Розрахунок енергозберігаючих заходів

Застосуванням додаткових бічних відбивачів (смугове опалення) фактори "а" і "б" можуть мінятися. Для двостороннього відбивача "а" збільшується на 0,5, а "b" на 0,004. Для однобічного відбивача "а" збільшується на 0,25, а "b" на 0,002 щодо табличних значень.

Таблиця 6.2 Мінімальна висота підвіски в метрах

Способи поліпшення ККД випромінювання й ефективності темнових випромінювачів

Ізоляція відбивача

Звичайно для темнових випромінювачів горіння відбувається в трубі. Труба випромінює тепло у всіх напрямках, у тому числі й нагору, що практично дорівнює 50%. Нагору спрямований також потік повітря, нагрітий у трубі. Якщо зверху труби є гарний відбивач, тобто з низьким фактором емісії, то більша частина з 50% спрямованого нагору випромінювання відіб'ється в робочий простір частиною безпосередньо, а частиною багаторазовим (вторинним) відбиттям.

Відбивач поглинає частину падаючого на нього випромінювання залежно від фактора емісії, тобто поглинає завжди більше тепла, чим це треба з розрахунку з урахуванням фактора емісії й величини поверхні. Тепло випромінювання, поглинене відбивачем, залежить від величини площі відбивача і його профілю, а також фактора емісії й відносин температур. Внесок конвективного тепла залежить від температури труби й умов тепловіддачі.

Розрахунок економії енергії радіаційного опалення

Поряд з багатьма принципами оцінки опалення (рівень достатності, безпека та ін.) один з найважливіших принципів оцінки- економія енергії. Щодо величини економії енергії різні способи опалення дають різні, часто суперечливі відповіді. У випадку радіаційного опалення можна зустрітися із самими різними оцінками від 20 до 80%. Завжди слід уточнювати, чи наведені дані величини економії енергії в природних одиницях або величиною витрат.

Економію енергії опалення в оцінках витрат можна досягти так, що при цьому сама енергія в природних одиницях росте. Потрібно з'ясувати також щодо чого береться це значення. Економія енергії може досягти 89% для природного газу, якщо, наприклад, у цеху замість загального опалення забезпечити місцеве опалення для обслуговуючого персоналу.

Збільшення температури відчуття

Щодо повітряного опалення економія визначається тим, що тепловтрати будинку пропорційні різниці (Δt) внутрішньої (tl) і зовнішньої температури повітря (tк). Для випромінювального опалення tl менше через збільшення температури відчуття (Δtr. = 0.072хi). Економія енергії буде дорівнювати Δtr/Δt.

ККД системи

При розрахунку реальної економії для забезпечення корисної продуктивності потрібно врахувати ту необхідну кількість енергії, що для темновых випромінювачів визначається з обліком корисної вбудованої потужності й теплотехнічного ККД. (наприклад, якщо ηt= 90%, корисна потужність 200 Вт/м2, то потрібно 200/0,9 = 222 Вт/м2.)

Потреба в енергії розігріву й підтримки

Для експлуатації спорудження , тобто розігрів перед початком роботи. Для радіаційного опалення він більше короткий чим для інших типів опалення, а в передсезонний і перехідний період немає необхідності в розігріві взагалі. Економія на розігріві залежить від їхнього числа, теплової потреби будинку, тривалості перерв між змінами й іншими факторами. Незважаючи на це, оцінка робиться із прийнятною точністю. Щодо калориферів прямої дії помітної переваги немає, тому що ці пристрої також швидко розігрівають робочий простір. Проте, відмінність полягає в тому, що випромінювачі розігрівають більшою мірою підлогу, "нагромаджуючи в ньому тепло" і до початку роботи підлога буде теплою.

Зміна вертикального розподілу температури

При радіаційному опаленні у вертикальному напрямку збільшення температури на кожний метр (вертикальний температурний градієнт) буде менше на 0,2 - 0,7 оС/м. Ефект зниження вертикального температурного градієнта дуже істотний для економії енергії, тому що проявляється протягом усього опалювального сезону.

6.1 Опис і робота опалювача ОІТГ-20 "Геліос"

Опалювач ОІТГ-20 "Геліос" призначений для опалення виробничих та складських приміщень, або їх окремих зон, за виключенням таких приміщень віднесених за вибухопожежною небезпекою до категорій А і Б та будівель з ступенями вогнестійкості IVa і V згідно з НАПБ Б.07.005-86, з примусовим видаленням продуктів згоряння вентилятором через димохід в атмосферу.

Опалювач повинен працювати на природному газі номінальним тиском 1960Па.

Застосування опалювача в житлових будинках не допускається.

Опалювач встановлюються під стелею приміщення горизонтально підлозі, мінімальна висота розміщення над рівнем підлоги не менше 4,0 м.

Опалювач укомплектований автоматикою безпеки і регулювання з багатофункціональним газовим клапаном (далі - ГА) компанії SIT Group, Італія.

Опалювач за електробезпечністю відповідає класу 1 за ГОСТ 12.2.007.0.

Частини опалювача, що знаходяться під напругою, захищені від доторкання оболонками за ГОСТ 14254:

- ШДК та ШП зі ступенем захисту IР20;

- ШВ зі ступенем захисту IР10.

Електроживлення - однофазна мережа змінної напруги 220 В, 50 Гц.

Діапазон робочих температур - від "мінус" 10 С до 60 С.

Температура газів на виході з димоходу - 140 – 160 С.

Середній термін служби - не менше 10 років.

Опалювачі різних виконань конструктивно відрізняються поміж собою довжиною інфрачервоних випромінювачів, кількістю дзеркальних відбивачів, діаметрами отворів форсунок пальників, діаметрами отворів діафрагм для подавання повітря в пальники.

Таблиця 6.3 Технічні характеристики опалювача

Рисунок 6.1 Будова опалювача

Опалювач складається з шафи дистанційного керування 1, інфрачервоних випромінювачів 2, та закріплених на випромінювачах: шафи пальника 3, шафи витяжної 4 та дзеркальних відбивачів 5. По типу випромінювання, довжині хвилі і температурі поверхні труби, що випромінює тепло, опалювач відноситься до категорії темних інфрачервоних випромінювачів. Активною поверхнею випромінювачів являються металеві труби, з'єднані у U – подібну конфігурацію, в середині яких відбувається спалення газу і вздовж яких продукти горіння проходять до витяжного вентилятора. Згоряння газу здійснюється атмосферним пальником з автоматичним керуванням.

Рисунку 6.2 Блок-схема опалювача, де ШВ – шафа витяжна; ШП – шафа пальника; ШДК – шафа дистанційного керування; ІВ – інфрачервоні випромінювачі; 1 – димохід; 2 – відбивач інфрачервоного випромінювання; 3,4 – кабелі електроживлення та керування.

Після підключення опалювача до електромережі і переведення перемикача РОБОТА ШДК у положення ВКЛ починає працювати ветилятор ШВ. Після створення витяжним вентилятором розрідження тиску повітря у камері згоряння ШП, вмикається диференцйний повітряний вимикач, і розпочинається процес провітрювання (тривалістью близько 40 секунд) труб ІВ і димоходу.

Після провітрювання відкривається електромагнітний здвоєний клапан газової автоматики і в пальник починає надходити газ. Плата автоматичного керування ГА включає систему запалення. Запалення газової суміші в пальнику реєструє іонізуючий електрод. Після початку роботи пальника і запалення газової суміші на передній панелі ШДК засвічується світлове табло НОРМА зеленого кольору.

Якщо на протязі 5 секунд газова суміш не зайнялася, опалювач переходить у аварійний режим - на передній панелі ШДК засвічується світлове табло ВІДМОВА червоного кольору та закривається клапан подачі газу.

Для здійснення повторного запуску необхідно перемикач РОБОТА ШДК перевести у положення ВИМК,а потім знову у положення ВКЛ.

Передбачено також два режими роботи опалювача щодо підтримання у приміщенні необхідної температури, які встановлюються перемикачем КОНТР.Т на ШДК:

а) РУЧ - ручний режим, коли температура у приміщенні контролюється зовнішнім термометром і підтримання температури здійснюється шляхом ручного включення та виключення процесу згоряння газу оператором з ШДК;

б) АВТ - автоматичний режим, коли температура у приміщенні контролюється спеціальним приладом - програмним термостатом, що підключається до ШДК, контактна група термостату автоматично, в залежності від встановленої температури, включає або відключає електроживлення опалювача і таким чином регулює процес згоряння газу.

6.2 Цех періодичного ремонту

Розрахуємо необхідну потужність інфрочервоного опалення для даного цеху.

