Технико-экономические показатели системы отопления здания

Технико-экономические показатели системы отопления здания
с использованием различных источников тепла
«Игровые автоматы»
Тепло-технические показатели здания
1
Площадь отапливаемого здания
Sпом = 200 м
2
Объем отапливаемого помещения
V = 540 м3
3
Тепловая мощность здания
Q = 20 кВт/час
4
Количество приборов
N = 23 шт.
5
Тепловая мощность приборов
N = 0,9-1,0 кВт
6
Максимальная тепловая нагрузка исследуемого
qм = 13,0 ккал/ч
здания на 1 м3
7
Средняя тепловая нагрузка северных районов
qс = 9,7 ккал/ч
Украины на 1 м3
8
Отопительный сезон
c = 189 суток
9
Средняя температура наиболее холодных суток
tн.м.= - 28 оС
10
Максимальная амплитуда суточных колебаний
Tпер = 22 оС
11
Нагревательный прибор тип
S=
12
Средняя площадь ограждающих конструкций
Fср = 160 м2
13
Санитарная норма поддержания температуры в здании tв = 16 оС
14
Термическое сопротивление
м2
Pо = 2,5 м2кВт
Теплотехнический расчет системы отопления здания
1. Количество тепла производимого системой отопления определяется по
формуле
Qс.о. 
Qс.о. 
1
(t в t н )  Fср
Rо
1
(16  28) 160  4.0кВт / час
2,0
Для самой холодной пятидневки с температурой – 28 оС необходимо
4.0 кВт/час тепла.
2. Определим среднее количество тепла на сезон производимого
системой отопления.
Средняя температура в г. Харьков на период 189 дней в году равна –
- 2.1 оС
Qс.о.ср. 
1
(16  2.1) 160  1.7кВт / час
2,0
3. Определим среднестатистическое количество тепла производимого
системой отопления за сезон
Qс.ст.  1.7  24 189  7711кВт
Экономические показатели источников тепла для отопления в
режиме максимальной и номинальной тепловой нагрузки.
Для сравнения используем характеристики котла на ТЭНах, котла
работающего на необогащенном каменном угле без его подготовки и
распыления форсунками, газового котла МН 100 и теплоцентра ТМЦ-5.
I. Котел угольный
1. Работает на всех видах твердых топлив, в том числе по цене на 01.01.06
450-550 грн. за 1 т сравнительно качественного угля.
Стандартные угольные котлы широкого применения без подготовки
топлива мельницами и распыления горючего состава форсунками имеют
КПД не более 55%.
При средней зольности необогащенного угля до 70% и КПД котла 55%
количество тепла от сжигания 1 кг угля не
превышает 1955 ккал. Для
отопления 200 м. куб. здания в час с среднестатистической тепловой
нагрузкой необходимо угля на сезон
У= 7711 * 860 /1955 =3500кг
Стоимостью
С= 3,5* 550 = 1925грн.
В расчеты не входят затраты электроэнергии на оплату обслуживающего
персонала, доставку
топлива, материалов для розжига, вывоз шлака,
межсезонный ремонт котлов с заменой колосников, забитых накипью или
прогоревших теплообменников,
также перекладка футеровки. Стоимость
дополнительных затрат за отопительный сезон составляет не менее 40% от
стоимости угля.
2. Среднее количество затрат на отопление углем средне статистически за
сезон составит
Ц угля =
1925* 1.4= 2700грн/сез = 450грн/мес
Итого: Стоимость угля для отопления здания за сезон равно 2700 грн.
Это величина расчетная, в реальности качество угля в Украине
постоянно снижается, из-за
насыщенностью его породой,
реальные же затраты увеличиваются в 2-3 раза, т.е. в пределах
5000 – 6000 грн. за сезон.
II. Котел электрический с активной нагрузкой
1. КПД 94%. Через месяц эксплуатации при жесткой воде поверхность
ТЭНов покрывается слоем теплоизолирующей накипи, что снижает их срок
службы, а КПД котла до 75% и более. Для обеспечения нагрева 200
м.куб./час здания в режиме средне статистической тепловой нагрузки
сезон требуется
Q = 7711 / 0.75 = 10285 кВт
или
Ц = 10285 * 0,35 = 3600грн /сез = 600грн/мес
на
Итого: Затраты на эксплуатацию котла электрического с активной
нагрузкой с учетом ремонта и на замену ТЭНов составляет
усреднено 4000- 5000 грн. в год.
ІІІ. Котел газовый
Стандартный модуль типа 1МН-100 КПД 80%. Калорийность
применяемого магистрального газа 6600 ккала (1 м.куб. по цене (на 2007 –
2008 гг.) усреднено 0,65 –0.75грн. за 1 м3)
При
сгорании
в
приведенном
котле
1м.куб.
самого
высококачественного газа будет произведено 4700 ккал полезного тепла при
КПД котла 0.92. Количество газа для обеспечения обогрева 200 м.кв
помещения в режиме средне статистической нагрузки на сезон равно
V = (7711 * 860 )/ 4700= 1411 м.куб.
стоимостью
Ц = 1411 * 0.75 = 1060 грн/сез = 180 грн/мес
С затратами на обслуживающий персонал, инспекторов газового хозяйства
и котлонадзора стоимость эксплуатации газового котла увеличивается на 2025%.и равна 215-225 грн/мес.
Итого: Затраты на эксплуатацию газового котла за сезон с учетом
затрат на обслуживание и ремонт усреднено составит 1600 грн.
IV Теплогенератор
1. Полезная эффективность 100%. Комплектуется системой управления
поддержания заданной температуры. Теплогенератор в стационарный режим
выходит за несколько минут, что позволяет уменьшить затраты на энерцию
системы. При значительном разбросе температуры атмосферного воздуха на
широте Украины с использованием автоматизированной (автоматической)
системы управления, реальная оплата за электроэнергию при эксплуатации
теплогенератора снижается до 3 раз.
Предлагаемая
система
с
использованием
теплогенераторов
предусматривает работу в ночном режиме с аккумуляцией тепла и в дневном
режиме при пиковых значениях отрицательной температуры атмосферного
воздуха. Температура внутри здания ночью прогревается до tв. = 10-16 оС.
Стоимость электроэнергии ночного тарифа предполагается (на сезон
2007-2008 гг.) 0,12-0,18 грн/кВт/час. Ночной тариф устанавливается с 2300 до
600.
2. Определим затраты на эксплуатацию теплогенератора по ночному
тарифу на сезон при использовании системы накопления тепла
Цт.г. = 7711* 0.15 = 1156грн/сез= 190 грн/мес.
3.
Дневной плюс ночной режимы работы теплогенератора при
стоимости электроэнергии 0,35 грн*Квт/час днем
Рабочий день 600 до 2300 tв. = 18 оС c учетом
инерции системы
отопления рассчитаем количество тепла и его стоимость производимую
системой на сезон.
Цдн. = (0,35+0,15)/2 * 7711 =1928 грн/сез = 320грн/мес.
Итого: Затраты на эксплуатацию теплогенератора в дневном / ночном
режиме будет равно порядка 2000 грн. за сезон без
использования системы накопления теплоты.
Затраты
на
эксплуатацию
теплогенераторов
при
использовании системы управления ТГСУ-01 уменьшаются
реально 1,5-2 раза , т.е. Цноч = 700грн/сез,
Цдень/ночь
=1000грн/сез.
Выводы:
Расчетные затраты на обеспечение теплом здания «Игровые автоматы»
на сезон для различных источников тепла равны:
1. Котел угольный – 6000грн.
2. Котел – электрический с активной нагрузкой - 5000 грн.
3. Котел газовый – 1600 грн.
4. Теплогенератор (ноч) – 700 грн.
5. Теплогенератор (дн) – 1000 грн.
Совокупные затраты на установку теплоцентра ТМЦ-5
1. Теплогенератор N= 5кВт
-
15000грн.
2. Теплоцентр ТМЦ-5
-
8000грн.
3. Накопитель тепла (ночн.реж)
-
3000грн.
4. Автоматика
-
5000грн.
5. Установка системы (1 чел)
-
4000 грн.
Итого:
35000грн.
6. Отопительные приборы (5кВт)
-
3000грн.
7. Трубы, арматура
-
7000грн.
Аннотация. Теплоцентр ТМЦ-5 отвечает всем требованиям европейских
стандартов
для оборудования систем отопления DIN 3368. Система
управления ТГСУ-01 в совокупности с ТМЦ-5 позволяет получать более
качественный
комфорт в помещении, в сравнении с аналогичными
системами, и более экономичный режим эксплуатации.