Применение энергоэффективных мероприятий при капремонте общественного здания

 

ВВЕДЕНИЕ

реконструкция здание энергетический

Общественный процесс создания материальных благ, предназначенных для удовлетворения разнообразных потребностей людей, связан с необходимостью проектирования, конструирования, изготовления и эксплуатации множества технических объектов, сооружений, систем, устройств и так далее, представляющих собой искусственные материальные комплексы. Особенность этих комплексов не только состоит в том, что они возникают благодаря человеку, но и одновременно, прямо или косвенно воздействуют на него. Это воздействие может проявляться в виде ухудшения экологической обстановки вследствие выброса в атмосферу продуктов сгорания и химических веществ, возникновения шумовых нагрузок, вибраций, электромагнитных и радиационных излучений, изменения микроклимата и геологической структуры земли.

Ошибки, допущенные при проектировании и конструировании, трудно, а иногда и невозможно исправить в процессе эксплуатации без существенных капитальных вложений. Они могут привести к нерациональному расходу сырья, материалов и энергоресурсов, значительному народно-хозяйственному ущербу, авариям, катастрофам и другим негативны последствиям.

В связи с этим, существует морально-этический аспект инженерно-технической деятельности, заключающийся в ответственности разработчиков перед обществом не только за качество проведения проектно-конструкторских работ, но и за правильно обоснование общественной потребности в сооружении того или иного технологического объекта с учетом его технико-экономических характеристик, расхода энергоресурсов, влияния на окружающую среду и т.д.

Проектирование - это процесс разработки проектной документации. Проект является результатом интеллектуальной деятельности в сфере информации, а изделие - производственной деятельности в материальной сфере.

Энергосистема более чем какая-либо другая отрасль народного хозяйства определяет уровень экономического развития страны.

Внедрение энергосберегающих технологий требует проведения аудита на каждом конкретном предприятии с целью получения количественных и качественных характеристик по результатам энергопотребления, составления энергетических балансов, расчет удельных норм расхода энергоресурсов и что является самым главным - составление плана мероприятий по энергосбережению.

Согласно положению о проведении энергетического обследования предприятий, учреждений и организаций, разработанному в соответствии с положением Совета Министров РБ №1583 от 16.10.1998 г. «О порядке проведения энергетического обследования предприятий, учреждений и организаций с годовым суммарным потреблением топливно-энергетических ресурсов свыше 1,5 тыс. тонн условного топлива», обследование включает изучение общей характеристики предприятия и данных, необходимых для оценки резервов экономии энергоресурсов.

В своей дипломной работе на примере нескольких общественных зданий я собираюсь рассмотреть, на каком из энергоэффективных мероприятий, проводимых при капитальных ремонтах уже эксплуатируемых сооружений, можно получить максимальный экономический эффект. Расставить акценты для каждого исследуемого объекта необходимо, исходя из предварительных балансов энергии. Балансы составлю по собранным материалам, которые будут приведены в приложениях или будут сведены в таблицы по тексту.

Целью работы является исследование того, какими методами можно повысить энергоэффективность зданий и сооружений. Отмечу тот факт, что общественные здания наиболее посещаемы разными слоями населения: будь то служащие, работники, клиенты или студенты, дети, пенсионеры, - причём наблюдается высокая динамика смены потока людей. То есть, я хочу указать на то, что этот тип зданий и сооружений наряду с административными, промышленными и гражданскими объектами составляет неотъемлемую часть нашего окружения, где хотелось бы чувствовать себя комфортно и приятно с минимальным вложением средств и усилий. Удобство является производной современности и функциональности, а приятнее ощущаешь себя в помещении гармоничном и эстетически совершенном. Несомненно, эти черты в идеале должны быть присуще любому помещению, в котором прибывают люди, но я в своей работе акцентирую внимание на том типе зданий, которые предназначены для постоянного посещения и частой смены разных слоев населения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Øопределить назначение общественных зданий;

Øвыявить особые требования к эксплуатации общественных зданий;

Øпроизвести энергетическое обследование Я/С №35 отдела образования администрации Железнодорожного района г. Гомеля;

Øпроизвести энергетическое обследование Гомельского филиала РУП «Белтелеком»;

Øобеспечить реконструкцию электроснабжения предприятия;

Øвыполнить организационно-экономическое обследование рассматриваемых объектов;

Øвыявить основные требования охраны труда при эксплуатации общественных зданий.

В настоящее время в нашей стране, да и во всём мире наблюдается резкое увеличение стоимости энергетических ресурсов. Это в первую очередь можно связать с дефицитом полезных ископаемых и увеличением их добычи. Поэтому, исходя из вышеизложенных фактов, актуальность выбранной мною темы очевидна.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОСОБЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

.1 Типы зданий по назначению и выполняемым функциям

В зависимости от выполняемых функций все здания и сооружения принято делить на:

Øадминистративные

1.управление и законотворчество (здания органов местного самоуправления, здания городского управления, здания Парламентов, резиденции президентов, резиденции монархов);

2.комплексы системы правосудия (суды, здания милиции, тюрьмы, следственные изоляторы, комплексы управления системы безопасности дорожного движения);

Øобщественные

1.образовательные учреждения (дошкольные, школьные, учебные заведения для подготовки и повышения квалификации специалистов, высшие учебные заведения);

2.здания для научно-исследовательских учреждений и проектных организаций;

.здания и сооружения для здравоохранения и отдыха (поликлиники, больницы, санатории);

.учреждения отдыха и туризма (здания физкультурно-оздоровительные, открытые спортивно-физкультурные сооружения, крытые здания физкультурно-спортивных и оздоровительных комплексов);

.здания культурно-просветительных и зрелищных сооружений (библиотеки, музеи, выставки, клубы, дома культуры, театры, концертные залы, цирки, кинотеатры);

.здания для предприятий торговли, общественного питания и бытового обслуживания (магазины, супермаркеты, прачечные, автосервисы, столовые, кафе, рестораны);

.здания, предназначенные для транспортного обслуживания населения (автовокзалы, железнодорожные вокзалы, аэропорты, кассовые павильоны);

.здания для коммунального хозяйства, кроме производственных, складских и транспортных и сооружений (жилищно-эксплуатационные, гостиницы, пожарное депо, ведомства по безопасности жизнедеятельности);

.культовые сооружения (церкви, мечети, синагоги, буддийские храмы, монастыри).

Øжилые - предназначаются для постоянного или временного проживания людей. По контингенту заселения, для которого они предназначены, и времени проживания жилые здания подразделяют на четыре основные вида :

1.жилые квартирные дома для посемейного заселения и постоянного проживания;

2.общежития для временного (длительного) проживания рабочих на период работы и учащейся молодёжи на время учёбы;

.гостиницы для кратковременного проживания периодически сменяющихся контингентов приезжающих из других населённых мест;

.интернаты для постоянного проживания инвалидов, престарелых.

В массовом жилищном строительстве основной вид жилых зданий (более 90%) - квартирные дома, предназначенные для посемейного заселения.

По этажности жилые дома подразделяют на малоэтажные (1-2 этажа), средней этажности (3-5 этажей),многоэтажные (6-10 этажей), повышенной этажности (11-16 этажей), высотные (более, чем 16 этажей).

По числу квартир различают жилые дома: одноквартирные, двухквартирные и многоквартирные.

По материалам несущих конструкций (стен, покрытий, колонн) жилые здания подразделяют на каменные, деревянные и смешанного типа.

Øпроизводственные - предназначаются для осуществления в них производственных процессов (или подсобных функций) для различных отраслей промышленности. Особый подтип промышленных зданий составляют сельскохозяйственные здания, в которых осуществляются производственные процессы, связанные с сельским хозяйством.

По основным отраслям промышленности производственные здания можно разделить на здания строительного комплекса, строения предприятий машиностроения, здания предприятий химической промышленности, нефтеперерабатывающее производство, деревообрабатывающие предприятия, текстильное производство, типографии, металлургические предприятия, фармацевтическое производство, табачные фабрики и т.д.

1.2 Особенности эксплуатации общественных зданий

К эксплуатации общественных зданий предъявляются требования, изложенные в Правилах и нормах технической эксплуатации жилищного фонда. Но так как к общественным зданиям предъявляются повышенные требования по сравнению с жилыми зданиями, в процессе эксплуатации общественных зданий необходимо выполнять ряд мероприятий, не свойственных эксплуатации жилых зданий.

Как правило, в помещениях общественных зданий устраивают механические приточно-вытяжные вентиляционные системы; 1 раз в 3 месяца необходимо проводить наладочно-регулировочные работы вентиляционных систем общественных зданий.

Пожарная безопасность общественных зданий в период их эксплуатации обеспечивается постоянной готовностью средств пожаротушения, в том числе системы водопровода и автоматического включения систем дымоудаления, путем выполнения ремонта и технического обслуживания их элементов. Особое внимание в период эксплуатации следует обращать на постоянную готовность путей эвакуации: коридоров, проходов, лестниц, тамбуров, выходов и т.п. Двери на запасных эвакуационных путях должны быть оборудованы автоматически открывающимися запорами.

В большинстве общественных зданий полы устроены из наиболее износоустойчивых материалов, при этом полы должны быть гладкими, но не скользкими. В зависимости от назначения здания к полам также предъявляются повышенные теплотехнические требования и требования звукопоглощения от ударных шумов; полы должны отвечать санитарно-гигиеническим требованиям. Из всех ограждающих конструкций полы наиболее часто подвергаются капитальному ремонту; также значительны объёмы их текущего ремонта в периоды между капитальными ремонтами. В связи с этим особое значение приобретают плановые ремонты, так как несвоевременное их проведение приводит к необходимости преждевременной замены больших площадей полов из-за ускоренного износа.

Для ряда зданий необходимо поддерживать постоянные параметры микроклимата. Стабильный тепловлажностный режим создаётся эффективной работой систем вентиляции и кондиционирования. Для обеспечения эффективной работы систем необходимо регулярно проводить профилактику оборудования, наладочно-регулировочные работы и планово-предупредительные ремонты.

Внутренние поверхности ряда помещений отделывают с учётом возможности их ежедневной влажной дезинфекционной уборки.

Почти для всех помещений общественных зданий одно из основных требований - звукоизоляция. В связи с этим необходимо принимать меры, способствующие снижению уровня шумов. Наиболее эффективным способом борьбы с шумом является устранение причин распространения шумов у источников его образования. Источниками шумов в зданиях являются: насосные установки, водопроводно-канализационное оборудование, вентиляционные установки, лифтовые подъёмники, мусоропроводы, оборудование встроенных столовых, трансформаторных подстанций и др. Основными источниками шумов лифтовых установок являются редукторы, тормозные электромагниты, подшипники и вентиляторы двигателя, контактные панели управления, дверные механизмы, движущаяся по направляющим кабина. Вибрацию в пределах машинного отделения при верхнем расположении лебёдки локализуют установкой амортизаторов под раму лебёдки. Значительно снижают шум от движущейся кабины тщательно выполненный монтаж направляющих и установка капроновых башмаков.

Для помещений с большим выделением влаги и пара необходимо обеспечить гидроизоляцию конструкций для предупреждения их преждевременного износа.

