Эффективность применения электронных регулируемых элеваторов в тепловых узлах зданий университета



Дата29.02.2016
өлшемі175.17 Kb.
#32643

Эффективность применения электронных регулируемых элеваторов в тепловых узлах зданий университета



УДК 620.9

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕВАТОРОВ

В ТЕПЛОВЫХ УЗЛАХ ЗДАНИЙ УНИВЕРСИТЕТА*

А.В.Шипов
В статье определяется экономический эффект при модернизации тепловых узлов университета с целью рационального режима подачи теплоносителя.


1За последнее десятилетие (1998—2008) радикально изменились как законодательная база, так и экономические условия функционирования вузов. Наиболее существенные перемены произошли в сферах управления системой высшего образования и его финансировании: в результате децентрализации управления повысилась самостоятельность вузов в принятии решений, государство перестало играть роль главного и единственного финансиста. В такой ситуации необходимо проводить мероприятия по выявлению и использованию внутрихозяйственных резервов университета.

Одним из направлений по снижению затрат на энергообеспечение вуза является оптимизация потребления тепловой энергии. В понятие оптимизации потребления тепловой энергии входит учет тепловой энергии и регулирование ее потребления.

Теплоснабжение с целью отопления зданий и сооружений университета осуществляется от трех источников теплоснабжения (табл. 1). В данной статье мы не рассматриваем комплекс зданий и сооружений, источником теплоснабжения которого является котельная университета.

Таблица 1



Источник

теплоснабжения



Объекты университета

ГУ ОАО ТГК-2

(ТЭЦ-1)


Учебные корпуса «А», «Ж»

ГУ ОАО ТГК-2

(ТЭЦ-2)


Общежития № 1, 2, 4

ООО КТЭК

Учебные корпуса

«Главный», «Б», «В», «Г», «Д», Детский сад


При расчете системы теплоснабжения университета принимаются следующие климатические данные, характерные для города Костромы [1]: расчетная температура наружного воздуха для отопления tнр = –31C;0 средняя температура наружного воздуха самого холодного месяца tхср = –11,8 0С; средняя температура наружного воздуха самого жаркого месяца tжср= +9,9 0С; средняя температура наружного воздуха за отопительный период


tотср = –3,9 0С; средняя скорость ветра за январь
wср = 5,8 м/с; продолжительность отопительного периода h0 = 222 сут.; среднегодовая температура наружного воздуха tсргод = +3,1 0С.

Данные о температуре наружного воздуха за отопительный период 2007 года, предоставленные ГУ Костромского областного центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, сведены в таблицу 2.

Расход теплоты Qор, Гкал/ч на здание определяется по формуле

(1)

где β — коэффициент, учитывающий значение расчетной температуры наружного воздуха:

при tнр = –31 0С , β = 0,99 [2];

qо — отопительная характеристика здания,

qо = 0,45 Вт/м3 [3];

V — объем здания, м3;

tвн температура внутри помещений,

при tнр = –31 0С, tвн = +20 0С.

В таблице 3 приведена характеристика зданий КГТУ.

Относительную температурную нагрузку на здание, в зависимости от температуры наружного воздуха Qот, Гкал/ч рассчитываем по формуле



(2)

где Qор максимальная нагрузка при tр= –310С;

tвн — температура внутри помещения,
tвн = +180С [2];

tн — температура наружного воздуха.

Из формулы (2) следует, что расчетная нагрузка на отопление здания снижается при повышении температуры наружного воздуха.

Результаты расчета относительной температурной нагрузки для зданий КГТУ, при температуре окружающей среды от + 2(4) до +10 0С, сведены в таблицу 4.

Кроме отопления рассматриваемые источники теплоснабжения обеспечивают и горячее водоснабжение зданий университета (ГВС). В связи с тем, что температура теплоносителя для ГВС должна быть не менее +55 0С температура в подающем трубопроводе от ТЭЦ-1 и 2 должна быть не ниже +70 0С, в обратном трубопроводе +43 0С,
а для КТЭК +70 0С и +44 0С соответственно.

На рис.1 представлены температурные графики отпуска теплоты от источников теплоснабжения [3]: ТЭЦ-1; ТЭЦ-2; КТЭК.



Таблица 2

Средняя температура наружного воздуха за сутки



Тем-ра нар. воз-ха, 0С

Кол-во, суток

Тем-ра нар. воз-ха, 0С

Кол-во, суток

Тем-ра нар. воз-ха, 0С

Кол-во, суток

Тем-ра нар. воз-ха, 0С

Кол-во, суток

+ 15

2

+6

9

-3

12

-12

2

+ 14

4

+5

5

-4

15

-13

4

+ 13

2

+4

10

-5

10

-14

2

+ 12

5

+3

5

-6

7

-15

3

+ 11

7

+2

19

-7

4

-16

2

+10

5

+1

11

-8

4

-17

3

+9

5

0

30

-9

5

-18

5

+8

3

-1

14

-10

2

-19

4

+7

7

-2

10

-11

4

-20

2

Таблица 3

Характеристика зданий и сооружений

Объекты университета

Расчетная нагрузка отопления, Гкал/ч

Общая площадь, м2

Главный корпус

0,787

10070,2

Корпус «А»

0,153

1711,2

Корпус «Ж»

0,07

1333,7

Корпус «Б»

суммарно 0,94

4493,5

Корпус «В»

4496,3

Корпус «Г»

суммарно 0,26

1197,6

Корпус «Д»

1160,6

Детский сад

0,08

582

Общежитие №1

0,326

5187,7

Общежитие №2

0,271

4084,6

Общежитие №4

0,309

4841,3

Таблица 4

Относительная температурная нагрузка для зданий КГТУ

Тем-ра, 0С

Д/с, Гкал/ч

Корп. А, Гкал/ч

Гл. корп., Гкал/ч

Корп. Б,В, Гкал/ч

Корп. Ж, Гкал/ч

Корп.

