Проведение энергетического обследования офиса

Доля теплопотерь через ограждающие конструкции каждого помещения в общих теплопотерях офиса представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Доля теплопотерь через ограждающие конструкции каждого помещения в общих теплопотерях офиса.

По диаграмме рисунка 4.1 видно, что наибольшие тепловые потери в угловых комнатах, а самые большие потери в зале, так как в этой комнате большее количество окон и она является наиболее продуваемой из-за места расположения в доме.

4.2 Определение теплопотерь на нагрев инфильтрующего воздуха

Расход теплоты на нагрев инфильтрирующего воздуха определяется по формуле:

Qинф = 0,28·L·ρ·с·(tв – tн)·k (4.4)

где: L – объёмный расход удаляемого воздуха некомпенсированного подогретым приточным воздухом. L=L'*F, где L' = 3м3/ч·м2 для жилых помещений и кухонь, F – площадь помещения;

с – удельная теплоёмкость воздуха (с = 1,0056 = 0,24 ккал/кг°С);

ρ – плотность воздуха в помещении, кг/м3, определяется по формуле:

,

где - удельный вес воздуха, ;

g=9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;

Таким образом, плотность

.

k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, принимаем равным 0,8 (для окон с раздельными переплетами) в соответствии с [4].

В качестве примера рассчитаем затраты теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха в комнате 1:

Qинф = 0,28·3·25,4·1,0056·1,27 ·(20+2 –(-23))·0,8=980,9 Вт/с.

Теплопотери на нагрев инфильтрующего воздуха остальных помещений офиса рассчитаны аналогично и представлены в таблице 4.2.

Таким образом, теплопотери на нагрев инфильтрующего воздуха всего офиса составляют Qинф=0,696 кВт. Доля теплопотерь на нагрев инфильтрующего воздуха каждого помещения представлена на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 - Доля теплопотерь на нагрев инфильтрующего воздуха каждого помещения.

Таблица 4.2 – Тепловые потери офиса на нагрев инфильтрующего воздуха

Из круговой диаграммы (рисунок 4.2) видно, что наибольшие теплопотери на нагрев инфильтрующего воздуха в комнатах 1 и 3.

4.3 Определение теплопоступлений

Внутренние тепловыделения состоят из тепловыделений приборами и тепловыделений от людей.

Количество тепла, выделяемое людьми в помещении, всегда положительно. Оно зависит от числа людей, находящихся в помещении, выполняемой ими работы и параметров воздуха (температуры и влажности). Кроме ощутимого (явного) тепла, которое организм человека передает окружающей среде путем конвекции и лучистой энергии, выделяется еще и скрытое тепло. Оно тратится на испарение влаги поверхностью кожи человека и легкими. От рода занятий человека и параметров воздуха зависит соотношение явной и скрытой выделяемой теплоты. Чем интенсивнее физическая нагрузка и выше температура воздуха, тем больше доля скрытого тепла, при температуре воздуха выше 37 градусов все тепло, выработанное организмом, выделяется путем испарения. При любом виде деятельности - от сна до тяжелой работы - тепловыделение больше при низкой температуре окружающей среды. Чем выше температура воздуха, тем больше скрытое тепловыделение и меньше явное тепловыделение. При расчете тепловыделения от людей нужно принять во внимание, что в помещении не всегда будет находиться максимальное число людей.

Таблица 4.3 – Тепловыделения от людей

Замечание: приведены средние данные для взрослых мужчин. Считается, что женщины выделяют 85%, а дети - 75% теплоты и влаги, выделяемых мужчинами.

При расчете тепловыделений от людей учитываем только тепловыделения постоянно находящихся в офисе людей. В данном офисе круглосуточно находится 4 человек (2 женщины и 2 мужчины) при лёгкой и тяжёлой нагрузках, при t=18°С:

Qт.в.=133*0,85=113,05, Вт.

Qт.в.=250*0,85=212,5, Вт.

Тепловыделение от людей, находящихся в офисе представлено в таблице 4.4.

Таблица 4.4. Тепловыделение от людей

При расчете тепловыделений от электроприборов учитываем теплопоступления от оборудования, работающего некоторое время в помещениях данного офиса:

Qэ= Nэ·η,

где Nэ – средневзвешенная потребляемая мощность

η– коэффициент, преобразования электрической энергии в тепловую .

