Исходные данные:

-кратность воздухообмена для общественных и административных зданий на 1 чел.: m = 60 м³/ч (СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»);

-средняя температура наружного воздуха за отопительный период: t_{ср. отоп.} = -3,6 °С (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»);

-расчетная температура в помещении: t_в^р = 20 °С;

-температура воздуха, удаляемого из помещения: t_удал. = 25 °С;

-количество людей в здании: М, чел. / ч.;

-геометрический объем вентилируемых помещений (геометрический объем зданий): V_зд, м³;

-количество часов отопительного периода: Длит. = 5136 ч. («Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию» под ред. Н.К. Громова, Е.П. Шубина);

-тариф на тепловую энергию (1й год внедрения мероприятия): Тариф = 1691,07 руб. / Гкал;

-затраты на установку: устанавливаются в зависимости от объема удаляемого воздуха. Следует учитывать, что устанавливается несколько рекуператоров для обеспечения оптимального режима работы системы в случае изменения нагрузки. Для определения количества необходимых установок нужно поделить общий объем удаляемого воздуха (рассчитывается в Excel) на производительность выбранной установки. Если результат получается дробным числом, то он округляется в большую сторону до целого числа (например, если в ходе расчета числа установок получено число 3,11, то принимаем, что необходимое число установок 4 шт.). Также необходимо учитывать установки для резервирования мощности (+1 – 2 установки к найденному количеству установок).

Вариант приточно-вытяжной установки (на примере фирмы Ostberg, Швеция)

Наименование установки	Производительность, м3 / ч	Цена, руб.
Приточно-вытяжная установка HERU 130S Ostberg (Швеция) (с роторным рекуператором)	540	133 380
Приточно-вытяжная установка HERU 180S Ostberg (Швеция) (с роторным рекуператором)	800	156 015
Приточно-вытяжная установка HERU 130S Ostberg (Швеция) (с роторным рекуператором)	540	133 380
Приточно-вытяжная установка HERU 180S Ostberg (Швеция) (с роторным рекуператором)	800	156 015
Приточно-вытяжная установка HERU 75S Ostberg (Швеция)	320	94 995

Заполняется пользователем:

1. 
   количество людей, находящихся в здании, чел. / ч.;
   
2. 
   геометрический объем вентилируемых помещений;
   
3. 
   тариф на тепловую энергию, руб. / Гкал;
   
4. 
   затраты на установку, руб.
   

Методика расчета:

1. 
   Количество удаляемого воздуха:
   

2. 
   Количество теплоты, идущего на нагрев приточного воздуха уходящим воздухом (учитывается, что эффективность теплообменника составляет 90%):
   

3. 
   Экономия в денежном выражении:
   

4. 
   Затраты на внедрение мероприятия:
   

где N_уст – количество установок

5. 
   Денежный поток (ДП):
   

- первый год внедрения мероприятия: ДП₁ = Э₁ - Затраты_��, руб.

-второй год и последующие годы внедрения мероприятия: ДП₂ = Э₂, руб.; ДП₃ = Э₃ и т.д.

6. 
   Денежный поток нарастающим итогом, руб.:
   

-первый год внедрения: ДП_н.и.1 = ДП₁, руб.

-второй год: ДП_2н.и. = ДП_н.и.1 + ДП₂, руб.

-третий год: ДП_3н.и. = ДП_н.и.2 + ДП₃, руб. и т.д.

Денежный поток нарастающим итогом рассчитывается для определения срока окупаемости мероприятия. Момент времени, когда величина денежного потока нарастающим итогом становится положительной, является сроком окупаемости мероприятия.

Итог расчета:

1. 
   экономия тепловой энергии, Гкал;
   
2. 
   экономия в денежном выражении, руб.;
   
3. 
   затраты на установку рекуператоров тепла, руб.;
   
4. 
   срок окупаемости мероприятия, лет.
   

Утепление внешних стен (фасадов) зданий

Утепление зданий: выбор способа и системы утепления

Если ранее утепления зданий добивались путём увеличения толщины стен, то в настоящее время, с появлением современных теплоизолирующих материалов, в этом отпала необходимость. Такие материалы - лёгкие, обладающие высокой морозостойкостью и низкой теплопроводностью - применяются не только при строительстве новых зданий, но и при ремонте существующих. Утепление здания современными материалами позволит не только сократить теплопотери, и, следовательно, сэкономить средства на его обогрев. Теплоизоляция защитит здание от воздействия атмосферных осадков и перепадов температур, и позволят значительно увеличить срок его эксплуатации. Очень важно, чтобы работы по утеплению здания были произведены качественно. Нарушения технологического процесса может привести к ряду проблем, таких как: образование мостиков холода, вымокание стены и образование грибкового налёта. В результате значительно снизится эффект от проведённых работ, уменьшится срок службы утеплителя и самого здания, что, в свою очередь, приведет к дополнительным затратам.

