IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Школьный «холодильник»
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Здание школы можно назвать «холодильником». Но почему?
Тема по теплосбережению очень важна, так как проблема рационального использования энергоресурсов от добычи, производства, преобразования, передачи до конечного использования является первоочерёдной в современном мире и требует своего решения прямо сейчас.
Теплосбережение-это самый дешёвый «источник» тепла.
Школы являются серьёзными потребителями энергии: и электрической, и тепловой. Почти все учебные здания строились достаточно давно, тогда об экономии задумывались немногие. В итоге «классное» тепло стоит особенно дорого, и сохранить его непросто-прежние технологии не учитывали проблем теплосбережения. Внедрить энергосберегающие технологии в новостройках каждый сумеет, а вот сделать содержание здания старой постройки менее затратным - этому надо учиться.
Цель: снижение затрат на теплоснабжение школы (строительство модульной газовой котельной).
Задачи:
1. Проанализировать теплопотребление на обогрев здания по месяцам отопительного сезона от централизованной системы отопления.
2. Произвести расчет затрат на теплопотребление здания школы при наличии индивидуальной газовой котельной.
3. Произвести расчет экономической эффективности строительства индивидуальной газовой котельной и определить срок окупаемости.
Объект: теплоснабжение школы.
Предмет: затраты по тепловой энергии школы.
Актуальность:
С наступлением холодов стал актуален вопрос о соблюдении температурного режима в помещениях школы, также вопрос о том, как же одеться в холодную погоду, чтобы не допустить перегревания и переохлаждения. Изначально стоит заметит, что распределение минимальной и максимальной температуры в различных школьных помещениях отличатся. Но почему? И как можно избежать замерзания в здании школы? Почему школа переплачивает за отопление, а дети всё ровно мёрзнут? На эти вопросы не так-то легко ответить, но решила попробовать и погрузилась во все данные школы по тепловой энергии, и у меня появилась очень интересная идея по теплосбережению для школы!
Гипотеза: модульная газовая котельная выгодна школе.
Характеристика здания.
МАОУ "СОШ № 15" - зарегистрировано по адресу: 618262, Пермский Край, Губаха, улица Мира, 32. Дата регистрации учреждения 13 ноября 2002 года. МАОУ "СОШ № 15" работает по 2 направлениям, основным видом экономической деятельности является образование среднее общее.
2.Температурный режим.
2.1.Теплопотребление на обогрев здания по месяцам отопительного сезона от централизованной системы отопления.
Школа – это место где молодое подрастающее поколение не только проводит большую часть светового дня, но и самые интересные периоды своей жизни. Поэтому условия, в которых ученики получают свои знания, должны соответствовать определенным санитарным нормам, разработанным с учетом особенностей возрастных групп учащихся, а также категорий помещений, где приходится находиться школьникам.
Расчётная тепловая нагрузка на здание школы, согласно технического паспорта школы, составляет 0,64 Гкал/час при расчётной температуре проектирования зданий для нашего региона (согласно справочника климатологии t = -360 С)
Расчётное теплопотребление школы по месяцам, согласно СНиП раздел «тепловые сети», составляет:
Январь-305,608 Гкал.
Февраль-261,176 Гкал.
Март-233,886 Гкал.
Апрель- 145,780 Гкал.
Май-19,158 Гкал.
Сентябрь-20,918 Гкал.
Октябрь-161,029 Гкал.
Ноябрь-220,366 Гкал.
Декабрь-283,099 Гкал.
Итого, годовой расход на отопление составляет 1649,999 Гкал.
При нынесуществующем тарифе на Гкал-ю 1733 рубля, затраты на отопление в течение года составляют 2 859 448,27 рубля.
2.2.Расчет затрат на теплопотребление здания школы при наличии индивидуальной газовой котельной.
При строительстве индивидуальной газовой котельной себестоимость получаемой Гкалории будет составлять:
Затраты на газ
Затраты на электроэнергию
Затраты на обслуживание котельной (30% от общих технологических затрат)
Затраты на газ составляют при низшей теплотворной способности 0,0079Гкал/м3 ик.п.д. котельной 93%.
Расход газа G= к.п.д., т.е.
G1,07=135,5Гкал/м3
При тарифе на газ для нашего региона 4910 за 1000м3 и электроэнергии 4,13 рублей/кВт.
Затраты на газ для производства 1Гкал тепла для индивидуальной котельной составят:
135,54,91=665,3 рубля/Гкал
Затраты на электроэнергию для производства 1 Гкал тепла составят:
расход перекачиваемой теплофикационной воды на 1 Гкал, согласно СНиП раздел «тепловые сети», составляют 70м3 на 1 Гкал (мощности)
Мощность циркуляционного насоса Р=1,210-3=0,170,2 кВт/Гкал
Затраты электроэнергии 1 Гкал составят:
0,24,13=0,826 руб./Гкал
2.3.Расчет экономической эффективности строительства индивидуальной
газовой котельной и определить срок окупаемости.
Затраты на производство Гкал тепла составят:
665,3 рубля/Гкал+0,826 руб./Гкал+затраты обслуживания (30% от затрат на газ и электроэнергию)=665,30,8261/3(665,30,826)=665,30,826219,82885,95 руб./Гкал
Экономия=1733885,95847,05 руб./Гкал
При расчёте теплопотребления школы 1649,999 Гкал в год экономия за год составит:
1649,999847,051 397 636,5 рублей
Стоимость котельной при мощности Р0,64 МВт приблизительно 4 000 000 рублей
Срок окупаемости котельной составит:
4 000 0001 397 636,5=2,8 года.
Приблизительно через 3 года школа ежегодно будет экономить 1 397 636,5 рублей.
Вывод: школе выгоднее построить свою модульную газовую котельную.
Гипотеза подтвердилась.
Источники.
Документы по тепловым ресурсам администрации школы, ЖКХ пгт. Углеуральский.
Основные источники потерь в тепловых системах
СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях».
СНиП раздел «тепловые сети».
Теплоснабжение — Википедия
Приложение.
Инженер- теплотехник ЖКХ Северный Егор Егорович Кожухов любезно предоставил данные по теплозатратам МАОУ "СОШ №15" за 2018 год.
Викторина.
Комфортно ли вам в вашем кабинете?
Почему «да»? Почему «нет»?
Знаете ли вы про методы спасения от холода в школе?
Если знаете, то какие методы есть?
1)
2)
3)
4)
Характеристика здания.
Пристрой.
Центральная часть
22