NARODOWY FUNDUSZ OCHRONY ŚRODOWISKA I GOSPODARKI WODNEJ

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "NARODOWY FUNDUSZ OCHRONY ŚRODOWISKA I GOSPODARKI WODNEJ"

Piotr Nowacki
8 lat temu
Przeglądów:

1 Załącznik do Regulaminu Konkursu nr 1/PO IiŚ/9.2/2009 Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko Priorytet IX. Infrastruktura energetyczna przyjazna środowisku i efektywność energetyczna Działanie 9.2. Efektywna dystrybucja energii i efektywność energetyczna SZACOWANIE STRAT CIEPŁA W WYNIKU REALIZACJI PROJEKTU NARODOWY FUNDUSZ OCHRONY ŚRODOWISKA I GOSPODARKI WODNEJ

Infrastruktura energetyczna przyjazna środowisku i efektywność energetyczna Działanie 9.2.

2 Ciepłownictwo I. W celu obliczenia oszczędności wynikających z realizacji projektu w ramach działania 9.2. naleŝy skorzystać z następującego wzoru: Wzór 1 E = E 1 -E 2 [GJ/rok] gdzie: E 1 straty ciepła przed modernizacją [GJ/rok], E 2 straty ciepła po modernizacji [GJ/rok]. II. W celu obliczenia sumy rocznych strat ciepła w sieci przed modernizacją naleŝy skorzystać z następującego wzoru: Wzór 2 E 1 = E q +E n [GJ/rok] gdzie: E q straty ciepła przez przenikanie w całym roku stanowiące sumę strat ciepła w okresie sezonu grzewczego i poza nim [GJ/rok], E n roczne straty ciepła spowodowane nieszczelnością [GJ/rok]. W tym celu naleŝy obliczyć wartości E q oraz E n (na podstawie wzorów 3,4,5,6): Wzór 3 E q = E s + E l, [GJ/rok] we wzorze tym: E l straty ciepła poza sezonem grzewczym [GJ/rok] E s straty ciepła w sezonie grzewczym, które oblicza się ze wzoru: Wzór 4 E s =10-5 8,64 q s L i D s, [GJ/rok] gdzie: Ds liczba dni trwania sezonu grzewczego [dni], Li długość odcinka sieci (podwójnego rurociągu) [m]. q s - jednostkowe straty ciepła w sieci w sezonie grzewczym, które obliczyć moŝna ze wzoru: Wzór 5 q s = u (t 1śr + t 2śr 2 t s ) [W/m] Podane we wzorze 5 wielkości t 1śr oraz t 2śr określa się przy pomocy wykresu regulacyjnego (t 1 =f(t z ) oraz t 2 =f(t z )) (zgodnie z rysunkiem 1), po wstawieniu t z =t zśr1 ; przy czym: t z temperatura zewnętrzna (temperatura otoczenia) [ o C]. t 1śr średnia temperatura wody w okresie ogrzewania w rurociągu zasilającym [ o C], 2/10

W celu obliczenia sumy rocznych strat ciepła w sieci przed modernizacją naleŝy skorzystać z następującego wzoru: Wzór 2 E 1 = E q +E n [GJ/rok] gdzie: E q straty ciepła przez przenikanie w całym roku

3 Temperatura wody sieciowej, t 2śr - średnia temperatura wody w okresie ogrzewania w rurociągu powrotnym [ o C], tzśr1 średnia temperatura zewnętrzna w okresie ogrzewania [ 0 C] (z tabeli 1), tzśr2 średnia temperatura zewnętrzna poza okresem ogrzewania [ 0 C] (z tabeli 1), ts temperatura na zewnątrz rurociągu; w przypadku, gdy rurociąg połoŝony jest w gruncie ts = 8[ o C], w przypadku rurociągów napowietrznych ts = tzśr1 (w okresie grzewczym) i ts =tzśr2 (poza okresem grzewczym), w przypadku rurociągów umieszczonych w kanałach, t s zaleŝy od nominalnych temperatur sieci, a jej wartość moŝna odczytać w tabl.2. u współczynnik strat ciepła, charakteryzujący rurociąg [W/mK] wyznaczony wg wzoru 8. Rys.1. Przykładowy wykres regulacyjny sieci wysokoparametrowej (150/70) i niskoparametrowej (90/70) C 150/70 90/70 t 1śr 150/70 t 1śr 90/ t 2śr t zśr Temperatura zewnętrzna, 0 C 3/10