Снижение динамических воздействий машин на фундаменты достигается установкой пружинных амортизаторов и других упругих прокладок. Но в процессе эксплуатации необходимо в плановом порядке периодически восстанавливать амортизационные устройства, так как прокладки из листовой резины, прессованной пробки и подобных материалов со временем теряют свои упругие свойства.

Для многих общественных зданий необходимо правильно рассчитать систему естественного и искусственного освещения. Но следует отметить, что расчёт площади окон связан с их теплотехническим расчётом, так как наличие больших площадей окон в процессе эксплуатации приводит к дополнительной потере теплоты зимой, аккумуляции солнечной теплоты летом и снижению звукоизоляционных свойств ограждающих конструкций.

Не менее важный вопрос для обеспечения для обеспечения нормального естественного освещения - предупреждение образования конденсата на стёклах окон.

Эта задача решается путём тщательного уплотнения притворов оконных переплётов, а также поддержания в исправном состоянии отверстий в нижней части наружных переплётов, создающих равномерную влажность в межпереплётном пространстве и служащих для отвода конденсата.

.3 Поддержание срока службы общественных зданий

Капитальный ремонт зданий и сооружений - ремонт, связанный с восстановлением основных физико-технических, эстетических и потребительских качеств зданий и сооружений, утраченных в процессе эксплуатации. Перечень основных видов ремонтно-строительных работ, выполняемых при капитальном ремонте зданий и сооружений, изложен в приложении А к СНБ 1.04.02-02 Ремонт, реконструкция и реставрация жилых и общественных зданий и сооружений.

На капитальный ремонт должны ставиться, как правило, здание (объект) в целом или его часть (секция, несколько секций). При необходимости может производиться капитальный ремонт отдельных конструктивных элементов здания или объекта.

Постановка зданий на капитальный ремонт должна производиться на основании утверждённых перспективных и текущих планов капитального ремонта жилищного фонда.

Период проведения капитального ремонта зданий и их элементов определяется на основе следующих факторов:

Øтехнического состояния конструктивных элементов, инженерного оборудования и здания в целом (физический износ);

Øархитектурно-планировочных качеств здания и уровня благоустройства (моральный износ);

Øсрока службы конструктивных элементов, инженерного оборудования и здания в целом;

Øгенерального плана города по кварталу, в котором расположено здание;

Øправил и норм технической эксплуатации зданий;

Øналичия финансовых средств.

При планировании капитального ремонта необходимо учитывать целесообразность проведения комплексного капитального ремонта жилой застройки, а именно: улиц, кварталов, микрорайонов, - обеспечивая при этом выбор наиболее эффективных решений и повышения экономической эффективности затрат на капитальный ремонт.

Контроль за техническим состоянием здания осуществляется путём проведения плановых (общие и частичные) и внеплановых (внеочередных) технических осмотров.

1.3.1 Износ зданий

.3.1.1 Физический износ зданий. Оценка состояния здания

Критерием оценки технического состояния здания в целом и его конструктивных элементов и инженерного оборудования является физический износ. В процессе многолетней эксплуатации конструктивные элементы и инженерное оборудование под воздействием физико-механических и химических факторов постоянно изнашиваются; снижаются их механические, эксплуатационные качества, появляются различные неисправности. Все это приводит к потере их первоначальной стоимости.

Физический износ - это частичная или полная потеря элементами здания своих первоначальных технических и эксплуатационных качеств.

Многие факторы влияют на время достижения зданием предельно-допустимого физического износа, при котором дальнейшая эксплуатации здания практически невозможна. Предельный физический износ здания согласно "Положению о порядке решения вопросов о сносе жилых домов при реконструкции и застройке городов" составляет 70 %. Такие здания подлежат сносу по ветхости. Основными факторами, влияющими на время достижения зданием предельно-допустимого физического износа, являются:

-качество применяемых строительных материалов;

-периодичность и качество проводимых ремонтных работ;

-качество технической эксплуатации;

-качество конструктивных решений при капитальном ремонте;

-период не использования здания;

-плотность заселения.

Таблица 1.1 - Оценка состояния здания в зависимости от общего физического износа

Состояние зданияФизический износ, %Хорошее0-10Вполне удовлетворительное11-20Удовлетворительное21-30Не вполне удовлетворительное31-40Неудовлетворительное41-60Ветхое61-75Непригодное (аварийное)75 и выше

.3.1.2 Моральный износ зданий

Обесценивание жилищного фонда происходит также за счет морального старения. Установлены две формы морального износа средств труда. Первая заключается в уменьшении затрат труда и удешевлении производства по мере развития научно-технического прогресса. Вторая форма морального износа состоит в том, что по мере развития науки и техники создаются новые конструкции машин и оборудования, обеспечивающие более высокую производительность труда.

Моральный износ старого жилищного фонда - это обесценивание жилого дома в результате уменьшения затрат общественно необходимого труда на возведение в современных условиях жилого дома, сходного по объемно-планировочным решениям и внутреннему благоустройству с ранее возведенными домами, в результате роста производительности труда и несоответствия объемно-планировочного и инженерно-конструкторских решений, не обеспечивающих современного уровня комфорта проживания по сравнению с новым строительством. Под этим подразумеваются следующие недостатки:

-отсутствие горячего водоснабжения, мусоропровода, телефонной связи и лифтов;

-деревянные перекрытия и перегородки;

-отсутствие ванных комнат;

-планировка квартир регулярная, но неудобная для посемейного заселения;

-средняя площадь квартир по дому более 45 м2;

-планировка нерегулярная, хаотичная, многокомнатные квартиры, местами несовпадение санузлов по этажам.

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Общественные здания предназначаются для временного пребывания людей при осуществлении в этих зданиях определенных функциональных процессов, связанных с образованием, здравоохранением, зрелищами, спортом, отдыхом и т.п. В ходе общественного развития возникают новые общественные связи между людьми. Соответственно возрастает число видов общественных зданий, различающихся по назначению.

Несомненно, общественные здания охватывают широкую область человеческой жизни, и среди всего разнообразия сооружений данного типа я позволю себе акцентировать внимание лишь на двух объектах:

1.ясли-сад №35 отдела образования администрации Железнодорожного района г.Гомеля;

2.Гомельский филиал Республиканского унитарного предприятия «Белтелеком».

Обосновать свой выбор я могу следующими позициями:

Ясли-сад №35 отдела образования администрации Железнодорожного района г.Гомеля имеет такую особенность, что относится к категории зданий, в которых система отопления включается в первую очередь на ряду с другими помещениями.

Включение систем отопления объектов согласно СНБ 2.04.01-97 "Строительная теплотехника" производится в следующей очередности при установлении температур наружного воздуха:

-детских, дошкольных, школьных, лечебно-профилактических, медицинских, учебных учреждений, учреждений социального обеспечения, музеев - при среднесуточной температуре в течение 5 суток +10°С и ниже;

-жилищного фонда, общежитий, гостиниц - при среднесуточной температуре в течение 5 суток +8°С и ниже;

-общественных, административных зданий, промышленных предприятий и прочих объектов - по согласованию с энергоснабжающей организацией при условии наличия паспорта готовности и/или акта готовности к работе в ОЗП указанных объектов к приему тепловой энергии, зарегистрированных в органе Госэнергонадзора, и после включения отопления жилых домов.

То есть, ясли-сад №35 отдела образования администрации Железнодорожного района г.Гомеля имеет такую особенность, что относится к категории зданий, в которых система отопления включается в первую очередь на ряду с другими помещениями.

Гомельский филиал РУП "Белтелеком" включает в себя головное структурное подразделение (ГСП), городские телефонные сети, 21 районный узел электросвязи, ремонтно-строительной управление, эксплуатационно-технический узел связи и участок хранения.

В своей работе я рассматриваю головное структкрное подразделение, которое включает в себя общественно-административные и производственные здания.

Проектируется - общественно-техническое здание ГСП. По степени надёжности электроснабжения потребители проектируемой части здания относятся к I категории.

Электроприёмники I катагории - электроприёмники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушения функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Итак, Гомельский филиал РУП "Белтелеком" в связи с важностью категории электроснабжения вызывает у меня значительно больший интерес, нежели иные общественные объекты.

3. Энергетическое обследование Я/С №35 отдела образования администрации Железнодорожного района г. Гомеля

3.1 Общая характеристика объекта энергетического обследования

Ясли-Сад №35 являются учреждением отдела образования администрации Железнодорожного района г. Гомеля, расположенным по адресу: г. Гомель, ул. Чапаева, 14.

Количество детей по проекту - 280 человек.

Фактическое количество детей на июнь 2007 г. - 180 человек.

Количество обслуживающего персонала - 50 человек.

Здание Я/С №35 введено в эксплуатацию в 1983 г.

Здание 2-х этажное, состоит из 3-х блоков.

Площадь застройки Sзастр. = 1851 м2.

Всего общая площадь 1-го этажа S1 = 975,83 м2.

Всего общая площадь 2-го этажа S2 = 990,82 м2.

Всего отапливаемый объем 1-го этажа V = 8992 м3.

Ограждающая оболочка здания

Крыша: кровля плоская, совмещенная, рулонный рубероидный ковер. Технического этажа (чердака) нет. Чердачное перекрытие - железобетонные плиты.

Общая площадь крыши: Sкрыши = 990,82 м2.

Стены: наружные стены выполнены из силикатного кирпича, толщина наружных стен 0,54 м (2 кирпича). Снаружи стены не оштукатурены, не окрашены. Состояние наружных стен удовлетворительное. Внутренние стены кирпичные, оштукатуренные. Перегородки кирпичные и гипсолитовые, оштукатуренные.

Общая площадь наружных стен SстенS = 1112 м2.

Окна: деревянная коробка, двойные деревянные рамы с двумя стеклами. Замена окон с момента постройки здания не производилась. Состояние окон: часть окон находится в удовлетворительном состоянии, часть - в хорошем. Часть окон плохо открывается и закрывается, имеются неплотности, уплотнительных прокладок нет.

Общая площадь окон: Sокон = 486,54м2.

Есть неотапливаемый подвал общей площадью Sподвала = 52 м2. Поэлементная характеристика объекта обследования приведена в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Поэлементная характеристика объекта обследования

Элементы объекта обследования1 этаж2 этажВсегоКоличество окон плохих, шт000Количество окон удовлетворительных19928Количество окон хороших8475159Итого количество окон, шт.10384187Площадь окон плохих, м2000Площадь окон удовлетворительных, м243,5131,1574,66Площадь окон хороших, м2213,06198,83411,89Итого площадь окон, м2256,57229,97486,54Площадь пола линолеумного, м2473,54372,69846,23Площадь пола плиточного, м2229,6296,49326,11Площадь пола дощатого, м2149,62479,97629,59Площадь пола бетонного, м208,088,08Площадь пола паркетного, м2103,010103,01Итого площадь пола, м2955,79957,231913,02Светильников с ЛН, шт.10979188Светильников с ЛЛ, шт.3666102Окончание таблицы 3.1Итого светильников, шт.145145290Кол-во ЛН, шт.241135376Кол-во ЛЛ, шт.72137209Итого ламп, шт.313272585Установленная мощность ЛН, Вт226601350036160Установленная мощность ЛЛ, Вт256047707330Итого установленная мощность ламп, Вт2522018270434903.2 Энергоснабжение объекта энергетического обследования

Потребляемые энергоресурсы:

-электроэнергия;

-тепловая энергия (горячая вода на отопление и горячая вода на горячее водоснабжение).

