ЗАПОЛНЕНИЕ ФОРМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАСПОРТА

 

Общая информация

 

Дата заполнения (число, м-ц, год)	21.10.2014
Адрес здания	Марий Эл, г. Йошкар-Ола
Разработчик проекта	ПГТУ, каф. энергообеспечения предприятий
Адрес и телефон разработчика	пл. Ленина, д. 3
Шифр проекта

 

 

Расчетные условия

 

№ п. п.	Наименование расчетных параметров	Обозначение параметра	Единица измерения	Расчетное значение
1	Расчетная температура внутреннего воздуха	tint	°С	22
2	Расчетная температура наружного воздуха	text	°С	-34
3	Расчетная температура теплого чердака	tc	°С	-34
4	Расчетная температура техподполья	tc	°С	2
5	Продолжительность отопительного периода	zht	сут	220
6	Средняя температура наружного воздуха за отопительный период	tht	°С	-5,1
7	Градусо-сутки отопительного периода	Dd	°С×сут	5962

 

 

Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания

 

8	Назначение	жилое
9	Размещение в застройке	отдельностоящее
10	Тип	четырехподъездное, пятиэтажное
11	Конструктивное решение	кирпичное

 

 

Геометрические и теплоэнергетические показатели

 

№ п. п.	Показатель			Обозначение показателя и единицы измерения	Нормативное значение показателя	Расчетное (проектное) значение показателя		Фактическое значение показателя
Геометрические показатели
12	Общая площадь наружных ограждающих конструкций здания		Аesum, м2		-	4003,57
	В том числе:
	стен		Aw, м2		-	1918,43
	окон и балконных дверей		AF, м2		-	402,50
	витражей		AF, м2		-	-
	фонарей		AF, м2		-	-
	входных дверей и ворот		Aed, м2		-	-
	покрытий (совмещенных)		Ас, м2		-	-
	чердачных перекрытий (холодного чердака)		Ас, м2		-	841,32
	перекрытий теплых чердаков		Ас, м2		-	-
	перекрытий над техподпольями		Af, м2		-	-
	перекрытий над неотапливаемыми подвалами или подпольями		Af, м2		-	841,32
	перекрытий над проездами и под эркерами		Af, м2		-	-
	пола по грунту		Af, м2		-	-
13	Площадь квартир		Ah, м2		-	3790,80
14	Полезная площадь (общественных зданий)		Аl, м2		-	-
15	Площадь жилых помещений		Аl, м2		-	2385,00
16	Расчетная площадь (общественных зданий)		Аl, м2		-	-
17	Отапливаемый объем		Vh, М3		-	12098,18
18	Коэффициент остекленности фасада здания		f		0,18	0,17
19	Показатель компактности здания		kedes		0,36	0,33
Теплоэнергетические показатели
Теплотехнические показатели
20	Приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений:	Ror, м2×°С/Вт
	стен	Rw			3,49	3,50
	окон и балконных дверей	RF			0,60	0,65
	витражей	RF			-	-
	фонарей	RF			-	-
	входных дверей и ворот	Red			-	-
	покрытий (совмещенных)	Rс			-	-
	чердачных перекрытий (холодных чердаков)	Rс			5,18	5,34
	перекрытий теплых чердаков (включая покрытие)	Rc			-	-
	перекрытий над техподпольями	Rf			-	-
	перекрытий над неотапливаемыми подвалами или подпольями	Rf			1,83	1,88
	перекрытий над проездами и под эркерами	Rf			-	-
	пола по грунту	Rf			-	-
21	Приведенный коэффициент теплопередачи здания	Kmtr, Вт/(м2×°С)			-	0,443
22	Кратность воздухообмена здания за отопительный период	пa, ч-1			0,696	0,705
	Кратность воздухообмена здания при испытании (при  50 Па)	n50, ч-1			-	-
23	Условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции	Kminf, Вт/(м2×°С)			-	0,536
24	Общий коэффициент теплопередачи здания	Km, Вт/(м2×°С)			-	0,979
Энергетические показатели
25	Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период			Qh, МДж	-		2018999
26	Удельные бытовые тепловыделения в здании			qint, Вт/м2	-		17
27	Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период			Qint, МДж	-		770679
28	Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период			Qs, МДж	-		139511
29	Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период			Qhv, МДж	-		1582079