ЛЕКЦИЯ 4 Мероприятия и методические рекомендации по повышению энергоэффективности систем теплоснабжению и вентиляции МОДУЛЬ " Энергоэффективное оборудование для теплоснабжения зданий и сооружений "

В качестве главного потребительского требования с общегосударственной ( или региональной ) точки зрения предлагается установить нормативы по удельному расходу энергии на отопление зданий за отопительный период в местах первичного потребления топливных ресурсов МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения " Критерии эффективности в области использования тепловой энергии

Критерии эффективности в здании должны обеспечиваться комфортные условия пребывания в нем людей, что также является потребительским требованием. Таким образом, создание комфортных условий в здании при заданных расходах энергии на их поддержание и составляет главную задачу с точки зрения потребителя ( государства и пользователя ). И, наконец, санитарно - гигиенический аспект теплотехнического проектирования приводит к требованию о недопустимости образования конденсата на внутренних поверхностях ограждающих конструкций. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

Критерии по энергетической эффективности В основу выбора критериев для зданий с эффективным использованием энергии заложен принцип удовлетворения главных потребительских требований, которым должно отвечать построенное здание. Таких нормативных требований, как кратко сказано выше, установлено три : -- предельный уровень удельного энергопотребления на отопление системой теплоснабжения здания за отопительный период ; -- требования по комфорту в помещениях здания ; -- условия невыпадения конденсата на внутренних поверхностях ограждений.

Нормирование расхода тепла Требуемый уровень удельного энергопотребления q e req устанавливается на основе энергетической ситуации в стране или в регионе, исходя из баланса энергозатрат по секторам хозяйственной деятельности. При этом норматив q e req, по нашему мнению, не может быть больше величины, вычисляемой на базе поэлементных требований второго этапа внедрения СНиП II-3-79* ( изд.1998) при условии подключения зданий к централизованной системе теплоснабжения.

Проектный удельный расход тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания где q e req - требуемый удельный ( на 1 м 2 полезной площади [ на 1 м 3 отапливаемого объема ]) расход тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания, Вт. ч /( м 2. o C. сут ) [ Вт. ч /( м 3. o C. сут )]; q e des - расчетный удельный расход тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания, Вт. ч /( м 2. o C. сут ) [ Вт. ч /( м 3. o C. сут )]; q h des - расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление здания, Вт. ч /( м 2. o C. сут ) [ Вт. ч /( м 3. o C. сут )]; h o des - расчетный коэффициент энергетической эффективности системы теплоснабжения здания. q e req ³ q e des = q h des / h o des

Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление здания где q h req - вычисляемый требуемый удельный расход тепловой энергии на отопление здания, Вт. ч /( м 2. o C. сут ) [ Вт. ч /( м 3. o C. сут )], с учетом автоматического регулирования системы и непроизводительных теплопотерь в здании. Для систем отопления с температурой воды 105° С и выше следует предусматривать меры, предотвращающие вскипание воды. q h des £ q h req = q o req h o des При проектировании здания конечный результат получают путем варьирования теплозащиты здания, объемно- планировочных решений здания и выбора тех или иных систем теплоснабжения и способов регулирования. Очевидно, что требуемая энергоэффективность может быть достигнута за счет баланса уровня теплозащиты, объемно планировочных решений и эффективности системы теплоснабжения.

Классификация жилых зданий РФ по удельному расходу тепловой энергии системой теплоснабжения здания

Классификация жилых зданий ФРГ по удельному расходу тепловой энергии системой теплоснабжения здания

« Потребительский » подход имеет следующие преимущества : Обеспечивает удовлетворение требованиям СНиП , регламентирующим современные подходы к разработке нормативных документов, Устанавливает в качестве основного норматива удельное энергопотребление здания в целом, Предусматривает достижение заданного энергопотребления комплексным проектированием здания не только за счет повышения теплозащиты ограждающих конструкций, а и за счет применения более эффективных систем отопления и способов их регулирования, за счет эффективности систем теплоснабжения, Устанавливает простые правила и формы по проверке удовлетворения нормативным требованиям, Позволяет осуществлять оперативный перебор вариантов снижения энергопотребления для выявления соответствия нормативным требованиям с помощью персонального компьютера. Обеспечивается возможность более качественного проектирования.