Дані для розрахунку:

Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1618 м2;

Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 13800м3;

Температура відчуття – 160С;

Зовнішня температура – -5,20С;

Трансмісійна необхідність тепла на 10С – 7,2 кВт (без урахування добавок);

Фільтраційні втрати на 10С – 1,6 кВт

Характеристика встанавлюємого приладу ККД – 90,5%;

Абсорбціоні втрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;

Знайдемо вклад випромінювання:

1*0,905*(1-0,04)*(1-0,18)=0,71(71%)

Повні теплові втрати будівлі складаються з суми трансмісійних втрат помножених на добавки від оточення і фільтраційних втрат:

7,2*1,2+1,6=10,24 кВт/0С

Поскільки ще невідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, то для знаходження необхідного тепла використовуємо інтераційний метод так, що в нульовому приближені оцінюємо це значення.

∆t=11-(-5,2)=16,20С

Теплові втрати будівлі чи необхідність в теплі

16,20С*10,24кВт/0С=165.88кВт

Питома необхідність тепла

165.88кВт/1618м2=102.5Вт/м2

Відношення тепла випромінювання

102.5Вт/м2*0,71=72.77Вт/м2

Температура відчуття

tr= t1+0.072*i=10+0.072*72.77=16.30С – достатньо

6.3 Підйомний цех

Розрахуємо необхідну потужність інфрочервоного опалення для даного цеху.

Дані для розрахунку:

Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1508 м2;

Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 17643м3;

Температура відчуття – 180С;

Зовнішня температура – -5,20С;

Трансмісійна необхідність тепла на 10С – 5,52 кВт (без урахування добавок);

Фільтраційні втрати на 10С – 2 кВт

Характеристика встанавлюємого приладу ККД – 90,5%;

Абсорбціоні втрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;

Знайдемо вклад випромінювання:

1*0,905*(1-0,04)*(1-0,18)=0,71(71%)

Повні теплові втрати будівлі складаються з суми трансмісійних втрат помножених на добавки від оточення і фільтраційних втрат:

5,52*1,2+2=8,62 кВт/0С

Поскільки ще невідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, то для знаходження необхідного тепла використовуємо ітераційний метод так, що в нульовому приближені оцінюємо це значення.

∆t=12-(-5,2)=17,20С

Теплові втрати будівлі чи необхідність в теплі

17,20С*8,62кВт/0С=148,26кВт

Питома необхідність тепла

148,26кВт/1508м2=98,3Вт/м2

Відношення тепла випромінювання

98,3Вт/м2*0,71=69,79Вт/м2

Температура відчуття

tr= t1+0.072*i=12+0.072*69,79=18,20С – достатньо

6.4 Електромашинний відділ

Розрахуємо необхідну потужність інфрочервоного опалення для даного цеху.

Дані для розрахунку:

Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1706 м2;

Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 17060м3;

Температура відчуття – 180С;

Зовнішня температура – -5,20С;

Трансмісійна необхідність тепла на 10С – 7,1 кВт (без урахування добавок);

Фільтраційні втрати на 10С – 2,4 кВт

Характеристика встанавлюємого приладу ККД – 90,5%;

Абсорбціоні втрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;

Знайдемо вклад випромінювання:

1*0,905*(1-0,04)*(1-0,18)=0,71(71%)

Повні теплові втрати будівлі складаються з суми трансмісійних втрат помножених на добавки від оточення і фільтраційних втрат:

7,1*1,2+2,4=10,92 кВт/0С

Поскільки ще невідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, то для знаходження необхідного тепла використовуємо ітераціоний метод так, що в нульовому приближені оцінюємо це значення.

∆t=11-(-5,2)=16,20С

Теплові втрати будівлі чи необхідність в теплі

16,20С*10,92кВт/0С=176,9кВт

Питома необхідність тепла

176,9кВт/1706м2=103,7Вт/м2

Відношення тепла випромінювання

103,7Вт/м2*0,71=73,63Вт/м2

Температура відчуття

tr= t1+0.072*i=11+0.072*73,63=18,20С – достатньо

6.5 Колісний цех

Розрахуємо необхідну потужність інфрочервоного опалення для даного цеху.