rurociągów napowietrznych ts = tzśr1 (w okresie grzewczym) i ts =tzśr2 (poza okresem grzewczym), w przypadku rurociągów umieszczonych w kanałach, t s zaleŝy od nominalnych temperatur sieci, a jej

4 Tabela 3. Wieloletnie dane meteorologiczne wybranych miast Polski (na podstawie PN-B-02025:2001) l.p. Stacja meteorologiczna Liczba dni trwania sezonu grzewczego - D s Średnia temperatura zewnętrzna w okresie ogrzewania t zśr1 Średnia temperatura zewnętrzna poza okresem ogrzewania - t zśr2 dni ºC ºC 1. Aleksandrowice 222 3,0 14,9 2. Białystok 232 1,5 15,7 3. Bydgoszcz 227 2,6 15,8 4. Chojnice 227 2,0 14,7 5. Częstochowa 222 2,7 15,5 6. Elbląg 227 2,6 15,3 7. Gdańsk 242 3,7 15,8 8. Gorzów Wlkp ,4 15,9 9. Jelenia Góra 222 2,3 14,0 10. Kalisz 227 2,9 15,8 11. Katowice 222 2,8 15,3 12. Kętrzyn 232 1,9 15,1 13. Kielce 222 2,0 15,3 14. Kłodzko 222 2,6 14,4 15. Koło 227 2,9 16,1 16. Kołobrzeg 242 3,8 15,0 17. Koszalin 242 3,5 15,4 18. Kraków 222 2,9 15,9 19. Legnica 227 3,8 16,0 20. Lesko 232 2,9 15,0 21. Leszno 227 3,3 15,7 22. Lębork 242 3,5 15,3 23. Lublin 222 2,1 15,7 24. Łeba 242 3,5 14,7 25. ŁódŜ 222 2,4 15,7 26. Mikołajki 232 1,8 15,6 27. Mława 222 1,6 15,2 28. Nowy Sącz 222 2,9 15,4 29. Olsztyn 232 2,0 15,2 30. Opole 222 3,3 16,0 31. Ostrołęka 222 1,8 15,6 32. Płock 222 2,6 16,1 33. Poznań 212 2,6 15,5 34. Przemyśl 222 2,7 15,8 35. Racibórz 222 3,4 15,7 4/10

Stacja meteorologiczna Liczba dni trwania sezonu grzewczego - D s Średnia temperatura zewnętrzna w okresie ogrzewania t zśr1 Średnia temperatura zewnętrzna poza okresem ogrzewania - t zśr2 dni ºC ºC

5 36. Resko 242 3,6 15,4 37. Rzeszów 222 2,4 15,7 38. Sandomierz 222 2,3 15,9 39. Siedlce 232 2,2 15,7 40. Słubice 227 3,8 15,9 41. Suwałki 252 1,7 15,6 42. Szczecin 242 4,2 16,3 43. Szczecinek 242 3,1 15,3 44. Świnoujscie 242 4,2 15,4 45. Tarnów 222 3,2 16,0 46. Tarnopol 232 2,1 16,1 47. Toruń 222 2,1 14,9 48. Wałcz 242 3,4 15,9 49. Warszawa 222 2,4 15,9 50. Wieluń 227 3,0 15,7 51. Włodawa 222 1,7 15,8 52. Wrocław 227 3,6 15,8 53. Zakopane 252 1,4 13,0 54. Zamość 222 1,9 15,5 55. Zgorzelec 222 3,3 15,3 56. Zielona Góra 227 3,5 16,0 Tabela 2. Temperatura powietrza (t s ) w kanałach nieprzechodnich sieci cieplnych (wg PN-85/B-02421) D nom rurociągu Maksymalne obliczeniowe temperatury czynnika (zasilanie/powrót) mm 180/70 150/70 130/70 110/ /70 do Straty ciepła w sieci poza sezonem grzewczym: Wzór 6 E l = ,64 q l L i (365 D s ), [GJ/rok] gdzie: q l średnie jednostkowe straty w sieci poza sezonem grzewczym [W/m] wyznacza się ze wzoru 7 podobnego do wzoru 5, Li długość odcinka sieci [m], Ds liczba dni trwania sezonu grzewczego [dni] (patrz tabela1) 5/10

