МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

     ДОНЕЦКИЙ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 
 
 

     Кафедра промышленной теплоэнергетики 
 
 

     Курсовая  работа

     по  дисциплине:

     «Энергетический аудит»

     Проведение  энергетического обследования

     офиса  
 
 
 

     Выполнил

     ст. гр. ЭНМ-08                                                                   Ктиторов В.В 

     Проверили                                                                        . Попов А.Л

                                                                                                  Безбородов Д.Л. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Донецк  2011

     ЗАДАНИЕ 

     на  курсовую работу по Энергетическому  аудиту

     «Проведение энергетического обследования офиса» 

       Студент Ктиторов Владислав Владимирович  Группа   ЭНМ-08

     Срок  выполнения с ___________ по ______________ 2011 г. 
 

     Руководители  работы:          Попов Анатолий Леонидович

                                                      Безбородов Денис  Леонидович 

Задание:

     Обследовать офис (2-х комнатную квартиру), провести анализ потребления энергетический ресурсов в офисе, дать оценку энергопотреблению и предложить свои мероприятия для снижения потребления энергоресурсов офисом. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

АННОТАЦИЯ

     Состояние энергопотребления в офисе мало отличается от стандартного по отрасли. Количество потребителей невелико, однако та ситуация, что квартира является угловой как бы намекает на эффект от мероприятий связанных с отоплением и утеплением.

     Основные  моменты энергетического обследования:

     1. Анализируется состояние электрических  систем, теплоснабжения, предприятия,  его водообеспечения, технического парка оборудования объекта;

     2. Во время энергоаудита оценивается  состояние приборов  учета энергии  и их соответствие требованиям  нормативов;

     3. Выявляются необоснованные потери  энергии;

     4. Оценивается состояние систем  нормирования потребления энергии  и рациональность использования  энергоносителей;

     5. Обязательно проверяется энергетический  баланс объекта;

     6. Во время энергоаудита рассчитываются  удельные нормы затрат энергии на предприятии на обеспечение  рабочего процесса;

     7. Оценивается целесообразность основных  мероприятий по энергосбережению, реализуемых на объекте.

     Эффектом  проведения энергоаудита  станет систематизированное, наглядное и удобное отображение энергопотребления офисом, а так же возможность экономии денежных средств за счет предложенных мероприятий.

     ВВЕДЕНИЕ

     Энергоаудит — это оценка деятельности предприятия, необходимая для расчёта затрат на энергию, воду, газ, моторное и печное топливо и другие энергоносители, а так же направленная на определение возможности экономически выгодной оптимизации потребления энергии. По результатам энергоаудита предприятию выдаётся энергетический паспорт.

     Основные  цели энергоаудита

     1. Анализ рациональности энергозатрат предприятия и выработка рекомендаций по экономической оптимизации потребления энергии.

     2. Определение эффективности энергозатрат предприятия.

     3. Работа над потенциалом энергосбережения  и повышение его эффективности.

     4. Разработка программы энергосбережения  предприятия.

     Согласно Федеральному законодательству энергоаудит проводится только компаниями, имеющими специальные допуск к проведению такого рода работ и состоящими в саморегулируемых организациях в области энергетического обследования.

     Основные  задачи энергоаудита:

     При проведении энергоаудита решается ряд  общих задач, обеспечивающих максимально эффективное достижение целей энергетического обследования. Так же решаются некоторые установленные законодательными нормами, дополнительные формальные задачи энергоаудита. Заказчик может поставить перед аудиторами и свои вопросы, что говорит о его профессионализме и понимании важности энергоаудита на его предприятии.

     Решение всех поставленных задач требует  совместной работы квалифицированных инженеров и экспертов в вопросах энергоаудита с персоналом заказчика и его специалистами непосредственно на предприятии.

     Конечно, это предполагает определённые денежные затраты с обеих сторон. Однако, эти средства у заказчика быстро окупаются за счёт оптимизации экономических трат на энергопотребление.

     Результатом энергоаудита обычно является энергетический паспорт, включающий в себя:

     1. Заключение энергоаудиторов о качестве получаемых предприятием энергоресурсов;

     2. Практические рекомендации по  внедрению и проведению специальных  мероприятий и технологий оптимального  энергосбережения;

     3. Практические рекомендации по  повышению энергоэффективности выпускаемой предприятием продукции;

     4. Рекомендации энергоаудиторов по замене потребляемых энергетических ресурсов на другие виды, более выгодные с точки зрения оптимизации энергопотребления.

     По  итогам энергоаудита формируется энергетический паспорт предприятия.

     Пройти  процедуру энергоаудита в первую очередь должны:

     Государственные органы власти и органы местного самоуправления, наделенные правами юридических лиц;

     Различные предприятия и организации, связанные  с государственной деятельностью и образовательной деятельностью;

     Организации и предприятия газовой и нефтехимической  сферы, а так же сфер водоснабжения, теплоснабжения, угледобычи, переработки  и транспортировки полезных ископаемых;

     Предприятия, осуществляющие регулируемые виды деятельности;

     Организации, чьё энергопотребление превышает  десять миллионов рублей в год;

     Организации и предприятия, занимающиеся вопросами  энергосбережения, чьи расходы полностью или частично обеспечивает государство.

     Оборудование  для проведения энергоаудита:

     Оборудование  для проведения энергоаудита — это  необходимый набор различных  приборов и инструментов, позволяющий  максимально эффективно оценить  степень потребления энергии  на предприятии. Во время проведения энергоаудита необходимо обеспечить следующие  условия: 

     Во  время измерения электрических  цепей, на них запрещены какие-либо влияния (включение, отключение света, изменения в питании оборудования на предприятии). 

     Во  время энергоаудита используются такие  приборы, как электронные термометры, измерители скорости воздушных потоков, пирометры, тепловизоры, лазерные дальнометры и т.д. Все эти приборы необходимы в энергоаудите для точной оценки расхода того или иного типа энергетических ресурсов. 

     Результатом энергоаудита является энергетический паспорт предприятия, который свидетельствует  об успешном прохождении всех этапов энергетического обследования. 
 

     1 ОПИСАНИЕ ОФИСА  И СИСТЕМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ 

     1.1Общие сведения

     Рассматриваемый офис – двухкомнатная квартира, находящаяся по адресу  г. Донецк, ул. Текстильщиков 9, кВ.11. Квартира расположена на 4-м этаже пятиэтажного дома. Дом построен и введён в эксплуатацию в 1973 году. Общая площадь квартиры 49,30 кв.м., из которых 28,10 приходится на жилую, и 21,20  на нежилую площадь.

     Высота  помещений – 2,60 м.

     Материал  наружных стен – бетон.

     Материал  перекрытия – бетон.

     Кухня отдельная, площадью 7,35 кв.м., в ней расположена конфорочная газовая плита. Ванная комната имеет площадь 2,78 кв.м. ,с центральным водоснабжением. В квартире также имеются туалет, коридор и лоджия, площадь которых соответственно 1,20, 8,80 и 5,2 кв.м..

     Дом также подключён к централизованному  отоплению и газоснабжению.

Описание внутренней отделки офиса:

     1.Зал:  стены – обои, материал покрытия пола – линолеум.

     2. Спальня : стены – обои, материал пола – линолеум.

     3. Кухня: стены –обои, материал пола – линолеум.

     4. Санузел: стены – плитка, потолки подвесные, материал пола -плитка,

     5. Лоджия: стены – фанера,пол: линолеум.

     6. Коридор: стены – обои, материал пола – линолеум.

Схема  квартиры представлена в приложении А.

     1.2 Описание системы  газоснабжения

     В офисе обеспечиваются услуги газоснабжения  предприятием «ВАТ Донецькміськгаз» согласно типичному договору 33301431.

     Потребитель

     газовая плита с 4 горелками и газовой  духовкой. Схема подключения в приложении Г.

     1.3 Описание системы  теплоснабжения

     Система отопления в офисе – центральное.

     Предприятие, предоставляющее услуги теплоснабжения - «АП Донецкгортеплосеть».

     Температурный график котельной 95/70.

     Схема системы  отопления однотрубная, вертикальная. Подача воды в радиаторы идет снизу. В системе есть элеватор, который находится в подвале дома.  Тепловая изоляция труб, подводящих тепло к офису - минеральная вата.

     Отопительные приборы представляют собой одна 7-ми секционная и 2 стальные конвекторные  радиаторные батареи, расположенные по одной в каждой из комнат.

     Счётчик на тепло не установлен и оплата производится согласно тарифу, на каждый квадратный метр, устанавливаемому поставщиком тепла.

     Схема  системы теплоснабжения в примере  Б.

     1.4 Описание системы  электроснабжения

     Снабжение офиса электроэнергией осуществляет предприятие «Донецькі ЕМ». Учёт электроэнергии ведётся однофазным счётчиком CO-2, согласно которому 1кВт/ч=1250 об.диска. Схема представлена в приложении В.

     1.5 Описание системы  холодного и горячего водоснабжения

     Услуги  холодного водоснабжения и канализации  обеспечивает предприятие «ГКП Донецкгорводоканал».

     Устройством для учёта потребления воды является счетчик ET-1,5U. Расчётная температура холодной воды – летом 15˚С, зимой 5˚С

     Потребители воды – две раковины, ванная,туалет. Количество пользователей – четверо.

 Схема подключения  в приложении Г. 

     2 ТАРИФЫ НА ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ

  Газ

     В соответствии с постановлением Национальной Комиссии регулирования электроэнергетики Украины № 812 от 13.08.2010 г. с 1 августа 2010 г. вводятся новые цены на природный газ для населения: 79,8 коп за 1 м³ газа.

     В соответствии с нормами потребления, утвержденными постановлением Кабинета Министров Украины от 08.06.1996г. № 619, при отсутствии газового счетчика, с учетом цены на природный газ начисление на 1 человека в месяц составляет: 7,8 грн.

 Отопление

     Данный  тариф вступает в силу с 1.03.2011 года- 3,48 грн за 1 отапливаемой площади (т.е. 47,2×3,48=164,9грн/мес.).

Водоснабжение

     С 1 октября 2011 года оплата за водоснабжение составляет 5,3 грн. за 1м³ холодной воды, 17,58 за 1м³ горячей воды и 3,18 грн за 1м³ стоков.

Электроэнергия

     Стоимость 1 кВт×ч  составляет 0,2436грн.(0,36грн. при потреблении свыше 150 КВт∙ч). Оплата производится по счетчику. 
 
 
 

     3 АНАЛИЗ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ  В ОФИСЕ

3.1 Потребление  архивное

     Потребление  за длительный период дает возможность  проследить тенденцию потребления и выявить некоторые закономерности . По имеющимся данным построим таблицу потребления энергии офисом за последние полтора года . Результаты отобразим в приложении Д .

3.2 Потребление  электроэнергии за ноябрь 2011 года  приборами

        Потребление электроэнергии приборами напрямую зависит от  того как долго работает этот прибор и от показателей сети. Так при напряжении сети 218В напряжение будет отличаться от паспортного в    раз, поэтому стоит перемерять потребление с помощью вольтметра и амперметра (ну или, в крайнем случае, счетчика). Так же влияние оказывает продолжительность и режим работы. Влияние последних выражено в таком параметре как коэффициент использования: 

Значения энергопотребления  за ноябрь 2011 года представлены в таблице 3.2.1 

Таблица 3.2.1 Потребление электроэнергии различными приборами за ноябрь.

       Отдельно рассмотрим искусственное освещение – неотьемлимую часть цивилизации. 
 

Таблица 3.2.2 Потребление электроэнергии осветительными приборами:

     Имея данные по потреблению электроприборами и освещением подведём итог  потребления за рассматриваемый месяц.

     Таким образом помимо основных электроприборов весомую роль играет освещение. Приборами имеющими наибольшее потребление являются компьютер и холодильник. Максимум нагрузки выпадает на летние месяцы июнь и июль. Общее потребление составляет 171 КВт∙ч.

     3.3 Потребление газа

     В виду отсутствия газового счетчика потребление газа рассчитаем по формуле: 
 

     где С – теплоемкость воды

     m – масса воды

      - перепад между холодной и закипевшей водой

       - теплота сгорания природного газа

        - КПД горелок

        - время вскипания 2 литров воды в часах

        - время работы каждой горелки в отдельности . 

     3.4 Потребление воды

     Потребление воды практически невозможно угадать. Для отображения изменения потребления воды посмотрим графики потребления холодной и горячей воды  а так же оплаты за них по данным единой книжки для оплаты коммунальных услуг . Таблица представлена в приложении  Д. 

     3.5 Потребление тепловой энергии

     Тепловую  нагрузку офиса мы находим, определяя  теплопотери. Так как для поддержания постоянной температуры тепловая нагрузка как раз и будет направлена на компенсацию этих потерь. Потери тепла происходят по средствам теплопроводности ( через наружные стены) и конвекции (инфильтрация). Рассмотрим каждый случай более детально.

     Для наглядности воспользуемся приложением  А. 
 

     4.РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ ОФИСА

     4.1.Определение  теплопотерь через ограждающие конструкции

     Расчёт  теплопотерь через ограждающие конструкции, Вт:

     t_в^р=18 °С, t_н^ср.р= -1.8 °С – средняя температура внутреннего и наружного воздуха в течении отопительного периода соответственно.

     R_о^огр – сопротивление при теплопередаче, (м² °С)/Вт:

     для многослойной тонкой стенки:

     где δ_i – толщина i-го слоя плоской многослойной стенки, м;

      - внутренний коэффициент   теплоотдачи, Вт/ м²°C, ( =8,7 Вт/ м²°C, СНиП II-3-79, таблица 4^*);

      - наружный коэффициент  теплоотдачи,  Вт/ м²°C (α_н=23 Вт/(м°С),СНиП II-3-79, таблица 6^*);

     λ_i – теплопроводность материала, из которого состоит i-ый слой плоской многослойной стенки (СНиП II-3-79, приложение 3^*, для зоны нормальной влажности), Вт/(м×°С);

     F_огр – расчётная площадь ограждающей конструкции, м²;

     n – коэффициент соприкосновения ограждающей конструкции с наружным воздухом, n=1(СНиП II-3-79, таблица 3^*);

     (1+∑β) – добавочные потери теплоты  в долях основных потерь:

     ∑β= β₁+ β₂+ β₃+ β₄+ β₅;

     где β₁ – добавочные потери теплоты по отношению к сторонам света:

       С, В, С-В, С-З = 10% -β₁=0,1; З, Ю-В = 5% -β₁=0,05; Ю, Ю-З = 0% -β₁=0;

     β₂ – добавочные потери теплоты на продуваемость помещений с двумя наружными стенами и более. В жилых помещениях t_в увеличивается на 2 °С, в остальных помещениях добавка принимается равной 5% (β₂ =0,05).

     β₃ – добавочные потери теплоты на расчётную температуру наружного воздуха. Принимается для необогреваемых полов первого этажа над холодными подпольями при  t_н =-40 °С и ниже в размере 5%.

     β₄ – добавочные потери теплоты на подогрев врывающегося холодного воздуха, через наружные двери, не обогреваемые воздушно-тепловыми занавесами.

     β₅ – добавочные потери теплоты на высоту помещения. Принимается на каждый последующий метр сверх 4 м в размере 2%, но не более 15%. 

4.2 Определение  теплопотери на нагрев инфильтрующего воздуха

     Офис  оснащён естественной вытяжной вентиляцией. Расход теплоты на нагревание  инфильтрирующего воздуха определяется по формуле:

     L – объемный расход удаляемого  воздуха некомпенсированного подогретым приточным воздухом. L= 3 м³/ч×м² для жилых помещений и кухни.

     с – удельная теплоёмкость воздуха, (с=1 кДж/(кг×°С));

     ρ – плотность воздуха в помещении, кг/м³ ,определяется по формуле:

     ρ=353/(273+t_н);

     k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях. Принимаем k=1.

     4.3 Определение теплопоступлений.

     Внутренние  теплопоступления обследуемого офиса  состоят из тепловыделений человека и постоянно работающих бытовых приборов.

     Количество  тепла, выделяемое людьми в помещении, всегда положительно. Оно зависит от числа людей, находящихся в помещении, выполняемой ими работы и параметров воздуха (температуры и влажности).

     Значения  тепловыделений мужчин (для женщин нужно помножить на 0,85) представлены в таблице: 
 
 

     Таблица 4.1 – Тепловыделения от людей