Дані для розрахунку:

Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1074 м2;

Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 11277м3;

Температура відчуття – 160С;

Зовнішня температура – -5,20С;

Трансмісійна необхідність тепла на 10С – 4,5 кВт (без урахування добавок);

Фільтраційні втрати на 10С – 3,3 кВт

Характеристика встанавлюємого приладу ККД – 90,5%;

Абсорбційні втрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;

Знайдемо вклад випромінювання:

1*0,905*(1-0,04)*(1-0,18)=0,71(71%)

Повні теплові втрати будівлі складаються з суми трансмісійних втрат помножених на добавки від оточення і фільтраційних втрат:

4,5*1,2+3,3=8,7 кВт/0С

Поскільки ще невідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, то для знаходження необхідного тепла використовуємо ітераційний метод так, що в нульовому приближені оцінюємо це значення.

∆t=10-(-5,2)=15,20С

Теплові втрати будівлі чи необхідність в теплі

15,20С*8,7кВт/0С=132,24кВт

Питома необхідність тепла

132,24кВт/1074м2=123,13Вт/м2

Відношення тепла випромінювання

123,13Вт/м2*0,71=87,42Вт/м2

Температура відчуття

tr= t1+0.072*i=10+0.072*87,42=16,30С – достатньо

6.6 Цех ПТО локомотивів

Розрахуємо необхідну потужність інфрочервоного опалення для даного цеху.

Дані для розрахунку:

Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1152 м2;

Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 13248м3;

Температура відчуття – 50С;

Зовнішня температура – -5,20С;

Трансмісійна необхідність тепла на 10С – 4 кВт (без урахування добавок);

Фільтраційні втрати на 10С – 3,9 кВт

Характеристика встанавлюємого приладу ККД – 90,5%;

Абсорбційні втрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;

Знайдемо вклад випромінювання:

1*0,905*(1-0,04)*(1-0,18)=0,71(71%)

Повні теплові втрати будівлі складаються з суми трансмісійних втрат помножених на добавки від оточення і фільтраційних втрат:

4*1,2+3,9=8,7 кВт/0С

Поскільки ще невідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, то для знаходження необхідного тепла використовуємо ітераційний метод так, що в нульовому приближеніоцінюємо це значення.

∆t=3-(-5,2)=8,20С

Теплові втрати будівлі чи необхідність в теплі

8,20С*8,7кВт/0С=71,34кВт

Питома необхідність тепла

71,34кВт/1152м2=61,93Вт/м2

Відношення тепла випромінювання

61,93Вт/м2*0,71=43,97Вт/м2

Температура відчуття

tr= t1+0.072*i=3+0.072*43,97=5,60С – достатньо

Знайдемо потужність променевого опалення для всіх 5 виробничих цехів депо, яка дорівнює їхній сумі.

Рн=165,88+148,26+176,9+132,24+71,34=694,62кВт

7. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЗА РАХУНОК ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ЗАХОДІВ

7.1 Розрахунок економічної доцільності переводу парового котла на водогрійний режим

Перелік матеріалів та обладнання, необхідних для переводу парового котла типу МЕ-4,0/1,4ГМ на водогрійний режим роботи:

1)труба Ø 100 мм, довжина 55 м, ціна за 1 метр 64,20 грн, всього

3531 грн; труба Ø 76 мм, довжина 25 м, ціна за 1 метр 21,90 грн, всього 547,5 грн;

2)мережний насос з електродвигуном (три комплекти), ціна одного комплекту складає 12000 грн, всього 36000 грн;

3)повороти на 90° Ø 100 мм, кількість 17 шт, ціна за один поворот 18 грн, всього 306 грн;

4)повороти на 90° Ø 76 мм, кількість 3 шт, ціна за один поворот 15 грн, всього 45 грн;

5)контрольно – вимірювальні прилади, кількість 20 шт, ціна за один прилад складає 369 грн, всього 7380 грн;

6)засувки та вентилі Ø 100 мм, кількість 27 шт, ціна за одну штуку

167 грн, всього 4509 грн;

7)засувки та вентилі Ø 80 мм, кількість 8 шт, ціна за одну штуку

122,84 грн, всього 982,72 грн;

8)запобіжні клапани Ø 100 мм, кількість 8 шт, ціна за одну штуку

152 грн, всього 1216 грн;

9) лист заліза товщиною 5 мм, кількість 3 м2, загальна ціна 250 грн;

10)            електроди зварювальні 25 кг, ціна за 1 кг складає 5,82 грн, всього

174,6 грн;

11)            виплата заробітної плати (на реконструкцію котла) бригаді працівників 5900 грн.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8