CC BY
105
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дшпропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
УДК 658.264
О. М. ПШШЬКО1, В. О. ГАБР1НЕЦЬ2, В. М. ГОРЯЧК1Н2*
1Каф. «Буд1вл1 та будовельн матер1али», Днгпропетровський нацюнальний ушверситет затзничного транспорту iMeHi академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дшпропетровськ, Укра!на, 49010
2Каф. «Теплотехнжа», Дшпропетровський нацюнальний унгверситет залiзничного транспорту iмeнi академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дтпропетровськ, Украгна, 49010, тел. +38 (056) 373 15 87
2*Каф. «Теплотехнжа», Днгпропетровський нацiональний унверситет залiзничного транспорту iмeнi академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Днтропетровськ, Украша, 49010, тел. +38 (056) 373 15 87, ел. пошта [email protected]
АНАЛ1З ЕФЕКТИВНОСТ1 СИСТЕМИ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ СТУДМ1СТЕЧКА ДН1ПРОПЕТРОВСЬКОГО НАЦ1ОНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ ЗАЛ1ЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ
Мета. Витрати теплоти на опалення та гаряче водопостачання житлових i промислових об'екпв складають суттеву частину споживання теплово! енерги. Необидною передумовою розробки заходiв з енергозбереження у вже iснуючих системах теплопостачання е !х попередне обстеження. У статт наведено результаты обстеження системи теплопостачання студмютечка Дшпропетровського нацiонального ушверситету залiзничного транспорту iменi академжа В. Лазаряна. На основi виконаного аналзу необхвдно запропонувати заходи з енергозбереження та провести ощнку !х ефективносп. Методика. У процесi дослвдження виконано розрахунковий аналiз структури споживання теплово! енерги на опалення, гаряче водопостачання та проведено порiвняння фактичних витрат теплоти протягом календарного року з нормативними. Результата. Проаналiзовано данi облжу витрат теплово! енерги на опалення житловими будинками та гуртожитками протягом 2012 р. i проведено поршняння фактичних питомих показнишв iз нормативними. На основi цього пор1вняння виявлено проблеми, виршення котрих допоможе ефективно використовувати теплову енергш. Наукова новизна. Вперше проаналiзовано та оцiнено вплив клiматичних умов, особливостей схем i конструкцiй систем теплопостачання на ефективне використання теплово! енерги. Виявлено вклад кожно! складово!. Практична значимiсть. На основi проведеного аналiзу споживання теплово! енерги було розроблено перелiк можливих заходiв з енергозбереження, що можуть бути реалiзованi в системi теплопостачання та на об'ектах енергоспоживання, а також проведено оцiнку економi!' паливно-енергетичних ресурс1в. Представлено перелiк заход1в з очшуваною економiею паливно-енергетичних ресурс1в.
Ключовi слова: енергоефектившсть; теплоспоживання; витрати теплово! енерги; термоiзоляцiя; гаряче водопостачання
Вступ
У зв'язку з шдвищенням вартост енергонос> !в, що вщбуваеться в Укра!ш i свт, набули ак-туальносп роботи, пов'язан з енергозбережен-ням в системах виробництва, транспортування та використання енергоносив i, зокрема, теплово! енерги. Витрати теплоти на опалення та гаряче водопостачання житлових та промислових об'екпв складають суттеву частину споживання теплово! енерги. Необхщною передумовою розробки заходiв з енергозбереження у вже юную-чих системах теплопостачання е !х попередне обстеження. Таке обстеження проводиться в рамках енергетичного аудиту об'екта.
Зважаючи на актуальшсть робщ пов'язаних з енергозбереженням, питанням з проведення енергетичного аудиту та шдвищення ефектив-ност використання енерги придiляеться значна
увага як в Укра!ш [3, 6, 7, 8], так i в кра!нах СНД [1, 2, 5, 9] та за кордоном [11-13].
Проведення енергетичного обстеження, якому присвячена ця робота, дае можливють судити про напрямки i необхщну кшьюсть використання теплоти р1зними споживачами, ви-значити частку витрати теплово! енерги для кожного з них, виокремити найбшьших спожи-вач1в теплоти, на основ! чого сформувати i удо-сконалити стратепю енерговикористання, роз-робити заходи з енергозбереження.
Дншропетровський нацюнальний ушверси-тет зал1зничного транспорту !м. академша В. Лазаряна (ДПТ) засновано в 1930 рощ 1 роз-ташовано в швденно-центральнш частинi кра!ни, в мют Дшпропетровськ. Теплопостачання стдмютечка унiверситету, на територн якого розташованi навчальнi корпуси, спорт© О. М. Пшшько, В. О. Габрiнець, В. М. Горячкш, 2014
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
комплекс, гуртожитки, !дальня та iншi будiвлi, вiдбуваeться централiзовано вщ котельнi, яка також знаходиться на територи студмiстечка. Для цього вщ котельнi прокладена теплова мережа, вщ яко! теплоносiй подаеться на опален-ня та гаряче водопостачання бущвель. Загальна кiлькiсть об'ектiв, що споживають теплову енергiю, складае 40 найменувань.
Мета
Метою роботи е обстеження системи тепло-постачання та об'екпв енергоспоживання Днiпропетровського нацiонального ушверситету залiзничного транспорту iменi академша В. Лазаряна, а також пошук можливостей i ви-значення напрямюв ефективного використання теплово! енерги та розробка заходiв з енергоз-береження.
Методика
Аудит проводився в декiлька послщовних крокiв. Першим кроком аудиту е визначення розрахункового теплового навантаження сис-теми теплопостачання мiстечка, яке складаеть-ся з опалювального навантаження та наванта-ження гарячого водопостачання (ГВП). В по-дальшому цi навантаження порiвнюються з фак-тичними.
Опалювальне навантаження. Розрахункове максимальне теплове навантаження на опален-ня будiвель для найбшьш холодно! п'ятиденки визначали за формулою [10]
QP = q0 V (tm -tp),
(1)
де q0 - питома опалювальна характеристика, Вт / (м3 ■ К); V - зовшшнш об'ем бущвл1, м ; tm - усереднена внутршня температура, °С;
tp - розрахункова температура зовшшнього повггря для опалювального навантаження, °С. Значення q0 , tm приймали залежно вщ призна-
чення бущвл1, а tp =-23 °С - для м. Дшпропет-ровська зпдно з КТМ 204 Укра1ни 244-94 [5].
Розрахункове опалювальне теплове наван-таження визначали окремо для кожного об'екта. Загальне розрахункове максимальне теплове навантаження на опалення склало 8,95 МВт. За отриманими з розрахунку даними
була визначена розрахункова частка витрати теплоти на опалення р1зними бущвлями (рис. 1). Найбшьшу частку споживання теплоти на опалення мають навчальш корпуси, гуртожитки та житлов1 будинки (разом 82 % вщ загального опалювального навантаження).
Навантаження гарячого водопостачання (ГВП). Розрахункова витрата теплоти на гаряче водопостачання визначасться за формулою [10]
Рис. 1. Розрахункова частка окремих об'екпв в опалювальному навантаженш, %
Fig. 1. Calculation share of some objects in the heating load, %
Q. =-
mc p (55 - txe) T
(2)
де p - густина води, кг/м ; q - добова норма витрати гарячо! води на одиницю споживання (приймалась зпдно з [5]), м3; m - кшьюсть одиниць споживання; c - теплоемнють води, Дж/(кг-К); tхв - температура холодно! води (взимку приймалась 5 °С, влггку - 15 °С ); T -тривалють роботи гарячого водопостачання протягом доби, с.
Рис. 2. Розрахункова частка окремих об'екпв в навантаженш ГВП, %
Fig. 2. Calculation share of some objects in load of hot water supply, %
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Як i розрахункове опалювальне наванта-ження, розрахункове теплове навантаження на ГВП визначали окремо для кожного об'екта. Загальне розрахункове теплове навантаження на ГВП склало 0,97 МВт. Слщ зауважити, що з усього перелшу об'eктiв теплоспоживання до ГВП приеднаш тiльки 17 об'екпв (42,5 % вiд загально! кшькосн). На рис. 2 зображена частка окремих об'екпв в споживаннi теплоти на ГВП.
Сумарне теплове навантаження. Розрахун-кове сумарне максимальне теплове наванта-ження теплово! мережi склало 9,92 МВт. Не-обхiдно зазначити, що опалювальне теплове навантаження змшюеться залежно вiд темпера-тури зовшшнього повiтря, в той час як навантаження ГВП набагато менше залежить вiд клiматичних умов, оскшьки на нього, в першу чергу, впливае температура холодно! водопро-вщно! води, що подаеться на нагрГв. Це призво-дить до змши спiввiдношення мiж опалюваль-ним навантаженням i навантаженням ГВП про-тягом опалювального перiоду.
100
80
60
Ь
4 40
20
С )пмнення
_ ГВП
- - - --~
-25 -20 -15 -10 -5 0 5 Температура зовшшнього повггря, °С
10
ного сезону частка опалювального навантажен-ня зменшуеться вiд 90,2 % при температурi зовнiшнього повгтря - 23 °С до 70 % при температурi зовнiшнього повггря + 8 °С.
Рiчне теплове навантаження на опалення та
ГВП визначали як
Qr = nQp
tßn to
Оргк = n О
У^гв пгв ¿¿гв
де n, пге - тривалiсть опалювального перюду та роботи системи гарячого водопостачання
вщповщно, t
ср.о
середня температура повгтря
Рис. 3. Частка опалення i ГВП в загальному тепловому навантаженш
Fig. 3. Heat share and hot water supply in total haeting load
Щцставляючи в формулу (1) замгсть розра-хунково! температури зовнiшнього повiтря для розрахунку опалювального навантаження змгнну температуру зовшшнього повггря до + 8 °С (температура початку i кгнця опалювального пергоду зггдно з СНгП 2.04.05-91), знайшли змгну частки опалювального навантаження i навантаження ГВП протягом опалювального перюду. Результати розрахунку зображенг на рис. 3. Як видно з графгка, протягом опалюваль-
протягом опалювального перiоду.
Зпдно з розрахунком при середнiй температурi зовшшнього повГтря протягом опалювального перюду - 1,0 °С (для м. Дншро-петровська вщповщно КТМ 204 Укра!ни 244-94
[5]) щ витрати складають ОР'" = 17 419 МВт-год, ОРё" = 7 884 МВт-год. Сумарне рiчне теплове навантаження теплово! мереж О р'к = ОР" + ОРТ = = 25 303 МВт-год.
Результати
Теоретичш розрахунки енергетичних витрат порiвнювались з фактичними витратами теплоти.
Опалювальне навантаження. В системi теп-лопостачання студмiстечка облГк споживано! теплово! енерги ведеться ильки в окремих споживачiв теплоти, серед яких житловГ будин-ки, неповна середня школа, лабораторiя тепло-вих двигушв. Для гуртожитюв облш проводиться спшьним лГчильником теплоти, вста-новленим на тепловш мережг Фшсащя пока-зань лГчильниюв теплово! енерги здшснюва-лась щоденно персоналом котельнг В табл. 1 наведеш даш облГку витрат теплово! енерги на опалення житловими будинками та гуртожитка-ми протягом 2012 р. та виконано порГвняння фактичних питомих показниюв з нормативними.
