4 Определение оптимальной массовой скорости движения воздуха в калорифере

Для проектирования новых типов и моделей калориферов, уменьшающих расход электроэнергии при работе, определяют оптимальную массовую скорость движения воздуха.

Где a - доля затрат на ремонты, определяется в зависимости от числа смен работы установки, от n_k; а=0,09

n_k=4000 ч/год

η_в – КПД вентиляторной установки

ρ – плотность воздуха

tʹ – конечная температура воздуха

t – начальная температура воздуха

ω^m – скорость движения теплоносителя, воды в трубах калорифера

t_ср – средняя температура воздуха в калорифере

T_ср – средняя температура носителя в калорифере

r – число рядов в калорифере

C_э – стоимость электроэнергии

=0,13 м/c

T_ср=

t_ср=

T_вход, T_выход – температура воды на входе и на выходе

T_ср==110

t_ср==-6

α=1,9

φ=0,4 безразмерные коэффициенты, зависящие от типа калорифера

β=1,2

5 Экономическое обоснование новой конструкции стены методом сравнительной окупаемости по срокам

Экономическое обоснование целесообразности применения в строительстве нового материала или конструкции производится методом сравнения приведенных затрат изготовление традиционной конструкции материала с альтернативным вариантом.

№1 №2

Приведенные затраты определяются по формуле:

П_i=C_i+ВНЭ∙K_i

где С_i – эксплуатационные затраты при работе системы теплоснабжения здания, принимаем равным затратам на отопление.

ВНЭ – внутренняя норма эффективности для ТГВ=0,15/0,2

К_i – размер капиталовложений равный стоимости использованных материалов при возведении конструкции наружной стены.

П_i=204658+0,18∙1070755=397394

При газовом отоплении количество газа необходимое для подогрева носителя:

G_i=

где Q_i – суммарные теплопотери здания

– низшая рабочая теплота сгорания газа.

1) G_i==8,58

2)G_i==12,61

Стоимость газа используемого в быту определяется:

С_газ=G_i∙y_газ∙n_сист∙n_от руб/год

где y_газ – стоимость газа

n_сист – число часов работ С.О.

n_от – число дней отопительного периуда

1) С_газ=8,58∙39,44∙24∙206=1674715,092 руб/год

2)С_газ=12,61∙39,44∙24∙206=2459686 руб/год

Стоимость материала стены:

K₁=Y₁∙V₁+Y₂∙V₂

K₂=Y₃∙n_шт+Y₄∙V₃

где Y₁ – стоимость керамзитобетона

V₁ – объем керамзитобетона

Y₂ – стоимость пенополистерола

V₂ – объем пенополистерола

Y₃ – стоимость кирпича

Y₄ – стоимость цементно-песчаного раствора

V₃ – объем цементного раствора

n_шт – количество кирпича

K₁=876,84∙109,8+900∙251,3=322447,032 руб

K₂=290∙197+1500∙19,7=86761,2 руб

Выбираем 2-ой вариант

Фактическое значение коэффициента экономической эффективности.

E_ср=

где E_n – нормативное значение коэффициента экономической эффективности E_n=0,15

E_ср=

Фактический срок окупаемости капиталовложений:

Т_ф=, год.

Т_ф==0,3 год

6 Расчет оптимальной толщины изоляции теплопровода

Снижение потерь энергоресурсов в системах теплоснабжения в значительной мере зависит от вида и толщины тепловой изоляции теплопроводов. Приведенные затраты на устройство и эксплуатацию тепловой изоляции определяют сначала для каждого ее вида в функциональной зависимости от толщины. Следующим этапом каждого из расчетов является нахождение той оптимальной толщины изоляции, при которой приведенные затраты минимальны. Для отдельного вида тепловой изоляции увеличение толщины приводит к удорожанию строительства теплопровода, однако, снизит потери тепла в окружающую среду и сократит затраты на эксплуатацию и наоборот толщина изоляции снижает стоимость строительства, но значительно увеличивает текущие затраты. Требуется найти такую толщину изоляции, которая обеспечит минимальную сумму приведенных затратов.

Возрастание стоимости теплопровода при увеличении толщины изоляции происходит за счет увеличения объема изоляции и поверхности защитного покрытия. При заданном диаметре теплопровода эти величины рассчитываются по формуле

,

,

где - диаметр теплопровода, м,

- толщина изоляции, м,

- толщина защитного покрытия, м.

=4,86 м,

=9,73 м

Затраты на изоляцию определяем по формуле

,

где - стоимость изоляции, руб/м³.

= 3406,9 руб

Затраты на покрытие определяем по формуле

,

где - стоимость покрытия, руб/м³.

= 2920,2 руб

Суммарные капитальные затраты определяем

,

К= 3406,9+2920,2= 6327,1 руб

Суммарные эксплуатационные затраты складываются из стоимости годовых теплопотерь теплопроводов и ежегодных отчислений по эксплуатации

,

где - стоимость годовых тепловых потерь, определяется по формуле

,

,

где - длина теплопровода, м,

- средняя температура теплоносителя, ,

- средняя температура среды, ,

h- продолжительность работы теплопровода, ч,

- коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/м,

- стоимость потерь тепла.

- величина ежегодных отчислений по эксплуатации, применяется равным 5% от стоимости изоляции и покрытия

= 12,5 Вт,

= 1938,8 руб,

= 316,35 руб,

С=1938,8+316,35=2255,17 руб