Розрахунок економічного ефекту

Монтаж низькоемісійних плівок на вікна призводить до підвищення рівня теплозахисту вікон та економії теплової енергії на підігрів холодного повітря, що інфільтрується через вікна, через зниження повітропроникнення. За рахунок проведення монтажу низькоемісійних плівок значно знижуються втрати втрати за рахунок нагрівання інфільтраційного повітря, які є наслідком нещільностей. Ці втрати найчастіше становлять понад 60% від загальних тепловтрат приміщення.
Застосування цього енергозберігаючого заходу має ряд переваг у порівнянні, наприклад, із заходом щодо заміни вікон на енергозберігаючі (з К, І-покриттями), а саме:
- не вимагає великих капітальних витрат, що виникають при заміні вікон, оскільки плівка наклеюється на вікно зсередини приміщення.
- виключаються додаткові витрати на транспортування, монтаж.
- плівка є сонцезахисною плівкою селективного типу, тобто. пропускає видиме світло і відображає інфрачервоне випромінювання, в тому числі теплове.
- утримання скла в рамі у разі розбиття або вибуху, зменшуючи ймовірність людських жертв і захищаючи майно.
Необхідно визначити:
- 1. Загальні втрати тепла Qт через 1 м² звичайного склопакета та втрати на випромінювання
- 2. Втрати через 1 м² вікна під час застосування низькоемісійної плівки
- 3. Коефіцієнт зниження втрат випромінювання:
- 4. Втрати через 1 м² вікна під час застосування низькоемісійної плівки
- 5. Економічний ефект від запровадження цього заходу
Розрахункові дані:
- Розрахункова температура внутрішнього повітря, tвн = 20 °С.
- Розрахункова температура зовнішнього повітря, tн = –9,7 °С.
Економічний ефект цього заходу становить 0,295 Гкал. на 1 м² скління.
Тарифи на централізоване опалення з 8 травня 2015 року затверджено Постановою №1171 від 31 березня 2015 року Національною комісією з державного регулювання у сфері енергетики та комунальних послуг: централізоване опалення для мешканців будинків з будинковими чи квартирними приладами енергії: за 1 Гкал. – 657,24 грн. kyivenergo.ua/ru/te-home/opalennya
Таким чином, економія в грошовому вираженні: 193,9 грн. на 1 м². Приклад розрахунку зроблено на період опалювального сезону, але не менш ефективно плівки працюють і в літній, спекотний період року. Тепло, що надходить у приміщення за рахунок сонячного випромінювання при температурі всередині 25°З зовні 32°С, при величині прямого потоку сонячного випромінювання (для літа приймають рівною 630 Вт/м²), для прозорого скла дорівнює 542,619 Вт/м² а для низькоемісійної плівки 191,835 Вт/м², що з впевненістю дозволяє стверджувати про значне зниження енерговитрат на підтримку в приміщенні комфортної температури. font-size: 16px; font-weight: bold; text-indent: 40px;">
Методика розрахунку ефективності
Крок 1. Втрати тепла Qт через 1 м² звичайного склопакета, Гкал/м2:
де αвR0
αн
tвн [°С] – середня температура повітря у приміщенні; tн [°С] – середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період; N – кількість днів опалювального періоду.
Крок 2. Відповідно до розподілу втрат тепла, втрати на випромінювання складають, Гкал/м²:
Qі=Qт *2(3)
Крок 3. Загальні втрати тепла через 1 м² вікна складають, Гкал/м²:
Qвікна=Qт *2 (3)
Економічний ефект застосування низькоемісійної плівки ґрунтується на зниженні втрат тепла випромінюванням. Ці втрати знижуються пропорційно коефіцієнтам емісії ε:
n = | ε2 |
ε1 |
де ε2 та ε1 – відповідно коефіцієнт емісії скла до і після впровадження заходу.
Крок 4. Втрати через 1 м²:
Qеміс. вікна = | Qн | + Qт |
n |
(5)
Крок 5. Економічний ефект цього заходу становить Гкал:
ΔQ (Qеміс. вікна-Qвікна)*F (6)
де F [м²] – площа скління.
Річна економія у грошовому вираженні, грн.:ΔЕ=Δ(7)
де Тте [грн./Гкал] – тариф на теплову енергію.
Технічні характеристики низькоемісійної плівки
Найменування показника | Значення |
Пропускання сонячної енергії, % | 22 |
Відображення сонячної енергії, % | 36 |
Поглинання сонячної енергії, % | 42 |
Пропускання видимого світла, % | 32 |
Відображення видимого світла, % | 35 |
Коефіцієнт затінення | 0,35 |
Скорочення УФ-світла, % | 99,9 |
Скорочення УФ-світла, % | 69 |
Коефіцієнт емісії | 0,33 |
Приклад розрахунку
Розрахункова температура внутрішнього повітря, tвн = 20 °С.
