Методика расчета затрат на устройство инженерных систем жилых зданий агрогородков | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №12 (92) июнь-2 2015 г.

Дата публикации: 19.06.2015

Статья просмотрена: 97 раз

Библиографическое описание:

Горбенкова Е. В., Папсуева А. В. Методика расчета затрат на устройство инженерных систем жилых зданий агрогородков // Молодой ученый. — 2015. — №12. — С. 163-167. — URL https://moluch.ru/archive/92/20480/ (дата обращения: 23.07.2018).

Разработана методика расчета затрат на устройство инженерных систем жилых зданий агрогородков/сельских поселений. Предложенная методика позволит выявить наиболее эффективную систему для тепло- и хладоснабжения жилых зданий.

Ключевые слова: устойчивое развитие, сельские поселения, инженерные системы, энергосбережение, ресурсосбережение, теплонасосная установка.

 

Одна из важнейших социально-экономических задач, поставленных правительством Беларуси в настоящее время — это повышение уровня жизни сельского населения. Важнейшее значение в решении этой задачи имеет создание комфортной, безопасной, рационально спроектированной среды жизнеобитания. Одним из приоритетных направлений Программы социально-экономического развития Республики Беларусь на 2011–2015 гг. является устойчивое развитие регионов. Основными целями Государственной программы устойчивого развития села на 2011–2015 годы является повышение доходов сельского населения и уровня социально-бытового и инженерного обустройства сельских территорий.

Основной целью устойчивого проектирования различных объектов является создание среды обитания, для которой характерно принятие современных рациональных, экономичных, технологичных и экологичных решений, учитывающих не только существующие интересы, но и обеспечивающих прогрессивное развитие территорий [1]. Жизненный цикл природно-технической строительной системы включает период времени от начала инженерных изысканий на этапе обоснования инвестиций в строительство до реконструкции и/или ликвидации объекта [2].

Развитие агрогородков происходит в условиях ограниченных финансовых возможностей государства, требующих рационального использования ресурсов. Поэтому применение энерго- и ресурсосберегающих технологий в инженерных системах агрогородков особенно актуально в настоящее время. Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что для оценки эффективности применения различных источников энергии для инженерных систем жилых зданий сельских поселений необходима разработка методики расчета затрат на устройство инженерных систем. Алгоритм расчета затрат предусматривает последовательное выполнение следующих этапов (рис. 1).

Рис. 1. Алгоритм расчета затрат на устройство инженерных систем

 

1 этап. Расчет мощности системы отопления.

Мощность систем отопления зависит от степени тепловой защиты и воздухопроницаемости конструкций здания. Ориентировочный расход теплоты на отопление здания, Q, Вт, можно определить используя укрупненные показатели, по формуле (1):

                                                                                                  (1)

где  — удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м3·°С) — для хорошо утепленного здания q = 0,65 Вт/(м3·°С).

 — объем здания по наружным обмерам, м3;

 — расчетная температура внутреннего воздуха помещения 18°С);

 — расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, принимается равной температуре наиболее холодной пятидневки для выбранного района строительства.

2 этап. Расчет мощности системы охлаждения.

Для правильного подбора мощности системы охлаждения, необходимо определение количества избыточного тепла, поступающего в помещение. Для этого можно воспользоваться упрощенной методикой расчета:

,                                                                                                               (2)

где S — площадь помещения в м2,

h — высота помещения в м,

q — коэффициент, принимаемый равным q = 25–30 Вт/м3 — если окна выходят на север и/или площадь остекления невелика; q = 30–40 Вт/м3 — если окна выходят на запад или восток при средней площади остекления; q = 40–45 Вт/м3 — если окна выходят на юг и/или окна имеют большую площадь остекления.

При высоте помещений 3 м, и усредненном коэффициенте q=35, условно можно считать, что средняя потребность холодопроизводительности составляет около 1 кВт мощности охлаждения на 10 м2 помещения. Учитывая то, что в большинстве нежилых помещений установка систем кондиционирования не требуется, принимаем, что кондиционированию подлежит 3/4 площади.

