Расчет эффективности использования альтернативных

1
Задание на курсовую (контрольную) работы по дисциплине
Техника и Технология СКС
Преподаватель: Никитенко Александр Васильевич, ауд. 135 л.
Установочная лекция 1.06.2012 .
Задание:
Решить задачи 1,2,3.
Вариант выбирается по сумме последних двух цифр зачетной книжки.
Выполненные работы можно высылать по адресу a.v.nikitenko@mail.ru
Сдача курсовых работ в печатном виде производится во время сессии.
Задание можно скачать на сайте www.tiis.khstu.ru (раздел Студенту – Дисциплины)
2
Задача 1. Расчёт мощности сплит-системы инверторного типа для офиса.
Мощность кондиционера определяется по формуле:
Qхол = Q1 + Q2 + Q3
Из этих 3-х слагаемых:
1. Q1 - это количество теплопоступлений через оконные и дверные проёмы, стены, потолок, пол.
Рассчитывается по формуле: Q1 = S*q*H/1000 (S - общая площадь помещения в метрах квадратных; q условный коэффициент, учитывающий степень освещённости помещения, приравнивается к 30 Вт/м 3 при
затенённом помещении (северная сторона), 35 - при помещении средней освещённости (западная или восточная
сторона) и 40 - для помещений, выходящих на солнечную сторону (южная сторона); H - высота помещения в
метрах).
2. Q2 - это количество теплопоступлений от находящихся в помещении людей. Количество тепла
определяется следующим образом: чем интенсивнее деятельность человека - тем больше он выделяет тепла в
окружающее его пространство и тем мощнее необходимо подобрать кондиционер. Для расчёта мощности
сплит-системы принято считать, что 1 человек выделяет 0,1 кВт. при спокойном состоянии, 0,13-0,15 кВт. при
лёгком движении/перемещении и 0,2 кВт. при активной физической нагрузке.
3. Q3 - количество теплопоступений от бытовых приборов, расположенных в комнате, где предстоит
установить сплит-систему. Самые популярные бытовые приборы в комнатах - это компьютер и телевизор. На
них, соответственно, приходится 0,25-0,30 и 0,15-0,20 кВт. теплопоступлений. Если стоят какие-либо иные
приборы, то считается, что любой электрический прибор выделяет (в зависимости от типа) от 30 до 50%
потребляемой мощности.
Вариант
Количество Количество
Высота
Площадь
Ориентация
человек
компьютеров помещения
помещения
помещения
1
4
4
2,5
25
Север
2
3
3
2,8
28
Юг
3
4
4
3
30
Запад
4
8
8
3,2
32
Восток
5
9
9
3,5
34
Север
6
6
6
2,5
36
Юг
7
2
2
2,8
40
Запад
8
1
1
3
45
Восток
9
3
3
3,2
50
Север
10
4
4
3,5
55
Юг
11
5
5
2,5
60
Запад
12
6
6
2,8
65
Восток
13
4
4
3
70
Север
14
1
1
3,2
63
Юг
15
3
3
3,5
58
Запад
16
2
2
2,5
54
Восток
17
4
4
2,8
51
Север
18
2
2
3
47
Юг
19
4
4
3,2
39
Запад
20
6
6
3,5
37
Восток
21
3
3
2,5
35
Север
22
2
2
2,8
31
Юг
3
Задача 2. Расчет эффективности установки энергосберегающих ламп.
Руководство предприятия социально-культурного сервиса и туризма рассматривает вопрос о замене ламп
освещения в офисе на энергосберегающие. В настоящее время используются лампы мощностью 60,75 и 100 Вт.
Они заменяются на энергосберегающие лампы мощностью 11, 15 и 20 Вт дающие такое же количество света.
Рассчитать:
расход электроэнергии при использовании обычных ламп в течение месяца, кВт
расход электроэнергии при использовании энергосберегающих ламп в течение месяца, кВт
стоимость электроэнергии при использовании обычных ламп в течение месяца, р
стоимость электроэнергии при использовании энергосберегающих ламп в течение месяца, р
месячную экономию от использования энергосберегающих ламп, р
затраты на приобретение энергосберегающих ламп, р
срок окупаемости вложений, месяцев
Сделать вывод о целесообразности данного мероприятия.
Количество ламп
60 Вт
75 Вт
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
9
6
3
12
14
9
6
3
12
14
9
6
3
12
14
9
6
3
12
14
100 Вт
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
Дневная загрузка, часов
60 Вт
75 Вт
100 Вт
2,40
2,55
2,70
2,85
3,00
3,15
3,30
3,45
3,60
3,75
3,90
4,05
4,20
4,35
4,50
4,65
4,80
4,95
5,10
5,25
10,30
10,60
10,90
11,20
11,50
11,80
12,10
12,40
12,70
13,00
13,30
13,60
13,90
14,20
14,50
14,80
15,10
15,40
15,70
16,00
стоимость 1 кВт*часа электроэнергии
2,93р.
стоимость ламп
11 Вт
95 р
(Заменяет лампу 60 Вт)
15 Вт
120 р
(Заменяет лампу 75 Вт)
20 Вт
145 р
(Заменяет лампу 100 Вт)
12,50
12,30
12,10
11,90
11,70
11,50
11,30
11,10
10,90
10,70
10,50
10,30
10,10
9,90
9,70
9,50
9,30
9,10
8,90
8,70
4
Задача 3. Расчет эффективности использования альтернативных источников энергии
Руководство предприятия социально-культурного сервиса и туризма рассматривает вопрос о замене
системы электроснабжения офиса, расположенного в черте города. В настоящее время поставщиком
электроэнергии является генерирующая компания, которая установила тариф в размере 3 рубля за 1 кВт*ч
электроэнергии. Планируется приобрести набор комплектов солнечных батарей, который бы обеспечил
электроэнергией работу офиса и отказаться от услуг генерирующей компании.
Необходимо:
1. рассчитать количество электроэнергии, потребляемой офисом за 1 день (таблица 1), а также текущие
годовые затраты на электроэнергию (офис работает круглогодично без праздников и выходных).
2. рассчитать капитальные вложения на приобретение набора комплектов солнечных батарей, который
бы обеспечил электроэнергией работу офиса (таблица 2).
3. рассчитать срок окупаемости капитальных вложений.
4. сделать выводы о целесообразности замены электроснабжения офиса.
Приложения
Таблица 1. Расходы офиса на электроэнергию.
Вариант
Тип оборудования, потребляемая мощность, время работы в течение суток
№1
№2
№3
№4
№5
№6
1
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Факс,
Чайник,
Вентилятор,
30 Вт,
40 Вт,
500 Вт,
10 Вт,
2 кВт,
100 Вт,
8 часов
8 часов
15 минут
10 минут
15 минут
4 часа
2
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Факс,
Микроволновая Уничтожитель
30 Вт,
50 Вт,
100 Вт,
12 Вт,
печь, 800 Вт,
бумаг, 200 Вт,
7 часов
6 часов
20 минут
12 минут
5 минут
5 минут
3
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Сканер,
Микроволновая
Вентилятор,
28 Вт,
45 Вт,
500 Вт,
15 Вт,
печь, 800 Вт,
50 Вт,
8 часов
5 часов
10 минут
5 минут
6 минут
2 часа
4
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Сканер,
Чайник,
Уничтожитель
28 Вт,
40 Вт,
500 Вт,
15 Вт,
2 кВт,
бумаг, 180 Вт,
7 часов
4 часа
9 минут
8 минут
20 минут
5 минут
5
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Факс,
Микроволновая
Вентилятор,
26 Вт,
60 Вт,
500 Вт,
15 Вт,
печь, 700 Вт,
100 Вт,
8 часов
8 часов
8 минут
10 минут
5 минут
2 часа
6
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Факс,
Микроволновая Уничтожитель
26 Вт,
55 Вт,
500 Вт,
10 Вт,
печь, 800 Вт,
бумаг, 200 Вт,
7 часов
6 часов
11 минут
10 минут
7 минут
4 минуты
7
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Сканер,
Чайник,
Вентилятор,
26 Вт,
45 Вт,
500 Вт,
14 Вт,
2 кВт,
60 Вт,
6 часов
7 часов
12 минут
5 минут
5 минут
3 часа
8
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Сканер,
Микроволновая Уничтожитель
25 Вт,
50 Вт,
500 Вт,
14 Вт,
печь, 800 Вт,
бумаг, 160 Вт,
8 часов
6 часов
13 минут
8 минут
4 минуты
5 минут
9
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Факс,
Микроволновая
Вентилятор,
25 Вт,
60 Вт,
100 Вт,
12 Вт,
печь, 600 Вт,
60 Вт,
7 часов
5 часов
18 минут
11 минут
5 минут
2 часа
10
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Факс,
Чайник,
Уничтожитель
25 Вт,
40 Вт,
100 Вт,
15 Вт,
2 кВт,
бумаг, 200 Вт,
6 часов
4 часа
25 минут
10 минут
9 минут
6 минут
11
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Сканер,
Микроволновая
Вентилятор,
24 Вт,
40 Вт,
100 Вт,
16 Вт,
печь, 500 Вт,
60 Вт,
8 часов
8 часов
15 минут
5 минут
5 минут
3 часа
12
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Сканер,
Микроволновая Уничтожитель
24 Вт,
50 Вт,
100 Вт,
16 Вт,
печь, 600 Вт,
бумаг, 220 Вт,
7 часов
6 часов
12 минут
8 минут
6 минут
6 минут
13
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Факс,
Чайник,
Вентилятор,
24 Вт,
45 Вт,
200 Вт,
10 Вт,
2 кВт,
70 Вт,
6 часов
5 часов
15 минут
8 минут
8 минут
2 часа
14
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Факс,
Микроволновая Уничтожитель
23 Вт,
40 Вт,
200 Вт,
12 Вт,
печь, 700 Вт,
бумаг, 210 Вт,
8 часов
4 часа
12 минут
10 минут
3 минуты
5 минут
15
Ноутбук,
Освещение,
Принтер,
Сканер,
Микроволновая
Вентилятор,
5
16
17
18
19
20
23 Вт,
7 часов
Ноутбук,
23 Вт,
6 часов
Ноутбук,
22 Вт,
7 часов
Ноутбук,
22 Вт,
6 часов
Ноутбук,
22 Вт,
8 часов
Ноутбук,
21 Вт,
8 часов
60 Вт,
8 часов
Освещение,
55 Вт,
6 часов
Освещение,
45 Вт,
7 часов
Освещение,
50 Вт,
6 часов
Освещение,
60 Вт,
5 часов
Освещение,
40 Вт,
4 часа
200 Вт,
16 минут
Принтер,
200 Вт,
17 минут
Принтер,
200 Вт,
18 минут
Принтер,
200 Вт,
18 минут
Принтер,
200 Вт,
25 минут
Принтер,
300 Вт,
25 минут
18 Вт,
5 минут
Сканер,
18 Вт,
8 минут
Факс,
15 Вт,
8 минут
Факс,
10 Вт,
10 минут
Сканер,
20 Вт,
5 минут
Сканер,
20 Вт,
8 минут
печь, 800 Вт,
6 минут
Микроволновая
печь, 800 Вт,
5 минут
Чайник,
2 кВт,
11 минут
Микроволновая
печь, 800 Вт,
5 минут
Микроволновая
печь, 800 Вт,
5 минут
Чайник,
2 кВт,
12 минут
Таблица 2. Стоимость комплектов солнечных батарей
Описание оборудования
Вт*ч/день
Комплект Super 130W 12V (2 x 65W), NC15A - АКБ 220Ah 12V
520
(110Ah 12Vх2)
Комплект Super 170W 12V
680
Комплект Super 200W 24V (2 x 100W), NC30A - АКБ 100Ah 24V
800
avto (100Ah 12Vх2)
Комплект Super 260W 12V
1040
Комплект Super 300W 24V (3 x 100W), NC30A - АКБ 200Ah 24V
1200
AGM (200Ah 12Vх2)
Комплект Super 400W 24V (4 x 100W), NC30A - АКБ 240Ah 24V
1600
AGM (120Ah 12Vх4)
Комплект Super 600W 24V (6 x 100W), NC30A - АКБ 400Ah 24V
2400
AGM (200Ah 12Vх4)
70 Вт,
4 часа
Уничтожитель
бумаг, 160 Вт,
7 минут
Вентилятор,
70 Вт,
3 часа
Уничтожитель
бумаг, 200 Вт,
7 минут
Вентилятор,
40 Вт,
4 часа
Уничтожитель
бумаг, 190 Вт,
6 минут
Цена, руб
59220
77700
82320
115080
118440
118440
226800
Производительность солнечных модулей и фотоэлектрических систем (Вт*ч/день) рассчитана как средняя величина для
солнечной освещенности (светового дня) в условиях Санкт-Петербурга и Ленинградской области в летнее время.
Расчет количества электроэнергии, потребляемой офисом за 1 день производится по формуле:
n
Rд   N i t i ,
(1)
i
где
Rд - суточный расход электроэнергии, Вт*ч;
N i - мощность i-го вида оборудования, Вт;
t i - время работы i-го вида оборудования, часов.
В случае если используется 6 приборов формула (1) приобретает вид:
Rд  N1t1  N 2t2  N3t3  N 4t4  N5t5  N 6t6
Текущие годовые затраты на электроэнергию составляют:
Sг 
где
Rд  C  365
,
1000
S г - годовые затраты на электроэнергию, рублей;
С - тариф за 1 кВт*час, рублей.
Rд , подбирается нужное количество комплектов солнечных батарей по таблице 2 и
определяются суммарные расходы на их приобретение ( К ).
Согласно значению
Срок окупаемости рассчитывается по формуле:
Q
K
.
Sг