РАЗДЕЛ 2
АНАЛИЗ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗЕРВА ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЗДАНИЯХ БЮДЖЕТНОЙ СФЕРЫ
2.1. Алгоритм и программа расчета потребления тепловой энергии на отопление зданий
Экономический эффект проектов энергосбережения, при проведении технического анализа, должен быть рассчитан по методике, доверительной как потребителя энергии (заказчика) или для инвестора (государственные структуры, банк и др.).
При проведении технического анализа и определении потенциала проекта энергосбережения, важно адекватно оценить потребность в тепловой энергии на отопление интересующего объекта, с его конструктивными и объемно-планировочными особенностями. Для этой цели, на базе усовершенствованной методики расчета [70] разработан алгоритм и компьютерная программа "Heat_Consump" для расчета потребления тепловой энергии.
Назначение и характеристика программы.
Программа разработана с использованием программных средств DELPHI и свободно конвертируется в компьютерную корпоративную базу данных, разработанную в операционной оболочке SYBASE.
Сфера использования. Программа "Heat_Consump" предназначена для решения следующих задач:
* определения резерва энергосбережения и проведения расчета экономии энергоресурсов в результате внедрения энергосберегающих мероприятий (при обосновании целесообразности внедрения инвестиционных проектов);
* обоснования потребности в тепловой энергии на отопление отдельных помещений и здания в целом с учетом его конструктивных и объемно-планировочных особенностей (при отсутствии счетчиков тепла);
* определения структуры тепловых потерь зданием, на основе чего принимают решения о мероприятиях по энергосбережению;
* определения потребления тепловой энергии при коммерческих взаиморасчетах между потребителями и поставщиками топливно-энергетических ресурсов (при отсутствии приборов учета);
* составления энергетического паспорта.
Алгоритм программы. Заложенная в программе методика регламентирует порядок проведения расчета тепловых потерь и уровня теплопотребления на основе усовершенствованного расчетно-аналитического метода [70]. Целью методики определение расчетной потребности здания в тепловой энергии.
Алгоритм программы "Heat_Consump" представлен на рис 2.1.
Основные положения методики и подробное описание алгоритма вычисления теплопотребления зданий приведено в [70].
Существенными моментами расчета являются: учет теплопроводных включений и наличия неотапливаемых помещений.
Определение тепловых потерь через ограждающие конструкции посредством теплопередачи, с учетом линейного коэффициента теплопередачи тепловой поток Qа рассчитывается для каждого элемента ограждающей конструкции по формуле [70, 114]:
, (2.1)
где Ro,i - расчетное сопротивление теплопередаче элемента однородными теплотехническими характеристиками ограждающей конструкции, м2•оС/Вт;
Fi - общая площадь ограждающей конструкции, м2;
tв , tн - соответственно, внутренняя и наружная температура воздуха, 0С;
kj - линейный коэффициент теплопередачи, Вт/м•оС;
Lj - длина узла, м;
n - количество элементов в конструкции ограждения;
m - количество типов узловых соединений.
Расчетная температура в неотапливаемом помещении, используемая при расчете тепловых потерь отапливаемого помещения, определяется по формуле [70]:
(2.2)
где tп - температура воздуха в неотапливаемом объеме (помещении);
tв - температура воздуха соседнего отапливаемого помещения;
tн -температура наружного воздуха;
А1, А2, А3,... - площади поверхностей, которые граничат с отапливаемым объемом (помещением);
Аа, Ав, Ас,... - площади поверхностей, которые граничат с наружным воздухом;
L11, L22, L33,...- протяженность узлов, которые граничат с отапливаемым объемом;
Lаа, Lвв, Lсс,...- протяженность узлов, которые граничат с наружным воздухом;
К1, К2, К3, ...- коэффициент теплопередачи ограждений площадью А1, А2, А3...;
Ка, Кв, Кс,...- коэффициент теплопередачи ограждений площадью Аа, Ав, Ас...;
k11, k22, k33,...- линейный коэффициент теплопередачи узлов длинной
L11, L22, L33,...;
kаа, kвв, kсс,... - линейный коэффициент теплопередачи узлов длинной
Lаа, Lвв, Lсс,....
Исходная информация для расчета на программе содержит: 1) общие данные о здании (общая площадь, отапливаемая площадь, этажность, высота этажа, наличие подвальных и чердачных помещений, количество входных дверей (тамбуров), количество людей, находящихся в здании, период расчета (отопительный период, либо помесячно), месторасположение объекта (рис. 2.2); 2) данные об отдельно взятом помещении (назначение, отапливаемое или неотапливаемое, площадь и высота, количество людей, в помещении (рис. 2.3)); 3) данные об ограждающих конструкциях помещения (площадь ограждений, теплотехнические характеристики материалов, описание граничных условий, тип остекления, наличие и длина линейных теплопроводных включений (рис. 2.4)).
Порядок работы с программой. а) в ходе проведения обследования, вся необходимая для расчета исходная информация, заносится в специальный документ "Лист исходных данных" [70], который заверяется собственником объекта, организацией проводящей обследование и организацией - поставщиком тепловой энергии; б) согласно "Листа исходных данных", по каждому отдельному помещению, информация вносится в программу; в) производят привязку неотапливаемых помещений, в соответствии с планами объекта (для соответствующих ограждающих конструкций указывают граничащее (соседнее) помещение (рис. 2.4)); г) выбирают регион в котором расположен объект и расчетный период и производят расчет.
Результаты расчета на ЭВМ - потребность в тепловой энергии на отопление здания (в Гкал) представляются в числовом виде. При необходимости, результатами расчета могут являться: 1) теплопотребление по каждому отдельному помещению; 2) тепловые потери через ограждающие конструкции и расходуемые на нагрев вентили