Тепловыделение от газовой плиты:

Qг=9,62*4ч=38,48 кВт*ч/сут

Тепловыделение от электрических приборов офиса представлено в таблице 4.4.

Таблица 4.5 Тепловыделение электрическими приборами

Таким образом, теплопоступления в офисе составляют:

Qтп=∑Qт.в+∑Qэ ,кВт*ч/сут.

Qтп= 8,9кВт*ч/сут.

5. Расчет энергосберегающих мероприятий

Для сбережения электрической энергии в офисе можно заменить лампы накаливания компактными энергосберегающими люминисцентными лампочками. Так же можно более экономично использовать ресурсы, например, выходя из комнаты, гасить за собой свет или не включать свет днем, когда дневного света достаточно.

Для экономии воды можно установить бачок с двухкнопочной системой смыва, а также во время мытья посуды набирать раковину воды, а не делать это под проточной водой.

Для экономии тепловой энергии необходимо установить теплоотражатели за радиаторами отопления, что позволит увеличить годовую экономию до 10%; снизить тепловые потери через оконные проемы путем установки третьего стекла – 15 – 30% экономии; улучшение тепловой изоляции стен.

Приведем расчет нескольких энергосберегающх мероприятий.

1.                 Выключать свет выходя из комнат 1 и 7:

Комната 1:

В зимний период

W= 0,594кВт*183дня = 108,7 кВт

В летний период

W=0,297кВт*182дня = 54,05 кВт

Комната 7:

В зимний период

W= 0,198кВт*183дня = 36,2 кВт

В летний период

W=0,099кВт*182дня = 18,01 кВт

В год экономия составит: W=216,96 кВт/год

Э=52,85 грн.

2.                 Снижение потребления за счет оптимизации расходов питьевой воды.

Предлагаем уменьшить потребление воды за счёт уменьшения расхода воды на купание, например, на 60 л.

Тогда экономия в год составит:

Э=0,06*365дней = 22,8 м3

Э=22,8*4,3грн = 98,04 грн

3.                 Утепление наружных стен офиса

Термическое сопротивление наружных стен офиса (Rогр.= 2,614). На сегодняшний день не удовлетворяет нормам (Rо.=2,8). Для приведения термического сопротивления к нормам необходимо утеплить стены с внутренней стороны теплоизоляционным материалом, например пенопластом.

Потери тепла через ограждающие конструкции при средней температуре наружного воздуха за отопительный период -1,8 оС для комнаты1 (зал) составляют.

Qогр= F*(tвн. – tнар.)/ Rогр = 25,4*(20+1,8)/2,614 = 211,8Вт = 0,8 Гкал/от.пер.

Для комнаты 2 (спальня):

Qогр= F*(tвн. – tнар.)/ Rогр = 6,5*(20+1,8)/2,614 = 54,2 Вт = 0,2 Гкал/от.пер

Для комнаты 4(спальня2):

Qогр= F*(tвн. – tнар.)/ Rогр = 5*(20+1,8)/2,614 = 41,7 Вт = 0,16 Гкал/от.пер

Суммарные потери тепла:

Qогр= 1,16 Гкал/от.пер = 306,24 грн (при цене 264 грн/Гкал).

После реконструкции потери тепла через ограждающие конструкции составили: Qогр= 1,08 Гкал/от.пер = 285 грн

Экономия составляет 21,24 грн

Толщина теплоизоляционного материала необходимая для теплоизоляции ограждающих конструкций определяется по формуле:

δ = λ* R = 0,052*(2,8 – 2,614) = 0,01

где λ = 0,052 - коэффициент теплопроводности пенопласта [2]

Так как толщина пенопласта 0,05 м, то для утепления офиса потребуется на 1 м2 ограждающей конструкции 0,2 слоя выбранного нами теплоизоляционного материала.

Затраты на утепление:

З = 0,2*36,9*10 =73,8 грн.

Срок окупаемости:

СО = Затраты/Экономию = 73,8/21,24 ≈ 3 года.