3 этап. Расчет энергопотребления.

Согласно действующим нормативным документам, для климатических условий Беларуси отопительное оборудование на полной мощности в сезон используется около 2500 часов, охладительное оборудование — 1000 часов.

При сжигании 1 м3 газа выделяется в среднем 8 кВт тепловой энергии, на потребности горячего водоснабжения (ГВС) добавляется около 30 % от времени использования отопительного оборудования на полной мощности. Соответственно потребление газа (м3 в год) можно получить из выражения:

На 1 кВт потребленной электроэнергии кондиционер вырабатывает 3кВт мощности охлаждения, соответственно потребление электроэнергии для охлаждения электрокондиционером (кВт) вычисляется следующим образом:

При использовании теплового насоса на 1кВт потребленной электроэнергии вырабатывается 4кВт тепловой энергии, соответственно потребление электроэнергии (кВт) вычисляется по формуле:

Для обеспечения кондиционирования воздуха, при использовании теплового насоса, электроэнергия расходуется только на работу циркуляционных насосов (150 Вт) и вентиляторов, обдувающих теплообменник (350 Вт), соответственно потребление электроэнергии для охлаждения тепловым насосом (кВт) вычисляется из выражения:

4 этап. Расчет стоимости устройства и эксплуатации инженерных систем.

Для удобства расчет стоимости устройства и эксплуатации инженерных систем будем производить в условных единицах (евро).

Газовое оборудование. Для получения средней стоимости газового оборудования были взяты 15 газовых котлов разных ценовых сегментов (от 20 до 60 евро за 1 кВт). Стоимость монтажа составляет в среднем от 15 % до 25 % стоимости газового оборудования. Считаем, что монтаж составляет 20 % стоимости газового оборудования — 8 евро за 1 кВт. Тогда общая стоимость газового оборудования с установкой составит 48 евро за 1 кВт тепловой мощности.

Тепловой насос. При расчетной мощности теплового насоса до 10 кВт, стоимость полного комплекса работ составляет 800 евро за 1 кВт тепловой мощности, от 10 до 20 кВт — 650 евро.

Электрический котел. Средняя стоимость электрокотла составляет около 25 евро за 1 кВт мощности.

Система кондиционирования. Для получения средней стоимости кондиционеров были кондиционеры мощностью около 5кВт различных ценовых категорий (от 200 до 500 евро за 1 кВт мощности охлаждения). Стоимость монтажа составляет от 15 % до 25 % стоимости кондиционера. Тогда общая стоимость системы кондиционирования составит около 420 евро за 1 кВт мощности охлаждения. При использовании теплового насоса, для системы кондиционирования необходимы воздухоохладитель, вентиляторы и воздуховоды. Средняя стоимость компонентов данной системы составляет 100 евро за 1 кВт мощности охлаждения.

Обустройство котельной. Согласно СНБ 4.03.01–98 «Газоснабжение», установку газового отопительного оборудования следует предусматривать в обособленных нежилых, встроенных или пристроенных к жилым зданиям помещениях. Получаем, что в среднем стоимость обустройства котельной составит около 1500 евро.

Подключение газа. Стоимость получения технических условий и проекта газификации принимаем равной 500€. Стоимость врезки составляет в среднем около 1000 евро. Средняя стоимость подвода газопровода составляет 15 евро за м. п. с учетом стоимости материалов и работ. В итоге получаем стоимость подключения газа около 3000 евро.

Сервисное обслуживание. Сервисное обслуживание газового оборудования составляет в среднем от 200 до 500 евро в год в зависимости от типа оборудования, сервисной организации и др. факторов). Сервисное обслуживание кондиционера включает в себя: чистку фильтров раз в два месяца и дозаправку фреоном один раз в два года (итого 85 евро в год на один кондиционер). Получаем расходы на обслуживание кондиционеров:

Чистку дымохода рекомендуют проводить 2 раза в год перед отопительным сезоном и после него (около 450 евро в год). Стоит также учесть отличие в сроке службы агрегатов, что в конечном итоге повлияет на эксплуатационные затраты.