Г, Д, Гкал/ч



Общ. 1

Гкал/ч


Общ. 2

Гкал/ч


Общ. 4

Гкал/ч


+2

0,0320




0,3962

0,3451




0,0910










+3

0,0286




0,3274

0,2965




0,0849










+4

0,0225

0,0437

0,2541

0,2571

0,0273

0,0742

0,0931

0,0774

0,0882

+5

0,0153

0,0405

0,1166

0,1983

0,0185

0,0566

0,0863

0,0713

0,0818

+6

0,0108

0,0374

0,1958

0,1191

0,0171

0,0408

0,0782

0,0653

0,0741

+7

0,0091

0,0343

0,1211

0,1016

0,0157

0,0344

0,0730

0,0607

0,0692

+8

0,0075

0,0312

0,0791

0,0605

0,0142

0,0233

0,0665

0,0552

0,0630

+9

0,0060

0,0281

0,0708

0,0825

0,0128

0,2083

0,0598

0,0497

0,0567

+10

0,0041

0,0249

0,0583

0,071

0,0114

0,0158

0,0532

0,0441

0,0503



Рис. 1


Из приведенных графиков видно точку излома. Для ТЭЦ-1; 2 она соответствует температуре наружного воздуха равной +3 0С, для КТЭК соответствует температуре наружного воздуха равной +1 0С.

Из расчета и графика видно, что при температуре наружного воздуха от +2(4) до +10 0С здания потребляют больше количества тепловой энергии, чем расчетное, что приводит к дополнительным расходам.

Университет включает общественные и административные здания, кроме общежитий. При эксплуатации зданий в учебное время с 8 ч 30 мин до 18 ч 50 мин, температура воздуха внутри помещений должна соответствовать +18 0С, а в остальное время разрешается снижать температуру воздуха внутри помещений до +12 0С.

В целях энергосбережения предлагается применить регулируемые элеваторные узлы. Основное достоинство регулируемых элеваторов — это изменение коэффициента смешения, а значит и возможность регулировать количество потребляемой тепловой энергии на отопление здания.

Целесообразно применять электронные регулируемые элеваторы, которые могут работать в автоматическом режиме по заданной программе, используя данные температур окружающей среды и температуры внутри помещений. Они могут работать и с заданной корректировкой в дистанционном режиме.

С помощью электронных регулируемых элеваторов осуществляется регулировка потребления тепловой энергии зданием и решается проблема «перетопа», что приводит к существенной экономии потребляемой тепловой энергии.

В табл. 5 приведены сводные результаты расчетов экономии тепловой энергии за 2007 год при условии использования электронных регулируемых элеваторов в тепловых узлах университета.

Учитывая тарифы на тепловую энергию в 2007 году: ТЭЦ -2 — 675 руб./Гкал, ТЭЦ-1 — 526 руб./Гкал, КТЭК –547 руб./Гкал проводим расчет экономической эффективности применения регулируемых элеваторов (табл. 6, 7, 8).

Общая экономия составит 590305рублей.

Таким образом, установка электронных регулируемых элеваторов в тепловых узлах зданий КГТУ экономически целесообразна.



Таблица 5

Экономия тепловой энергии при наличии регулируемых элеваторов



Д/с, Гкал/ч

Корп. А, Гкал/ч

Гл. корп., Гкал/ч

Корп. Б, В, Гкал/ч

Корп. Ж, Гкал/ч

Корп. Г, Д, Гкал/ч

Общ. 1

Гкал/ч


Общ. 2

Гкал/ч


Общ. 4

Гкал/ч


35,14

65,16

352,76

394,16

40,59

112,71

23,25

21,01

23,52

Таблица 6

Сводная таблица экономии денежных средств

Д/с, руб

Корп. А, руб.

Гл. корп., руб.

Корп. Б, В, руб.

Корп. Ж, руб.

Корп. Г,Д, руб.

Общ. 1

руб.


Общ. 2

руб.


Общ. 4

руб.


19221

34326

192544

215518

21350

61646

15693

14145

15862

Таблица 7

Капитальные затраты на установку регулиреумых регуляторов

Д/с, руб

Корп. А, руб.

Гл. корп., руб.

Корп. Б, В, руб.

Корп. Ж, руб.

Корп. Г,Д, руб.

Общ. 1

руб.


Общ. 2

руб.


Общ. 4

руб.


40000

40000

697000

186000

40000

130000

40000

40000

40000

Таблица 8

Срок окупаемости, в результате модернизации тепловых узлов



Д/с, год

Корп. А, год

Гл. корп., год

Корп. Б, В, год

Корп. Ж, год

Корп. Г, Д, год

Общ. 1

год


Общ. 2

год


Общ. 4

год


2

1,2

3,6

0,9

1,9

2,1

2,6

2,6

2,6

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  1. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети / Е. Я. Соколов. — М. : МЭИ, 2000.

  2. СНиП 23-01-99(2003) Строительная климатология (взамен СНиП 2.01.01.-82). — М. : ГУП ЦПП Госстроя России, 2000. — 59 с.


A.V. Shipov

EFFECTIVENESS OF ELECTRON REGULATED ELEVATOR APPLICATION

IN UNIVERSITY BUILDING THERMAL UNITS

1 Работа выполнена под руководством директора центра энергосбережения, д.т.н., профессора В.М.Каравайкова


Достарыңызбен бөлісу:




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет