- •Содержание
- •Перечень листов графических документов
- •Введение
- •1 Исходные данные
- •1.1 Климатологические данные
- •1.2 Архитектурно-строительная характеристика здания
- •2 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
- •2.1 Теплотехнический расчет полов, расположенных на грунте
- •2.2 Теплотехнический расчет наружных стен и бесчердачных перекрытий
- •2.3 Теплотехнический расчет световых проемов
- •2.4 Теплотехнический расчет наружных дверей
- •2.5 Теплотехнический расчет внутренних стен и межэтажных перекрытий
- •3 Определение тепловой мощности системы отопления
- •3.1 Основные теплопотери
- •3.2 Добавочные теплопотери
- •3.3 Теплопотери на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через наружные двери и на нагревание въезжающего транспорта
- •4 Конструирование системы отопления
- •5 Тепловой расчет отопительных приборов
- •5.1 Характеристика отопительных приборов
- •5.2 Тепловой расчет радиаторов «Рифар» типа «Монолит»
- •5.2 Тепловой расчет конвекторов
- •5.2 Тепловой расчет регистров
- •6 Гидравлический расчет системы отопления
- •6.1 Гидравлический расчет системы отопления методом удельных потерь давления
- •7 Теплоснабжение приточных камер
- •7.1 Расчет воздухообменов
- •7.1.1 Расчет воздухообмена по массе вредных выделений
- •7.2 Расчет расхода теплоты на нагревание воздуха
- •8. Технико-экономическое обоснование проекта
- •8.1 Тепловой расчет радиаторов
- •8.2 Технико-экономическая оценка проектных решений
- •9 Природопользование и охрана окружающей среды
- •1 Общая информация
- •2 Расчетные условия
- •3 Показатели геометрические
- •4 Показатели теплотехнические
- •5 Показатели вспомогательные
- •6 Удельные характеристики
- •7 Коэффициенты
- •8 Комплексные показатели расхода тепловой энергии
- •9 Энергетические нагрузки здания
- •Заключение
7.2 Расчет расхода теплоты на нагревание воздуха
В качестве теплоносителя для нагревания воздуха в калориферных установках используется вода с температурой 130/70 °С.
Расход теплоты на нагревание воздуха определяется по уравнению теплового баланса:
Q = с1 ∙ G ∙ (tк – tн), (7.3)
где Q – расход теплоты, Вт;
G – расход воздуха, кг/с;
с1 – теплоемкость воздуха, равная 1005 Дж/(кг∙°С);
tк, tн – начальная и конечная температуры воздуха, °С.
Определим расход теплоты на нагревание приточного воздуха:
Расход воздуха G = 6165 м3/ч ∙ 1,2 (ρ) / 3600 = 2,055 кг/с.
Q = 1005 ∙ 2,055 ∙ (16 – (-34)) =103 264 Вт.
Для определения расхода теплоносителя, идущего в калориферную установку, составим уравнение теплового баланса:
Q = с2 ∙ W ∙ (τк – τн), (7.4)
где Q – расход теплоты, Вт;
W – расход воды, м3/с;
с2 – теплоемкость воды, равная 4190 Дж/(кг∙°С);
τк, τн – начальная и конечная температуры воды, °С
Из уравнения (7.4) определим расход воды W, кг/с:
W = , (7.5)
где ρ2 – плотность воды, равная 1000 кг/м3;
W = = 4,107 ∙10-4 м3/с = 1,479 м3/ч.
Из расчетов следует, что для нагрева 6165 м3 приточного воздуха необходимо 1,479 м3/ч горячей воды.
8. Технико-экономическое обоснование проекта
Выбор того или иного проектного решения – задача, как правило, многофакторная. Во всех случаях имеется большое число возможных вариантов решения поставленной задачи, так как любую систему ТГ и В характеризует множество переменных (набор оборудования системы, различные его параметры, сечения трубопроводов, материалы, из которых они изготовлены и т. д.).
В данном разделе сравним 2 типа радиаторов: Rifar Monolit 350 и Sira RS 300.
Чтобы определить стоимость радиатора, произведем их тепловой расчет с целью уточнения количества секций. Расчет радиатора Rifar Monolit 350 приведен в разделе 5.2.
8.1 Тепловой расчет радиаторов
Расчет радиатора Rifar Monolit 350 приведен в разделе 5.2. Тепловой расчет радиатора Sira RS 300 ведется по формулам (5.1), (5.2), (5,3), (5,4), (5.5).
= 695 Вт.
= 80 °С
N = = 8,94 = 9 секций.
8.2 Технико-экономическая оценка проектных решений
В процессе сравнения вариантов используются основные и дополнительные, обобщающие и частные, расчетные и оценочные показатели. Рассмотрим главные из них:
-
капитальные вложения по вариантам К1
и К2;
- себестоимость годового выпуска изделий (эксплуатационные расходы на годовой объем работ) С1 и С2;
- приведенные затраты (Зi) по вариантам
Зi = Сi + ЕнКi = min, (8.1)
где Ен – нормативное значение коэффициента эффективности, равное 0,12;
- условно-годовая экономия:
Эусл = С1 – С2 (8.2)
- срок окупаемости дополнительных капитальных вложений:
, (8.3)
- коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений:
,
(8.4)
- годовой экономический эффект:
Эф = (С1 + ЕнК1) – (С2 + ЕнК2). (8.5)
Показатели капитальных вложений (К1 и К2) и себестоимости (эксплуатационные расходы) годового объема (С1 и С2) являются исходными расчетными показателями, на их основе определяются все последующие оценочные показатели.
Для упрощения расчетов при определении капитальных вложений и себестоимости по вариантам рекомендуется учитывать только те составляющие, которые различаются между собой.
Решение о целесообразности вложения средств, принимается исходя из результатов сопоставления фактических показателей Ер и Ток с их нормативными значениями.
Капитальные вложения по первому варианту (радиатор Rifar Monolit 350):
К1 = Цсек ∙ N ∙ n + Цтр ∙ L, (8.6)
где Цсек – цена за одну секцию радиатора;
N – количество секций;
n – количество отопительных приборов в помещении;
Цтр – цена за 1 п.м. трубопровода;
L – длина трубопроводов в рассматриваемом помещении.
К1 = 562 ∙ 8 ∙ 7 + 60 ∙ 24,2 = 32924 руб.
Капитальные вложения по второму варианту (Sira RS 300):
К1 = 667 ∙ 9 ∙ 7 + 60 ∙ 24,2 = 43473 руб.
Годовые эксплуатационные затраты по системам теплогазоснабжения, вентиляции и кондиционирования определяются:
Гэ = Т + А + Рк + Рт + З + У , (8.7)
где Т – затраты на топливо или тепло, руб.;
А – амортизационные отчисления на полное восстановление основных фондов, руб.;
Рк и Рт – годовые затраты на капитальный и текущий ремонт систем;
З – затраты на оплату труда (с начислениями) обслуживающего персонала;
У – затраты на управление, технику безопасности, охрану труда, спецодежду, подпитку систем отопления водой и др.
Затраты на тепло рассчитываются по формуле:
Т
= QТ
∙ ЦТ,
(8.8)
где QТ – количество потребляемого тепла, топлива в год, Гкал, QТ = 222,34 Гкал ;
ЦТ – цена 1 Гкал в размере 747,48 руб./Гкал (для г. Челябинск);
Т = 222,34∙ 747,48 = 166195 руб.
Амортизационные отчисления. Для укрупненных расчетов амортизационные отчисления можно принять от стоимости систем в следующих размерах: для систем водяного отопления, воздушного отопления с гравитационным побуждением и горячего водоснабжения – 5 %;
А = 0,05 ∙ К, (8.9)
А1 = 0,05 ∙ 32924 = 1646 руб,
А1 = 0,05 ∙ 43473 = 2174 руб.