Потеря тепла из здания происходит по определённой схеме.

Притом, что теплопотери через оконные проёмы значительно выше, чем через сами стены, общая площадь окон много меньше чем площадь стен. Благодаря большой площади стен и происходит значительная потеря тепла через них, с этим и связанна необходимость качественного утепления фасада.

Прежде, чем приступить к утеплению, нужно сделать следующее:

1. провести исследование здания на предмет обнаружения так называемых «мостиков холода» - мест, через которые происходит наиболее повышенная теплоотдача. Тепловизионное исследование поможет выявить такие зоны. Как видно из тепловизионных снимков, тепловые потери происходят в местах соединения различных элементов строительных конструкций – именно на эти участки и следует обратить особое внимание при утеплении.

2. определить способ утепления здания

Утепление дома может производиться как снаружи помещения, так и внутри его.

Утепление стен не выполнено Стены подвержены воздействию перепадов температуры. Точка росы находится внутри стены, что ведет к образованию конденсата и постепенному разрушению конструкции. Потери тепла могут достигать до 80%. Значительная потеря тепла происходит через стены здания.	Утепление стен выполнено внутри помещения Стены не сохраняют и не накапливают тепло, подвержены промерзанию и воздействию перепадов температур. Между внутренней стеной и теплоизолирующим слоем возникает зона конденсации водяного пара. Точка росы выведена за пределы стены, но при этом из-за разницы температур между теплоизоляцией и стеной образуется влага, что может привести к возникновению грибкового налёта. Стена находится в отрицательных температурах. Теплопотери сокращаются незначительно.	Утепление стен выполнено снаружи помещения Стены не подвержены перепаду температур, сохраняют тепло. Точка росы выедена во внешний теплоизолирующий слой, благодаря чему исключена возможность образования конденсата, стена остаётся сухой Значительно сокращены теплопотери.

Притом, что работы по утеплению внутри здания производить технически проще, этот метод не получил широкого распространения по ряду причин. При таком методе сокращается площадь помещений здания, стены не прогреваются, из-за воздействия перепадов температур они со временем разрушается, т.е. если проблема потери тепла и будет решена, то проблема защиты здания от разрушающего воздействия атмосферных явлений останется.

На стенах накапливается конденсат водяных паров, что приводит к поражению грибком и плесенью, избежать этого можно только в том случае, если использовать толстый слой утеплителя, что ещё больше сократит площадь помещения.

Преимущество наружного утепления фасада заключается в следующем:

• 
  стены надежно защищены от сезонных и суточных температурных колебаний и воздействия осадков, являющихся одной из основных причин их разрушения.
  

Точка росы, вынесенная за конструкцию стены, позволяет избежать выпадения конденсата, намокания и последующего образования грибкового налёта.

Кроме того, одновременно с утеплением здания и защитой его от воздействия атмосферных явлений повышается и звукоизоляция здания.

При наружном методе, в зависимости от технологии, выделяют несколько типов.

При новом строительстве утепление фасада может осуществляться по принципу «сэндвич» - в этом случае утеплитель располагают между внутренней несущей стеной и наружной декоративной. При возведении зданий в последнее время часто используют готовые трёхслойные сэндвич панели заводского изготовления с утеплителем внутри. Следующие типы утепления применяют как при новом строительстве, так и при утеплении существующих зданий.

Под «мокрым» типом подразумевают, что впоследствии производится оштукатуривание фасада. Это прочная и долговечная система, надёжно зарекомендовавшая себя. Одним из немногих недостатков этой системы является сезонность проведения работ – связано это с наличием мокрых процессов. При утеплении стен зданий с помощью системы «вентилируемый фасад» все мокрые процессы полностью исключены, утеплитель после его закрепления на стене закрывается специальным защитным экраном..

Изучив свойства и особенности различных систем утепления можно приступать к выбору необходимой в конкретном случае.

3. выбрать систему утепления для здания

Нужно учитывать те условия, в которых будет эксплуатироваться та или иная система: сезонные и суточные колебания температуры, количество осадков, ветровая нагрузка и ряд других факторов. Если утепление выполнено без учёта вышеперечисленных факторов, то это неизбежно приведет к проблемам, связанным с ненадлежащей теплоизоляцией, образованием конденсата и накоплением влаги, преждевременным износом материалом.

Важно, чтобы система утепления была разработана профессионалами, с учётом всех особенностей материалов, таких как их теплопроводность, и тонкостей технологического процесса. При выборе системы теплоизоляции стоит обратить внимание и на качество предлагаемых материалов, их соответствие тем условиям, в которых они будут эксплуатироваться – в первую очередь на антикоррозийную стойкость. Предлагаемые в настоящее время системы отопления разрабатываются с учётом условий их эксплуатации.

Исходные данные:

-средняя температура наружного воздуха за отопительный период: t_{ср. отоп.} = -3,6 °С (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»);

-расчетная температура в помещении: t_в^р = 20 °С;

-количество часов отопительного периода: Длит. = 5136 ч. («Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию» под ред. Н.К. Громова, Е.П. Шубина);

-тариф на тепловую энергию (1й год внедрения мероприятия): Тариф = 1691,07 руб. / Гкал;

-коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к ограждению: α_вн = 8,7 Вт / (м² · °С);

-коэффициент теплоотдачи от ограждения к наружному воздуху: α_нар = 23,0 Вт / (м² · °С);

-площадь ограждающих конструкций за вычетом площади остекления: F_огр., м²;

-толщина стен: δ_ст, м;

-коэффициент теплопроводности материала стен: λ_ст, Вт / (м · °С) (выбирается исходя из материала стен);

Наименование материала	Коэффициент теплопроводности λ, Вт/м·°С
Сборный железобетон	0,75
Монолит железобетон	1,7
Керамзитбетон	0,2
Крпичная кладка (смешанный вариант)	0,4
Пенобетон	0,3
Крпичная кладка из сплошного глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе	0,56
Плиты минеральные жесткие	0,042
Штукатурка цементно-песчаная	0,28

-нормативное термическое сопротивление ограждающих конструкций зданий: R_норм. = 3,16 м²·°С/Вт (для зданий проектируемых и сооружаемых после 2000 г., т.е. за счет утепления стен здание «доводится» до нормативных требований);

-стоимость утепления 1 м² стен: Цена_кв.м = 10000 руб.

Заполняется пользователем:

1. 
   площадь ограждающих конструкций за вычетом площади остекления, м²;
   
2. 
   толщина стен, м;
   
3. 
   коэффициент теплопроводности материала стен, Вт / м · °С;
   
4. 
   тариф на тепловую энергию, руб.
   

Методика расчета:

1. 
   Фактическое термическое сопротивление ограждающих конструкций:
   

2. 
   Экономия тепловой энергии (за счет несоответствия нормативного значения термического сопротивления ограждающей конструкции и ее фактического термического сопротивления):
   

3. 
   Экономия в денежном выражении:
   

4. 
   Затраты на мероприятие:
   

5. 
   Денежный поток (ДП):
   

- первый год внедрения мероприятия: ДП₁ = Э₁ - Затраты_��, руб.

-второй год и последующие годы внедрения мероприятия: ДП₂ = Э₂, руб.; ДП₃ = Э₃ и т.д.

6. 
   Денежный поток нарастающим итогом, руб.:
   

-первый год внедрения: ДП_н.и.1 = ДП₁, руб.

-второй год: ДП_2н.и. = ДП_н.и.1 + ДП₂, руб.

-третий год: ДП_3н.и. = ДП_н.и.2 + ДП₃, руб. и т.д.

Денежный поток нарастающим итогом рассчитывается для определения срока окупаемости мероприятия. Момент времени, когда величина денежного потока нарастающим итогом становится положительной, является сроком окупаемости мероприятия.

Итог расчета:

1. 
   экономия тепловой энергии, Гкал;
   
2. 
   экономия в денежном выражении, руб.;
   
3. 
   затраты на утепление стен, руб.
   

Балансировка систем отопления

Современные системы отопления и водоснабжения имеют разветвленную сеть трубопроводов с различной протяженностью, диаметрами и гидравлическим сопротивлением. Важной и недорогой мерой для оптимизации работы системы отопления является установка балансировочных клапанов – это позволяет зданию прогреваться равномерно, исключает возможность перегрева или недогрева.