Увеличение объема вычислений, Для достижение большей энергоэффективности необходима более высокая квалификация, Здания в регионе могут иметь различия по уровню теплозащиты в зависимости от источников теплоснабжения. К недостаткам этого « Потребительского » подхода следует отнести »:

Энергетическая эффективность системы теплоснабжения здания h o des формируется показателями эффективности добычи (h b ), транспортировки (h tr ), сжигания (h boi ) топлива, распределения (h all ) и регулирования (h req ) тепловой энергии h o des = h b h tr h boi h all h reg Где численные значения этих показателей представлены далее в таблице

Значения показателей эффективности систем теплоснабжения

Требуемый удельный расход тепловой энергии системой теплоснабжения здания

Методика расчёта отопления помещений Исходными данными для проведения расчётов являются : температура в помещении : + 18° С при внешней температуре -26° С. Руст - максимальная нагрузка на электросеть при длительных морозах равна максимальному часовому расходу тепла на отопление Qh Руст = Ро x S x Кет x Кнст x Кок x Кэт x Кдв, (кВт), где, Ро, (кВт) - удельная расчётная мощность при отоплении помещений: - для Юга Ро=0,02; - для средней полосы Ро=0,03; - для северных территорий Ро=0,04 - 0,05.

S - площадь отапливаемого помещения, м. Кет - коэффициент теплопотерь через стены помещения : - стены бетонные панельные, блочные и кирпичные в 1,5 кирпича - Кет = 1,25-1,5; - стены бревенчатые, брусовые - Кет = 1,25; - стены кирпичные в 2,5 кирпича - Кет = 1,1; - стены пенобетоннные с повышенной теплоизоляцией - Кет = 1 Кнст - коэффициент, учитывающий количество наружных стен помещения : - одна наружная стена - Кнст = 1; - две наружных стены - Кнст =1,15; - внутреннее помещение - Кнст = 0,1 - 0,3 Кок - коэффициент, учитывающий теплопотери через окна помещения : Кок = 1 + р x sok, где, sok - площадь окна, м 2; р = 0,2 для обычного типового окна со спаренной рамой, р = 0,1 для окна с однокамерным стеклопакетом, р = 0,07 для окна с двухкамерным стеклопакетом. Кэт - коэффициент, учитывающий теплопотери 1- го и последнего этажей помещения : 1- й / последний этажи - Кэт = 1,3 / 1,1; 2- й и более этаж - Кэт = 1,0 Кдв - коэффициент теплопотерь через входную ( балконную ) дверь : - если входная дверь граничит с отапливаемым помещением - Кдв = 1; - если входная ( балконная ) дверь выходит на улицу - Кдв = 1,2 - 1,4.

Теплопоступления от солнечного излучения через остекление Избыточная теплота солнечного излучения немедленно поглощается средой помещения и, если речь идет о магазинах с большими застекленными витринами, зрелищных помещениях и пр., значительно увеличивает тепловую нагрузку. Действительно, в зависимости от типа стекла почти до 90% тепла солнечного излучения передается в помещение, а остальная часть отражается. В большинстве случаев тепловая нагрузка от солнечного излучения в общественных и административных зданиях может составлять до 50% в общем балансе теплопоступления. Обычно максимальная тепловая нагрузка достигается при максимальном уровне излучения. Солнечное излучение состоит из двух компонентов : прямой составляющей и рассеянной. Интенсивность солнечного излучения зависит от широты местности и варьируется в зависимости от времени года и времени суток.

Расчетные количества тепла, поступающего от солнечной радиации ( Вт / м 2 · ч ) через остекленные поверхности

Поправочные коэффициенты по типам остекления

Инфильтрация воздуха через двери и окна в м 3/ ч на линейный метр периметра

Массовое количество воздуха, инфильтрующегося через щели, определяется по формуле : где а - коэффициент, зависящий от характера щелей, принимается по приведенным ниже данным ; m - удельное количество воздуха, проникающего через 1 пог. м. длины в зависимости от скорости ветра кг /( г _ пог. м ), определяется по СНиП ( см. табл.7.) l - длина щели. M=S·(a·m·l)

Программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности систем теплоснабжения 1) определить техническую суть предполагаемого усовершенствования и принципы получения экономии ; 2) рассчитать потенциальную годовую экономию в физическом и денежном выражении ; 3) определить состав оборудования, необходимого для реализации рекомендации, его примерную стоимость, стоимость доставки, установки и ввода в эксплуатацию ; 4) оценить общий экономический эффект предполагаемых рекомендаций с учетом вышеперечисленных пунктов. После оценки экономической эффективности все рекомендации классифицируются по трем критериям : 1) беззатратные и низко - затратные - осуществляемые в порядке текущей деятельности бюджетного учреждения ; 2) среднезатратные - осуществляемые, как правило, за счет собственных средств бюджетного учреждения ; 3) высокозатратные - требующие дополнительных инвестиций. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

Спасибо за внимание ! МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "