Расчет производительности и расходов на установку тепловой завесы у входа в спорткомплекс

Необходимость в установке тепловых завес возникает в случае целесообразности разграничения участков помещения, содержащих теплый и холодный воздух в условиях наличия открытых проемов. Данная мера является весьма эффективной, когда речь идет о сохранении тепла в помещении, устранении сквозняков.

Расчётная температура внутреннего воздуха = 15 ̊С. Коэффициент расхода принимается равным Kq=0,2; q=0.7(определяются по рис.1). Расчётная температура наружного воздуха = -10 ̊С. Массовый расход врывающегося воздуха равен 14,7 кг/с, теплоёмкость воздуха – 1,005кДж/(кг*К)). Время эффективной работы составляет 8 часов. Тариф на электроэнергию бюджетных организаций =1 652,2бел.руб. Продолжительность отопительного периода составляет 194 суток.

Рис.1 Зависимость коэффициента расхода воздуха через ворота, защищенные завесой от относительного расхода воздуха:

1 – односторонняя завеса, 2 – двухсторонняя завеса

Необходимо рассчитать тепловую мощность (кВт) для нагрева воздуха, врывающегося в двери без завесы:

где G_вр-массовый расход врывающегося воздуха (кг/с); с_р-теплоемкость воздуха(кДж/(кг*К)); t_в-температура внутреннего воздуха; t_н-температура наружного воздуха.

Q=14,7*1,005*(15-(-10))=369,33 (кВт).

Расход тепла (кВт*ч) за период времени n (в часах) без действующей завесы:

где k-коэффициент, учитывающий фактическое время открывания дверей в течение часа.

Q_п=14,7*1,005*(15-(-10))*8*1/30=98 (кВт/ч)

98*194=19012 (кВт/в год)

Расход в денежном эквиваленте при отсутствии завесы равен:

19012*1652,2=31411626 (руб/в год)

Тепловая мощность (кВт), необходимая для нагрева воздуха, врывающегося в двери с работающей завесой, находится по формуле:

где t_ср- средняя температура воздуха, которая находится по формуле:

где G_з-расход воздуха, создаваемый завесой; t_з-температура воздуха, подаваемого завесой (t_з= t_в).

Расход тепла (кВт*ч) за период времени n(в часах) с действующей завесой:

Расход воздуха, врывающегося в помещение, при действующей завесе:

G_пр^з=Кq*G_пр=0,2*14.7=2,94 (кг/с)

Расход воздуха, создаваемой завесой:

G_з=q* G_пр=0.7*14.7=10.29 (кг/c).

t_ср=(2,94*(-10)+10,29*15)/(2,94+10,29)=9,4 ̊С.

Тепловая мощность (кВт), необходимая для нагрева воздуха, врывающегося в двери, с работающей завесой:

Q_з=2,94*1,005*(15-9,4)=16,54 (кВт).

Расход теплоты на нагрев воздуха за отопительный период:

Q_зп=2,94*1,005*(15-9,4)*194*8*1/8=3208,76 (кВт/в год).

Расход в денежном эквиваленте при использовании завесы равен:

3208,76*1652,2=5301513 (руб/в год).

Экономия при установке 1 тепловой завесы составит: 31 411 626-5 301 513=26 110 113 (руб).

Необходимо приобрести 1 тепловую завесу, мощностью приблизительно 17кВт.

Для точного подсчета расходов необходимо учесть монтаж, проектно-сметную документацию и амортизацию.

Срок окупаемости=