Тарифы на газ и электроэнергию. Для расчета стоимости газа и электроэнергии было заложено ежегодное повышение стоимости на 30 % и 12,5 % в год соответственно.

5 этап. Результаты расчета затрат. Построение графика затрат

Графическая интерпретация полученных результатов может быть представлена в виде графика затрат, на основании которого судить о сроке окупаемости и целесообразности использования той или иной системы тепло- хладоснабжения. Все расчеты предполагается проводить в автоматическом режиме, используя программную среду VBA.

Очевидно, что предложенная методика позволит упростить процесс выбора и обоснования применения систем тепло- и хладоснабжения с различными источниками энергии для инженерных систем жилых зданий агрогородков.

 

Литература:

 

1.                  Щербина, Е. В. Градостроительные аспекты проектирования устойчивой городской среды [Текст] / Е. В. Щербина, Н. В. Данилина // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. № 11. С. 183–186.

2.                  Щербина, Е. В. К вопросу экологической безопасности строительства [Текст] / Е. В. Щербина // Academia. Архитектура и строительство. 2009. № 5. С. 468–469.

 

Основные термины (генерируются автоматически): тепловой насос, евро, газовое оборудование, система, кВт, кВт мощности охлаждения, площадь остекления, потребление электроэнергии, отопительное оборудование, полная мощность.


Похожие статьи

Воздушный тепловой насос как эффективный источник тепла для...

Номинальная мощность установленного теплового насоса, кВт. Температура наружного воздуха при номинальной мощности, °С. Система отопления. Дом № 1 (новый, утепленный, каркасный).

Снижение затрат энергии в теплохладоснабжении...

Затраты энергии в системах теплохладоснабжении при использовании ТН зависят от их конструкции, формы цикла, коэффициента трансформации тепла (отопительный коэффициент) и потребляемой мощности N (кВт).

Применение теплового насоса в Ленинградской области

расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период =179231 кВт∙ч.=645232 МДж.

В летний период ТН можно переключить в режим охлаждения, подключая систему «холодный потолок» или фанкойлы.

Расчет промышленного кондиционера в помещениях...

где n — количество единиц оборудования; Nэ — электрическая мощность единицы освещения, Вт; i — коэффициент превращения электрической энергии в тепловую.

Ʃ Q = 4,522 кВт. Определение влагопритoков вдиспетчерской аэропорта.

Обоснование энерго- и ресурсосберегающих решений для...

Тепловая мощность системы отопления и ГВС, кВт. 22,14. Холодопроизводительность системы охлаждения, кВт.

Основные термины (генерируются автоматически): тепловой насос, электрический котел, система, система теплоснабжения, система отопления...

Анализ энергоэффективности тепловых насосов в системах...

Источниками низкопотенциальной тепловой энергии могут быть грунтовые и артезианские воды, озера, моря, тепло грунта, вторичные энергетические ресурсы — сбросы, сточные воды, вентиляционные выбросы и т. п. Затрачивая 1 кВт электрической мощности в приводе...

Пример расчета параметров ветроэнергетической установки для...

Найдем пик потребления электроэнергии соответственно в утренние, дневные, вечерние и ночные часы, как сумму мощностей всех

Номинальная (установленная) мощность каждой установки составляет 3 кВт. Задача 2.2. Определение площади, занимаемой ВЭУ.

Особенности теплового баланса помещений с системами...

2-й вариант, система отопления с применением «светлых» газовых инфракрасных излучателей; она состоит из 30 излучателей, установочная мощность системы отопления 1380 кВт.

Показатели экономичности и эффективности комбинированного...