Затраты на текущий ремонт можно принять в процентах от стоимости систем в следующих размерах: системы теплоснабжения и вентиляции в жилых и гражданских зданиях – 4 % (для водяного отопления с радиаторами)
Рк = 0,04 ∙ К, (8.10)
Рк1 = 0,04 ∙ 32924 = 1317 руб,
Рк2 = 0,04 ∙ 43473 = 1739 руб.
Затраты на оплату труда обслуживающего персонала. К ним относятся расходы на оплату труда основного производственного персонала предприятий, премии за производственные результаты, стимулирующие и компенсирующие выплаты. В расчетах среднемесячную заработную плату можно условно принять в размере 4300 руб. (по данным Уральского регионального центра экономики и ценообразования в строительстве).
Отчисления на социальные нужды. В состав себестоимости включаются отчисления на государственное социальное страхование – 2,9 %, пенсионный фонд – 26 %, федеральный фонд обязательного медицинского страхования – 2,1 %, территориальный фонд обязательного медицинского страхования – 3 %.
Для расчета обслуживающего персонала по системам отопления можно использовать следующие нормативы: на 80 теплофикационных вводов – 1 дежурный слесарь в смену.
З = 4300 ∙ 1,34 = 5762 руб.
Затраты на управление, технику безопасности и охрану труда принимаются в размере 20 % от суммы затрат по оплате труда обслуживающего персонала, амортизационных отчислений и текущего ремонта для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
У = 0,2 ∙ (З + А + Рк), (8.11)
У1 = 0,2 ∙ (5762 + 1646 + 1317) = 1745 руб,
У1 = 0,2 ∙ (5762 + 2174 + 1739) = 1935 руб.
Годовые эксплуатационные затраты по системам ТГ и В для варианта 1:
Гэ = 166195 + 1646 + 1317 + 5762 + 1745 = 176665 руб,
Годовые эксплуатационные затраты по системам ТГ и В для варианта 2:
Гэ = 166195 + 2174 + 1739 + 5762 + 1935 = 177805 руб,
Определяем себестоимость единицы продукции (услуг) по формуле:
С = , (8.12)
где С – себестоимость единицы продукции систем ТГ и В, руб./Гкал ;
Гэ – годовые эксплуатационные расходы, тыс. руб.;
Qгод – годовое количество продукции систем ТГиВ в соответствующих единицах измерения.
С1 = = 795 руб./Гкал,
С2 = = 800 руб./Гкал.
Приведенные затраты по вариантам:
З1 = 795 + 0,12 ∙ 32924 = 4745,88 руб,
З2 = 800 + 0,12 ∙ 43473 = 6016,76 руб.
Годовой экономический эффект:
Эф = (795 + 0,12 ∙ 32924) – (800 + 0,12 ∙ 43473) = -1270,88 руб.
Условно-годовая экономия:
Эусл = Гэ2 – Гэ1, (8.13)
Эусл = 177805 – 176665 = 1140 руб.
Результаты расчетов вариантов проектных решений заносятся в таблицу 8.1.
Краткая характеристика сравниваемых вариантов:
Вариант радиатор Rifar Monolit 350
Вариант радиатор Sira RS 300
Таблица 8.1
Экономическое сравнение вариантов
№ п/п |
Показатели |
Ед. изм. |
Варианты | |
I |
II | |||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
Капитальные вложения, всего в т.ч.: сети оборудование |
руб.
руб. руб. |
32924
1452 31472 |
43473
1452 42021 |
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
2 |
Годовые эксплуатационные расходы, всего в т.ч.: тепло заработная плата амортизация прочие |
руб.
руб. руб. руб. руб. |
176665
166195 5762 1646 3062 |
177805
166195 5762 2174 3674 |
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
3 |
Приведенные затраты |
руб. |
4745,9 |
6016,8 |
4 |
Годовой экономический эффект |
руб. |
1270,9 |
|
5 |
Условно-годовая экономия |
руб. |
1140 |
|
Исходя из расчетов, следует, что вариант с установкой радиаторов Rifar Monolit 350 является более целесообразным, чем вариант с установкой приборов Sira RS 300. Проектный вариант по капитальным затратам и эксплуатационным расходам превосходит базовый. Экономическая выгода составила 1270 рублей.