Источниками энергоснабжения являются:

-электроэнергии - Гомельские электрические сети;

-тепловой энергии - Гомельские тепловые сети.

Основное потребление электроэнергии приходится на столовую (электрические плиты, холодильная камера) и освещение помещений.

Основное потребление тепловой энергии приходится на отопление помещений.

Электроснабжение

Электроснабжение я/с №35 осуществляется напряжением 0,4 кВ по двум кабельным линиям ААШВ 3х95+1х25 длиной 85 м от ТП 10/0,4 кВ №667. От ТП выполнено два кабельных ввода в электрощитовую я/с №35. Электроснабжение выполнено по магистрально-радиальной схеме на основе щитков освещения (типа СУ) и силовых шкафов (типа ПР).

Теплоснабжение

От тепловых сетей (от тепловой камеры ТК-2) выполнен один ввод в теплоузел я/с №35, расположенный в подвале.

Система теплоснабжения выполнена по схеме с нерегулируемым элеватором. На отопление ранее был установлен автоматический регулятор, который в настоящее время демонтирован. Разводка нижняя, по подвалу. Отопительные приборы, установленные в помещениях - чугунные радиаторы и обогреватели панельного типа. Состояние отопительных приборов частично удовлетворительное, частично плохое (из-за коррозии панельные обогреватели текут, ежегодно приходится часть панелей, пришедших в негодность, убирать).

Вода для нужд горячего водоснабжения приготавливается в водо-водяных подогревателях кожухотрубного типа. Автоматика на ГВС, установленная в теплоузле, является морально устаревшей. Предлагается установить в теплоузле новую автоматику на отопление и на ГВС.

.3 Состояние учета потребления ТЭР

Электроэнергия

Способ учета потребляемой электроэнергии - приборный. Ведется с помощью двух электросчетчиков типа СА4У-И672М. Счетчики установлены в электрощитовой на каждом вводе через измерительные трансформаторы тока с коэффициентами трансформации 100\5 (20) и 50\5 (10).

Информация о расходе электроэнергии снимается со счетчиков помесячно и заносится в журнал. Автоматизированной системы учета и контроля расхода электроэнергии нет.

Выводы: Учетом охвачено все электропотребление я/с №35. Разделение учета по направлениям расхода электроэнергии по целевому назначению (на освещение, потребителей столовой) отсутствует. Состояние учета расхода электроэнергии - удовлетворительное.

Тепловая энергия

Приборный учет потребляемой тепловой энергии на отопление ведется с помощью теплосчетчика типа ТЭМ-05, на горячее водоснабжение с помощью теплосчетчика типа ТЭМ-05М, установленного 17.09.2004 года. Теплосчетчики установлены на вводе в теплоузел.

Информация о расходе теплоэнергии снимается с теплосчетчиков помесячно и заносится в журнал.

Выводы: Учетом охвачено все теплопотребление я/с №35. Состояние учета удовлетворительное.

3.4 Состояние нормирования расхода ТЭР

Основная задача нормирования расхода топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) - обеспечить применение в производстве и при планировании технически и экономически обоснованные прогрессивные нормы расхода топлива, тепловой и электрической энергии для рационального распределения энергоресурсов и наиболее эффективного их использования.

Нормированию подлежат все расходы тепловой и электрической энергии на основные и вспомогательные производственно - эксплуатационные нужды (вентиляция, освещение, водоснабжение, отопление и др.), независимо от объема потребления указанных ресурсов и источников энергоснабжения.

Нормативные показатели расхода устанавливаются по следующим видам топливно-энергетических ресурсов:

-электрической энергии;

-тепловой энергии;

-котельно-печному топливу.

Учитывая специфику работы я/с №35, отсутствие выпускаемой продукции, определен предельный уровень расхода электроэнергии.

Нормируемая тепловая энергия включает расходы тепла, передаваемого потребителям горячей водой, и включает в нормы:

a)расход тепловой энергии на отопление помещений;

b)расход тепловой энергии на горячее водоснабжение.

Динамика потребления энергоресурсов я/с №35 за 2006 и 2007 г.г. приведена в таблицах 3.2, 3.3, 3.4.

Таблица 3.2 - Динамика потребления электроэнергии я/с №35 за 2006 и 2007г.г.

ЭлектроэнергияГод20062007РазмерностьГДжГДжЯнварь17,46Февраль20,95Март16,88Апрель14,2618,40Май14,3613,79Июнь14,2216,06Июль12,4611,95Август14,1113,72Сентябрь16,9215,52Октябрь16,7416,27Ноябрь19,1921,42Декабрь20,6621,42ИТОГО142,92203,83Итого в т у.т.11,1215,85

Таблица 3.3 - Динамика потребления тепловой энергии я/с №35 за 2006 и 2007 г.г.

Тепловая энергияГод20062007РазмерностьГДжГДжЯнварь263,45Февраль285,64Март232,55Апрель99,32Октябрь88,51 Ноябрь226,6448,02Декабрь347,0696,26ИТОГО662,221025,23Итого в т у.т.27,6842,85

Таблица 3.4 - Динамика потребления тепловой энергии на горячее водоснабжение я/с №35 за 2006 и 2007 г.г.

Тепловая энергия на ГВСГод2007РазмерностьГДжСентябрь25,12Октябрь62,09Ноябрь54,98Декабрь67,62ИТОГО209,80Итого в т у.т.8,77

.5 Разработка полного энергобаланса обследуемого объекта

В данной работе составляется энергетический баланс я/с №35 за 2007 г.

В 2007 г. потребление энергоресурсов составило:

Øэлектроэнергия - 203,83 ГДж (15,85 т у.т.) - 23,5%;

Øтеплоэнергия на отопление- 1025,23 ГДж (42,85 т у.т.) - 63,5%;

Øтеплоэнергия на ГВС - 209,80 ГДж (8,77 т у.т.) - 13,0%.

Всего потребление теплоэнергии за 2007 год, учтенной теплосчетчиками, составило 1235,03 ГДж (51,62 т у.т.) - 76,5%.

На рисунке 3.1 показано распределение потребления энергоресурсов по их видам.

Рисунок 3.1 - Распределение потребления энергоресурсов по их видам

3.6 Выводы по составленным энергобалансам. Направления повышения энергоэффективности

Энергетические балансы показывают, что в общем потреблении энергоресурсов за 2007 г. (67,47 т у.т.) доля электроэнергии (15,85 т у.т.) составляет 23,5 %, доля тепловой энергии значительно больше (51,62 т у.т.) и составляет 76,5 %.

Поэтому, на основании анализа внутренней структуры энергетических потерь необходимо, в первую очередь, снижать расходы теплоэнергии.

4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ГОМЕЛЬСКОГО ФИЛИАЛА РУП «БЕЛТЕЛЕКОМ»

.1 Характеристика предприятия

Гомельский филиал республиканского унитарного предприятия электрической связи «Белтелеком» включает в себя головное структурное подразделение (ГСП), городские телефонные сети, 21 районный узел электросвязи, ремонтно-строительное управление, эксплуатационно-техническнй узел связи, участок хранения.

Головное структурное подразделение РУП «Гомельоблтелеком» расположено в центре г. Гомеля в пятистах метрах oт реки Сож.

Территория, занимаемая ГСП, составляет 1,15 га, из них под застройкой 0,8 га занимают общественно-административные и производственные здания.

К основным видам производственной деятельности относятся: междугородная и международная телефонная связь.

Автоматическая междугородная телефонная связь организована с применением станции АРЕ-13. Станция проработала 16 лет и морально устарела. В 1995 году дополнительно введена электронная АTC фирмы ЕRICSSON с пониженным энергопотреблением.

Межстанционные соединения выполняются в линейно-аппаратном зале, оборудование которого является наиболее ответственным потребителем электроэнергии.

Генеральный план Гомельского филиала РУП «Белтелеком» представлен в графической части проекта.

Кроме традиционных соединений по электрическим проводам действует оптоволоконная система обмена информацией.

Телеграфная связь

Телеграф имеет высокую степень автоматизации процессов передачи, приема и обработки информации. Он предоставляет населению и предприятиям, целый комплекс услуг, передача, прием и доставка телеграмм и цифровых данных разных категорий срочности и разного оформления, доступ на мировую сеть «Телекс».

Городская и сельская телефонные сети

Основа - декадно-шаговые, координатные и электронные телефонные станции. Объединенные в сеть при помощи аппаратуры уплотнения, узлов входящих связей, сельского пригородного узла и линейных сооружений. Релейные станции отличает сильная зависимость энергопотребления от числа звонящих абонентов и пониженное энергопотребление при отсутствии соединений. Электронные станции расходуют практически постоянное количество электроэнергии при любом числе соединений. К электронным станциям предъявляют жесткие требования к параметрам окружающей среды и требуют применения систем кондиционирования. А релейные при работе выделяют такое количество тепла, что зимой в некоторых случаях не нуждаются в отоплении, а летом помещения станций и электропитающих установок необходимо активно вентилировать.

Радиотелефонная связь и сеть проводного вещания

Радиотелефонная связь выполнена при помощи оборудования «Алтай», обслуживает порядка 700 абонентов, каждому из которых присвоен свой городской телефонный номер

Новый вид радиотелефонной связи - транкинговая связь, основанная на способе автоматического распределения ограниченного числа свободных каналов связи между большим количеством подвижных абонентов. Позволяет производить передачу речи и данных как между радиоабонентами, так и между радиоабонентом и абонентом городской телефонной сети. Выполнена на современном энергоэффективном импортном оборудовании с высоким КПД.

Сеть проводного вещания позволяет довести по проводам до каждой радиоточки 3 радиопрограммы и обеспечивает передачу сообщений штаба гражданской обороны. Выполнена сеть с помощью радиоузлов, являющихся крупным потребителем электроэнергии

Цифровая сеть, конференцсвязь, электронная почта, доступ к INTERNET

Цифровая сеть - принципиально новая служба электросвязи, сочетающая в себе все услуги по передаче речи, данных и изображения. Предоставляет автоматический междугородный и международный выход на более чем 200 стран мира, обеспечивает полностью цифровые соединения между оконечными устройствами, что значительно улучшает качество голосовой связи, а также обеспечивает высокую скорость и отсутствие ошибок при обмене данных между компьютерами. Организована с помощью новейшего импортного оборудования, отвечающего мировым стандартам в области энергосбережения. Видеотелефонная связь и видеоконференцсвязь организована на базе наложенной цифровой сети, позволяет принимать участие в телефонных переговорах с абонентами дальнего зарубежья.

Передача электронной почты происходит по сети БелПак между персональными компьютерами, имеющими в сети свой электронный адрес.

Доступ в INTERNET осуществляется через телефонные линии или по отдельным каналам

Информационно-вычислительный центр

Осуществляет расчеты величины оплаты за телефон ежемесячно по каждому номеру, программно-аппаратную поддержку службы 09, расчет заработной платы, организует единую компьютерную сеть ГСП Гомельского филиала РУП«Белтелеком», доступ к INTERNET, хранит, наращивает и обновляет базы данных о телефонных сетях. Установлены и используются как устаревшие вычислительные машины серий ЕС и СМ, так и современные персональные компьютеры и рабочие станции

Функции управления

Кроме осуществления производственной деятельности Головное подразделение РУП «Гомельоблтелеком» руководит работой подразделений электросвязи области Для .этого в состав ГСП входят: отдел проектирования и капитального строительства, отдел экономики труда, бухгалтерия, общий отдел, отдел кадров, профсоюзный комитет.

