2015.04.25 Расчет окупаемости ролеты
Все новости
Дата публикации: 2014-02-18 20:28:00

2015.04.25 Расчет окупаемости ролеты

За последние годы значительно возросли темпы строительства и реконструкции частных коттеджей, домов элитной застройки, спортивных и оздоровительных центров с устройством в них закрытых плавательных бассейнов. К сожалению, предусматриваемые для помещений бассейнов инженерные решения по созданию в них требуемого температурно-влажностного режима зачастую не дают желаемых результатов.

А в свете последних событий с постоянным и непредсказуемым ростом стоимости энергоносителей, все острее стает вопрос не просто в правильной вентиляции и осушении, но и в повышении экономии энергоресурсов без потери удобства пользования бассейном.

Низкая эффективность предусматриваемых технических решений объясняется как экономией средств в процессе строительства, так и отсутствием методической литературы по расчету и проектированию систем обеспечения микроклимата (СОМ) в помещениях закрытых плавательных бассейнов различного назначения. Недостаточное внимание к вопросам обеспечения микроклимата при строительстве и реконструкции помещений бассейнов приводило к негативным последствиям в процессе их эксплуатации: активной конденсации влаги на ограждающих конструкциях, образованию грибковой плесени, коррозии металлических и гниению деревянных конструкций, несоблюдению санитарно-гигиенических условий по температуре, влажности и подвижности воздуха в зоне нахождения людей.

Следует отметить, что помещения закрытых плавательных бассейнов относятся к категории помещений с влажным режимом, имеющим свои отличительные особенности при формировании в них тепловых и влажностных потоков, определяющих выбор того или иного технического решения по обеспечению требуемых санитарно-гигиенических условий. Процесс формирования тепло-влажностного режима в таких помещениях представлен на схеме (рис. 1) и может быть описан следующей системой уравнений теплового и влажностного балансов:

 

Qогр.+Qисп.+Qосв.+Qл.+ Qот.+Qпр=Qуд,

Wисп.+Wл.+Wпр.=Wуд. (1)

 

Рассмотрим особенности каждой из составляющих, влияющих на формирование тепло-влажностного режима.

 

vlazhost
 

Рис. 1

 

Расчетная температура внутреннего воздуха для помещений плавательных бассейнов принимается в соответствии со СНиП 2.08.02- 89* на 1–2°С выше температуры поверхности воды в бассейне. При этом температуру поверхности воды в бассейне необходимо поддерживать на уровне 26–28°С, а в лечебных бассейнах на 4–8°С выше. Таким образом, нормируемая температура воздуха в бассейнах — 27–30°С.

Нормируемая относительная влажность внутреннего воздуха в помещениях плавательных бассейнов принимается в соответствии со СниП 2.08.02-89* равной 50–65%, но конкретное ее значение в каждом отдельном случае диктуется степенью защиты ограждающих конструкций.

В европейских стандартах [5. VDI-Richtlinien. VDI 2089. Blatt 1.07.1994. Warme-, Raumlufttechnik, Wasserver- und -entsorgung in Hallen- und Freibadern. Hallenbader,  VDI-Richtlinien. VDI 2089. Blatt 1.03.2005. Entwurf (проект). Technische Gebaudeausrustung von Schwimmenbadern. Hallenbader.] указывается, что относительная влажность должна лежать в области физиологического комфорта. При слишком высокой относительной влажности возникает ощущение духоты. Верхний предел комфортного состояния неодетого человека соответствует парциальному давлению водяных паров 2,27 кПа (влагосодержание при этом давлении составляет 14,3 г/кг сухого воздуха). Для избегания дискомфорта при высокой температуре воздуха относительную влажность следует снижать (см. табл. ).

Зона дискомфорта при высокой влажности воздуха

Относительная
влажность 
j, %

Влагосодержание, d, г/кг сухого воздуха
при температуре воздуха, °С

30

31

32

33

34

40

11,0

11,7

12,4

13,2

14,0

45

12,4

13,1

14,0

14,9

15,8

50

13,8

14 ,6

15,5

16,5

17,5

55

15,1

16,1

17,1

18,2

19,3

60

16,5

17,5

18,6

19,8

21,0

65

17,9

19,0

20,2

21,5

22,8

100

27,5

29,2

31,0

33,0

35,0

 

 

На интенсивность испарения влаги значительное влияние оказывает скорость движения воздуха над поверхностью воды, а также состояние водного зеркала при различной активности купающихся.

Нормируемая подвижность воздуха в зоне нахождения людей и над поверхностью воды составляет 0,15–0,2 м/с.

