Определение теплопотребления зданий и оценка эффективности мероприятий по энергосбережению
Задание
1. Выполнить расчет теплопотребления зданий (на отопление и ГВС), определить нормативное потребление горячей и холодной воды.
. Разработать перечень мероприятий и оценить эффективность мероприятий по энергосбережению в системе отопления, ГВС, ХВС.
Исходные данные для расчёта
Вариант задания №2 представлен в таблице 1.
топление теплопотребление водоснабжение
Таблица 1
| Наименования зданий | Объем зданий V, м3 | Количество потребителей |
| Клуб | 150 человек | |
| Кинотеатр | 50 человек | |
| Климатическая зона 2 |
Коэффициенты пересчета на среднюю температуру периода для климатических зон Свердловской области представлены в таблице 2.
Таблица 2
| № климатической зоны | tнро, оС | tср.п, оС | n, дней | a |
| -36 | -6,9 | 0,95 |
Коэффициент a=0,95 выбрано в зависимости от tнро по таблице №4 приложения 1. Удельные тепловые характеристики приведены в таблице 3
Таблица 3
| Наименование зданий | Объем зданий V, тыс. м3 | Удельные тепловые характеристики отопления qо, ккал/м3ч °C | Расчетная внутренняя температура (усредн.) tв.р, °C |
| Клуб | Более 10 | 0,3 | |
| Кинотеатр | До 5000 | 0,36 |
Нормы расхода воды потребителями (СНиП 2.04.01-85*) представлены в таблице 4
Таблица 4
| Водопотреби-тели | Измеритель | Нормы расхода воды, л | Число дней работы здания в год np | |||
| В средние сутки | В час наибольшего водопотребления | |||||
| Общая, (в т.ч. горячей) | Горя-чей | Общая, (в т.ч. горячей) | Горя-чей | |||
| Клубы | 1 место | 8,6 | 2,6 | 0,9 | 0,4 | |
| Кинотеатры | 1 место | 1,5 | 0,5 | 0,2 |
Приняты нормы расхода воды в сутки наибольшего водопотребления как нормы расхода воды в средние сутки.
Решение
Расчеты для Клуба
1.1) Определение максимальной часовой отопительной нагрузки детского сада 
, Гкал/ч:
где, 
- поправочный коэффициент;
- удельная отопительная тепловая характеристика здания, Ккал/м3ч °C;
V - объём здания по наружному обмеру, м3;
- расчётная температура воздуха в здании, 0C;
- расчётные температуры наружного воздуха для проектирования отопления, 0C.
Данные для расчета взяты из таблицы 1, таблицы 2, таблицы 3.
1.2) Годовой расход теплоты по детскому саду на нужды отопления 
Гкал/год:
где, n - число часов отопительного периода, ч/год;
k - коэффициент пересчёта на среднюю температуру периода.
где, 
- cредняя температура наружного воздуха за отопительный период, °C.
Данные для расчета взяты из таблицы 2, таблицы 3, п.п. 1.1.
1.3) Суточное потребление сетевой воды на нужды горячего водоснабжения 
, м3/сут:
где, a - норма расхода горячей воды в средние сутки;
U - число нормативных водопотребителей.
Данные взяты из таблицы 1, таблицы 4.
1.4) Годовое потребление сетевой воды 
, м3/год:
Где, np - число дней (суток) работы всех потребителей здания в год.
Данные взяты из таблицы 4, п.п. 1.3.
) Пересчёт потребления горячей воды в расход тепловой энергии 
, Гкал/год:
где c - теплоёмкость воды, Ккал/м3ч °C;
Dt - разность температур горячей и холодной воды при открытой схеме теплоснабжения, °C;
где 
- температура горячей воды, °C;
- температура холодной воды, °C.
=65°C - при открытой схеме теплоснабжения =5°C
°C
Данные взяты из п.п. 1.4.
Гкал/год
) Суммарный расход тепловой энергии в детском саду 
, Гкал/год:
Данные взяты из п.п. 1.2. и п.п. 1.5.
Гкал/год
) Суточное потребление хозяйственно-питьевой воды 
, м3/сут:
где, a - норма расхода хозяйственно-питьевой в средние сутки;
Данные взяты из таблицы 1, таблицы 4.
1.8) Годовое потребление хозяйственно-питьевой воды 
, м3/год:
где, np - число дней (суток) работы всех потребителей здания в год.
Данные взяты из таблицы 4, п.п. 1.7.