Норми КТМ 204 Укра!ни 244-94 призначеш для планування потреб в теплой та паливГ на опалення житлових та громадських споруд, фо-рмування заявок на паливо теплопостачальни-ми оргашзащями тощо. КрГм того, щ норми можуть бути використаш для визначення вгд-© О. М. Пшшько, В. О. Габршець, В. М. Горячкш, 2014
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
пущено1 теплово1 енерги теплопостачальними оргашзащями споживачам, у яких тимчасово вщсутш прилади облшу, для проведення коме-рцшних та шших розрахунюв. Як видно з таблиц^ витрата теплоти на опалення протягом 2012 р. була суттево нижчою даних норм, що з одного боку, пов'язано з пом'якшенням кшма-ту, а з другого - зумовлено роботами з термо-модершзацл буд1вель i збшьшенням терм1чного опору огороджувальних конструкцiй.
В той же час фактичш питомi витрати теплоти перевищують норми ДБН В 2.6-31-2006, що були введет в дда в 2008 р., i е обов'язко-вими: пiд час проектування будинкiв i споруд, що опалюються; у разi нового будiвництва, реконструкцi1' й термомодершзаци; пiд час складання енергетичного паспорта; визначеннi витрат паливно-енергетичних ресурсiв для опа-
лення будинюв розрахунково-аналiтичним методом, проведенш енергетичного обстеження будiвель та споруд. Зпдно з цими нормами, шсля реконструкцiй i капiтального ремонту будiвель витрати теплоти на 1х опалення мають бути суттево скороченими. Це означае, що ро-боти з термомодершзаци споживачiв теплоти обов'язково мають бути направлен на енергоз-береження.
Мюячна витрата теплоти на опалення, роз-рахована за кiлькiстю спожитого газу та вщне-сена до опалювано! площi примiщень, протягом опалювального перюду в 2012 р. змiнювалась в межах вщ 26,8 Вт/м2 при мшмальному опалю-вальному навантаженнi (листопад) до 65,0 Вт/м2 при максимальному опалювальному наванта-женш (лютий).
Витрати теплоти на опалення
Heat consumption for heating
Таблиця 1
Table 1
Найменування Витрати теплоти
Фактичш за опалювальний иерюд, Гкал/МВт-год Питом фактичш/нормативш (КТМ 204 Украши 244-94), Гкал/м3 Питот фактичш/нормативш максимальш (ДБН В 2.6-31-2006), кВт/м2
Житловий будинок № 1 181/210 0,0177/0,042 96,0/68
Житловий будинок № 2 214/249 0,0193/0,035 83,8/77
Житловий будинок № 5 119/138 0,0178/0,042 88,5/68
Житловий будинок № 7 280/326 0,0206/0,035 89,0/77
Житловий будинок № 9 353/410 0,0276/0,035 106,1/77
Житловий будинок № 10 489/569 0,0237/0,035 99,5/77
Гуртожитки 3 966/4612 0,0235/0,039 110,3/77
Наукова новизна та практична значимкть
Для анатзу якосп регулювання вiдпуску теплоти протягом опалювального перюду була вперше побудована залежшсть мiсячно1' витрати теплоти на опалення житлових будинкiв та гуртожитюв вiд середньомiсячно1' температури повiтря (рис. 4). Пщ час аналiзу були вико-ристанi клiматичнi данi за 2012 р. для мюта Дшпропетровська, взятi за даними метеостанци Дшпропетровськ/Кайдаки (аеропорт).
Як вiдомо [10], опалювальне теплове наван-таження залежить вщ температури зовнiшнього повiтря лiнiйно. Вщхилення вiд лiнiйно1' залеж-ностi, як видно з графша, е незначними, що св> дчить про достатню яюсть регулювання, однак резерви для 11 покращення ще залишаються.
Навантаження ГВП. В табл. 2 наведет дат облшу витрат теплово1 енергп на ГВП житло-вими будинками та гуртожитками протягом 2012 р. та виконано порiвняння фактичних питомих показниюв з нормативними згiдно
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровсъкого нацюналъного ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
з КТМ 204 Укра!ни 244-94. Як видно з наведе-них даних, фактичш витрати майже вдв1ч1 менш1 вщ нормативних.
a - a
♦х ♦ Гуртожитки
□ ЖиТЛОВ!