4.2 Краткое описание объекта энергетического обследования

Объектом энергетического обследования является общественно-техническое здание ГСП Гомельского филиала РУП «Белтелеком».

Источниками энергоснабжения являются:

-электроэнергии - подстанция «Центральная» и завод им. Кирова (кабельные линии на напряжении 10 кВ; на территории воздушных линий нет, кабельные проложены в земле), имеется источник резервного питания - дизельная электростанция мощностью 630 кВт.

-тепловой энергии - Гомельские тепловые сети.

Основное потребление электроэнергии приходится на электропитающие устройства и освещение помещений.

Основное потребление тепловой энергии приходится на отопление помещений.

4.3 Выбор направления по энергосберегающим мероприятиям

Для того, чтобы определиться, в каком из направлении энергопотребления планировать применение энергосберегающих мероприятий, необходимо проанализировать схему электроснабжения исследуемого объекта и источники теплоиспользования.

4.3.1 Анализ схемы электроснабжения энергообъекта

В состав электроустановок энергетического объекта исследования входят:

-устройства электроснабжения от электрических сетей энергосистемы;

-собственные стационарные или передвижные электростанции;

-электрические сети технических территорий;

-электропитающие электроустановки, включающие в себя преобразовательные устройства, агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи, устройства для развязки с электрической сетью, устройства стабилизации и токораспределительные сети питания аппаратуры постоянным, переменным током;

-электродвигатели разного напряжения;

-электронагреватели.

В зависимости от требований надежности электроснабжения, электроприемники предприятий электросвязи в соответствии с классификацией ПУЭ подразделяются на три категории.

Из состава электроприемников 1 категории выделяется особая группа электроприемников, предъявляемые повышенные требования к надежности электроснабжения [9].

В особую группу 1 категории выделены электроприемники, перерыв в электроснабжении которых сможет вызвать нарушение важнейших связей, невозможность передачи особо важных оповещений, а также нарушение сложного технологического процесса, что в результате создаст угрозу жизни людей [9].

Электроприемники 1 категории подразделяются на:

-электроприемники, требующие гарантированного питания и допускающие кратковременные перерывы в подаче электроэнергии при переходе на резервный источник электроснабжения или на резервное электрооборудование;

-электроприемники требующие бесперебойного электропитания и не допускающие перерыва в подаче электроэнергии в любых регионах работы электроустановки [9].

В зависимости от состава оборудования и способа эксплуатации аккумуляторных батарей системы электропитания классифицируются следующим образом:

a)буферная система электропитания с несекционированной АКБ, подключенной во всех режимах к цепи питания нагрузки и с вольтодобавочным преобразователями постоянного напряжения;

b)буферная система электропитания с секционированной аккумуляторной батареей, подключенной во всех режимах к сети питания нагрузки.

Кроме того, если учитывать размещение оборудования, система электроснабжения принимается централизованная.

Число независимых источников питания от электрических сетей энергосистемы и автоматических дизель-электрических агрегатов собственных электростанций в зависимости от категории электроприемников по обеспечению надежности электроснабжения определяется в таблице [9].

Выполним анализ действующей схемы электроснабжения и руководствуясь инструкцией по проектированию электроустановок оборудования электросвязи [2] пришли к выводу, что данное предприятие связи относится к 1 особой категории по электроснабжению и предусматривается три независимых источника питания. Два источника от энергосистемы и один от электрических агрегатов АДЭС.

Вывод: выполнив анализ действующей схемы электроснабжения, определили, что схема не соответствует требованиям надежности электроснабжения. В ходе данного проекта будет выполнена модернизация существующей схемы.

Также стоит заметить, что вклад в экономию электроэнергии будет произведён при замене существующих светильников с электромагнитным ПРА на светильники с электронным ПРА. И, несомненно, необходимо учесть специфику выбранного объекта исследования, то есть уменьшить потребление электрической энергии возможно и при модернизации используемого оборудования.

.3.1 Анализ источников использования тепловой энергии

При первичном осмотре здания можно сказать, что состояние ограждающей оболочки здания в целом удовлетворительное. Особое внимание можно уделить окнам, замена которых может существенно уменьшить расходы на отопление зданий.

Окна представляют собой деревянные коробки, двойные деревянные рамы с двумя стёклами. Замена окон с момента постройки здания не производилась. Состояние окон: часть окон находятся в удовлетворительном состоянии, часть - в хорошем. Часть окон плохо открывается и закрывается, имеются неплотности, уплотнительных прокладок нет.

Вывод: из всего ряда операций, входящих в термореновацию ограждающих конструкций здания, на данном объекте исследования можно произвести замену существующих оконных блоков на стеклопакеты из ПВХ. При этом потери тепловой энергии в результате повысившегося теплообмена и инфильтрации компенсирует затраты энергии на отопление для поддержания требуемой температуры воздуха в помещении.

Таким образом, можно утверждать, что потребление электроэнергии значительно превышает потребление тепловой энергии. Поэтому, на этом объекте целесообразно, в первую очередь, провести энергосберегающие мероприятия по уменьшению затрат на потребление электрической энергии.

5. РЕКОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

.1 Реконструкция системы электроснабжения третьего этажа общественно-технического здания

Реконструируемое помещение будет использоваться как головной узел всех областных присоединений к сети INTERNET. Бесперебойность электроснабжения данного отдела является первостепенной задачей.

Произведём расчёт силового оборудования.

В реконструируемом помещении присутствуют следующие виды электрических нагрузок: компьютеры, серверные шкафы, вентиляторы и кондиционеры. Перечень электрооборудования с количеством и паспортными данными приведен в таблице 5.1.

В данной дипломном проекте для защиты электроприемников от коротких замыканий применяем автоматические выключатели, так как они являются более совершенными защитными аппаратами по сравнению с плавкими предохранителями. Автоматические выключатели конструктивно рассчитаны на быстрое повторное включение.

Выбор автоматических выключателей выполняется по следующим условиям:

(5.1)

гдеIн.р. - номинальный ток теплового расцепителя, А;

Iр - расчетной ток защищаемой цепи, А;

Iср.р. - ток срабатывания автоматического выключателя при КЗ, А;

Iп - ток кратковременной перегрузки защищаемой цепи, А.

Таблица 5.1 - Электрооборудование

№ п/пПо плануНаименование ЭПКоличество ЭП,штРуст, кВтCos ?Iр,А1К2-4Компьютер30,50,6510,52К5-7Компьютер30,50,6510,53К9-11,8Компьютер40,50,6514,04К12-15Компьютер40,50,6514,05К16-19Компьютер40,50,6514,06К20-24Компьютер50,50,6517,57К25-28Компьютер40,50,6514,08К1Компьютер10,50,653,59Ш1Шкаф Серверный130,6521,010Ш2Шкаф Серверный130,6521,011Ш3Шкаф Серверный130,6521,012Ш4Шкаф Серверный130,6521,013Ш5Шкаф Серверный130,6521,014Ш6Шкаф Серверный130,6521,015Ш7Шкаф Серверный130,6521,016Ш8Шкаф Серверный130,6521,017Ш9Шкаф Серверный130,6521,018П1Вентилятор приточный12,460,834,9819В1Вентилятор вытяжной12,460,834,9820К3.1Кондиционер R12514,60,838,5721К4.1Кондиционер R12514,60,838,5722К1.1Кондиционер R140X160,8332,8623К2.1Кондиционер R140J160,8332,86

Рассмотрим пример выбора автоматического выключателя на первой ступени защиты для электроприемников с номером К2-4 по плану.

В данном случай расчетный ток защищаемой линии будет равен номинальному току электроприемника, который определяется по формуле

, А(5.2)

ГдеUном - номинальное напряжение электроприемника - 220, В;

Pном - номинальная мощность электроприемника по таблице 5.1, Вт;

cosjн - номинальный коэффициент мощности электроприемника.

Номинальный ток электроприемников К2-4 будет равен

Определим ток кратковременной перегрузки:

, А(5.3)

Гдекп - кратность пускового тока.

кп у электроприемников, установленных в данном помещении, равен 1,5.

Тогда пусковой ток:

Выберем автоматический выключатель по [3], с номинальным током теплового расцепителя 16 А и током срабатывания при коротком замыкании 63 А.

Для остальных электроприемников автоматические выключатели выбираются аналогично. Результаты выбора автоматических выключателей приведены в таблице А.1 приложения А.

Произведём выбор проводов к электроприемникам.

Выбор сечения проводника выполняют по двум условиям:

(5.4)

ГдеIпр - длительно допустимый ток провода, А;

Iр - расчетный ток линии, А;

Iз - ток срабатывания защитного аппарата, А;

кз - кратность допустимого длительного тока по отношению к номинальному току срабатывания защитного аппарата.

Рассмотрим пример выбора ответвления к электроприемнику К2-4 по плану:

Iпр ³ 10,5 А

Iпр ³ 63×1 = 63 А

Выбираем провод по [3], ВВГ 3´2,5. Выбранный провод прокладываем в кабельном коробе.

Для остальных электроприемников ответвления выбираются аналогично. Результаты выбора ответвлений приведены в таблице А.2 приложения А.

В состав реконструируемого объекта входит большое количество электроприемников. Эти электроприемники имеют различный режим работы, назначение, номинальную мощность, условия работы и ряд других признаков.

Для выполнения схемы электроснабжения электроприемники необходимо объединить в группы, учитывая особенности расположения оборудования по площади объекта.

Если группа электроприемников состоит из большого количества электроприемников, не связанных единым технологическим процессом относительно равномерно распределенных по площади цеха, то такую группу электроприемников целесообразно запитывать от шинопровода. В остальных случаях электроприемники запитываются от распределительных шкафов или силовых пунктов.

Согласно выше описанного, электроприемники объединяем по группам. Данные групп электроприемников приведены в таблице А.3 приложения А.

Определение расчетных нагрузок групп электроприемников и объекта в целом выполняем методом упорядоченных диаграмм.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1.Определяется номинальная мощность группы электроприемников:

, кВт(5.5)

гдерном i - номинальная мощность i-го электроприемника, кВт;

n - количество электроприемников в группе.

2.Определяется групповой коэффициент использования:

(5.6)

Где ki - коэффициент использования i-го электроприемника, принимаемый по [19]

Определяется эффективное число электроприемников:

(5.7)

По [19], путем интерполяции определяем расчетный коэффициент активной мощности группы электроприемников:

(5.8)

Определяется групповой коэффициент мощности:

(5.9)

Где cosji - коэффициент мощности i-го электроприемника, принимаемый по таблице 5.1.

Определяется коэффициент максимума реактивной мощности группы электроприемников по [19].

Определяется расчетная активная мощность группы электроприемников:

, кВт(5.10)

Определяется расчетная реактивная мощность группы электроприемников:

, кВАр(5.11)

tgj соответствует групповому коэффициенту мощности группы электроприемников.

