Энергоаудит жилых и коммунальных зданий

Введение

 

Тепловая  энергия является одним из весомых  факторов создания комфортных условий  жизни любого человека, кроме того, она совместно с электрической используется в производственных процессах. Поэтому вопросы энергосбережения при существующем дефиците энергоносителей имеют первостепенную значимость.

Под энергетическим аудитом понимают обследование предприятий, организаций и отдельных производств  по их инициативе с целью определения  возможностей экономии потребляемой энергии  и помощи предприятию в осуществлении  экономии на практике путем внедрения  механизмов энергетической эффективности, а так же с целью внедрения  на предприятии системы энергетического менеджмента.

Главной целью  энергетического аудита является поиск  возможностей энергосбережения и помощи субъектам хозяйствования в определении  направлений эффективного энергоиспользования. Объектом энергетического аудита может быть любое предприятие, энергетическая установка, здание, агрегат, потребляющий или вырабатывающий энергию.

Потребление энергии в России, как и во всем мире, неуклонно возрастает. Основными среди теплозатрат на коммунально – бытовые нужды в зданиях (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, горячее водоснабжение) являются затраты на отопление. Это объясняется условиями эксплуатации зданий в период отопительного сезона, когда теплопотери через наружные ограждения конструкций значительно превышает внутреннее тепловыделение. Для поддержания необходимой температурной обстановки приходится оборудовать здания отопительными установками или системами.

 

 

 

1.Сбор информации об объекте

 

1.1.Общие  сведения об объекте

 

В данной курсовой работе проведен энергоаудит аудитории 119 корпуса 3 Казанского государственного архитектурно – строительного университета.  Помещение рассчитано на нахождение 28 человек и одного преподавателя.

Геометрические размеры помещения: высота помещения 2,8м, помещение выполнено в виде параллелепипеда размерами 6000х9000 мм, объем помещения равен 151,2 м³.

Стены помещения  состоят из трех слоев:

1. Цементно-песчаный раствор, ρ=1800кг/м³, δ=0,02м, λ=0,58Вт/м^2оС;
2. Стена из глиняного кирпича, ρ=1800кг/м³, δ=0,38м, λ=0,56Вт/м^2оС;
3. Цементно-песчаный раствор, ρ=1800кг/м³, δ=0,015м, λ=0,58Вт/м^2оС.

В аудитории  имеется 2 пластиковых окон, размеры которых 4500х1750 мм и 1750х1750 мм.

Под окнами расположены отопительные приборы, в качестве которых используются гладкие трубы диаметром 120мм. Система отопления однотрубная с нижней разводкой. Запорная арматура установлена на подающем и обратном трубопроводах. В качестве теплоносителя используется вода. Температура теплоносителя на входе в элеваторный узел 90^оС, а на выходе из элеваторного узла 70^оС.

Также в помещение  имеется приточно – вытяжная вентиляция. Она осуществляется с помощью решеток установленных по 4 шт. на приточную и вытяжную системы соответственно.

В качестве внутренних осветительных приборов используются люминесцентные лампы. Наружное освещение естественное осуществляется через окна.

Климатические условия города Красноярск[1]:

• Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, °С, обеспеченностью 0,92, ;
• Продолжительность, сут, периода со средней температурой воздуха , ;
• Средняя температура воздуха, °С, периода со средней температурой воздуха , .

 

1.2.Сведения об энергопотребление, тарифах и финансовых затратах на энергоресурсы

 

В аудитории  установлено 10 осветительных прибора на потолке, в каждом из которых установлено по 4 люминесцентные лампы и 1 осветительный прибор над доской. Осветительные приборы находящиеся на потолке имеют мощность 60Вт, 1 лампа установленая над учебной доской мощностью 40Вт.

Жилищно – коммунальные тарифы на май 2012г.:

• водоснабжение – 1м³/с чел – 14,69 руб.;
• канализация – 1м³/с чел – 11,2 руб.;
• отопление – 1м² – 21,41 руб.;
• электроснабжение – 1 кВт/час – 2,43 руб.

Суммарная потребляемая мощность осветительными приборами составляет 10∙4∙0,06+0,04=2,44 кВт/ч.

При средней продолжительности работы ламп в сутки – 12 часов, и 22 рабочих днях, оплата за электроснабжение в месяц составит 2,44∙12∙22∙1,7=1095,07 руб.

 

1.3.Сведения об источниках энергоснабжения и параметрах энергоносителей

 

Источником  энергоснабжения является трансформаторная подстанция. Источником тепла для отопления и горячего водоснабжения является котельная, работающая на газообразном топливе. Параметры теплоносителя для отопления , , для горячего водоснабжения . Температура на входе в элеваторный узел , температура на выходе из элеваторного узла .

 

1.4.Сведение  об электроустановках

 

В помещении  имеется 21 люминесцентных ламп для освещения.

Иных электроустановок не имеется, аудитория учебная.

 

1.5.Сведения  о теплопотребляющем оборудовании

 

К теплопотребляющему оборудованию относятся приборы отопления и горячего водоснабжения. В аудитории установлены 5 гладкотрубных регистра. Система отопления однотрубная с нижней разводкой. Запорная арматура установлена на подающем и обратном трубопроводах. В качестве теплоносителя используется вода.