Wieluń 227 3,0 15,7 51. Włodawa 222 1,7 15,8 52. Wrocław 227 3,6 15,8 53. Zakopane 252 1,4 13,0 54. Zamość 222 1,9 15,5 55. Zgorzelec 222 3,3 15,3 56. Zielona Góra 227 3,5 16,0 Tabela 2.

6 Wzór 7 q l = u (110 2 t s ) w tym wzorze: 110 to suma średniej temperatury wody w rurociągu zasilającym (70 0 C) i powrotnym (40 0 C) poza sezonem grzewczym, t s jak we wzorze (5) Współczynnik strat ciepła (u) wyznacza się w następujący sposób: Wzór 8 u = a u 0 a wskaźnik pogorszenia izolacji rurociągu w wyniku jej starzenia, z tabeli 4., u o współczynnik strat uwzględniający średnicę rurociągu, z tabeli 3 Tabela 3. Współczynnik strat ciepła w sieci (przed modernizacją) 2xDnom rurociągu Współczynnik strat ciepła (u 0 ) [mm] [W/mK] 20 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,7647 Tabela 4. Wskaźnik (a) pogorszenia izolacji rurociągu (przed modernizacją) Wskaźnik Liczba lat eksploatacji rurociągu pogorszenia izolacji powyŝej 25 a 1 1,2 1,4 1,6 1,75 1,85 6/10

, u o współczynnik strat uwzględniający średnicę rurociągu, z tabeli 3 Tabela 3.

7 III. W celu obliczenia strat ciepła spowodowanych nieszczelnością sieci naleŝy skorzystać z następującego wzoru: Wzór 9 En=3,26 L i D 2 wn v s (t 1śr +t 2śr 24) 10-9 [GJ/rok] gdzie: D wn wewnętrzna średnica rurociągu w [mm], v s stosunek rocznych ubytków wody w sieci do wielkości zładu. L i, t 1śr, t 2śr jak we wzorach (4) i (5) IV. W celu obliczenia strat ciepła po modernizacji naleŝy skorzystać z tych samych reguł, które zostały zastosowane przy wyliczaniu strat przed modernizacją (wzory 3,4,5,6,7), z tą róŝnicą, Ŝe współczynnik strat ciepła (u) zamiast z tabeli 4, naleŝy uzyskać od dostawcy rur preizolowanych. Straty nieszczelności przyjmuje się zerowe. V. W celu obliczenia zmniejszenia strat ciepła w procentach w wyniku wymiany rur tradycyjnych na preizolowane naleŝy skorzystać ze wzoru: O=( E/E1) 100% 7/10

W celu obliczenia strat ciepła po modernizacji naleŝy skorzystać z tych samych reguł, które zostały zastosowane przy wyliczaniu strat przed modernizacją (wzory 3,4,5,6,7), z tą róŝnicą, Ŝe

