Для чого потрібне енергозбереження?

Презентація на тему теплозбереженнякабінету хімії Першотравенської ЗОШ №3

Першотравенська ЗШ №3

Переваги енергозбереження

Для чого потрібна теплоізоляція. С розвитком цивілізації, коли боротьба за тепло перестала бути настільки гострою, вигляд будівель і технологія їх зведення значно змінилися. Збільшилися як розмір вікон, так і їх кількість, стіни і дахи стали тоншими, масивні вогнища і печі змінилися батареями центрального опалення, а на зміну дерну, моху, і паклі прийшли нові теплоізоляційні матеріали.

Наші предки - східні слов'яни, зводячи практично всі будівлі з дерева (яке саме по собі досить добре утримує тепло), обов'язково конопатили стіни мохом або клоччям, знижуючи до мінімуму можливість протягів. До речі, до початку минулого століття у віддалених північних районах, хати споруджували з невеликими вікнами в обмеженій кількості з тією ж метою - зберегти тепло

Переваги енергозбереження

В наш час проблема заощадження тепла як і раніше залишається гострою, причому їй приділяється увага як на державному, так і на міжнародному рівнях. Причин тому декілька: по-перше, щоб обігріти сотні мільйонів квадратних метрів погано утеплених приміщень, необхідно витрачати астрономічні суми на паливо (а ціни на енергоносії зростають щодня), та й запаси палива не нескінченні.

Переваги енергозбереження

Для того щоб зберегти і гроші, і природу, доводиться утеплювати будівлі, незалежно від їх призначення (житлові, адміністративні або промислові).

Переваги енергозбереження

Отже, насамперед потрібно розібратися, скільки тепла втрачає наш кабінет. Якщо подивитися на будівлею через прилад нічного бачення, можна побачити, що називається, своїми очима, як воно втрачає тепло - через стіни не дуже сильно, через дах ще менше; сильні викиди тепла йдуть через вікна.

Переваги енергозбереження

Розглянемо проблеми заощадження тепла на прикладі кабінету хімії у нашій школі. З точки зору енергозбереження ми бачимо декілька факторів на яких треба зосередитись:

ВікнаСтіниРадіатори опаленняСтеля

Переваги енергозбереження

Результати теплового аудиту

Об 'єктом дослідження є навчальний кабінет хімії № 21, розташований на верхньому поверсі школи. План кабінету наведено на рис.

Основні джерела надходжень теплоти в кабінеті – це люди, опалювальні прилади та електроосвітлення.

Теплонадходження від людей визначаємо за формулою, враховуючи, що у класі 16 учнів :

Qлюд. = 0,120 · N = 0,120 · 16 = 1,92 кВт. За даними обстеження класу, в ньому знаходиться 32 лампи

розжарювання, потужність однієї - 20 Вт, і 2 лампи по 60 Вт , тоді теплонаходження від освітлення знаходимо за формулою :

Qосв. = Nосв. ·10 = 32·20 + 2·60 =640+120 = 760 Вт =0,76 кВт. Розрахунок теплонадходжень від приладів опалення проводимо згідно з

залежністю, враховуючи, що Fоп. = 1,65 м2, а середня температура гарячої води у приладі дорівнює температурі поверхні батареї :

Qоп .= 0,008 · 1,65 · (13 - 11) = 0,026 кВт. Загальні надходження теплоти :Qнадх. = Qлюд + Qосв. + Qоп = 1,92 + 0,76 + 0,026 = 2,706 кВт.

Надходження теплоти

№

Найменуванн

я огородження

 Кількість

 Орієнтація

 Лінійні розміри

 Площа

 Характеристика

Зовнішні огородження

1 Зовнішня стіна

  ПД-ЗХ 5,6·2,9 16,24  Стіни з силікатної цегли, мають товщину 510 мм, їхній стан можна визначити як задовільний.

2 Зовнішня стіна

  ПД-СХ 15,6·2,9 45,24

3 Стеля     5,6·15,6 87,36 Залізобетонні плити, верхній поверх.

4 Вікно подвійне

4  1

ПД-СХ 

2,2·2,05=4,51 18,04   4,51

Старі дерев'яні рами (4), скло не має тріщин та нещільно прилягає до рами.Енергозберігаюче з подвійним склопакетом (1)

Електричні та нагрівальні прилади

1 Батареї 5   0,55·0,6 1,65 Чугунні, тепловідбивні екрани відсутні.

2 Лампи розжарювання

12       Потужність ламп : 2 по 60Вт і 32 по 20Вт.Всього 760 Вт.

Дані обстеження приміщення

При подальших розрахунках прийматимемо температуру, заміряну в день проведення енергоаудиту (2 квітня),коли різниця температур

  Tвн .- Тзовн. = 6оС

Значення температур в день проведення енергоаудиту (2 квітня)

  Повітря Стіна   Підлога 

  

Стеля

 Поверх

ня батареї

 внутрішнє

 зовнішнє

внутрішня поверхня

Зовнішня поверхня

Температура, оС

11 5 10 5,2 11,4 12 13

Для розрахунку втрат теплоти через зовнішні стіни, вікна та стелю кабінету, необхідно знати теплотехнічні характеристики матеріалів, з яких ці поверхні виконані. Необхідні дані в таблиці.

Складання теплового балансу приміщенняВизначення втрат теплоти через зовнішні огородження

 № 

 Найменува

ння огороджен

ня

 Площа

 

Складові огороджувальної конструкції

 

Характеристики 1, м ,

Вт/(м.оС)

R,(м2.оС)/

Вт

 1 

 Зовнішні

стіни

 16,24+45

,24== 61,48

- кладка в 2 цеглини- внутрішня штукатурка

0,510 0,015

0,760,93

  

0,85

 2

 Стеля

 87,36

 

- залізобетонна плита- руберойд- внутрішня штукатурка

0,22 0,0150,015

1,6300,170,93

  

0,4 

3 Вікна 18,04  

4,51

- подвійний склопакет в дерев. спарених плетіннях; - енергозберігаюче вікно з подвійним склопакетом

    0,34  

0,72

Теплові втрати через огороджувальні конструкції – вихідні дані

Для зовнішніх стін : R = ц / ц +шт. / шт. + 0,16=0,51 / 0,76 + 0,015 / 0,93 + 0,16 =0,85 ( м2 . оС)/Вт; К = 1 / R = 1 / 0,845 = 1,18 Вт / (м2 . оС);   Для стелі : R = бет. / бет. +р. / р. +шт / шт + 0,16= 0,22 / 1,63 + 0,015 / 0,17 + 0,015 / 0,93 + 0,16

= = 0,4 (м2 . оС)/ Вт; K = 1 /R = 1/0,4 = 2,5 Вт / (м2 . оС).   Тоді втрати теплоти, визначені за формулою, дорівнюють : через зовнішні стіни Qзовн.стін = 0,001 · 1,18 · 6 · (16,24+45,24) = 0,435 кВт.   через стелю : Qстелі = 0,001 · 2,5 · 6 · 87,36 = 1,31 кВт.

Таким чином, визначаємо опір теплопередачі R та коефіцієнт теплопередачі огородження К:

При розрахунках втрат теплоти через вікна, згідно з довідниками для подвійного засклення в дерев’яних спарених плетіннях коефіцієнт теплопередачі дорівнює :

К (4) = 2,94 Вт / (м2 . оС). К(1) = 1,38 Вт / (м2 . оС).   Втрати теплоти через вікна ( трансмісійні ) :   Q (4в) = 0,001 · 2,94· 6 · 18,04 = 0,318 кВт.   Q1в = 0,001 · 1,38 · 6 · 4,51 = 0,037 кВт.   Qв = 0,318+0,037 = 0,355 кВт.

Визначаємо секундні витрати повітря, що надходить до приміщення через нещільності у вікнах. При цьому приймаємо коефіцієнт, який характеризує кратність повітрообміну у приміщенні, як для вікон у дерев’яних плетіннях із значними нещільностями k = 1,5.

Геометричний об’єм приміщення за внутрішніми обмірами : V = Fпідл. · h = 87,36 · 2,9 = 253,344 (м3)   Таким чином, секундні витрати повітря : Vп = 253,344 · 1,5 / 3600 = 0,106 м3/с.   Витрати теплоти на інфільтрацію через вікна : Qінф. = 0,92 · 0,106 · 6 = 0,585 кВт.   Всього через вікна витрачається : Qвікон = Qв + Qінф. = 0,355 + 0,585 = 0,94 кВт.   Загальні втрати складають Qтранс. = Qзовн.стіни + Qвікон + Qстелі = 0,435 + 0,94 + 1,31 = 2,685 кВт.

 При визначенні річних ( протягом опалювального періоду) витрат

теплоти на потреби опалення кабінету використовуємо :нормовану середню температуру зовнішнього повітря, тривалість

опалювального сезону для м. Першотравенська tзовн н = - 0,60 С і nоп. = 181 доба = 4344 год;

нормовану температуру внутрішнього повітря в кабінеті (згідно з ДБН

В. 2.2 – 3 – 97 ) tвнн. = 180 С. Перераховуємо отримані витрати теплоти на потреби опалення в

показник річної витрати теплоти згідно із залежністю: Qоп. = 0,001 · 2,685 · 4344 · (18 + 0,6)/6 = 36,16 МВт · год

Визначення річних витрат теплоти приміщення

0,435зовнішні

стіни

1,31стеля

0,94вікна

Розподіл втрат теплоти в кабінеті хімії

Втрати теплоти через стелю:- до утеплення: Qст = 1,31 кВт- після нанесення теплоізоляційного шару з базальту товщиною 100мм: Qут ст. = 0,178 кВт.Втрати теплоти через вікна:- до заміни: Qв =0,94 кВт- після встановлення енергозберігаючих вікон з подвійними склопакетами: Qв = 0,245 кВт.Загальна втрата теплоти:- до утеплення: Q =1,31+0,94+ 0,435 =2,685 кВт- після змін: Qут = 0,178+ 0,245+0,435 = 0,858 кВт

Розрахунок економічної ефективності заходів по утепленню кабінету хімії.

- для неутепленого кабінету: Qрік = 36,16 МВт·год=31,1 Гкал; - після утеплення стелі та заміни вікон:Qут рік= 0,001·0,858·4344·3,1=11,55 МВт·год = 9,93 Гкал. Річна економія теплоти після утеплення стелі та заміни вікон

дорівнює: ∆Q0рік =31,1 – 9,93 =21,17 Гкал При ціні для громадських будівель 1 Гкал- 765,9 грн. економія

коштів ∆П складає величину ∆П = 21,17·765,9 = 16214,1 грн.

Річні втрати теплоти дорівнюють:

  Вихідні дані для розрахунку вартості необхідного об’єму утеплювача:- загальна площа стелі Fст = 87,36 м2;- базова теплова ізоляція – базальт типу IZOVAT-135, товщина 100мм;- станом на 30.04.15 р. ціна 1м2 – 122,61 грн. Вартість необхідного об’єму базальту складає 87,36·122,61= 10711,21 грн.Вартість необхідної кількості допоміжних матеріалів для встановлення

утеплювача на стелю та вартість монтажних робіт складає суму, яку необхідно витратити на сам утеплювач, тобто 10711,21 грн.

Вартість 4 енергозберігаючих вікон з подвійним склопакетом становить: 4·3800 = 15200 грн. Загальні капіталовкладення: Ц=2·10711,21+15200 = 36622,42 грн. Термін окупності енергозберігаючих заходів по утепленню Т= Ц/ ∆П= 36622,42/ 16214,1= 2,3 року. Таким чином, термін окупності утеплення кабінету хімії складає 2,3 року.

Термін окупності

Таким чином, завдяки цим простим крокам, кабінет хімії стане прикладом енергозбереження для інших приміщень, та дозволить школі заощадити величезну кількість тепла, а температура взимку стане комфортною.

Переваги енергозбереження

Наша екскурсія на Придніпровську ТЕС