Qтэ — тепловая мощность когенерационной установки, кВт

Nэ — электрическая мощность двигателя; ΔNс.н. — затраты электроэнергии на собственные нужды.

Количество тепла утилизации отработавших газов поршневых ДВС зависит от их мощности.

Воздушный тепловой насос как эффективный источник тепла для...

Номинальная мощность установленного теплового насоса, кВт. Температура наружного воздуха при номинальной мощности, °С. Система отопления. Дом № 1 (новый, утепленный, каркасный).

Снижение затрат энергии в теплохладоснабжении...

Затраты энергии в системах теплохладоснабжении при использовании ТН зависят от их конструкции, формы цикла, коэффициента трансформации тепла (отопительный коэффициент) и потребляемой мощности N (кВт).

Применение теплового насоса в Ленинградской области

расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период =179231 кВт∙ч.=645232 МДж.

В летний период ТН можно переключить в режим охлаждения, подключая систему «холодный потолок» или фанкойлы.

Расчет промышленного кондиционера в помещениях...

где n — количество единиц оборудования; Nэ — электрическая мощность единицы освещения, Вт; i — коэффициент превращения электрической энергии в тепловую.

Ʃ Q = 4,522 кВт. Определение влагопритoков вдиспетчерской аэропорта.

Обоснование энерго- и ресурсосберегающих решений для...

Тепловая мощность системы отопления и ГВС, кВт. 22,14. Холодопроизводительность системы охлаждения, кВт.

Основные термины (генерируются автоматически): тепловой насос, электрический котел, система, система теплоснабжения, система отопления...

Анализ энергоэффективности тепловых насосов в системах...

Источниками низкопотенциальной тепловой энергии могут быть грунтовые и артезианские воды, озера, моря, тепло грунта, вторичные энергетические ресурсы — сбросы, сточные воды, вентиляционные выбросы и т. п. Затрачивая 1 кВт электрической мощности в приводе...

Пример расчета параметров ветроэнергетической установки для...

Найдем пик потребления электроэнергии соответственно в утренние, дневные, вечерние и ночные часы, как сумму мощностей всех

Номинальная (установленная) мощность каждой установки составляет 3 кВт. Задача 2.2. Определение площади, занимаемой ВЭУ.

Особенности теплового баланса помещений с системами...

2-й вариант, система отопления с применением «светлых» газовых инфракрасных излучателей; она состоит из 30 излучателей, установочная мощность системы отопления 1380 кВт.

Показатели экономичности и эффективности комбинированного...

Qтэ — тепловая мощность когенерационной установки, кВт

Nэ — электрическая мощность двигателя; ΔNс.н. — затраты электроэнергии на собственные нужды.

Количество тепла утилизации отработавших газов поршневых ДВС зависит от их мощности.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Воздушный тепловой насос как эффективный источник тепла для...

Номинальная мощность установленного теплового насоса, кВт. Температура наружного воздуха при номинальной мощности, °С. Система отопления. Дом № 1 (новый, утепленный, каркасный).

Снижение затрат энергии в теплохладоснабжении...

Затраты энергии в системах теплохладоснабжении при использовании ТН зависят от их конструкции, формы цикла, коэффициента трансформации тепла (отопительный коэффициент) и потребляемой мощности N (кВт).

Применение теплового насоса в Ленинградской области

расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период =179231 кВт∙ч.=645232 МДж.

В летний период ТН можно переключить в режим охлаждения, подключая систему «холодный потолок» или фанкойлы.

Расчет промышленного кондиционера в помещениях...

где n — количество единиц оборудования; Nэ — электрическая мощность единицы освещения, Вт; i — коэффициент превращения электрической энергии в тепловую.

Ʃ Q = 4,522 кВт. Определение влагопритoков вдиспетчерской аэропорта.

Обоснование энерго- и ресурсосберегающих решений для...