Определяется расчетная полная мощность группы электроприемников:

, кВА(5.12)

Определяется расчетный ток группы электроприемников:

, А(5.13)

Определяется пиковый ток группы электроприемников:

, А (5.14)

ГдеIп max - наибольший из пусковых токов электроприемников в группе, А;

iн max - номинальный ток электроприемника с наибольшим пусковым током, А;

kи max - коэффициент использования электроприемника с наибольшим пусковым током.

Рассмотрим пример расчета электрических нагрузок для группы СП1 (таблица А.3 приложения А).

Определим номинальную мощность группы электроприемников:

Определим групповой коэффициент использования:

Определим эффективное число электроприемников:

По [19], путем интерполяции определяем коэффициент расчетной активной мощности группы электроприемников: .

Определяется групповой коэффициент мощности:

.

Вычислим расчетную активную мощность группы электроприемников:

Определим расчетную реактивную мощность группы электроприемников:

Найдём расчетную полную мощность группы электроприемников:

Определим расчетный ток группы электроприемников:

Для остальных групп электроприемников расчет электрических нагрузок выполняется аналогично. Расчет нагрузок в данном курсовом проекте выполнен на ПЭВМ в программе Excel. Результаты расчетов приведены в таблицах А.4 - А.7 приложения А.

Таким образом, полная нагрузка цеха с учетом нагрузки от осветительных электроприемников равна.

Так как , то в проектируемом помещении с учетом требований особой категории применяем 2 вводно-распределительных устройства (ВРУ).

Разработаем схему питания электроприемников.

При построении электрических сетей применяются магистральные, радиальные и смешанные схемы. Выбор конкретной схемы определяет не только надежность электроснабжения и качества работы электрооборудования, но и технико-экономические показатели всей системы электроснабжения.

При построении схемы сети следует исходить из того, что надежность электроснабжения не должна уступать надежности работы технологического оборудования. Это означает, например, что нет смысла питать электродвигатель технологического агрегата по двум взаиморезервируемым линиям. Этот принцип одинаковой надежности питающей линии (со всеми аппаратами) и одного электроприемника технологического агрегата, питающегося от этой линии, является основным при построении схемы цеховой сети.

Различают 3 типа схемы питания электроприёмников:

üмагистральная;

üрадиальная;

üсмешанная.

В данном помещении ввиду рассредоточенности электроприемников используем радиальную схему присоединения потребителей. В данной схеме от ВРУ будут питаться 3 силовых пункта: СП1,СП2 и СП3 соответственно.

Рисунок 5.1-Схема присоединения потребителей

Осталось произвести выбор распределительных шкафов. Результаты выбора представим в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Выбор распределительных шкафов

№ шкафаIр, АIн шкафа, АКоличество потребителейНаименование121,803607ПР85-Ин1-2113-У1260,0236010ПР85-Ин1-2113-У1335,893606ПР85-Ин1-2113-У1

.2 Реконструкция электроснабжения предприятия

Расчетные электрические нагрузки потребителей и предприятия в целом определяются методом коэффициента спроса по установленным мощностям электроприемников цехов.

Исходные данные для расчета электрических нагрузок потребителей и предприятия в целом приведены в таблице Б.1 приложения Б.

Расчетная мощность от силовых электроприемников определяется по формулам

(5.15)

гдеКс - коэффициент спроса силовой нагрузки;

Руст - установленная мощность цеха, кВт.

Расчетная мощность осветительных электроприемников определяется по формуле:

(5.16)

Где - коэффициент спроса осветительной нагрузки принимаемый по [2];

F - площадь цеха, м2;

- удельная мощность осветительной нагрузки цеха, Вт/м2 принимаемая по [2];

Е - освещенность, Лк;

Полная расчетная мощность цеха определяется по формуле:

(5.17)

Рассмотрим пример расчета электрических нагрузок для помещения №1.

Руст = 30 кВт, Кс = 0,2, tgj = 1,02 по таблице Б.1 приложения Б.

Расчетная мощность от силовых электроприемников 1-го помещения равна:

Расчетная мощность осветительных электроприемников 1-го помещения равна:

Полная расчетная мощность насосного зала:

Для остальных помещений предприятия расчет электрических нагрузок аналогичен. Результаты расчетов электрических нагрузок приведены в той же таблице Б.1 приложения Б.

Расчетная мощность предприятия в целом определяется по формулам

(5.20)

ГдеКS - коэффициент совмещения максимума нагрузок, КS = 0,89;

SРpн i - суммарная активная мощность электроприемников до 1000 В, кВт;

SQpн i - суммарная реактивная мощность электроприемников до 1000 В, кВАр;

SРpв i - суммарная активная мощность электроприемников выше 1000 В, кВт;

SQpв i - суммарная реактивная мощность электроприемников выше 1000 В, кВАр;

DРт - потери активной мощности в трансформаторах завода, кВт;

DQт - потери реактивной мощности в трансформаторах завода, кВАр;

DРл - потери активной мощности в линиях, кВт;

DQл - потери реактивной мощности в линиях, кВАр;

Потери мощности в трансформаторах и линиях определяются по формулам:

(5.21)

Определим потери в трансформаторах и линиях

Определим расчетную мощность предприятия

5.3 Выбор мощности и числа трансформаторов, расчет компенсации реактивной мощности

.3.1 Выбор мощности и числа трансформаторов

Выбор числа трансформаторов производится исходя из категории потребителя по надежности электроснабжения: для I категории ? двухтрансформаторные подстанции, а также однотрансформаторные подстанции, если мощность последних не превышает 20% от мощности трансформатора и возможно резервирование подстанций на вторичном напряжении перемычками с АВР [20], для II? одно- или двухтрансформаторные подстанции, для III (при небольших нагрузках) ? однотрансформаторные.

Первоначально мощность трансформаторов оценивается исходя из удельной плотности нагрузки цеха [20]. Затем, исходя из расчётной мощности цеха, принимают мощность трансформатора. Марку трансформаторов выбираем по [20]. На данном предприятии, исходя из особых требований надежности, принимаем 2х2 трансформаторы ТСЗ-630/10/0,4

5.3.2 Выбор компенсирующих устройств

Расчетным при выборе средств компенсации реактивной мощности является режим наибольшей активной нагрузки энергосистемы.

Наибольшая суммарная реактивная нагрузка предприятия:

, кВАр(5.22)

Где К ? коэффициент, учитывающий несовпадение по времени наибольших активной нагрузки энергосистемы и реактивной мощности промышленного предприятия; К=0,95 ([20] стр.245);

кВАр.

Обобщающим показателем компенсации реактивной мощности для потребителя является суммарная мощность компенсирующих устройств, которая определяется балансом реактивной мощности на границе раздела предприятия и энергосистемы в период ее наибольшей активной нагрузки:

, кВАр(5.23)

ГдеQэ1 - экономически целесообразная реактивная мощность, выдаваемая энергосистемой предприятию, кВАр:

, кВАр(5.24)

Получим:

.

Определим суммарную мощность компенсирующих устройств:

.

Распределяем эту мощность между двумя секциями шин. Принимаем две конденсаторные установки типа УКЛ57-10,5-50 У3 (изготовитель ОАО СКЗ КВАР). Суммарная мощность КУ на стороне 10 кВ: Qк=50Ì2=100 кВАр.

Расчетная мощность завода с учётом компенсирующих устройств :

.4 Использование дизель-генератора в качестве резервного источника электрической энергии

Современные системы электропитания объектов в основном строятся с использованием внешнего электроснабжения. Наряду с основными источниками электроснабжения следует иметь резервные источники. Обычно в качестве резервных источников используются электроагрегаты и электростанции (электроустановки) с двигателями внутреннего сгорания. Наиболее широкое распространение получили электроустановки с дизельными и бензиновыми двигателями.

На исследуемом объекте кроме источников постоянного (основного) электроснабжения - подстанция «Центральная» и завод им. Кирова - имеется источник резервного питания - дизельная электростанция мощностью 630 кВт.

Преимуществом таких электроустановок является возможность быстрого ввода их в действие и постоянная готовность к работе. К основным достоинствам электроустановок с ДВС следует отнести следующие:

. Быстрота и надежность пуска в автоматическом режиме. Это значит, что электроустановка запускается, как правило, с 1-3 попытки за время не более 5 сек и за такое же время принимает нагрузку.

. Возможность работать с перегрузкой. Любая электроустановка в соответствии с НТД должна выдерживать 10% -ную перегрузку по мощности в течение 1 часа (кроме случаев, оговариваемых особо в ТУ).

. Высокая степень автоматизации, возможность работать без обслуживания продолжительное время.

. Большой моторесурс - до 18000 моточасов.

. Сравнительно высокая экономичность и КПД.

Следует отметить, что оптимальный режим работы дизеля - при загруженности станции 75-90% от номинальной мощности. Недопустима длительная работа при загрузке менее 40% и более 100%.

В графической части проекта приведена однолинейная схема электроснабжения предприятия.

6. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Резервы экономии и источники нерационального использования ТЭР на энергетическом объекте ясли-сад №35

По составленному энергобалансу исследуемого объекта ясли-сад №35 Железнодорожного района г.Гомеля видно, что основное потребление энергоресурсов приходится на теплоэнергию. Поэтому на основании анализа внутренней структуры энергетических потерь необходимо в первую очередь снижать расходы теплоэнергии.

Для определения оптимальных направлений снижения расходов тепловой энергии необходимо определить внутреннюю структуру тепловых потерь объекта обследования.

.1.2 Расчет теоретически необходимого расхода тепловой энергиина нужды отопления

Тепловая энергия расходуется на возмещение тепловых потерь через ограждающие конструкции здания и на нагревание инфильтрирующегося наружного воздуха. Рассчитаем теоретически необходимый расход теплоэнергии для поддержания нормируемой температуры в помещениях в отопительный период.

ØРасчет теоретически необходимого расхода теплоэнергии на возмещение тепловых потерь через ограждающие конструкции

Потери тепла через ограждающие конструкции помещений определяем, согласно методике, изложенной в [7], по формуле:

(6.1)

где S - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;

Rт - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2×К/Вт;

tвн. - расчетная температура воздуха внутри помещения, ºС;

tн.ср. - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, ºС;

? - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.

Значение tвн. принимаем по [14] равным tвн. = 21 ºС - для детских дошкольных учреждений. Значение tн.ср. принимаем по [14], равным tн.ср. = -1,6 ºС - для г. Гомеля. Продолжительность отопительного периода по [14] для г. Гомеля для детских дошкольных учреждений zот. = 212 сут. Значение коэффициента n принимаем по [14] в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху. Величину сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции Rт определяем, согласно методике, изложенной в [7], по формуле:

(6.2)

Где?в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/м2×К;

?н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/м2×К;

Rк - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2×К/Вт.

Значения величин ?в. и ?н. принимаем по [15].

Термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк определяем по формуле:

(6.3)

где R1, R2,…, Rn - термические сопротивления отдельных слоев конструкции, м2×К/Вт.

Термическое сопротивление слоя конструкции определяется по формуле:

(6.4)

Где ? - толщина слоя, м;

? - коэффициент теплопроводности материала слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации, Вт/м×К[15].