Розрахункова температура зовнішнього повітря, tн = –9,7 °С.
Коефіцієнт тепловіддачі до внутрішнього повітря, αв = 8,7 | Bт |
м²*°C |
Коефіцієнт тепловіддачі до зовнішнього повітря, αн = 0,37 | Bт |
м²*°C |
Термічний опір віконного блоку R0 = 0,37 | м²*°C |
Bт |
Площа скління F
Qт = | 20 + 9,7 | × 860,4 × 24 × | 226 | = 0,246 Гкал* | рік |
(1/25) +0,37 + (1/8,7) | 1 000 000 000 | м² |
Qі = 0,246 × 2 = 0,492 Гкал* | рік |
м² |
Qвікна = Qі + < em style="font-size: 14px; text-align: center;">Qт = 0,492 + 0,246 = 0,738 Гкал* | рік |
м² |
Qеміс.вікна = | Qн | + Qт |
n |
n = | ε2 | = | 0,83 | =2,5 |
ε1 | 0,33 |
Тут n – економічний ефект застосування низькоемісійної плівки, ε2 та ε1 - коефіцієнти емісії.
Qеміс. вікна = | 0,492 | + 0,246 = 0,443 Гкал* | рік |
2,5 | м² |
ΔQ = 0,738 – 0,443 = 0,295 Гкал* | рік |
м² |
Т. е. економічний ефект даного заходу становить 0,295 Гкал. на 1 м² скління.
Для населення вартість тепла становитиме 529,32 грн. за 1 Гкал.
Отже, економія у грошовому вираженні, грн.: ΔЕ=ΔQ∗ Тте=0,295 × 529,32 = 156,15 грн. на 1 м² на час опалювального сезону.
Які витрати енергії необхідні для охолодження будівлі у літній період?
Потік тепла, що надходить через стіни, дах і підлогу при різниці температури всередині (25 ° С) і зовні (32 ° С) визначаються теплопровідністю відповідної конструкції. Вікно, на відміну від стін, підлоги та даху, є прозорим для сонячного випромінювання, тому прихід тепла через вікно збільшиться на величину цього випромінювання. Чисельна величина випромінювання, що проходить через вікно, визначається коефіцієнтом затінення. Наприклад, для прозорого скла 4 мм скла з G = 0,99, а частка сонячної енергії, що надходить у приміщення, дорівнює:
Р = 0,87 х 0,99 = 0,861
Розрахунок тепла (Р), що надходить у приміщення за рахунок сонячного випромінювання, провадиться наступним чином: величину прямого потоку сонячного випромінювання (для літа приймають рівною 630 Вт/м²) множать на коефіцієнт затінення G:
Р = (630 х 0,87х G), (Вт/м²)
Для прозорого скла: Р = 630 × 0,87 × 0,99 = 542,619 Вт/м²
Для низькоемісійної плівки: Р = 630 × 0,87 × 0,35 = 191,835 Вт/м²
Література, яка використовується при методиці оцінки ефективності реалізованих заходів проекту в натуральному та грошовому вираженні:
1. ГОСТ 24866-99 Склопакети клеєні будівельного призначення. СНиП 41-01-2003 Опалення, вентиляція та кондиціювання;
2. Лівчак В.І. Енергозбереження при будівництві та реконструкції житлових будівель у Росії. Енергозбереження №5/2001
3. Застосування низькоемісійних плівок на вікнах // Гільдія енергоаудиторів [Офіційний сайт] URL: http://www.guildenergo.ru/01.01.04.05/260.aspx http://www.guildenergo.ru/01.01 .04.05/260.aspx (дата звернення: 01.07.2013).
4. Посібник з обігріву та енергозбереження. Випуск 2, травень 1998 р. Представництво Frico у Росії, Москва;
5. Рисин С. А. Вентиляційні установки машинобудівних заводів. Довідник - М.: Машгіз, 1956;
6. СНіП 2.04.14-88. Теплова ізоляція обладнання та трубопроводів;
7. СНІП 23-01-99* «Будівельна кліматологія»;
8. СНиП 23-05-95 Посібник з обігріву та енергозбереження. Випуск 2, травень 1998;
9. СНіП II-3-86;
10. Теплоенергетика та теплотехніка. Книга 2. За загальною редакцією В.А. Григор'єва та В.М. Зоріна. 1988. Москва, Вища школа;
11. Федеральний Закон №261-ФЗ від 23 листопада 2009 року «Про енергозбереження та підвищення енергетичної ефективності»;
12. Чугаєв Р.Р. Гідравліка. 1982.
13. Електронний журнал енергосервісної компанії «Екологічні системи» №3, березень 2002;