Расчет экономии воды за счет использования водосберегающих устройств
Условия задачи
Рассчитать экономию воды для административного здания с четырьмя унитазами в м3 и в рублях при замене двух обычных c V=6-ти литровых сливных бачка в унитазе на двухрежимные бачки с объемом V=3 литра. Численность персонала Мперс=40 человек, численность посетителей Мпос=30 человек. Принимаем количество спусков воды для персонала и посетителей nперс = nпос =1. Возможное количество энергосберегающих пусков воды 85%. Период работы здания- t=246 дней в году.
Рассчитать сокращение потерь воды при замене обычных смесителей в туалетной комнате на автоматические сенсорные смесители.
Рассчитать годовое потребление воды в туалетных комнатах университета с использованием обычных смесителей и при их замене на автоматические сенсорные смесители. Рассчитать сокращение потерь воды при установке новых смесителей и экономический эффект от данного энергосберегающего мероприятия. Данные для расчета взять в табл.
Методика расчета
1. Рассчитаем объем воды при сливе с четырьмя обычными бачками:
, м3 (15.1)
2. Аналогичным образом рассчитывается объем воды при замене 2-х бачков на энергосберегающие.
3. Рассчитывается экономия воды в денежном выражении:
, руб. (15.2)
где ΔV- разность объемов воды при замене сливных бачков; Ц- тариф на холодную водоснабжение и водоотведение составляет 24,3 руб/м3(Решение ЕТО от 30.11.2011г. № 42/48)
Рассчитывается годовое сокращение воды при замене обычных смесителей на автоматические сенсорные смесители.
Автоматические сенсорные смесители позволяют значительно экономить холодную и горячую воду, их отличает простота в использовании, т.к. не требуется специальных вентилей и обеспечение высокой гигиены мытья рук (рис.15.1).
Рис.15.1. Автоматический сенсорный смеситель
Годовое сокращение потерь воды с установленным автоматическим сенсорным смесителем определяется по формуле
, Гкал (15.3)
где V- объем воды, потребляемый при обычных смесителях воды (считается отдельно для горячей и холодной воды), м3 ; Кэф - коэффициент экономии автоматических сенсорных смесителей
5. Общая годовая экономия в денежном выражении определяется по формуле:
 , руб., где
| (15.4) |
- годовая экономия горячей воды, 
- годовая экономия холодной воды, Цгор - тариф на горячую воду, руб./ м3, Цхол - тариф на холодную воду, руб./ м3,
6. Затраты на замену всех смесителей определяются затратами на установку одного автоматического сенсорного смесителя с учетом материалов и стоимости работ, (руб) и количеству смесителей.
Задача 16
Расчет экономии воды и электроэнергии за счет дроссельного регулирования производительности насоса
Условия задачи.
На насосной станции установлен насос марки 6К-8, обеспечивающий поддержание заданного напора в системе холодного водоснабжения. Производительность насоса регулируется дросселированием в ручном режиме. В соответствие с графиком водопотребления насосной станции и напора в системе, определить годовую экономию воды и электроэнергии. Напор на входе насоса Нвх принять равным 0,5 м.
Методика расчета
1. Выписываются номинальные параметры насоса и приводного электродвигателя (табл.16.1).
- Определяется средний расход воды Qср за сутки по диаграмме (рис. 16.1):
, м3/ч (16.1)
где - Qi1, Qi2… соответственно значения расхода по часам в течение суток, м3/ч
3. Определяется минимальный необходимый напор Нmin по суточному графику (рис.16.1)
4. С учетом среднего расхода воды Qср определяется средний напор на выходе насоса Нср по характеристике насоса Q-Н (рис.16.2):
- Определяется напор на выходе насоса:
, м (16.2)
- Определяется КПД насосного агрегата ηнас в соответствие с графиком Q-η (рис. 16.2)
- Определяется годовая экономия воды по формуле:
, м3, (16.3)
где tгод – время работы насоса в год, ч.
- Определяется годовая экономия электроэнергии:
, кВт·ч (16.4)
Рис.16.1 Суточные графики водопотребления и напора (после дросселя)
Таблица 16.1
Технические характеристики насоса и электродвигателя
| Насос 6К-8 | ||
| Qном, м3/ч | Нном, м | ηном, % |
| 32,5 | ||
| Приводной электродвигатель | ||
| Рном, кВт | ηном. дв, % | |
Рис.16.2. Характеристики Q-Н и Q-η насоса 6К-8
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Методические рекомендации по оценке эффективности энергосберегающих мероприятий - Москва: Институт качества высшего образования НИТУ «МИСиС», 2014. – 96 с.
2. Федеральный закон РФ от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
3. Теория и практика энергосбережения в образовательных учреждениях. Справочно-методическое пособие. – Нижний Новгород: НГТУ, НИЦЭ, 2006. – 188 с.
4. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Основы энергосбережения: учебник. Екатеринбург: ГУ СО «Институт энергосбережения», 2008.- 526с.
5. ГОСТ 24866-99 Стеклопакеты клееные строительного назначения. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование
6. Ливчак В.И. Энергосбережение при строительстве и реконструкции жилых зданий в России. Энергосбережение №5/2001.
7. СНиП 2.04.14-88. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов
8. СНИП 23-01-99* «Строительная климатология»
9. СНиП 23-05-95 Руководство по обогреву и энергосбережению. Выпуск 2, май 1998г.
10. Теплоэнергетика и теплотехника. Книга 2. Под общей редакцией В.А. Григорьева и В.М. Зорина. Москва,: Энергоатомиздат, 1988.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица П.1
Коэффициенты теплопроводности материала
| Материал | Коэффициент теплопроводности
 при условиях эксплуатации
| |
| А | Б | |
| I. Бетоны и растворы | ||
| А. Бетоны на природных плотных заполнителях | ||
| Железобетон | 1,92 | 2,04 |
| Бетон на гравии или щебне из природного камня | 1,74 | 1,86 |
| Б. Бетоны на природных пористых заполнителях | ||
| Туфобетон | 0,87 | 0,99 |
| Туфобетон | 0,7 | 0,81 |
| Туфобетон | 0,52 | 0,58 |
| Туфобетон | 0,41 | 0,47 |
| Пемзобетон | 0,62 | 0,68 |
| Пемзобетон | 0,49 | 0,54 |
| Пемзобетон | 0,4 | 0,43 |
| Пемзобетон | 0,3 | 0,34 |
| Пемзобетон | 0,22 | 0,26 |
| В. Бетоны на искусственных пористых заполнителях | ||
| Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон | 0,8 | 0,92 |
| Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон | 0,67 | 0,89 |
| Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон | 0,56 | 0,65 |
| Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон | 0,44 | 0,52 |
| Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон | 0,33 | 0,41 |
| Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон | 0,24 | 0,31 |
| Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон | 0,2 | 0,26 |
| Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон | 0,17 | 0,43 |
| Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией | 0,52 | 0,58 |
| Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией | 0,41 | 0,47 |
| Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией | 0,29 | 0,35 |
| Г. Бетоны ячеистые | ||
| Газобетон и пенобетон | 0,41 | 0,47 |
| Газобетон и пенобетон | 0,33 | 0,Из37 |
| Газобетон и пенобетон | 0,22 | 0,26 |
| Газобетон и пенобетон | 0,14 | 0,15 |
| Газобетон и пенобетон | 0,11 | 0,13 |
| Д. Цементные, известковые и гипсовые растворы | ||
| Цементно-песчаный | 0,76 | 0,93 |
| Сложный (песок, известь, цемент) | 0,70 | 0,87 |
| Известково-песчаный | 0,70 | 0,81 |
| II. Кирпичная кладка и облицовка природным камнем | ||
| А. Кирпичная кладка из сплошного кирпича | ||
| Глиняный обыкновенный кирпич на цементно-песчаном растворе | 0,70 | 0,81 |
| Силикатный кирпич на цементно-песчаном растворе | 0,76 | 0,87 |
| Б. Кирпичная кладка из кирпича керамического и силикатного пустотного | ||
Керамический пустотный кирпич плотностью 1400  (брутто) на цементно-песчаном растворе
| 0,58 | 0,64 |
| Керамический пустотный кирпич плотностью 1300 (брутто) на цементно-песчаном растворе
| 0,52 | 0,58 |
| Керамический пустотный кирпич плотностью 1000 (брутто) на цементно-песчаном растворе
| 0,47 | 0,52 |
| Силикатный одиннадцатипустотный кирпич на цементно-песчаном растворе | 0,70 | 0,81 |
| Силикатный четырнадцатипустотный кирпич на цементно-песчаном растворе | 0,64 | 0,76 |
| В. Облицовка природным камнем | ||
| Гранит, базальт | 3,49 | 3,49 |
| Мрамор | 2,91 | 2,91 |
| Известняк | 1,16 | 1,28 |
| Известняк | 0,93 | 1,05 |
| Известняк | 0,73 | 0,81 |
| Известняк | 0,56 | 0,58 |
| III. Дерево, и изделия из него | ||
| Сосна и ель поперек волокон | 0,14 | 0,18 |
| Сосна ель вдоль волокон | 0,29 | 0,35 |
| Дуб поперёк волокон | 0,18 | 0,23 |
| Дуб вдоль волокон | 0,35 | 0,41 |
| Фанера клееная | 0,15 | 0,18 |
| Картон строительный многослойный | 0,15 | 0,18 |
| Плиты древесноволокнистые и древесностружечные | 0,23 | 0,29 |
| Плиты древесноволокнистые и древесностружечные | 0,19 | 0,23 |
| Плиты древесноволокнистые и древесностружечные | 0,13 | 0,16 |
| Плиты древесноволокнистые и древесностружечные | 0,11 | 0,13 |
| Плиты древесноволокнистые и древесностружечные | 0,07 | 0,08 |
| IV. Теплоизоляционные материалы | ||
| А. Минераловатные и стекловолокнистые | ||
| Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем | 0,064 | 0,07 |
| Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем | 0,06 | 0,064 |
| Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем | 0,052 | 0,06 |
| Плиты мягкие, полужёсткие и жёсткие минераловатные на органофосфатном связующем | 0,09 | 0,11 |
| Плиты мягкие, полужёсткие и жёсткие минераловатные на органофосфатном связующем | 0,087 | 0,09 |
| Плиты мягкие, полужёсткие и жёсткие минераловатные на органофосфатном связующем | 0,076 | 0,08 |
| Плиты мягкие, полужёсткие и жёсткие минераловатные на органофосфатном связующем | 0,06 | 0,07 |
| Плиты мягкие, полужёсткие и жёсткие минераловатные на органофосфатном связующем | 0,052 | 0,06 |
| Плиты минераловатные повышенной жёсткости на органофосфатном связующем | 0,07 | 0,076 |
| Б. Полимерные | ||
| Пенополистирол | 0,052 | 0,06 |
| Пенополистирол | 0,041 | 0,052 |
| Пенополитстирол | 0,041 | 0,05 |
| Экструзионный пенополистирол | 0,028 | 0,03 |
| Пенопласт ПХВ-1 | 0,06 | 0,064 |
| Пенопласт ПХВ-1 | 0,05 | 0,052 |
| Пенополиуретан | 0,05 | 0,05 |
| Пенополиуретан | 0,041 | 0,041 |
| Пенополиуретан | 0,04 | 0,04 |
| В. Засыпки | ||
| Гравий керамзитовый | 0,052 | 0,06 |
| Гравий керамзитовый | 0,17 | 0,20 |
| Гравий керамзитовый | 0,13 | 0,14 |
| Гравий керамзитовый | 0,12 | 0,13 |
| Гравий керамзитовый | 0,11 | 0,12 |
| Щебень из доменного шлака | 0,21 | 0,26 |
| Щебень из доменного шлака | 0,14 | 0,16 |
| Щебень из доменного шлака | 0,111 | 0,12 |
| Г. Пеностекло или газостекло | ||
| Пеностекло или газостекло | 0,12 | 0,14 |
| Пеностекло или газостекло | 0,11 | 0,12 |
| Пеностекло или газостекло | 0,08 | 0,09 |
| IV. Материалы кровельные, гидроизоляционные, облицовочные и рулонные покрытия для полов | ||
| Листы асбестоцементные плоские | 0,47 | 0,52 |
| Битумы нефтяные строительные и кровельные | 0,27 | 0,27 |
| Битумы нефтяные строительные и кровельные | 0,22 | 0,22 |
| Битумы нефтяные строительные и кровельные | 0,17 | 0,17 |
| Асфальтобетон | 1,05 | 1,05 |
| Рубероид, пергамин | 0,17 | 0,17 |
| Линолеум поливинилхлоридный многослойный | 0,38 | 0,38 |
| Линолеум поливинилхлоридный многослойный | 0,33 | 0,33 |
| Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове | 0,35 | 0,35 |
| Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове | 0,29 | 0,29 |
| Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове | 0,23 | 0,23 |
| V. Металлы и стекло | ||
| Сталь стержневая арматурная | ||
| Стекло оконное | 0,76 | 0,76 |
ПРИМЕЧАНИЕ: перед определением следует определить условия эксплуатации: А или Б по таблицам П.2, П.3.
Таблица П.2
Условия эксплуатации ограждающей конструкции
| Режим | Условия эксплуатации А и Б в зонах влажности | ||
| сухая | нормальная | влажная | |
| Сухой | А | А | Б |
| Нормальный | А | Б | Б |
| Влажный или мокрый | Б | Б | Б |
Таблица П.3.
Влажностный режим внутри помещений
| Режим | Влажность внутреннего воздуха;  при температуре
| ||
| До 12.°C | От 12 до 24.°C | Выше 24.°C | |
| Сухой | До 60 | До 60 | До 60 |
| Нормальный | От 60 до 75 | От 50 до 60 | От 40 до 50 |
| Влажный | Свыше 75 | От 60 до 71 | Свыше 75 |
| Мокрый | Свыше 75 |
Рисунок П.1 Карта нормируемых термических сопротивлений