4.Замена окон

Для того, чтобы снизить теплопотери через окна заменяем двойной стеклопакет на тройной. Замену производим в комнатах 1,2 и 4.

Термическое сопротивление окна с тройным остеклением

Rогр.= 0,55. Тогда Rо = 1/8,7+0,55+1/23 = 0,7.

Общая площадь заменяемых окон F = 11,6 м2. Теплопотери через окна до и после мероприятия определяем по формуле:

,

Qогр = 1005 Вт = 3,79 Гкал/от.пер (до мероприятия);

Qогр= 801 Вт = 3,03 Гкал/от.пер (после мероприятия).

Э = 0,76 Гкал/от.пер = 200,64 грн

З = 8 окон * 900 грн = 7200 грн

Срок окупаемости:

ПС = Затраты/Экономию = 7200/200,64 ≈ 36 лет.

У данного мероприятия очень большой срок окупаемости, оно является высокозатратным и его применение будет сравнительно неэффективно.

5.Выкрутить по возможности лампочки

В офисе существуют две комнаты, в которых можно выкрутить по одной лампочке (зал и коридор) либо по возможности не включать их, так как это возможно благодаря двухклавишным выключателям, в итоге мы получим экономию.

Данные до мероприятия и после него сводим в таблицы 5.1:

Таблица 5.1 – Структура потребления ламп накаливания до мероприятия и после (зимний период)

Экономия составит:

Э=16,38-13,57=2,81кВт∙ч

Данные до мероприятия и после него сводим в таблицы 5.2:

Таблица 5.2 – Структура потребления ламп накаливания до мероприятия и после (летний период)

Экономия составит:

Э=11,7-9,83=1,87кВт∙ч

Тогда годовая экономия составит:

Эгод=2,81∙6+1,87∙6=28,08кВт∙ч=6,84 грн.

6.Замена ламп накаливания люминесцентными.

В данном офисе в системе освещения присутствуют лампы накаливания мощность 100,60 Вт. Предлагается лампы накаливания в количестве 14 штук заменить люминесцентными мощностью 15 Вт. Определим, какой будет величина годового энергосбережения в натуральных и стоимостных единицах, а также срок окупаемости.

Годовое потребление электроэнергии W (кВт.ч) получаем путем перемножения номинальной мощности лампы Р (кВт) на коэффициент средней загрузки kз и на время использования оборудования на протяжении года Тв, (часов).

Результаты расчета сведены в таблицу 5.1.

Э = (611,9 – 184,9) кВт.ч = 427 кВт.ч.

Э = 427*0,2436 = 104 грн.

З = 14*18 = 252 грн.

Простой срок окупаемости:

ПС = Затраты/Экономию = 252/104 ≈ 2,5 года.

Это мероприятие является среднезатратным.

7. Замена газовой колонки.

В данном офисе установлен теплообменный аппарат – газовая колонка PG6 с КПД= 82 %, расход газа G=2,7 м3/ч. Заменим его на более экономичный, например, на газовую колонку Junkers с КПД=91,5%, расход газа G=2,1 м3/ч. Сравнительная характеристика данных теплообменных аппаратов приведена в таблице 5.3

Таблица 5.3 Сравнительная характеристика

Годовая экономия составит:

Э=486-378=108 м3/год

Э=108*1.1грн = 118,8 грн/год

Срок окупаемости:

СО=2156,75/118,8=18,15≈19 лет

7.Утепление окон

Для утепления окон в нашем офисе купим Palipac (паралон на клейкой ленте), стоимость которого 5грн за упаковку. Одной упаковки нам хватит для утепления окна в кухне. А для утепления окон в спальне, спальне2 и зале понадобиться 5 упаковковок. Общая сумма затрат составит

З=5+5∙5=30грн

Теплопотери на нагрев инфильтрирующего воздуха до мероприятия составляли:

Q=2,198кВт

Теплопотери на нагрев инфильтрирующего воздуха после мероприятия составляли:

Q=0,34кВт

Экономия составит:

Э=2,198-0,34=1,85кВт

Экономия в отопительный период:

Эот.пер.=1850Вт=6,9Гкал=1821,6грн

Срок окупаемости этого мероприятия составит:

СО=30/1821=0,02 года

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6