Повышение эффективности отопления здания
Заключительным этапом алгоритма разработки здання с эффективным использованием энергии является оценка эффективности принятого способа отопления как составной части СКМ здания. На это направлены рассмотренные в данном разделе инженерные приемы.
Комплексное свойство СКМ здания эффективно выполнять свои функции является обычно вероятностной характеристикой. Эффективность системы отопления (см. также §7.5, гл. 15) определяется тремя основными свойствами: надежностью, управляемостью (или устойчивостью) при функционировании, обеспеченностью.
Надежность — вероятностное обеспечение безотказной работы механической части системы отопления, ее конструктивных узлов и элементов при эксплуатации в пределах расчетных сроков и условий.
Управляемость — вероятностное выдерживание заданных отклонений в работе отдельных частей и зон системы отопления в процессе управления и при эксплуатации в течение отопительного сезона.
Обеспеченность — принятое в проекте выдерживание с допустимой вероятностью отклонений расчетных внутренних условий в здании.
Другие свойства системы отопления, влияющие на эффективность ее работы, могут быть учтены при рассмотрении указанных основных свойств.
Имеются ограниченные сведения о надежности как показателе безотказной работы узлов и элементов системы отопления. Имеются данные о гидравлической и тепловой устойчивости системы отопления и ее управляемости в процессе эксплуатации.
Обеспеченность расчетных условий в здании зависит от того, с каким коэффициентом обеспеченности рассчитаны и запроектированы система отопления и защитные свойства здания.
Теория эффективности позволяет определить логически очевидные вероятностные показатели выдерживания заданных условий в здании, установить число случаев и общую продолжительность отклонений, а также наиболее невыгодное (наибольшее) разовое отклонение внутренних условий от расчетных.
Отдельные составляющие комплексного свойства эффективности могут быть получены расчетом или по экспериментальным данным, натурным наблюдениям. Они должны быть определены вероятностными показателями К, которые учитывают или число случаев п, или общую продолжительность во времени отклонения условий в помещении от расчетных А г, в единой форме записи (в одном масштабе отнесения) в виде
„ N— п V г—Аг „_
К„ = —— или Kz = ——, (19.1)
Где N иг — общее число случаев или общая продолжительность рассматриваемого периода работы системы отопления (отопительный сезон, 50-летний период работы и т. д.).
Комплексное свойство эффективности /Сэф, как совокупность вероятностных показателей свойств надежности К над. управляемости /Супр и обеспеченности К0б (см. § 2.2), учитывая их относительную независимость, можно определить в виде
#8ф = ^надКупрЯоб" (19.2)
Показатель эффективности /Сэф в зависимости от функционального назначения здания определяет социальный и производственный ущерб за счет невыдерживания требуемых внутренних условий в помещениях. В связи с этим эффективность является не только совокупным качественным свойством системы, но она прямым образом связана с технико-экономическими, в том числе энергетическими ее показателями. Чем меньше К9$, тем ниже качество отопления и больше социально-производственный ущерб.
Поэтому, проводя технико-экономическое сравнение вариантов и выбор оптимального решения по приведенным затратам (см. § 15.2), необходимо наряду с капитальными вложениями К и эксплуатационными затратами И учитывать также эффективность отопления в форме ущерба У. Тогда приведенные затраты 3, определяющие оптимальный вариант системы отопления, должны рассчитываться по формуле [см. формулу (15.2)]
3 = — + И + У. (19.3)
Гн
Минимальное значение Змин определяется из уравнения [формула (2.51)]
ДЗ/дМ = 0, (19.4)
Где М — принятый показатель отнесения всех затрат (например, единицы продукции, площади, объема здания).
Учет эффективности различных решений системы отопления при определении приведенных затрат позволяет проводить технико-экономическую оценку и сопоставление возможных вариантов, не равнозначных по своим качественным показателям, что значительно расширяет область поиска оптимального решения. Важно оценивать экономичность отопления не только в денежном выражении, но и совокупным энергетическим показателем, включающим оценку материалов, трудовых, транспортных и других производственных затрат на заготовку, монтаж и эксплуатацию всех элементов системы отопления здания.