 

По активности использования бассейнов их можно разделить на: лечебные бассейны (теплые ванны) с неподвижной открытой водной поверхностью, небольшие частные бассейны с ограниченным временем использования, общественные бассейны (в том числе отелей) для отдыха с нормальной активностью купающихся, спортивные бассейны, бассейны для отдыха и развлечений и, наконец, аквапарки с несколькими видами бассейнов со значительным волнообразованием и водными горками.

Используемое в отечественной практике проектирования выражение для определения количества влаги, испаряющееся с открытой не кипящей водной поверхности (формула 2.59 "Справочник проектировщика часть11. Вентиляция и кондиционирование воздуха"), не учитывает условий испарения при активной барбатации воды в бассейнах с различной активностью купающихся, при образовании искусственных волн и так далее.

 

Эмпирические зависимости, рекомендуемые немецкими специалистами наиболее полно учитывают изменения условий испарения влаги в закрытых бассейнах с различной активностью купающихся:

 

Интенсивность испарения рассчитывается следующим образом:

 

W = εS· (Pнас – Pуст), г/ч,

 

где:

S – площадь водной поверхности бассейна, м2;

Pнас – давление водяных паров насыщенного воздуха при

температуре воды в бассейне, мбар (см. Приложение);

Pуст – парциальное давление водяных паров при

заданных температуре и влажности воздуха, мбар

ε – эмпирический коэффициент, г/(м2 ・ ч ・ мбар):

0,5 – закрытая поверхность бассейна,

5 – неподвижная поверхность бассейна,

15 – небольшие частные бассейны с ограниченным

количеством купающихся,

20 – общественные бассейны с нормальной

активностью купающихся,

28 – бассейны для отдыха и развлечений,

35 – бассейны с водяными горками и значительным

волнообразованием.

 parametry vozduha

 

 

Потери тепла на испарение с поверхности бассейна рассчитывается по формуле:

Qисп=W*r, в Вт/м2,

Где W - количество испарившейся воды с поверхности бассейна (кг/м2*ч)

r – тепло, расходуемое на испарение при определенной температуре воды в бассейне (Вт/кг).

Удельная теплота парообразования воды при различной температуре и нормальном атмосферном давлении:

 

t, 0С

r , кДж/кг

t, 0С

r , кДж/кг 

0

2501

80

2308

5

2489

100

2256

10

2477

160

2083

15

2466

200

1941

18

2458

300

1404

20

2453

370

438

30

2430

374

115

50

2382

374,15

0

 

 

Рассчитаем потери энергии с поверхности общественного бассейна размером 25х12м.

Sпов= 25*12= 300м

Температуру воды примем равную 28 С, а температура воздуха в помещении будет равна 30 С.

Комфортная относительная влажность в помещении при 30 С = 50%

 

Давление насыщенного парапри температуре воды 28 С Pнас=37,78 мбар

φ= Pуст / Pнас * 100%

Pнас=Pуст/ φ*100%

Парциальное давление пара при температуре воздуха 30 С и относительной влажности 50%  Pуст=42,41*50/100 = 21,21 мбар

 

Вычисляем массу испаряемой воды в час:

W = 20*300*(37,78-21,21)= 99 420 г/ч (99,42 кг/ч)

 

Удельное испарение = 99 420г/ч / 300м2 = 331,4 г/ч * м2

Теперь вычислим энергию, требуемую на испарение этого количества воды:

Qисп=W*r

r= 2430 Дж/кг

Qисп=0,3314*2430=805,3 Вт/м2

 

Т.е. общие потери с поверхности при использовании бассейна равны 805,3*300=241,6кВт

 

При спокойной поверхности бассейна испарение будет таким:

W = 5*300*(37,78-21,21)= 24 885 г/ч (24,89 кг/ч)

Удельное испарение = 24 885 /ч / 300м2 = 82,85 г/ч * м2

Теперь вычислим энергию, требуемую на испарение этого количества воды:

Qисп=W*r

r= 2430 Дж/кг

Qисп=0,08285*2430=201,3 Вт/м2

Т.е. общие потери с поверхности при использовании бассейна равны 201,3*300=60,4кВт

 

При закрытой поверхности бассейна:

W = 0,5*300*(37,78-21,21)= 2 488,5 г/ч (2,489 кг/ч)

Удельное испарение = 2 488,5 /ч / 300м2 = 8,285 г/ч * м2

Теперь вычислим энергию, требуемую на испарение этого количества воды:

Qисп=W*r

r= 2430 Дж/кг

Qисп=0,008285*2430=20,13 Вт/м2

Т.е. общие потери с поверхности при использовании бассейна равны 20,13*300=6,04кВт

 

Рассчитаем экономическую целесообразность накрытия бассейна при использовании для нагрева воды природный газ.