о х будмнки
N
\
1200 - 1000 I
900
%
| 600
i 400 a.
« 200 0
-IS -!0 -5 0 5 10 15
Te.Miiepni'vpn lioni [ [in, '(
PHC. 4. 3ane®Hicrb BHTpaTH Ten^OTH Ha ona^eHHa Big cepegHbOMicaHHOi TeMnepaTypu
Fig. 4. Dependence of heat consumption for heating on the average monthly temperature
Тa6flнцa 2
BHTpaTH TenroTH Ha TBn
Table 2
Heat consumption for hot water supply
Найменування Витрати теплоти на ГВП, Гкал/рж
Нормативш Фактичш
Житловий будинок № 1 1,991 1,055
Житловий будинок № 2 1,991 0,690
Гуртожитки 1,517 0,665
На рис. 5 наведено пор1вняння мюячних роз-рахункових на основ1 норматив1в КТМ 204 Украши 244-94 (перший стовпчик) i фактичних витрат теплоти (другий стовпчик) на ГВП про-тягом 2012 р. Лшею зображена кiлькiсть днiв подачi гарячо! води протягом кожного мюяця.
Як видно з графiкiв, суттеве зменшення спо-живання гарячо! води вщбуваетъся влiтку, коли бiльшiсть студенпв, що проживаютъ в гуртожи-тках, знаходятъся на кашкулах, а в котельш здiйснюютъ щорiчний ремонт обладнання.
За результатами виконаного аналiзу спожи-вання теплово! енергп було розроблено перелш можливих заходiв з енергозбереження, що мо-жуть бути реалiзованi в системi теплопостачан-ня та на об'ектах енергоспоживання, надано оцшку економн паливно-енергетичних ресурсiв за даними рекомендацш, наведених в [4]. Роз-роблений перелiк заходiв наведений в табл. 3.
б - b
в - с
Рис. 5. nopiBHHHHfl мюячних розрахункових i фактичних витрат теплоти на ГВП:
а - житловий будинок № 1, б - житловий будинок № 2, в - гуртожитки
Fig. 5. Comparison of the monthly calculation and real costs for heat consumption for hot water supply: a - residential house no. 1, b - residential house no. 2, c - hostels
Висновки
1. Загальне розрахункове максимальне теп-лове навантаження системи теплопостачання складае 9,92 МВт, з них 8,95 МВт (90,2 %) -
© О. М. Пшшько, В. О. Габршець, В. М. Горячкш, 2014
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
опалювальне навантаження i 0,97 МВт (9,8 %) -навантаження гарячого водопостачання.
2. Найбiльшими споживачами опалювального навантаження е навчальнi корпуси - 32,1 % вiд загального розрахункового теплоспоживання, гуртожитки - 22 %, житловi будинки - 15,35 %. Анатз витрат тепла на опалення саме цими споживачами е найбшьш важливим, оскiльки ефект вщ впровадження енергозберiгаючих за-ходiв в них буде найбшьш вщчутним.
3. Структура теплових навантажень системи гарячого водопостачання вiдрiзняеться вщ опа-лювальних навантажень. Найбiльшим спожи-вачем теплового навантаження гарячого водо-постачання е гуртожитки, яю споживають 6,2 % вщ загального теплоспоживання.
4. .Шчильники теплоти встановленi тiльки у деяких споживачiв. Для бiльш ефективного
використання теплоти доцшьно встановити лiчильники у вшх споживачiв, в першу чергу, в ^CT^i опалення навчальних корпушв, оскь льки вони е одним iз найбiльших споживачiв теплоти на опалення.
5. Витрати теплоти системами опалення жи-тлових будинюв, гуртожиткiв, лаборатори теплових двигушв, неповно! середньо! школи вщ-повiдае нормам КТМ 204 Укра!ни, але не вщ-повiдае вимогам ДБН В 2.6-31-2006, як е обо-в'язковими пiсля проведення термомодершзацп будiвель. Це означае, що роботи з термомодершзацп споживачiв теплоти обов'язково мають бути направленi на енергозбереження.
6. Запропоноваш заходи з енергозбереження дозволять знизити споживання теплово! енергп на 25...40 % та покращити якiсть роботи систе-ми теплопостачання.
Оцшка ефективностi заходiв по енергозбереженню
Effectiveness estimation of energy saving measures
Таблиця 3
Table 3
Заходи з енергозбереження
Очжувана економiя паливно-енергетичних ресурив
%
МВт-год
Автоматизащя та диспетчеризащя котелень, абонентських ввод1в, центральних теплових пункпв
Встановлення на вводах л1чильнишв теплоти, контроль за витратою теплоти
Використання регульованих елеватор1в на вводах
Встановлення на нагр1вальних приладах терморегулятор1в (мюцеве регулювання)
Встановлення рад1аторних рефлектор1в м1ж зовшшньою стшою та нагр1вальним приладом
Перюдичне промивання систем опалення
Економ1я теплово! енергп при опаленш буд1вель
До 15, ввд загальних витрат теплоти
До 5
3...8 6...7
2...10
3
Щдвищення теплового захисту будинк1в (зниження тепловтрат)
на 10 %: 2...4
Збшьшення опору теплопередач1 зовтшшх огороджень юнуючих будиншв
Встановлення склопакепв
на 20 %: 4...8
ввд навантаження на опалення
3... 5
Економ1я теплово! енергй' при гарячому водопостачанш
До 3, ввд витрат теплоти на ГВП
Використання змшувач1в з регуляторами температури
Оргашзащя обл1ку витрат гарячо! води
5
До 2 617 до 872
523... 1 396 1 047...1 221
349... 1 745
523
349...698 698...1 396 523...872
до 237 394
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Андрижиевский, А. А. Энергосбережение и энергетический менеджмент / А. А. Андрижиевский, В. И. Володин. - М. : Высш. шк., 2005. -205 с.
2. Дахин, С. В. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях / С. В. Дахин. - Воронеж : ГОУ ВПО «Воронеж. гос. техн. ун-т», 2010. - 182 с.
3. Енергозбереження у житловому фондг про-блеми, практика, перспективи / «НД1 проект-реконструкцш». - Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena), InstitutsWohnenundUmweltGmbH (IWU), 2006. - 144 с.
4. Костюченко, П. А. Практическое пособие по разроботке энергосберегающих проектов / П. А. Костюченко, О. А. Костюченко, В. С. Мещерский. - М. : Технопромстрой, 2006. - 668 с.
5. КТМ 204 Укра!ни 244-94. Норми та вказ1вки по нормуванню витрат палива та теплово! енергп на опалення житлових та громадських споруд, а також на господарсько-побутов1 потреби - К. : В1ПОЛ, 2001. - 376 с.
6. Маляренко, О. £. Пропозицп до методики нор-мування питомих витрат паливно-енергетичних ресурав у бюджетних установах / О. £. Маляренко, А. I. Симборський // Пробл.
заг. енергетики. - 2011. - Вип. 2 (25). -С. 40-48.
7. Нов1чонок, С. М. Основи енергозбереження : навч.-метод. поаб. / С. М. Нов1чонок, В. М. Комаров, В. В. Тарасова. - Х. : ХУПС, 2006. - 121 с.
8. Праховник, А. В. Практичний поабник з енергозбереження для об'екпв промисловосп, буд1вництва та житлово-комунального госпо-дарства Украши / А. В. Праховник, В. В. Прокопенко, В. I. Дешко. - Луганськ : Мюячне сяйво, 2009. - 696 с.
9. Самойлов, М. В. Основы энергосбережения / М. В. Самойлов, В. В. Паневчик, А. Н. Козалев. - Минск : БГЭУ, 2002. - 198 с.
10. Соколов, Е. Я. Теплофикация и тепловые сети / Е. Я. Соколов. - М. : МЭИ, 2001. - 360 с.
11. Al-Shemmeri, T. Energy audits: a workbook for energy management in buildings / Tarik Al-Shemmeri. - Iowa : Wiley-Blackwell, 2011. -292 p.
12. Mitchell, J. W. Principles of heating, ventilation, and air conditioning in buildings / John W. Mitchell, James E. Braun. - N. J. : Wiley, 2013. -600 p.
13. Thumann, A. Handbook of energy audits / Albert Thumann, William J. Younger. - Lilburn, GA : Fairmont Press, 2008. - 467 p.
А. Н. ПШИНЬКО1, В. А. ГАБРИНЕЦ2, В. Н. ГОРЯЧКИН
т2*
'Каф. «Здания и строительные материалы», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010
2Каф. «Теплотехника», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 15 87
2*Каф. «Теплотехника», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 15 87, ел. пошта [email protected]
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ СТУДГОРОДКА ДНЕПРОПЕТРОВСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Цель. Расходы теплоты на отопление и горячее водоснабжение жилищных и промышленных объектов составляют существенную часть потребления тепловой энергии. Необходимой предпосылкой разработки мероприятий по энергосбережению в уже существующих системах теплоснабжения является их предварительное обследование. В статье приведены результаты обследования системы теплоснабжения студгородка Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна. На основе выполненного анализа необходимо предложить мероприятия по энергосбережению и провести оценку их эффективности. Методика. В процессе исследования выполнен расчетный анализ структуры потребления тепловой энергии на отопление, горячее водоснабжение и проведено сравнение фактических расходов теплоты в течение календарного года с нормативными. Результаты. Проанализированы данные по учету расходов тепловой энергии на отопление жилыми домами и общежитиями в течение 2012 г. и проведено сравнение фактических удельных показателей с нормативными. На основе этого сравнения выявлены проблемы, решение которых поможет эффективно использовать тепловую энергию. Научная новизна. Впервые
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
проанализировано и оценено влияние климатических условий, особенностей схем и конструкций систем теплоснабжения на эффективное использование тепловой энергии. Изучен вклад каждой составляющей. Практическая значимость. На основе проведенного анализа потребления тепловой энергии был разработан перечень возможных мероприятий по энергосбережению, которые могут быть реализованы в системе теплоснабжения и на объектах энергопотребления, а также проведена оценка экономии топливно-энергетических ресурсов. Представлен перечень мероприятий с ожидаемой экономией топливно-энергетических ресурсов.
Ключевые слова: энергоэффективность; теплопотребление; затраты тепловой энергии; термоизоляция; горячее водоснабжение
0. M. PSHINKO1, V. O. GABRINETS2, V. M. GORIACHKIN2*
1Dep. «Buildings and Construction Materials», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010
2Dep. «Неаt Engineering», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 15 04
2*Dep. «Неаt Engineering», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 15 04, e-mail [email protected]
EFFECTIVENESS ANALYSIS OF CAMPUS HEAT SUPPLY SYSTEM OF DNIPROPETROVSK NATIONAL UNIVERSITY OF RAILWAY TRANSPORT
Purpose. Heat consumption for heating and hot water supply of housing and industrial facilities is an essential part of heat energy consumption. Prerequisite for development of energy saving measures in existing heating systems is their preliminary examination. The investigation results of campus heating system of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan are presented in the article. On the basis of the analysis it is proposed to take the energy saving measures and assess their effectiveness. Methodology. Analysis of the consumption structure of thermal energy for heating domestic and hot water supply was fulfilled. The real costs of heat supply during the calendar year and the normative costs were compared. Findings. The recording expenditures data of thermal energy for heating supply of residential buildings and dormitories in 2012 were analyzed. The comparison of actual performance with specific regulations was performed. This comparison revealed problems, whose solution will help the efficient use of thermal energy. Originality. For the first time the impact of climate conditions, features of schemes and designs of heating systems on the effective use of thermal energy were analyzed. It was studied the contribution of each component. Practical value. Based on the analysis of thermal energy consumption it was developed a list of possible energy saving measures that can be implemented in the system of heat and power facilities. It was evaluated the fuel and energy resources saving.