а) Расчет тепловых потерь через крышу здания

Конструкция существующей крыши:

1. Сборные железобетонные плиты перекрытий;
2. Обмазка горячим битумом;
3. Утеплитель (предположительно пенокрошка);
4. Асфальтовая стяжка;
5. 4 слоя бронированного рубероида по 3 слоям обычного рубероида на горячем битуме.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление крыши составляет Rк. = 1,92 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 2,12 м2×К/Вт. С учетом плохого состояния крыши эта величина может быть и ниже. (Согласно [15] нормативное сопротивление теплопередаче для крыши при реконструкции (ремонте) здания должно быть Rт.норм.= 3,0 м2×К/Вт; рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) Rт.. ³ 3,5...5,0 м2×К/Вт). Площадь крыши Sкрыши =990,82 м2. Потери теплоэнергии через существующую крышу за отопительный период составят:от = 48361,83 кВт×ч = 41,58 Гкал = 174,10 ГДж.

б) Расчет тепловых потерь через наружные стены здания

Конструкция существующих наружных стен:

1. Стены из силикатного кирпича толщиной в 2 кирпича (0,54 м);
2. Внутренняя штукатурка.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление наружных стен составляет Rк. = 0,49 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 0,65 м2×К/Вт. (Согласно [15] нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных материалов при реконструкции (ремонте) здания должно быть Rт.норм. = 2,0 м2×К/Вт; рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) Rт.. ³ 3,5...5,0 м2×К/Вт). Площадь наружных стен Sстен = 1112 м2. Потери теплоэнергии через наружные стены за отопительный период составят:от = 228953,27 кВт×ч = 196,86 Гкал = 824,25 ГДж.

в) Расчет тепловых потерь через световые проемы (окна)

Конструкция окон: деревянная коробка, двойные деревянные рамы с двумя стеклами. Уплотняющих прокладок нет. Состояние около 20% окон удовлетворительное, остальной части - хорошее. Сопротивление теплопередаче окон с двойным остеклением в деревянных раздельных переплетах согласно [15] составляет Rт. = 0,42 м2×К/Вт. Учитывая, что окна достаточно старые и часть из них находится в плохом состоянии, коэффициент теплопередачи может быть и ниже. (Согласно [15] нормативное сопротивление теплопередаче для заполнений световых проемов должно быть Rт.норм. = 0,6 м2×К/Вт; рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) Rт ³ 0,6...0,7 м2×К/Вт). Площадь окон Sокон = 486,54 м2. Потери теплоэнергии через окна за отопительный период составят:от = 119886,79 кВт×ч = 103,08 Гкал = 431,60 ГДж.

г) Расчет тепловых потерь через полы 1-го этажа

Полы 1-го этажа нескольких типов: дощатые, паркетные, линолеумные, плиточные. Площадь дощатых и паркетных полов Sпола дерев. = 252,63 м2, площадь плиточных полов Sпола плит = 229,62 м2, площадь линолеумных полов Sпола_лин. = 473,54 м2.

Точная конструкция дощатых (паркетных) полов неизвестна. Для выполнения расчетов принята следующая конструкция пола:

1. Сборные железобетонные плиты перекрытий;
2. Цементная стяжка;
3. Воздушная прослойка (полы на лагах);
4. Настил из досок (паркета).

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление дощатых полов составляет Rк. = 0,54 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 0,82 м2×К/Вт. (Согласно [15] сопротивление теплопередаче для полов не нормируется, однако рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) Rт.. ³ 3,5...4,0 м2×К/Вт). Площадь дощатых полов Sпола дерев. = 252,63 м2. Потери теплоэнергии через дощатые полы за отопительный период составят:от= 31702,59 кВт×ч = 27,26 Гкал = 114,14 ГДж.

Для выполнения расчета теплопотерь через линолеумные полы принимаем следующую конструкцию:

1.Сборные железобетонные плиты перекрытий;

2.Цементная стяжка;

.Воздушная прослойка (полы на лагах);

.Настил из досок;

.Линолеум.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление полов составляет Rк. = 0,57 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 0,43 м2×К/Вт. (Согласно [15] сопротивление теплопередаче для полов не нормируется, однако рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) Rт.. ³ 3,5...4,0 м2×К/Вт). Площадь линолеумных полов Sпола_лин. = 473,54 м2. Потери теплоэнергии через линолеумные полы за отопительный период составят:от = 57587,02 кВт×ч = 49,52 Гкал = 207,34 ГДж.

Для выполнения расчета теплопотерь через плиточные полы принимаем следующую конструкцию:

1. сборные железобетонные плиты перекрытий;
2. цементная стяжка;
3. плитка.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление полов составляет Rк. = 0,16 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 0,44 м2×К/Вт. (Согласно [15] сопротивление теплопередаче для полов не нормируется, однако рекомендуемое значение для дома с низким энергопотреблением (ДНЭ) Rт.. ³ 3,5...4,0 м2×К/Вт). Площадь плиточных полов Sпола плит = 229,62 м2. Потери теплоэнергии через плиточные полы за отопительный период составят:от= 53615,77 кВт×ч = 46,10 Гкал = 193,02 ГДж.

Таким образом, суммарные теоретические тепловые потери через ограждающие конструкции здания за отопительный период составят:

Qогр.от. = 540107,27 кВт×ч или 4664,41 Гкал, или 1944,48 ГДж.

Структура потерь теплоэнергии через ограждающие конструкции представлена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Структура потерь теплоэнергии через ограждающие конструкции

ØРасчет теоретического расхода теплоэнергии на нагревание инфильтрирующегося наружного воздуха

Расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха определяем, согласно методике, изложенной в [7], по формуле:

(6.5)

Где SGi - расход инфильтрирующегося воздуха через ограждающие конструкции, кг/ч;

cвозд. - удельная теплоемкость воздуха, кДж/кг×К (cвозд.=1кДж/кг×К);

tвн. - расчетная температура воздуха внутри помещения, ºС;

tн.ср. - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, ºС;

k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях.

Расход инфильтрирующегося воздуха в помещении Gi, кг/ч через неплотности наружных ограждений определяется по формуле [7]:

(6.6)

Где S1, S2 - площади наружных ограждающих конструкций (соответственно световых проемов и других ограждений), м2;

Dрi, Dр1 - расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций соответственно на расчетном этаже и уровне пола первого этажа, Па;

Rв. - сопротивление воздухопроницанию, м2×ч/кг.

Расчетную разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции Dр, Па, следует определять по формуле [7]:

(6.7)

Где Н - высота здания от поверхности земли до верха карниза, м;

gн., gв. - удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м3;

Vср. - максимальная из средних скоростей ветра за январь, принимаемая по [14], м/с.

Удельный вес воздуха рассчитывается по формуле [7]:

g = 3463 / (273 + t) , Н/м3(6.8)

Где t - температура воздуха, °С.

Исходные данные для расчета теоретического расхода теплоэнергии на нагрев инфильтрата и результаты расчета приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Расчет теоретического расхода теплоэнергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха

ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИОКНАКРЫШАСТЕНЫПОЛЫВСЕГОПлощадь ограждающих конструкций, м2486,54990,821112,00955,79 Температура воздуха в помещениях, °С21212121 Температура наружного воздуха, °С-1,60-1,60-1,60-1,60 Высота, м5,2510,505,250,00 Скорость ветра, м/с4,104,104,104,10 Удельный вес наружного воздуха, Н/м312,7612,7612,7612,76 Удельный вес воздуха в помещениях, Н/м311,7811,7811,7811,78 Разность давлений расчетного этажа, Па9,2712,109,276,43 Разность давлений первого этажа, Па6,436,436,436,43 Окончание таблицы 6.1Сопротивление воздухопроницанию, м2·ч/кг0,13 Нормируемая воздухопроницаемость, кг/ м2·ч 0,500,500,50 Расход инфильтрата, кг/ч3593,20756,30709,92477,90 Коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, k0,801,001,001,00 Расход теплоты на нагрев инфильтрата, кВт·ч92551,7324350,5322857,0515386,7155146,1Расход теплоты на нагрев инфильтрата, Гкал79,5820,9419,6513,23133,40Расход теплоты на нагрев инфильтрата, ГДж333,2087,6782,2955,39558,5559,7%15,7%14,7%9,9%100%

Таким образом, годовой теоретический расход тепловой энергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха составит:

Qинф.от. = 155146,03 кВт×ч или 133,40 Гкал, или 558,55 ГДж.

Теоретическая годовая потребность в тепловой энергии на нужды отопления составляет:отопл = 695253,30 кВт×ч или 597,81 Гкал, или 2503,03 ГДж.

На рисунке 6.2 представлена структура потерь теплоэнергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха.

Рисунок 6.2 - Структура потерь теплоэнергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха

Как видно, расчетная величина значительно больше фактического расхода тепловой энергии на отопление за 2007 г. (1025,23 ГДж). Это объясняется тем, что фактическая продолжительность отопительного периода могла быть меньше 212 дней, кроме того, в период карантина возможно снижение температуры в помещениях; в отопительный период в помещениях не поддерживается нормируемая температура.

На рисунках 6.3 и 6.4 представлены соответственно долевые структуры тепловых потерь через ограждающие конструкции и на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха.

Из приведенных выше расчетов видно, что сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций не удовлетворяют требованиям СНИП 2.04.01-97. Поэтому предлагается провести теплотехническую реконструкцию здания: утепление и реконструкцию крыши; наружное утепление стен; утепление пола; реконструкцию или замену окон.

Рисунок 6.3 - Долевая структура тепловых потерь через ограждающие конструкции

Рис. 6.4 - Долевая структура потерь теплоэнергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха

.1.3 Мероприятия по термореновации

.1.3.1 Реконструкция и утепление крыши

В настоящее время сопротивление теплопередаче крыши не удовлетворяет требованиям СНИП 2.04.01-97. Поэтому рекомендуется проведение работ по утеплению и реконструкции крыши. Предлагается несколько вариантов:

1. Устройство скатной крыши с утеплением ее по холодному чердаку для доведения сопротивления теплопередаче до требований СНИП. Утепление возможно выполнить следующими способами:

а) с помощью засыпки керамзитом;

б) с помощью теплоизоляции ROCKWOOL (теплоизоляционные плиты и маты ROCKMIN) или любой другой качественной теплоизоляции;

1. Утепление существующей крыши с доведением сопротивления теплопередаче до требований СНИП. Этот вариант предусматривает, что кровля остается совмещенной. Возможны следующие способы реконструкции:

а) удаление существующего гидроизоляционного слоя; утепление крыши с помощью теплоизоляции ROCKWOOL (теплоизоляционные плиты DACHROCK, SPODROCK - для утепления совмещенной кровли) или любой другой качественной теплоизоляции; качественное выполнение новой гидроизоляции кровли;

б) гидро- и теплоизоляция напыляемым пенополиуретаном (теплая кровля ALFAPUR для утепления совмещенной кровли).

Реконструкция по любому из предлагаемых вариантов позволит ликвидировать течи, утеплить крышу, а также снизить расходы на ее ежегодный ремонт.

Рассмотрим предлагаемые варианты.

ØУстройство скатной крыши с утеплением по чердаку

а) Утепление с помощью засыпки керамзита

Предлагается выполнение скатной крыши и утепление по холодному чердаку. В качестве утеплителя предлагается использовать керамзит-400.

