Составление энергетического паспорта помещения и расчёт потенциала энергосбережения при его отоплении

В нашей комнате  установлены двухкамерные стеклопакеты 4-10-4-10-4 в алюминиевых переплётах, поэтому сопротивление теплопередаче окон равно                     R_окон = 0,44 (м²´°С)/Вт.

Потери тепла  через окна за отопительный период рассчитываются по формуле:

Q_окон = D´A_окон./R_окон = (t_вн. – t_{отоп.пер.})´z´A_окон./R_окон ,     МДж.   (3)

Q_окон=[(19 – (-1,8))°С ´ 220 сут. ´24ч/сут´3600c/час´3,14м²]/0,44(м²°С)/Вт=2821 МДж.

 

2.6.Теплопотери  через наружные стены.

Сопротивление теплопередаче наружной стены R_стен определяется расчётом по формуле:

R_стен. = 1/α_вн + δ₁/λ₁ + δ₂/λ₂ + δ₃/λ₃ +1/α_нар ,        [м²´°С/ Вт].   (4)

где δ – толщина  стены,  λ – теплопроводность материала стены,

 α_вн. = 8,7 [Вт/(м²´°С)], α_нар. = 23 [Вт/(м²´°С)] - коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей стены (приняты постоянными в строительной теплотехнике).

Коэффициент теплопроводности для различных материалов берём из Приложения Д (обязательного) Свода правил СП 23-101-2004:

для железобетона                                   λ_жб   = 1,92 [Вт/м´°С],

для кладки из красного кирпича            λ_кирп. = 0,70 [Вт/м´°С],

для сосны и  ели поперёк волокон         λ_сосн. = 0,14 [Вт/м´°С],

для плит из стекловолокна  «URSA»     λ_URSA= 0,05 [Вт/м´°С],

для воздуха                                             λ_возд. = 0,026 [Вт/м´°С].

Сопротивление теплопередаче нашей наружной стены R_стен определяется расчётом по формуле:

R_стен. = (1/8,7+0,15/1,92+0,10/0,05+0,125/0,70+1/23) [м²´°С/Вт]=(0,115+0,078+2,00+0,179+0,043) [м²´°С/Вт] = 2,42 [м²´°С/Вт].

Потери тепла  через наружные стены за отопительный период равны:

Q_стен =  (t_вн. – t_{отоп.пер.}) z ´A_стен./ R_{стен ,}          МДж.     (5)

Q_стен = (4576°Ссут´24ч/сут´3600c/час´9,67м²)/2,42(м²´°С/Вт) =  1580 МДж.

 

2.7.Затраты  тепла на нагрев приточного воздуха.

Потери тепла  на нагрев приточного воздуха за отопительный период равны

Q_{прит.возд} = с_возд.´r_возд.´V_возд.´ (t_вн. – t_{отоп.пер.}) z _,    МДж.   (6)

где с _возд. - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг×°С);

      r_возд - средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м³

Плотность сухого воздуха при нормальном атмосферном  давлении:

r_возд. = 101325 Па´29 кг/кмоль/[8314 Дж/(кмоль*°С) ´Т(К)] = 353/Т (кг*°С/м³)

В нашем случае  r_возд.=353/(273+t_{отоп.пер.}) = 353/(273+(-1,8))кг/м³= 1,30 [кг/м³]

Q_возд. = 1 кДж/(кг°С) ´1,30 кг/м³´81,6 м³/ч´ 4576 °С×сут ´ 24 ч/сут = 11650 МДж.

2.8.Суммарные потери тепла за отопительный период равны:

Q_потерь= Q_окна+ Q_стены+ Q_возд.= D´(A_окон./R_окон+ A_стен./R_стен+ с_возд.´r_возд.´V_возд)  (7)

Q_потерь=Q_окна+Q_стены+Q_возд.=(2821+1580+11650) МДж=16051 МДж.

2.9.Поступление тепла от оборудования, от людей и от освещения.