В домах со сложной разводкой системы отопления, с радиаторами разных форм, «теплыми полами» и т.п., разных частях системы циркуляция теплоносителя происходит с разной скоростью. В результате часть дома получает избыточное количество тепла, а некоторые комнаты могут попасть в «застойные зоны», куда оно не доходит. Как следствие, возникают шумы на термостатических клапанах. Известно, что при повышении температуры в помещении на 1°С получается перерасход тепловой энергии на 6-10%.
С помощью балансировочных клапанов, которые предназначены для гидравлической регулировки систем за счет изменения гидравлического сопротивления на клапане, можно отрегулировать расходы так, что все радиаторы получат необходимое количество горячей воды. Тогда во всех комнатах будет тепло, причем, при минимальном расходе энергии. Для точной балансировки используют специальный прибор, который замеряет скорость теплоносителя в ключевых точках контура.
Работе по гидравлической балансировке долгое время не уделялось внимания. Раньше для ее обеспечения использовали дроссельные шайбы, и окончательная регулировка выливалась в довольно длительный, дорогостоящий, трудоемкий процесс, связанный с опорожнением системы теплоснабжения, со сливом теплоносителя. Теперь система значительно упростилась. Во-первых, появились компьютерные программы, заменяющие целые отделы в институте, занимающиеся расчетом параметров. Во-вторых, на смену шайбам пришли регулирующие вентили, которые позволяют уже на месте поворотом ручки изменять пропускную способность клапана — ведь не секрет, что теоретические расчеты не вполне совпадают с практикой на месте установки шайбы.
Экономия тепла в результате установки балансировочных клапанов может достигать 30-40%. При этом единовременные траты (стоимость балансировочных клапанов и процедура настройки) обычно составляют не больше 1% стоимости всей системы отопления, так что расходы окупаются за считанные недели.

Балансировочные клапаны классифицируются по следующим параметрам:
• рабочая среда: вода, гликолевый раствор, пар;
• рабочая функция: регулировка температуры, давления, расхода рабочей среды или их комбинация;
• тип здания: одноквартирный дом или коттедж, многоквартирное жилое здание, офисное или общественное здание;
• назначение трубопроводной системы: холодное водоснабжение, горячее водоснабжение, отопление;
• параметры рабочей среды: давление, расход, температура;
• место установки: подающий трубопровод, обратный трубопровод, байпас;
• тип настройки: фиксированная, изменяемая;
• тип присоединения: внешняя резьба, внутренняя резьба, коническая резьба, фланец.
При выборе клапанов особое внимание нужно уделять ограничениям их применимости в конкретных условиях эксплуатации: скорости потока рабочей среды, риска возникновения кавитации и величины перепада давления.

Типы балансировочных клапанов

1. Ручные балансировочные клапаны
Ручные балансировочные клапаны обычно применяются для наладки трубопроводной сети вместо дросселирующих диафрагм и шайб. Они позволяют настроить трубопроводную систему для обеспечения оптимальных рабочих характеристик в условиях постоянного давления рабочей среды. С помощью этих клапанов можно не только произвести гидравлическую балансировку трубопроводной сети, но и отключить ее отдельные элементы, а также опорожнить их через имеющийся дренажный кран.
Ручные балансировочные клапаны могут снабжаться измерительными ниппелями, с помощью которых, используя специальный прибор, измеряют перепад давлений на клапане и фактический расход проходящей через него среды, это позволяет произвести точную настройку клапана на конкретные условия эксплуатации. Главным достоинством этого вида клапанов является невысокая цена.
2. Автоматические балансировочные клапаны
Автоматические балансировочные клапаны позволяют гибко и оперативно менять параметры трубопроводной системы в зависимости от колебаний давления и расхода рабочей среды, а также конфигурации сети.
Автоматические балансировочные клапаны используются парами. На подающем трубопроводе монтируется запорно-балансировочный или запорный клапан. С его помощью можно ограничить расход среды через ветвь системы в пределах расчетной величины за счет фиксации его пропускной способности. На обратном трубопроводе монтируется клапан регулировки перепада давлений.
Использование автоматических балансировочных клапанов позволяет разделить систему на независимые по давлению зоны и осуществлять их поэтапный пуск в эксплуатацию. Гидравлическая балансировка взаимосвязанных циркуляционных колец трубопровода, на которых установлены клапаны данного вида, осуществляется в автоматическом режиме без трудоемких наладочных работ. Применение автоматической балансировки исключает влияние имеющихся в системе регулирующих устройств друг на друга и возникновение шума на них.
<предыдущая страница | следующая страница>