Конструкция реконструированной крыши:

1. Сборные железобетонные плиты перекрытий;
2. Обмазка горячим битумом;
3. Утеплитель (предположительно пенокрошка);
4. Асфальтовая стяжка;
5. 4 слоя бронированного рубероида по 3 слоям обычного рубероида на горячем битуме;
6. Дополнительное утепление - керамзитовая зысыпка.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление реконструированной крыши составляет Rк. = 2,99 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 3,19 м2×К/Вт. Потери теплоэнергии через реконструированную крышу за отопительный период составят:

Qот = 32127,11 кВт×ч = 27,62 Гкал = 115,64 ГДж.

б) Утепление с помощью теплоизоляционных плит и матов ROCKMIN (фирмы ROCKWOOL)

Предлагается выполнение скатной кровли и утепление по холодному чердаку. В качестве утеплителя предлагается использовать теплоизоляционные плиты ROCKMIN.

Конструкция реконструированной крыши:

1. Сборные железобетонные плиты перекрытий;
2. Обмазка горячим битумом;
3. Утеплитель (предположительно пенокрошка);
4. Асфальтовая стяжка;
5. 4 слоя бронированного рубероида по 3 слоям обычного рубероида на горячем битуме;
6. Дополнительное утепление - теплоизоляционные плиты ROCKMIN в два слоя (по требованиям технологии).

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.1 приложения В. Термическое сопротивление реконструированной крыши составляет Rк. = 4,55 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 4,75 м2×К/Вт. Потери теплоэнергии через реконструированную крышу за отопительный период составят:

Qот = 21578,97 кВт×ч = 18,55 Гкал = 77,67 ГДж.

ØРеконструкция и утепление существующей крыши с помощью теплоизоляционных материалов для утепления совмещенной кровли

а) С помощью теплоизоляционных плит DACHROCK, SPODROCK

Предварительно потребуется удалить старую гидроизоляцию. Далее укладывается плита SPODROCK (плита для теплоизоляции совмещенных кровель в качестве нижнего слоя), наверх укладывается плита DACHROCK (плита для теплоизоляции совмещенных кровель в качестве верхнего слоя). После этого выполняется гидроизоляция.

Конструкция реконструированной крыши:

1. Сборные железобетонные плиты перекрытий;
2. Обмазка горячим битумом;
3. Утеплитель (предположительно пенокрошка);
4. Асфальтовая стяжка;
5. Дополнительное утепление - теплоизоляционные плиты DACHROCK, SPODROCK.
6. Гидроизоляция.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Термическое сопротивление реконструированной крыши составляет Rк. = 4,28 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 4,48 м2×К/Вт. Потери теплоэнергии через реконструированную крышу за отопительный период составят:

Qот = 22892,58 кВт×ч = 19,68 Гкал = 82,40 ГДж.

б) Теплая кровля ALFAPUR

Теплая кровля ALFAPUR состоит из теплогидроизоляционного слоя жесткого напыляемого пенополиуретана ALFAPUR-PN5012 и слоя, защищающего от ультрафиолетовых лучей IZOPUR D-20.

1. Сборные железобетонные плиты перекрытий;
2. Обмазка горячим битумом;
3. Утеплитель (предположительно пенокрошка);
4. Асфальтовая стяжка;
5. 4 слоя бронированного рубероида по 3 слоям обычного рубероида на горячем битуме;
6. Пенополиуретан ALFAPUR-PN5012;
7. IZOPUR D-20.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Термическое сопротивление реконструированной крыши составляет Rк. = 3,12 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 3,32 м2×К/Вт. Потери теплоэнергии через реконструированную крышу за отопительный период составят:

Qот = 30883,04 кВт×ч = 26,55 Гкал = 111,16 ГДж.

.1.3.2 Наружное утепление стен

Тепловые потери через наружные стены достаточно велики в общих теплопотерях здания. Проведение утепления стен с доведением сопротивления теплопередаче наружных стен до нормируемого СНИП 2.04.01-97 значения позволяет снизить эти потери.

В настоящее время используется несколько способов теплоизоляции наружной поверхности стен, один из которых - теплоизоляция наружной поверхности стен снаружи с защитой и отделкой тонкослойной штукатуркой (система Термошуба СКТБ "Сармат"). Система Термошуба позволяет утеплять стены зданий любой этажности и огнестойкости как при новом строительстве, так и при реконструкции существующих эксплуатируемых зданий без усиления стен и фундаментов, защитить наружные поверхности стен от разрушения.

Конструкция утепленных стен:

1. Внутренняя штукатурка;
2. Стены из силикатного кирпича толщиной в 2 кирпича;
3. Полимерминеральный клей САРМАЛЕП;
4. Плиты минераловатные FASROCK;
5. Сетка армирующая ССШ-160;
6. Состав отделочный полимерминеральный СОФРАМАП.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Из таблицы видно, что термическое сопротивление утепленных стен составляет Rк. = 1,99 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 2,15 м2×К/Вт. Потери теплоэнергии через утепленные стены за отопительный период составят:

Qот. = 53560,09 кВт×ч = 46,05 Гкал = 192,81 ГДж.

.1.3.3 Утепление пола

Утепление дощатых полов

Теплоизоляция полов на лагах выполняется с помощью теплоизоляционных плит ROCKMIN, укладываемых по существующему полу + сверху дощатый настил (покрытие пола). Утеплитель укладывается в 2 слоя (по требованиям технологии).

Конструкция утепленного дощатого пола:

1. Сборные железобетонные плиты перекрытий;
2. Цементная стяжка;
3. Воздушная прослойка (полы на лагах);
4. Настил из досок;
5. Теплоизоляционная плита ROCKMIN;
6. Покрытие пола.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Термическое сопротивление утепленного пола составляет Rк. = 3,17 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 3,46 м2×К/Вт. Потери теплоэнергии через утепленный пол за отопительный период составят:

Qот = 7564,43 кВт×ч = 6,50 Гкал = 27,22 ГДж.

Утепление плиточных полов

Утепление железобетонных, мозаичных, плиточных полов выполняется под несущую стяжку.

По существующему полу укладываются теплоизоляционные плиты STROPROCK, сверху бетонная стяжка + новое покрытие пола. В этом случае конструкция пола будет следующей:

1. Сборные железобетонные плиты перекрытий;
2. Цементная стяжка;
3. Теплоизоляционные плиты STROPROCK
4. Цементная стяжка;
5. Плитка;

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Термическое сопротивление утепленного пола составляет Rк. = 1,89 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 2,17 м2×К/Вт. Потери теплоэнергии через утепленный пол за отопительный период составят:

Qот = 10940,58 кВт×ч = 9,41 Гкал = 39,40 ГДж.

Утепление линолеумных полов

Теплоизоляция полов на лагах выполняется с помощью теплоизоляционных плит ROCKMIN, укладываемых по существующему полу + сверху дощатый настил (покрытие пола). Утеплитель укладывается в 2 слоя (по требованиям технологии).

Конструкция утепленного дощатого пола:

.Сборные железобетонные плиты перекрытий;

2.Цементная стяжка;

.Воздушная прослойка (полы на лагах);

.Настил из досок;

.Теплоизоляционная плита ROCKMIN;

.Покрытие пола.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Из таблицы видно, что термическое сопротивление утепленного пола составляет Rк. = 3,2 м2×К/Вт, сопротивление теплопередаче Rт. = 3,48 м2×К/Вт. Потери теплоэнергии через утепленный пол за отопительный период составят:Qот = 14071,93 кВт×ч = 12,10 Гкал = 50,66 ГДж.

.1.3.4 Реконструкция и замена окон

Сопротивление теплопередаче существующих окон не соответствует требованиям СНИП 2.04.01-97. Кроме того, из-за того, что нет уплотняющих прокладок, наблюдается повышенная инфильтрация наружного воздуха через неплотности. Предлагается два варианта снижения тепловых потерь через окна:

1. Реконструкция существующих окон с установкой деревянного стеклопакета в одну из рам и уплотнением притворов заполнения (тройное остекление);
2. Уменьшение площади остекления и замена существующих окон на однокамерные стеклопакеты ПВХ.

Рассмотрим предлагаемые варианты.

а) Реконструкция существующих окон с установкой стеклопакетав одну из рам и уплотнением притворов

При установке деревянного стеклопакета в одну из рам получается тройное остекление, образуются две воздушные прослойки, сопротивление теплопередаче увеличивается до Rт. = 0,53 м2×К/Вт.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Потери теплоэнергии через реконструированные окна за отопительный период составят:

Qот = 95004,63 кВт×ч = 81,69 Гкал = 342,04 ГДж.

Кроме того, необходимо выполнить уплотнение притворов уплотняющими прокладками из пенополиуретана, что увеличивает сопротивление воздухопроницанию до Rв. = 0,44 м2×ч/кг [15], что снижает годовые потери тепловой энергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха через окна (таблица 6.2) до:

Qинф.от. = 25023,10 кВт×ч = 21,52 Гкал = 90,10 ГДж.

б) Замена существующих окон на новыеоднокамерные стеклопакеты ПВХ

При замене окон на однокамерные стеклопакеты сопротивление теплопередаче увеличивается до Rт. = 0,67 м2×К/Вт.

Исходные данные для расчета и результаты расчета приведены в таблице В.2 приложения В. Потери теплоэнергии через реконструированные окна за отопительный период составят:

Qот = 75152,91 кВт×ч = 64,62 Гкал = 270,56 ГДж.

Кроме того, увеличивается сопротивление воздухопроницанию до Rв. = 0,56 м2×ч/кг и более, что снижает годовые потери тепловой энергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха через окна (таблица 6.2) до:

Qинф.от. = 19661,01 кВт×ч = 16,91 Гкал = 70,80 ГДж.

Таблица 6.2 - Расчет расхода теплоэнергии на нагрев инфильтрирующегося наружного воздуха после реконструкции окон

ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИОКНА (реконструкция и уплотнение)ОКНА (установка новых)Площадь, м2486,54486,54Температура воздуха в помещениях, °С21,0021,00Температура наружного воздуха, °С-1,60-1,60Высота, м5,255,25Скорость ветра, м/с4,104,10Удельный вес наружного воздуха, Н/м312,7612,76Удельный вес воздуха в помещениях, Н/м311,7811,78Разность давлений расчетного этажа,Па9,279,27Окончание таблицы 6.2Разность давлений первого этажа, Па6,436,43Сопротивление воздухопроницанию, м2·ч/кг0,440,56Расход инфильтрата, кг/ч1061,63834,13Коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, k0,800,80Расход теплоты на нагрев инфильтрата, кВт·ч25023,1019661,01Расход теплоты на нагрев инфильтрата, Гкал21,5216,91Расход теплоты на нагрев инфильтрата, ГДж90,1070,80

Расчет экономии тепловой энергии по рассмотренным вариантам представлен в таблице 6.3.