Мощность теплопоступлений от оборудования, от людей и от освещения  равна (учтено, что МФУ работает только 1 час в день):

от оборудования q_обор.= (2´300+100/7) Вт   = 614 Вт;

от людей               q_люд.= (2´120+2´108) Вт = 456 Вт;

от освещения        q_осв.= 9´4´18 Вт              = 389 Вт.

Суммарная мощность тепловыделений в комнате   q_быт.= q_обор.+q_люд.+q_осв..= (614 + 456 + 389) Вт= 1459 Вт.

Поступление тепла  в комнате за отопительный период составит:

Q_быт.=(q_обор.+q_люд.+q_осв.)´z_раб,            МДж.     (8)

Q_быт.=(q_обор.+q_люд.+q_осв.)´z_раб.=1459Вт´1100час´3600c/час=5778 МДж.

 

2.10.Потребность  в тепловой энергии на отопление  помещения.

Потребность в  тепловой энергии на отопление помещения за отопительный период определяется по формуле

Q_отопл. = Q_окна + Q_стены + Q_{прит.возд} - (Q_быт. + Q_солн.) ´ v,  [МДж],

где Q_солн. - теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации, для Санкт-Петербурга из-за малого количества солнечных дней в течение отопительного периода не учитываются;

v - коэффициент  снижения теплопоступлений за  счет тепловой инерции ограждающих  конструкций; рекомендуемое значение v=0,8.

Потребность в  тепловой энергии на отопление комнаты за отопительный период:

Q_отопл.= Q_окна+ Q_стены+ Q_возд.- Q_быт.´v,           МДж.   (9)

Q_отопл. = Q_окна + Q_стены + Q_возд. - Q_быт.´v = = (2821 + 1580 + 11650 - 5778´0,8) МДж = 11429 МДж.

Фактический удельный расход тепловой энергии на отопление  помещения за отопительный период q_{отоп.пер}, кДж/(м³´°С´сут), следует определять по формуле

q_{отоп.пер}= Q_отопл./(V_отапл.´ D),           МДж.   (10)

q_{отоп.пер.} = 11429 МДж/ (62,3 м³´4576 °С´сут) = 40,1 кДж/(м³´°С´сут).

Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление  помещения берётся из таблиц 4 и 5 (таблицы 8 и 9 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»)

 

Таблица 4

Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление q_{норм.отоп}. жилых домов одноквартирных отдельно стоящих и блокированных, кДж/(м²×°С×сут)

Отапливаемая  площадь домов, м2	С числом этажей
	1	2	3	4
60 и менее	140	-	-	-
100	125	135	-	-
150	110	120	130	-
250	100	105	110	115
400	-	90	95	100
600	-	80	85	90
1000 и более	-	70	75	80
Примечание - При промежуточных значениях отапливаемой площади дома в интервале 60 - 1000 м2 значения qнорм.отоп. должны определяться по линейной интерполяции.

Таблица 5

Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление  зданий q_{норм.отоп.}, кДж/(м²×°С×сут) или [кДж/(м³×°С×сут)]

Типы зданий	Этажность зданий
	1	2	3	4, 5	6, 7	8, 9	10, 11	12 и выше
1 Жилые, гостиницы,  общежития	По таблице 8			85 [31] для 4-этажных одноквартирных  домов – по таблице 8	80 [29]	76 [27,5]	72 [26]	70 [25]
2 Общественные, кроме перечисленных в поз.3,4 и  5	[42]	[38]	[36]	[32]	[31]	[29,5]	[28]	-
3 Поликлиники  и лечебные учреждения, дома-интернаты	[34]	[33]	[32]	[31]	[30]	[29]	[28]	-
4 Дошкольные  учреждения			[45]	-	-	-	-	-
5 Сервисного обслуживания	[23]	[22]	[21]	[20]	[20]	-	-	-
6 Административного  назначения (офисы)	[36]	[34]	[33]	[27]	[24]	[22]	[20]	[20]
Примечание - Для регионов, имеющих значение Dd = 8000 °С×сут и более, нормируемые qнорм.отоп. следует снизить на 5 %.

Для нашей комнаты q_{норм.отоп.}= 34 кДж/(м³×°С×сут).

 

2.11.Класс энергетической  эффективности

Энергетическую  эффективность жилых и общественных зданий следует устанавливать в  соответствии с классификацией по таблице 6 (таблица 3 СНиП 23-02-2003).

Таблица 6

Таблица 3 - Классы энергетической эффективности зданий

Обозначение класса	Наименование  класса энергетической эффективности	Величина отклонения расчетного (фактического) значения удельного расхода тепловой энергии на отопление здания qфакт от нормативного, %	Рекомендуемые мероприятия органами администрации  субъектов РФ
Для новых и  реконструированных зданий
А	Очень высокий	Менее минус 51	Экономическое стимулирование
В	Высокий	От минус 10 до минус 50	То же
С	Нормальный	От плюс 5 до минус 9	-
Для существующих зданий
D	Низкий	От плюс 6 до плюс 75	Желательна реконструкция  здания
Е	Очень низкий	Более 76	Необходимо утепление  здания в ближайшей перспективе

Для комнаты:          q_факт./q_{норм.отоп.}= 40,1/34 = 1,18, т.е. больше норматива на 18%.

Класс энергетической эффективности помещения низкий, поэтому необходимо проведение энергосберегающих  мероприятий.

Полученные данные сведены в энергетический паспорт  помещения.

 

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПОМЕЩЕНИЯ
Общая информация
Дата заполнения (число, м-ц, год)
Адрес здания                                  Санкт-Петербург,
Разработчик проекта
Расчетные условия
№ п/п	Наименование  расчетных параметров			Обозначение параметра	Единица измерения	Расчетное значение
1	Расчетная температура  внутреннего воздуха помещения			tвн.	°С	19
2	Расчетная температура  наружного воздуха			tрасч	°С	-26
3	Продолжительность отопительного периода			z	сут	220
4	Средняя температура  наружного воздуха за отопительный период			tотоп.пер.	°С	-1,8
5	Градусо-сутки  отопительного периода			D	°С´сут	4576
Функциональное  назначение, тип и конструктивное решение здания
6		Назначение	Офисное помещение
7		Размещение в  застройке	Первый этаж двухэтажного здания

Геометрические  и теплоэнергетические показатели

№ п/п	Показатель	Обозначение показателя	Единица измерения	Фактическое значение показателя
8	Общая площадь  окон и балконных дверей	Aокон	м2	3,14
9	Общая площадь  наружных стен	Aстен	м2	9,67
10	Общая площадь наружных ограждающих конструкций помещения	Aнаруж.	м2	12,81
11	Полезная площадь	Аполезн.	м2	20,4
12	Отапливаемый  объем	Vотапл.	м3	62,3
13	Коэффициент остекленности  фасада помещения f=Aокон/Aнаруж.	f	-	0,25
14	Показатель компактности помещения  kкомпакт=Aнаруж./ Vотапл.	kкомпакт	1/м	0,21
15	Сопротивление теплопередаче окон и балконных  дверей	Rокон	м2оС/Вт	0,44
16	Сопротивление теплопередаче стен	Rстен	м2оС/Вт	2,42
17	Количество приточного воздуха в помещение	Vвозд.	м3/ч	81,6
18	Потери тепла  через окна за отопительный период	Qокна.	МДж	2821
19	Потери тепла  через наружные стены за отопительный период	Qстены.	МДж	1580
20	Потери тепла  на нагрев приточного воздуха за отопительн. период	Qвозд	МДж	11650
21	Тепловыделения  в помещении от оборудования	qобор.	Вт	614
22	Тепловыделения  в помещении от людей	qлюд.	Вт	456
23	Тепловыделения  в помещении от освещения	qосвещ.	Вт	389
24	Бытовые теплопоступления в помещение за отопительный период	Qбыт.	МДж	5778
25	Теплопоступления  в помещение от солнечной радиации за отопительный период	Qсолн.	МДж	0
26	Потребность в  тепловой энергии на отопление помещения  за отопительный период	Qотопл.	МДж	11429