 Система горячего водоснабжения отсутствует, присутствует система холодного водоснабжения.

 

1.6.Техническое состояние и укомплектованность тепловых пунктов

 

Тепловой  пункт в корпусе №3 оснащен современным оборудованием с автоматическим регулированием отпуска теплоты на отопление и горячее водоснабжение. В тепловом узле установлены 2 насоса, элеватор, пластинчатый теплообменник, регуляторы давления, расходомеры, термометры, манометры.

 

1.7.Сведения о приточно – вытяжной вентиляции

 

Приток воздуха  в помещении осуществляется через 4 решетки 200х200 мм через неплотности двери и окон, вытяжка – через 4 решетки 200х200 мм.

Воздух подается выше рабочей зоны струями, внедряющимися в рабочую зону сверху вниз. Удаляется воздух через вытяжные отверстия расположенные в зоне непосредственного воздействия струи.

 

 

 

1.8.Состояние строительных конструкций отапливаемых зданий и сооружений, степень утепления

 

При визуальном осмотре внутренней и наружной стороны  стен и крыши трещин и других дефектов не обнаружено. Стены выполнены из керамзитобетона, отштукатурены с внутренней и наружной сторон; окна – деревянные, с двойным остеклением, крыша плоская.

 

1.9.Система освещения

 

В аудитории  установлено 10 осветительных прибора  на потолке, в каждом из которых установлено по 2 люминесцентные лампы и 1 осветительный прибор над доской.

1.10.Техническое состояние трубопроводов, теплоизоляции, запорной арматуры

 

Трубопроводы окрашенные, находятся в хорошем состоянии. Изоляция труб отсутствует. Утечек теплоносителя не обнаружено.  Запорная арматура установлена на подающем и обратном трубопроводах.

 

1.11.Система учета энергоресурсов

 

В аудитории  не установлены приборы учета энергоресурсов. Учет проводиться для всего здания, для этого в тепловом пункте установлены водомеры, теплосчетчики и счетчики электроэнергии.

 

1.12.Наличие и количество технической документации на энергосберегающее оборудование

 

Паспорта, инструкции по эксплуатации и вся другая необходимая техническая документация имеются в наличии.

 

1.13.Характеристика персонала энергетических служб

Работа персонала энергетических служб проходит по служебному плану.

 

2.Тепловой расчет ограждающих  конструкций

 

2.1.Расчет  ограждающих конструкций на требуемое термическое сопротивление по комфортным условиям

 

Требуемое сопротивление  теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных), отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяют по формуле:

;                                                        (1)

где:

 – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл. 3* [2];

 – расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

 – расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92[1], °С;

– нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемых по табл. 2* [2];

 – коэффициент теплоотдачи  внутренней поверхности ограждающих  конструкций, принимаемый по табл. 4* [2].

.

 

2.2.Расчет  ограждающих конструкций на требуемое  термическое сопротивление в соответствии с нормами энергосбережения (энергоаудита)

 Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле:

;                                       (2)

где:

, – средняя температура, °С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С[1].                

.

 

 

 

 

 

2.3.Расчет общего термического сопротивления ограждающей конструкции

 

Сопротивление теплопередаче  , ограждающей конструкции следует определять по формуле:

;                                                    (3)

где:

 – коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к поверхности ограждения;

 – термическое сопротивление ограждающей конструкции, м²×°С/Вт, определяемое;

 – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 6* [2].

 

Наименование материала слоя	Толщина слоя, м	Коэффициент теплопроводности, Вт/м2∙оС
1. Цементно-песч. раствор	0,02	0,58
2. Кладка из глин. кирпича	0,38	0,56
3. Цементно-песч. раствор	0,015	0,58

 

Термическое сопротивление ограждающей конструкции  определятся по формуле:

;                                                          (4)

где:

 – толщина слоя, м;

 – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, принимаемый по прил. 3* [2].

Термическое сопротивление  , ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями определятся, как сумма термических сопротивлений отдельных слоев:

;

.

 

2.4.Определение  необходимой толщины тепловой  изоляции наружного ограждения

 

Сравниваем  нормируемые значения сопротивления  теплопередачи и выбираем большее.

 

Найдем термическое  сопротивление теплоизоляционного слоя:

;                       (5)

В качестве утеплителя возьмем стекловолоконные маты Knauf с коэффициентом теплопроводности ;

Необходимая толщина утеплителя:

.                                  (6)

Т.к базовая толщина листа утеплителя 10 см, а по расчету нужна толщина 8,3 см, то принимаем для расчета толщину утеплителя 10 см.

Определим общее  сопротивление с учетом теплоизоляционного слоя по формуле (3):

Термическое сопротивление ограждающей  конструкции с теплоизоляцией удовлетворяет санитарно–гигиеническим требованиям и требованиям энергосбережения.

 

 

3.Конструктивно  – монтажные элементы вентилируемого  теплового ограждения

 

3.1.Теплоизолирующий  материал и его теплотехнические  характеристики