Таблица 6.3 - Расчет экономии тепловой энергии

Элементы теплопотерьТеплопотери, ГДжДо реконструк-цииВАР.1ВАР.2ВАР.3ВАР.4ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИКРЫША174,10115,6477,6782,40111,16НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ824,25192,81192,81192,81192,81ОКНА431,60342,04270,56270,56270,56ПОЛЫ ДОЩАТЫЕ114,1427,2227,2227,2227,22ПОЛЫ ПЛИТОЧНЫЕ193,0239,4039,4039,4039,40ПОЛЫ ЛИНОЛЕУМ207,3450,6650,6650,6650,66Итого1944,48767,81658,36663,10691,86Окончание таблицы 6.3ИНФИЛЬТРАЦИЯОКНА333,2090,1070,8070,8070,80КРЫША87,6887,6887,6887,6887,68СТЕНЫ82,2782,2782,2782,2782,27ПОЛЫ55,3955,3955,3955,3955,39Итого558,55315,45296,15296,15296,15Всего2503,031083,26954,51959,24988,01Экономия теплоэнергии, ГДж1419,771661,571543,791515,02На рисунке 6.5 приведена диаграмма, иллюстрирующая тепловые потери через ограждающие конструкции до и после проведения мероприятий по энергосбережению.

Рисунок 6.5 - Экономия тепла до и после энергоэффективных мероприятий

По представленным вариантам реконструкции можно видеть, что самым оптимальным является вариант 2. По данному варианту и будем вести дальнейший расчёт.

ØГодовое снижение потерь через 1 м2 поверхности составит:

(6.9)

Где - теплопотери через ограждающие конструкции до реконструкции, ГДж;

- теплопотери через ограждающие конструкции после реконструкции, ГДж;

- общая площадь ограждающей конструкции, м2;

i - вид ограждающей поверхности: стены, пол, крыша, окна.

ØСнижение стоимости тепловых потерь через 1 м2 поверхности составит:

(6.10)

Где - цена 1 ГДж, ; на текущий момент .

i - вид ограждающей поверхности: стены, пол, крыша, окна.

Наружные стены

Годовое снижение потерь через 1 м2 поверхности наружных стен составит по (6.9):

Снижение стоимости тепловых потерь через 1 м2 поверхности наружных стен составит по (6.10):

.

Или по курсу НБ РБ на текущий момент.

Фактический эффект может быть снижен за счет того, что восстанавливается температурный режим внутри помещений согласно санитарных норм, но не происходит снижение расхода тепла.

Крыша

Годовое снижение потерь через 1 м2 поверхности крыши по (6.9):

.

Снижение стоимости тепловых потерь через 1 м2 поверхности крыши составит по (6.10):

.

Или по курсу НБ РБ на текущий момент.

Окна

Годовое снижение потерь через 1 м2 поверхности окна по (6.9):

.

Снижение стоимости тепловых потерь через 1 м2 поверхности окон составит по (6.10):

.

Или по курсу НБ РБ на текущий момент.

Полы

Годовое снижение потерь через 1 м2 поверхности пола по (6.9):

a)дощатые полы

;

плиточные полы

;

b)линолеумные полы

.

Снижение стоимости тепловых потерь через 1 м2 поверхности пола составит по (6.10):

a)дощатые полыили по курсу НБ РБ на текущий момент.

b)плиточные полыили по курсу НБ РБ на текущий момент.

c)линолеумные полыили по курсу НБ РБ на текущий момент.

И в итоге, рассчитаем общую годовую экономию тепловых потерь за счёт внедрения энергоэффективных мероприятий:

(6.11)

Где - годовое снижение потерь через ограждающие конструкции, ГДж;

- годовая экономия тепловой энергии за счёт инфильтрации, ГДж;

- общая экономия тепловой энергии при установке регулятора в системе отопления, ГДж.

.1.2 Установка автоматики регулирования на отопление

Без установки автоматики регулирования отопления мероприятия по теплотехнической реконструкции здания не дадут желаемого эффекта. Поэтому весь комплекс предлагаемых мероприятий должен быть связан также с автоматизацией управления теплопотреблением объекта.

Установка автоматики позволит снижать температуру в помещении в выходные и праздничные дни до 10?С.

Экономия тепловой энергии за счет поддержание комфортной температуры воздуха в помещениях жилых, общественных и производственных зданий путем соблюдения заданного графика зависимости температуры теплоносителя, поступающего в систему отопления, от температуры наружного воздуха составляет 2 % (принимается на основании практических наработок) от годового расхода теплоты на отопление:

DQoгод = 0,02 ? Qoгод, ГДж(6.12)

Экономия тепловой энергии за счет ликвидации весенне-осенних перетопов в помещениях жилых, общественных и производственных зданий составляет 12 % (принимается на основании практических наработок) от годового расхода теплоты на отопление:

DQoгод = 0,12 ? Qoгод, ГДж(6.13)

Общая экономия тепловой энергии при установке регулятора в системе отопления составит:

?Эрегул =56,7 Гкал = 237,40 ГДж.

Стоимость 1 ГДж энергии составляет 4,8 USD.

В денежном выражении экономия тепловой энергии составит:

?Эрегул =237,40 ? 4,8 = 1139,53 USD или 2432904 руб. ( по курсу 1 USD = 2135 руб)

Стоимость однопоточного регулятора составляет 3200000 руб или 1499 USD.

Срок окупаемости равен: Сок = 1499 / 1139,53 = 1,32 года.

.1.3 Расчет снижения потерь через ограждающие конструкции после проведения энергоэффективных мероприятий

Проведём расчёт по схеме:

1.Определим общие тепловые потери до и после внедрения энергосберегающих мероприятий:

(6.14)

Где -тепловые потери через ограждающие поверхности, Гкал;

- тепловые потери за счёт инфильтрации наружного воздуха, Гкал;

i - вид ограждающей поверхности: стены, пол, крыша, окна.

2.Рассчитаем экономию тепловой энергии на здание:

(6.15)

Стоимость 1 ГДж энергии равна 4,8 USD, поэтому экономия тепловой энергии в денежном выражении(6.16)

3.Затраты на реконструкцию ограждающих поверхностей исследуемого объекта:

(6.17)

Где - цена 1 м2 материала, USD;

- площадь ограждающей поверхности, м2;

i - вид ограждающей поверхности: стены, пол, крыша, окна.

Стоимость термореновации 1 м2 окон следующая:

Øокна(реконструкция) - 50 USD;

Øокна новые - 150 USD.

Стоимость термореновации 1 м2 кровли по всем вариантам отличается ненамного:

Øвариант 1

вариант 2

Øвариант 3

Øвариант 4

Стоимость термореновации 1 м2 стен выразим следующим образом: затраты на выполнение утепления стен c отделочным слоем из смеси штукатурной полимерминеральной САРМАЛИТ и микропористой фасадной краски СОФРАМАП приведены в таблице 6.4.

4.Рассчитаем срок окупаемости проводимых мероприятий по формуле:

(6.18)

Где - затраты на реконструкцию объекта, USD;

- экономия теплопотерь через ограждающую поверхность, USD.

Таблица 6.4 - Затраты на выполнение теплоизоляции здания

Элементы затратЕд. изм.Цена с НДС за единицу, USDРасход материала на м2,кг,шт утепленияСтоимость 1м2,кг,шт утепления, USDПлиты минераловатные FASROCK, 50ммм26,51,066,9Смесь клеевая полимерминеральная "Сармалеп-Т"кг0,46125,5Смесь штукатурная полимерминеральная "Сармалит"кг0,6642,66Стеклосетка ССШ-160м20,51,60,8Дюбеля (анкера)шт0,11380,9Микропористая фасадная краска на основе плиолитовой смолы СОФРАМАП22кг940,62,56ИТОГО19,32

Результаты вычислений представим в качестве таблицы 6.5.

Таблица 6.5 - Срок окупаемости энергоэффективных мероприятий

ОГРАЖДА-ЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИТепловые потери, ГДжДо реконструк-цииПосле реконструкцииВариант 1Вариант 2Вариант 3Вариант 4Наружные стены824,27192,83192,83192,83192,83Крыша174,11115,6677,6982,42111,18Окна431,61342,033270,56270,56270,56Пол514,50117,2779117,28117,28117,28Инфильтрация558,55315,44296,13296,13296,13Итого2503,051083,24954,49959,22987,98Экономия тепловой энергии на зданиеГДж1419,811548,561543,831515,06Стоимость 1 ГДж USD4,804,804,804,80Экономия в денежном выраженииUSD6815,087433,087410,387272,29Стоимость термореновации 1 м2 деревянного полаUSD13,0013,0013,0013,00ЗатратыUSD3284,193284,193284,193284,19Стоимость терморенновации 1 м2 линолеумного полаUSD5,005,005,005,00Окончание таблицы 6.5ЗатратыUSD2367,702367,702367,702367,70Стоимость терморенновации 1 м2 плиточного полаUSD1,201,201,201,20затратыUSD275,54275,54275,54275,54Стоимость термореновации 1 кв.м стенUSD19,3219,3219,3219,32ЗатратыUSD21483,821483,8421483,821483,8Стоимость 1 кв.м стеклоблоковUSD50,00150,00150,00150,00ЗатратыUSD24327,272981,6872981,772981,7Стоимость термореновации 1 кв.м кровлиUSD12,0013,0015,0012,50ЗатратыUSD11889,812880,6614862,312385,3Итого затратыUSD63628,3113273,61115255112778Срок окупаемостилет9,3415,2415,5515,51

Итак, по результатам расчётов можно сделать вывод, что самым оптимальным вариантом совмещения энергоэффективных мероприятий оказался вариант под номером 2 по нескольким причинам:

Øнаибольшая экономия тепловой энергии на здание, равная 1548,56 ГДж;

Øнаименьший срок окупаемости из вариантов с установкой новых однокамерных стеклопакетов.

Судя по результатам расчётов, предпочтение можно отдать и варианту энергосберегающих мероприятий под номером 1, который подразумевает не замену старых окон, а лишь их реконструкцию. Но при этом в данных на затраты от производимой реконструкции не учтено, что такие окна требуют ежегодного обслуживания, которое включает в себя и затраты на материал по обработке окон, и трудовые, и временные затраты. Также необходимо отметить, что срок годности таких окон гораздо ниже, чем окон из профиля ПВХ. Что является ещё одним плюсом в пользу варианта 2.

Таким образом, я выбираю вариант 2 как самый оптимальный из всех исследуемых.

Данный вариант включает в себя следующие мероприятия по уменьшению затрат на тепловую энергию:

1.Реконструкция ограждающих конструкций:

a.КРЫША состоит из сборных железобетонных плит перекрытия, обмазанных горячим битумом, пенокрошки, асфальтовой стяжки, плиты DACHROCK;

b.НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ (без ниш), смотри таблицу 6.4;.ПОЛЫ и деревянные, и плиточные, и линолеумные, смотри таблицу В.2 приложения В;.ОКНА установлены новые - однокамерные пакеты ПВХ.

2.Установка автоматики регулирования на отопление.

По формуле (6.11) найдём годовую экономию тепловых потерь за счёт внедрения энергоэффективных мероприятий:

.

Или же в денежном выражении: или

6.2 Резервы экономии и источники нерационального использования ТЭР на энергетическом объекте Гомельский филиал РУП «Белтелеком»

.2.1 Реконструкция системы электрического освещения

Для того чтобы произвести реконструкцию электрического освещения исследуемого объекта, необходимо:

1.определить, какие типы светильников использовались на объекте до модернизации;

2.рассчитать необходимое количество светильников для помещений с различным предназначением;

.рассчитать экономию электрической энергии после проведения энергоэффективного мероприятия.

ВВЕДЕНИЕ реконструкция здание энергетический Общественный процесс создания материальных благ, предназначенных для удовлетворения разнообразных потребносте

Больше работ по теме: