Файл: Пояснювальна записка до дипломного проекта на здобуття освітньокваліфікаційного рівня Спеціаліст" за фахом 000008 Енергетичний менеджмент".doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.05.2024
Просмотров: 115
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
При вертикальном исполнении грунтового зонда бурится скважина глубиной 60–200 м, в которую опускается несколько U-образных трубопроводов (рис. 3.1).
Требуемая глубина для расположения коллектора рассчитывается по формулам.
L=Qx/g, м
Qx =Qm - Pn , Вт
где Qm– теплопроизводительность ТН, Вт;
Pn– потребляемая мощность ТН от сети, Вт;
g – удельная мощность грунтового коллектора, Вт/м2.
L – общая глубина скважин, м
Qx=394,8 - 87,5=307,3 кВт (для одного ТН)
Qx2=307,3 ×2=614,6 кВт (для двух ТН)
g=80Вт/м2 (грунт глинистый влажный)
L=307,3/80=3841,25 м
L2=3841,25×2=7682,5м (для двух ТН)
Целесообразно сделать 2 петли с глубиной залегания 50 м диаметром
Dу = 32 × 3 мм. Общая длина труб составит 200 м . Скважина с трубами заливается бетонитом, хорошо проводящим тепло. Количество теплоносителя определяется внутренним объемом труб коллектора (зонда) и подводящих труб. Диаметр подводящих труб берут на размер большим, чем труба коллектора. В нашем примере при трубе зонда Dу = 32 × 3 мм и подводящей трубе Dу = 40 × 2,3 мм длиной 10 м внутренний объем (таблица 2)с учетом подающей линии составит 2 × 100 × 0,531 +10 × 0,984 = 116,04л. Расход теплоносителя теплового насоса находят по паспорту на тепловой насос. Примем 72800 л/ч. Тогда расход на одну петлю составит 36400 л/ч.
Срок службы грунтового коллектора зависит от кислотности почвы: при нормальной кислотности (pH =5,0) – 50–75 лет, при повышенной (pH >5,0) – 25–30 лет.
Предприятие "Тепловые насосы" Украина, Киев может смонтировать систему "под ключ" [50]
Грунтовой контур теплового насоса (зонды в скважинах)
| Название услуг или агрегатов | грн. |
| Стоимость 2х ТН Waterkotte DS 6485.3 | 2323120 |
| Стоимость трубы | 218560 |
| Стоимость незамерзающей жидкости× | 170000 |
| Стоимость бурения, около | 573400 |
| Обвязка | 116560 |
| Работа, включая транспорт и подземный ввод труб от скважин в здание | 50740 |
| Дополнительные затраты | 75600 |
| Всего, грунтовой контур | 1204880 |
| Итого | 3528000 |
Таблица 3.1
Глубина скважин, 7682,5м (Например, 77 скважин по 100 метров, или 154
скважины глубиной по 50 метров на расстоянии 10 - 15 метров друг от друга)
×Предусмотрено использование незамерзающей жидкости на основе пропиленгликоля - неядовитой пищевой и косметической добавки. При использовании незамерзающей жидкости на основе этиленгликоля стоимость незамерзающей жидкости снизится на 30%, но этиленгликоль ядовит.
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Важнейшим звеном реформирования жилищно-коммунального хозяйства в современных условиях становится снижение издержек на производство услуг. Экономической основой этого процесса является энергоресурсосбережение.
В рамках реализации мероприятий по энергоресурсосбережению предполагается обеспечить:
-
модернизацию систем водо- и теплоснабжения путем оптимизации режимов работы оборудования и сетей, децентрализации источников теплоснабжения, диспетчеризации и автоматизации, новой технологии замены и прочистки сетей; -
использование тепловых насосов и других нетрадиционных источников энергии с учетом местных условий.
4.1 Оценка экономического эффекта системы отопления с ТН
Для оценки экономии денежных средств от применения ТН необходимо рассчитать издержки (затраты) которые идут на систему отопления. Общие издержки на отопительную установку складываются из трех частей:
-
инвестиции; -
стоимость энергии; -
побочные расходы.
4.1.1 Определение годовых издержек
Инвестиции вкладываются при начале строительства в монтаж отопительной установки. При рассмотрении экономичности они пересчитываются как ежегодные взносы. Стоимость энергии и побочные расходы оплачиваются обычно на ежегодной основе. Чтобы получить возможность сравнивать между собой различные отопительные установки, три эти блока издержек должны быть соответствующим образом просуммированы. Обычно сопоставляют годовые издержки или так называемые издержки производства тепла. Издержки производства тепла представляют собой стоимость получения единицы измерения тепла (например, кВтч).
| Ктепл. = Кинвест. + Кэнергия + Кпобочн. | (4.1) |
Упрощенно, чтобы получить величину годового взноса или нормы отчислений, делят инвестиции на число лет эксплуатации. При вычислении полных издержек (включая выплату процентов) инвестиции пересчитываются на годовые взносы с учетом процентной ставки и времени эксплуатации. Наиболее часто в применяемый метод расчета представляет собой метод амортизации, исходящий из неизменного теплопотребления. Затем годовые доли инвестиций рассчитываются следующим образом:
 | (4.2) |
где kинвест - годовая доля инвестиций;
Кинв - инвестиции на начало строительства;
z - процентная ставка;
n - длительность эксплуатации.
Проведем сравнение систем отопления на основе теплового насоса с котловым отоплением на мазуте. В нашем случае ориентировочные величины инвестиций вложенные в проект составят: для теплонасосной установки Кинвест = 3528000грн, для мазутного отопления Кинвест = 2335000грн. Время эксплуатации для котла 15 лет и ТН составит 75 лет. Примем процентную ставку - 13 %. Тогда вычислим значение kинв, грн./год
Теперь проведем оценку побочных расходов для сравниваемых систем отопления. В зависимости от отопительной системы, силовое присоединение или же контракт на проведение технического обслуживания способны существенно увеличить годовые побочные расходы. Сведем данные по побочным расходам в табл. 4.1, 4.2.
Таблица 4.1 – Побочные расходы для мазутного отопления
| Побочные расходы | Котельная |
| Электроэнергия для насосов / горелки | 9600 грн |
| Контракт на проведение технического обслуживания | 925 грн |
| Ремонты 1,25% стоимости приобретения | 3700 грн |
| Страхование внутреннего мазутного бака | 5900 грн |
| Проценты на резерв бака | 3700 грн |
| Очистка бака (необходимые отчисления) | 3000 грн |
| Сумма побочных расходов | 35150 грн |
Таблица 4.2 – Побочные расходы для отопления на основе ТН.
| Побочные расходы | Отопление на основе ТН |
| Расчетная цена счетчика теплового насоса | 4100 грн |
| Энергия для насосов | 2200 грн |
| Ремонты 1,25% стоимости приобретения | 4800 грн |
| Сумма побочных расходов | 11100 грн |
4.1.2 Сопоставление стоимости энергии
Теперь необходимо вычислить стоимости энергии при использовании выше перечисленных отопительных систем. Годовая стоимость энергии для газовых отопительных установок может быть сопоставлена аналогичным образом, причем здесь, как правило, получаются суммы, более высокие, нежели для мазутных отопительных установок. То есть в расчете принята одна из недорогих систем отопления.
Теплопотребление рассматриваемого в проекте здания составляет
Qполн = 614,6 кВт. Определим годовое энергопотребление в этом помещении.
 | (4.3) |
где b – число часов использования отопительной системы в год, ч / год.
Теперь вычислим потребление мазута:
 | (4.4) |
где Нниз – низшая теплотворная способность топлива,
для мазута Нниз = 10,08 кВтч / л;
m – годовой коэффициент использования для котла.
В нашем случае m = 0,75. Тогда вычислим потребление мазута:
Найдем величины энергопотребления для теплового насоса.
(4.5)где β – годовой показатель выработки. Выбирается для определенных видов ТН. Для теплового насоса β = 3,65.
Теперь произведем расчет затрат на приобретение мазута для котла и электроэнергии для ТН. Оценим стоимость использованного мазута по формуле:
(4.6)где смаз – цена мазута, грн/л. Принимаем смаз = 3 грн/л. Тогда имеем:
Стоимость энергии потребленной тепловым насосом:
 | (4.7) |
где сэл.эн – цена потребленной электроэнергии, грн/кВтч.
Принимаем сэл.эн = 0,34 грн/кВтч. Тогда имеем:
Определим экономию средств от применения ТН насоса в системе отопления:
(4.8)
Таким образом, внедрение ТН может сэкономить 410600 грн. в год.
Для вычисления общих издержек сведем вычисленные значения инвестиций, побочных расходов и стоимости энергии в табл. 4.3.
Таблица 4.3 – Сопоставление суммарных издержек
| Сравнение издержек | | Котельная | Тепловой насос |
| Инвестиции + длительность экплуатации | грн/год | 47200 | 36360 |
| Побочные расходы | грн/год | 35150 | 11100 |
| Стоимость энергии | грн/год | 37540 | 11910 |
| Сумма всех издержек | грн/год | 119890 | 59300 |
Как видно из выше приведенных расчетов применение теплового насоса имеет ощутимый экономический эффект. Это доказывает и то, что по оценочным расчетам разница годовых издержек в рассматриваемом случае составила 60500грн.
Выход тепловых насосов определяется из теплового баланса агрегата-источника по его энерготехнологическим характеристикам. Возможное использование тепловых ВЭР определяется с учетом технологических условий утилизации (запыленности продуктов сгорания, температуры точки росы, агрессивности энергоносителя, надежности работы утилизационной установки, наличия потребителей и т.д.).
Экономия топлива зависит от направления использования тепловых насосов и схемы энергоснабжения предприятия, на котором они используются. При тепловом направлении использования тепловых насосов экономия топлива определяется расходом топлива в основных (замещаемых) энергетических установках на выработку такого же количества и тех же параметров тепловой энергии, что использовано за счет тепловых насосов.