Тепловая мощность системы отопления и ГВС, кВт. 22,14. Холодопроизводительность системы охлаждения, кВт.

Основные термины (генерируются автоматически): тепловой насос, электрический котел, система, система теплоснабжения, система отопления...

Анализ энергоэффективности тепловых насосов в системах...

Источниками низкопотенциальной тепловой энергии могут быть грунтовые и артезианские воды, озера, моря, тепло грунта, вторичные энергетические ресурсы — сбросы, сточные воды, вентиляционные выбросы и т. п. Затрачивая 1 кВт электрической мощности в приводе...

Пример расчета параметров ветроэнергетической установки для...

Найдем пик потребления электроэнергии соответственно в утренние, дневные, вечерние и ночные часы, как сумму мощностей всех

Номинальная (установленная) мощность каждой установки составляет 3 кВт. Задача 2.2. Определение площади, занимаемой ВЭУ.

Особенности теплового баланса помещений с системами...

2-й вариант, система отопления с применением «светлых» газовых инфракрасных излучателей; она состоит из 30 излучателей, установочная мощность системы отопления 1380 кВт.

Показатели экономичности и эффективности комбинированного...

Qтэ — тепловая мощность когенерационной установки, кВт

Nэ — электрическая мощность двигателя; ΔNс.н. — затраты электроэнергии на собственные нужды.

Количество тепла утилизации отработавших газов поршневых ДВС зависит от их мощности.

Воздушный тепловой насос как эффективный источник тепла для...

Номинальная мощность установленного теплового насоса, кВт. Температура наружного воздуха при номинальной мощности, °С. Система отопления. Дом № 1 (новый, утепленный, каркасный).

Снижение затрат энергии в теплохладоснабжении...

Затраты энергии в системах теплохладоснабжении при использовании ТН зависят от их конструкции, формы цикла, коэффициента трансформации тепла (отопительный коэффициент) и потребляемой мощности N (кВт).

Применение теплового насоса в Ленинградской области

расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период =179231 кВт∙ч.=645232 МДж.

В летний период ТН можно переключить в режим охлаждения, подключая систему «холодный потолок» или фанкойлы.

Расчет промышленного кондиционера в помещениях...

где n — количество единиц оборудования; Nэ — электрическая мощность единицы освещения, Вт; i — коэффициент превращения электрической энергии в тепловую.

Ʃ Q = 4,522 кВт. Определение влагопритoков вдиспетчерской аэропорта.

Обоснование энерго- и ресурсосберегающих решений для...

Тепловая мощность системы отопления и ГВС, кВт. 22,14. Холодопроизводительность системы охлаждения, кВт.

Основные термины (генерируются автоматически): тепловой насос, электрический котел, система, система теплоснабжения, система отопления...

Анализ энергоэффективности тепловых насосов в системах...

Источниками низкопотенциальной тепловой энергии могут быть грунтовые и артезианские воды, озера, моря, тепло грунта, вторичные энергетические ресурсы — сбросы, сточные воды, вентиляционные выбросы и т. п. Затрачивая 1 кВт электрической мощности в приводе...

Пример расчета параметров ветроэнергетической установки для...

Найдем пик потребления электроэнергии соответственно в утренние, дневные, вечерние и ночные часы, как сумму мощностей всех

Номинальная (установленная) мощность каждой установки составляет 3 кВт. Задача 2.2. Определение площади, занимаемой ВЭУ.

Особенности теплового баланса помещений с системами...

2-й вариант, система отопления с применением «светлых» газовых инфракрасных излучателей; она состоит из 30 излучателей, установочная мощность системы отопления 1380 кВт.

Показатели экономичности и эффективности комбинированного...

Qтэ — тепловая мощность когенерационной установки, кВт

Nэ — электрическая мощность двигателя; ΔNс.н. — затраты электроэнергии на собственные нужды.

Количество тепла утилизации отработавших газов поршневых ДВС зависит от их мощности.

Задать вопрос