Выбор автономных источников энергии, расчет потребления и стоимости электроэнергии.

В ходе разработки технико-экономического обоснования на строительство автономной теплоэлектростанции необходимо в первую очередь рассчитать возможный экономический эффект. Для этого сравниваются различные варианты покрытия потребности здания в тепловой и электрической энергии. В каждом случае учитываются затраты на энергоносители и материалы (электричество, газ, тепло, моторное масло и т. д.), на проектирование, приобретение, монтаж, наладку оборудования, прокладку инженерных коммуникаций, эксплуатационные издержки. Для всех вариантов определяется конечная себестоимость тепла и электричества, производится расчет годовой экономии и срока окупаемости капитальных вложений. Рассматриваются также вопросы надежности энергоснабжения. Здесь особого внимания заслуживает тема общего ресурса оборудования и интервала между капремонтами. По заявлениям мировых изготовителей, после проведения капитального ремонта в полном объеме и с рекомендуемой инструкциями периодичностью работоспособность техники полностью восстанавливается. Как правило, общий срок службы рассчитан не менее чем на три кап. ремонта (при правильной эксплуатации может быть более продолжительным). Следует помнить, что ресурс до капитального ремонта диктуется вероятностью отказа оборудования в результате износа. Для газовых моторов западного производства он составляет порядка 60 тыс. ч. У газотурбинных установок этот показатель равняется обычно 25 – 35 тыс. ч. Требованием надежности обусловливается также выбор числа и единичной мощности энергетических агрегатов. Ему должно предшествовать решение о том, будет мини-ТЭЦ работать автономно или параллельно с централизованной сетью (если такой режим возможен). Для этого следует сравнить расходы на энергию, потребляемую из сети, и оплату резервирования мощности при параллельной работе с расходами на приобретение, установку и обслуживание резервного агрегата, необходимого в случае полной автономности.

В расчете числа и единичной мощности установок следует учитывать следующее:

• единичная электрическая мощность агрегата должна в 2,0 - 2,5 раза превышать минимальную потребность здания; общая мощность агрегатов должна превышать максимальную потребность здания на 5 – 10%;

• агрегаты по возможности должны быть одинаковой мощности.
Перечисленные моменты в большей мере относятся к автономному режиму, но их желательно учитывать и при работе параллельно с сетью.
Источник на базе газового двигателя должен покрывать приблизительно
30—50% максимальной ежегодной потребности здания в тепловой энергии; остальная тепловая нагрузка обеспечивается пиковыми водогрейными котлами.

По доступному энергоносителю, объему и назначению объекта (Приложение 1, таб. 1) предварительно выбираем автономные источники энергии для создания микроклимата в помещениях объекта в любое время года.

 

 

Пример 1.

Дано:

Объект – жилое здание.

Объем объекта – V = 6000 м³

Доступный энергоноситель – газ, электрическая энергия, солнечная энергия.

Решение:

1.Предварительный подбор оборудования для создания в помещении условий комфортности. Для данного объекта выбираем следующее оборудование:

а) котел (для отопления и горячего водоснабжения в холодное время года);

б) солнечные коллекторы (для горячего водоснабжения в теплое время года, принимаем количество воды 30-40 л/чел.)

г) сплит системы (для кондиционирования в теплое время года и отопления в ранний весенний и поздний осенний периоды). Если объем здания V >10⁴ м³, то выбираем центральные холодильные машины только для кондиционирования воздуха.

2. Начертить схемы расстановки оборудования для создания микроклимата в помещениях объекта.

3. Расчет потребления электрической энергии для бытового оборудования (электрических ламп, плит, микроволновок, стиральных машин, увлажнителей, утюгов и т.д.).

4. Расчет стоимости электроэнергии за месяц (электроэнергию считаем в КВт-часах)

 

Пример 2.

Дано:

Объект – кошара (загон для овец) с помещением для обслуживающего

персонала.

Объем объекта – V = 20000 м³

Доступный энергоноситель – солярка, солнечная энергия.

Решение:

1.Предварительный подбор оборудования для создания в помещении обслуживающего персонала условий комфортности и условий содержания животных в зимнее время на площади кошары (температура воздуха внутри помещения кошары, t_в=10-12°С). Для данного объекта выбираем следующее оборудование:

а) когенерационная установка – дизельные двигатели с теплообменниками и электрическими пушками, с расчетами общего потребления электрической энергии в кВт·ч (для электроснабжения (электроприборы – электропушки, лампы, холодильник, микроволновка, и т.д.), горячего водоснабжения и отопления в холодное время года));

б) солнечные коллекторы (для горячего водоснабжения, в промежутке времени март-октябрь, принимаем количество воды 35 л/чел., а для животных 30-40 л/жив.));

2. Начертить схемы а расстановки оборудования для создания микроклимата в помещениях объекта.

3. Расчет потребления электрической энергии для бытового оборудования (электрических ламп, плит, микроволновок, стиральных машин, увлажнителей, утюгов и т.д.).

4. Расчет стоимости электроэнергии за месяц (электроэнергию считаем в КВт-часах)

 

 

Пример 3.

Дано:

Объект – детский сад

Объем объекта – V = 3500м³

Доступный энергоноситель – электрическая энергия, солнечная энергия.

Решение:

1. Предварительный подбор оборудования для создания в помещении условий комфортности. Для данного объекта выбираем следующее оборудование:

а) ТНУ – воздух-воздух, вода-вода, грунт-вода (для отопления);

б) Солнечные коллекторы (для горячего водоснабжения).

2. Начертить схемы расстановки оборудования для создания микроклимата в помещениях объекта.

3. Расчет потребления электрической энергии для бытового оборудования (электрических ламп, плит, микроволновок, стиральных машин, увлажнителей, утюгов и т.д.).

4. Расчет стоимости электроэнергии за месяц (электроэнергию считаем в КВт-часах)