Keywords: energy efficiency; heat demand; costs of heat supply; heat insulation; hot water supply
REFERENCES
1. Andrizhiyevskiy A.A., Volodin V.I. Energosberezheniye i energeticheskiy menedzhment [Energy saving and energy management]. Moscow, Vysshaya shkola Publ, 2005. 205 p.
2. Dakhin S.V. Energosberezheniye v teploenergetike i teplotekhnologiyakh [Energy saving in heat power engineering and heat technologies]. Voronezh, Voronezhskiy gosudarstvennyy tekhnicheskiy universitet Publ., 2010. 182 p.
3. Enerhozberezhennia u zhytlovomu fondi: problemy, praktyka, perspektyvy [Energy saving in housing fund: problems, practices, perspectives]. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena), InstitutsWohnenundUm-weltGmbH (IWU) Publ., 2006. 144 p.
4. Kostyuchenko P.A., Kostyuchenko O.A., Meshcherskiy V.S. Practicheskoye posobiye po razrabotke energosberegayushchikh proyektov [Practical manual for development of energy saving projects]. Moscow, Tehnopromstroy Publ., 2006. 668 p.
5. Normy ta vkazivky po normuvanniu vytrat palyva ta teplovoi enerhii na opalennia zhytlovykh ta hromadskykh sporud, a takozh na hospodarsko-pobutovi potreby [Norms and instructions of fuel rate and heat energy for heating of housing and common buildings and for household needs]. Kyiv, VIPOL Publ., 2001. 376 p.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету зашзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
6. Maliarenko O.Ye., Symborskyi A.I. Propozytsii do metodyky normuvannia pytomykh vytrat palyvno-enerhetychnykh resursiv u biudzhetnykh ustanovakh [Propositions for methodology of specific consumption norming of fuel and energetic resources in budget organizations]. Problemy zahalnoi enerhetyky - Problems of total energetics, 2011, issue 2 (25), pp. 40-48.
7. Novichonok S.M., Komarov V.M., Tarasova V.V. Osnovy energozberezhennia [Fundamentals of energy saving]. Kharkiv, KHUPS Publ., 2006. 121 p.
8. Prakhovnyk A.V., Prokopenko V.V., Deshko V.I. Praktychnyi posibnyk z enerhozberezhennia dlia obiektiv promyslovosti, budivnytstva ta zhytlovo-komunalnoho hospodarstva Ukrainy [Practical manual for energy saving for industrial objects, constructing and house holding of Ukraine]. Luhansk, Misiachne siaivo Publ., 2009. 696 p.
9. Samoylov M.V., Panevchik V.V., Kozalev A.N. Osnovy energozberezhennya [Fundamentals of energy saving]. Minsk, BGEU Publ., 2002. 198 p.
10. Sokolov E.Ya. Teplofikatsiya i teplovyye seti [District heating and heat networks]. Moscow, MEI Publ., 2001. 360 p.
11. Al-Shemmeri Tarik. Energy audits: a workbook for energy management in buildings. Iowa, Wiley-Blackwell Publ., 2011. 292 p.
12. Mitchell John W., Braun James E. Principles of heating, ventilation, and air conditioning in buildings. N. J., Wiley Publ., 2013. 600 p.
13. Thumann Albert, Younger William J. Handbook of energy audits. Lilburn, GA, Fairmont Press Publ., 2008. 467 p.
Стаття рекомендована до публ1кацИ' д.т.н., проф. М. М. Бтяевим (Украта); д.т.н.,
проф. М. В. Губинським (Украта)
Надшшла до редколегп 06.02.2014
Прийнята до друку 21.03.2014