 

Теплотворная способность газа составляет минимальная 31,8 МДж/м3, максимальная 41,2 МДж/м3 (ГОСТ 27193-86, ГОСТ 22667-82, ГОСТ 10062-75, ссылка).

Примем среднее значение 35 Мдж/м3. В переводе на мощность получаем: 35 000 кДж/ 3600 с = 9,72 кВт * м3

В переводе потерь на объем газа получаем:

  1. Потери при использовании бассейна = 241,6 кВт/ч / 9,72 кВт*м3 = 24,86 м3 /ч
  2. Потери при спокойной поверхности бассейна = 60,4 кВт/ч / 9,72 кВт*м3 =  6,21 м3/ч
  3. Потери при закрытой поверхности бассейна = 6,04 кВт/ч / 9,72 кВт*м3 =  0,621 м3/ч

 

Примем, что бассейн используется 8 часов в сутки.

 

  1. Расход газа при использовании бассейна = 24,6м3/ч * 8 ч = 198,9 м3
  2. Расход газа при спокойной поверхности бассейна = 6,21 м3/ч * 16 ч = 99,36 м3
  3. Расход газа при закрытой поверхности бассейна = 0,621 м3/ч * 16 ч = 9,94 м3

 

При нынешней цене на газ = 3,645 грн/м3

Розничные цены на природный газ для населения в Украине на 2014 год

Категория

Тариф, с НДС
(грн. за 1 м³)

1

При использовании природного газа для приготовления еды и подогрева воды в многоквартирных домах:

 

– при наличии газовых счетчиков

1,182

– при отсутствии газовых счетчиков

1,299

2

При условии, что объем потребления природного газа не превышает 2500 м³ в год:

 

– при наличии газовых счетчиков

1,089

– при отсутствии газовых счетчиков

1,197

3

При условии, что объем потребления природного газа не превышает 6000 м³ в год:

 

– при наличии газовых счетчиков

1,788

– при отсутствии газовых счетчиков

1,965

4

При условии, что объем потребления природного газа превышает 6000 м³ в год:

 

– при наличии газовых счетчиков

3,645

– при отсутствии газовых счетчиков

4,011

 

  1. Расход газа при использовании бассейна в денежном эквиваленте = 198,9 м3 *3,645 грн = 725 грн
  2. Расход газа при спокойной поверхности бассейна в денежном эквиваленте = 99,36 м3= 362,17 грн
  3. Расход газа при закрытой поверхности бассейна в денежном эквиваленте = 9,94 м3 = 36,22 грн

 

При использовании накрытия имеем экономию 362,17 - 36,22 = 325,98 грн

В год экономия составляет (при круглогодичном использовании бассейна) = 365*325,98 = 118 971,75 грн

 

При данном расчете не учитывалась экономия электроэнергии, потребляемой на осушение и вентиляцию, а также стоимость подпитываемой воды.

 

Если учтем еще, что, то количество воды, которое испарилось, нам нужно пополнить и нагреть (с 10 С до 28 С), то можно скорректировать наши расчеты.

  1. При использовании бассейна 99,42 кг/ч * 4,2кДж /кг С*(28 С-10 С) /3600 = 2,088 кВт/ч /9,72 кВт *м3= 0,215 м3/ч * 8 ч * 365= 627 м3* 3,645 грн = 2286 грн в год.
  2. При простое бассейна 24,89 кг/ч * 4,2кДж /кг С*(28 С-10 С) /3600 = 0,523 кВт/ч /9,72 кВт *м3= 0,054 м3/ч * 16 ч * 365= 314 м3* 3,645 грн = 1144 грн в год.
  3. При накрытом бассейне 2,489 кг/ч * 4,2кДж /кг С*(28 С-10 С) /3600 = 0,0523 кВт/ч /9,72 кВт *м3= 0,0054 м3/ч * 16 ч * 365= 31,4 м3* 3,645 грн = 114,4 грн в год

 

Т.е. дополнительно на нагреве подпитуемой воды сэкономим 1144 – 114,4 = 1030 грн.

Общая экономи на нагреве бассейна в год с использованием ролеты будет составлять 118 971,75 + 1030 = 120 000 грн.

 

Аналогично можем рассчитать экономию при температуре окружающего воздуха 28 С.

 

Вычисляем массу испаряемой воды в час:

W = 20*300*(37,78-15,89)= 131 340 г/ч (131,34 кг/ч)

 

Удельное испарение = 131 340 /ч / 300м2 = 437,8 г/ч * м2

Теперь вычислим энергию, требуемую на испарение этого количества воды:

Qисп=W*r

r= 2430 Дж/кг

Qисп=0,4378*2430=1063,8 Вт/м2

 

Т.е. общие потери с поверхности при использовании бассейна равны 1063,8 *300=319,14кВт

 

При спокойной поверхности бассейна испарение будет таким:

W = 5*300*(37,78-15,89)= 32 835 г/ч (32,84 кг/ч)

Удельное испарение = 32 835 /ч / 300м2 = 109,45 г/ч * м2

Теперь вычислим энергию, требуемую на испарение этого количества воды:

Qисп=W*r

r= 2430 Дж/кг

Qисп=0,10945*2430=266 Вт/м2

Т.е. общие потери с поверхности при использовании бассейна равны 266*300=79,8кВт

 

При закрытой поверхности бассейна:

W =0, 5*300*(37,78-15,89)= 3 283,5 г/ч (3,284 кг/ч)

Удельное испарение = 3 283,5 /ч / 300м2 = 10,945 г/ч * м2

Теперь вычислим энергию, требуемую на испарение этого количества воды:

Qисп=W*r

r= 2430 Дж/кг

Qисп=0,010945*2430=26,6 Вт/м2

Т.е. общие потери с поверхности при использовании бассейна равны 266*300=7,98кВт

 

Рассчитаем экономическую целесообразность накрытия бассейна при использовании для нагрева воды природный газ.

 

В переводе потерь на объем газа получаем:

  1. Потери при использовании бассейна = 319,14 кВт/ч / 9,72 кВт*м3 = 32,83 м3 /ч
  2. Потери при спокойной поверхности бассейна = 79,8 кВт/ч / 9,72 кВт*м3 =  8,21 м3/ч
  3. Потери при закрытой поверхности бассейна = 7,98 кВт/ч / 9,72 кВт*м3 =  0,821 м3/ч

 

Примем, что бассейн используется 8 часов в сутки.

 

  1. Расход газа при использовании бассейна = 32,83м3/ч * 8 ч = 262,64 м3
  2. Расход газа при спокойной поверхности бассейна = 8,21 м3/ч * 16 ч = 131,36 м3
  3. Расход газа при закрытой поверхности бассейна = 0,621 м3/ч * 16 ч = 13,14 м3

 

  1. Расход газа при использовании бассейна в денежном эквиваленте = 262,64 м3 *3,645 грн = 957,32 грн
  2. Расход газа при спокойной поверхности бассейна в денежном эквиваленте = 131,36 м3= 478,8 грн
  3. Расход газа при закрытой поверхности бассейна в денежном эквиваленте = 9,94 м3 = 47,88 грн

 

При использовании накрытия имеем экономию 478,8 - 47,88 = 430,93 грн

В год экономия составляет (при круглогодичном использовании бассейна) = 365*430,93 = 157 288,43 грн

 

Если учтем еще, что, то количество воды, которое испарилось, нам нужно пополнить и нагреть (с 10 С до 28 С), то можно скорректировать наши расчеты.

  1. При использовании бассейна 131,34 кг/ч * 4,2кДж /кг С*(28 С-10 С) /3600 = 2,758 кВт/ч /9,72 кВт *м3= 0,284 м3/ч * 8 ч * 365= 828 м3* 3,645 грн = 3 020 грн в год.
  2. При простое бассейна 32,84 кг/ч * 4,2кДж /кг С*(28 С-10 С) /3600 = 0,6895 кВт/ч /9,72 кВт *м3= 0,071 м3/ч * 16 ч * 365= 414 м3* 3,645 грн = 1510 грн в год.
  3. При накрытом бассейне 3,284 кг/ч * 4,2кДж /кг С*(28 С-10 С) /3600 = 0,06895 кВт/ч /9,72 кВт *м3= 0,0071 м3/ч * 16 ч * 365= 41,4 м3* 3,645 грн = 151,0 грн в год

 

Т.е. дополнительно на нагреве подпитуемой воды сэкономим 1510 – 151,0 = 1359 грн.

Общая экономи на нагреве бассейна в год с использованием ролеты будет составлять 157 288,43 + 1359 = 158 647 грн

Добавление комментариев закрыто.

Комментарии (0)

2010-2016 © Waterspace | Все права защищены.