) Выбор мероприятий, обеспечивающих повышение уровня энергосбережения:
а) Мероприятия по системе отопления:
| Наименование мероприятия | Пределы годовой экономии, % |
| Снижение трансмиссионных потерь через оконные проемы путем установки третьего стекла или пленки ПВХ в межрамном пространстве окон | 15-30 |
При 
= 
Гкал/год, сокращение потребления за счет этого мероприятия составит 25%, а при стоимости 1 Гкал 555,08 руб. (без НДС) получим эффективность этого мероприятия в натуральном и стоимостном выражении:
или
руб./год
б) Мероприятия по системе горячего водоснабжения (ГВС):
| Наименование мероприятияПределы годовой экономии, % | |
| Оснащение систем ГВС счетчиками расхода горячей воды | 10-20 |
При 
= 
м3/год и 
= 
Гкал/год, сокращение потребления за счет этого мероприятия составит 15%, а при стоимости 1 Гкал 555,08 руб. (без НДС) и стоимости услуги водоотведения 1 м3 стоков 7,08 руб. (без НДС), получим эффективность этого мероприятия в натуральном и стоимостном выражении:
или
руб./год
и 
Гкал/год или
Всего получается: 
в) Мероприятия по системе водоснабжения:
| Наименование мероприятияПределы годовой экономии, % | |
| Установка счетчиков расхода воды | до 20% от объема потребления воды |
При 
= 
м3/год, сокращение потребления за счет этого мероприятия составит 15%, а при стоимости холодной воды 6,73 руб./м3 и стоимости отведения 1 м3 стоков 7,08 руб., получим эффективность этого мероприятия в натуральном и стоимостном выражении:
или
руб./год и
руб./год
Всего получается: 
Расчеты для Кинотеатра
2.1) Определение максимальной часовой отопительной нагрузки прачечной 
, Гкал/ч:
Данные для расчета взяты из таблицы 1, таблицы 2, таблицы 3.
2.2) Годовой расход теплоты по прачечной на нужды отопления 
Гкал/год:
Данные для расчета взяты из таблицы 2, таблицы 3, п.п. 2.1.
2.3) Суточное потребление сетевой воды на нужды горячего водоснабжения 
м3/сут:
Данные взяты из таблицы 1, таблицы 4.
2.4) Годовое потребление сетевой воды 
, м3/год:
Данные взяты из таблицы 4, п.п. 2.3.
) Пересчёт потребления горячей воды в расход тепловой энергии 
, Гкал/год:
Данные взяты из п.п. 2.4.
Гкал/год
) Суммарный расход тепловой энергии в прачечной , Гкал/год:
Данные взяты из п.п. 2.2. и п.п. 2.5.
Гкал/год
) Суточное потребление хозяйственно-питьевой воды 
, м3/сут:
Данные взяты из таблицы 1, таблицы 4.
2.8) Годовое потребление хозяйственно-питьевой воды 
, м3/год:
Данные взяты из таблицы 4, п.п. 2.7.
1.9) Выбор мероприятий, обеспечивающих повышение уровня энергосбережения:
г) Мероприятия по системе отопления:
| Наименование мероприятияПределы годовой экономии, % | |
| Улучшение тепловой изоляции стен, полов и чердаков | 15-60 |
При 
=117,16 Гкал/год, сокращение потребления за счет этого мероприятия составит 50%, а при стоимости 1 Гкал 555,08 руб. (без НДС) получим эффективность этого мероприятия в натуральном и стоимостном выражении:
или
руб./год
д) Мероприятия по системе горячего водоснабжения (ГВС):
| Наименование мероприятияПределы годовой экономии, % | |
| Оснащение систем ГВС счетчиками расхода горячей воды | 10-20 |
При 
= 
м3/год и 
= 
Гкал/год, сокращение потребления за счет этого мероприятия составит 15%, а при стоимости 1 Гкал 555,08 руб. (без НДС) и стоимости услуги водоотведения 1 м3 стоков 7,08 руб. (без НДС), получим эффективность этого мероприятия в натуральном и стоимостном выражении:
или
руб./год
и 
Гкал/год или
Всего получается: 
е) Мероприятия по системе водоснабжения:
| Наименование мероприятияПределы годовой экономии, % | |
| Установка счетчиков расхода воды | до 20% от объема потребления воды |
При 
=2463,75 м3/год, сокращение потребления за счет этого мероприятия составит 15%, а при стоимости холодной воды 6,73 руб./м3 и стоимости отведения 1 м3 стоков 7,08 руб., получим эффективность этого мероприятия в натуральном и стоимостном выражении:
или
руб./год и
руб./год
Всего получается: 
Библиографический список
1. Методика составления энергетического паспорта организации (образовательного учреждения) / В.Ю. Балдин, В.А. Бегалов, В.С. Проскуряков, Я.М. Щелоков. Под ред. А.С. Бердина, Н.И. Данилова, С.Е. Щеклеина. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. 56 с. [Электронный ресурс] // Компакт-диск (материалы) кафедры «Энергосбережение» УрФУ, 2013.
. СНиП 23-01-99 Строительная климатология
. Территориальные строительные нормы Свердловской области ТСН 23-301-2004 Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормы по энергопотреблению и теплозащите