8 INSTRUKCJA Przykład: Obliczenie zmniejszenia strat ciepła uzyskane w wyniku modernizacji, polegającej na wymianie 500 m odcinka sieci o średnicy nominalnej 300 mm, umieszczonego w kanale, na podwójny rurociąg preizolowany o średnicy nominalnej 200 mm umieszczony w gruncie. Inwestycja prowadzona jest w miejscowości połoŝonej w pobliŝu Białegostoku. A. Dane ogólne: Na podstawie tabeli 1. określono następujące parametry meteorologiczne: liczba dni trwania okresu grzewczego Ds = 232 [dni], średnia temperatura zewnętrzna w okresie ogrzewania tzśr1 = 1,5 [ 0 C], NaleŜy skorzystać z wykresu regulacyjnego, w celu wyznaczenia temperatur t 1śr i t 2śr na podstawie t zśr1. Rys. 1. Przykładowy wykres regulacyjny sieci wysokoparametrowej (150/70) 160 t 1 t2 t 1śr t 2śr Temperatura wody sieciowej 0 C t zśr Temperatura zewnętrzna, 0 C Na podstawie powyŝszego wykresu - dla tzśr1 = 1,5 [ 0 C]: średnia temperatura wody w okresie ogrzewania w rurociągu zasilającym t 1śr = 78,5 [ 0 C], średnia temperatura wody w okresie ogrzewania w rurociągu powrotnym t 2śr = 42[ 0 C]. 8/10

określono następujące parametry meteorologiczne: liczba dni trwania okresu grzewczego Ds = 232 [dni], średnia temperatura zewnętrzna w okresie ogrzewania tzśr1 = 1,5 [ 0 C], NaleŜy skorzystać z

9 B. Dane wymienianego odcinka sieci: długość wymienianego odcinka sieci; Li = 500 [m], średnica zewnętrzna rurociągu Dzw = 323,9 mm (co odpowiada Dnom = 300 [mm]), Dwn = 312,7 [mm], czas pracy sieci 23 [lata], a = 1,75 (tabela 4.), pojemność zładu (całej sieci) Vs = [m 3 ], ilość uzupełnianej wody Vu = [m 3 ], vs = 38400/12000 = 3,2, temperatura w kanale ts = 25 [ 0 C] (tabela 2), u0 = 1,0256 [W/m K] (tabela 3). C. Dane preizolowanego odcinka sieci: średnica zewnętrzna rurociągu D zw = 219,1 [mm], co odpowiada D nom = 200 [mm], średnica wewnętrzna rurociągu D wn = 210,1 [mm], u =u 0 = 0,425 [W/m K] (przyjęto rurociąg firmy Løgstør produkowany metodą ciągłą, w izolacji standardowej). D. Obliczenia: Straty ciepła przed modernizacją Jednostkowe straty ciepła w okresie ogrzewania przed modernizacją (wg wzoru 5,8) qs = u (t1śr + t2śr 2 ts) = 1,0256 1,75 (78, ) = 126,53 [W/m] Jednostkowe straty ciepła poza okresem ogrzewania przed modernizacją (wg wzoru 7,8) ql = u (110 2 ts) = 1,0256 1,75 ( ) = 107,69 [W/m] Straty ciepła w całym roku (wg wzorów 3,4,6): Eq = Es + El = ,64 Li (Ds qs + (365-Ds) ql) = , ( , ,69) = 1886,67[GJ/rok GJ/rok] Roczne straty ciepła spowodowane nieszczelnością (wg wzoru 9) : En=3,26 Li D 2 wn v s (t 1śr +t 2śr 24) 10-9 = 3, ,1 2 3,2 (78, ) 10-9 = 22,22 [GJ/rok] Suma rocznych strat ciepła w sieci przed modernizacją(wg wzoru 2): E1 = Eq + En = 1886,67+22,22 = 1908,88[GJ/rok] Straty ciepła po modernizacji Jednostkowe straty ciepła w okresie ogrzewania po modernizacji (wg wzoru 5) 9/10

), pojemność zładu (całej sieci) Vs = 12 000 [m 3 ], ilość uzupełnianej wody Vu = 38 400 [m 3 ], vs = 38400/12000 = 3,2, temperatura w kanale ts = 25 [ 0 C] (tabela 2), u0 = 1,0256 [W/m K] (tabela 3).

10 qs = u (t1śr + t2śr 2 ts) = 0,425 (78, ) = 44,41 [W/m] Jednostkowe straty ciepła w okresie poza okresem ogrzewania po modernizacji (wg wzoru 7): ql = u (110 2 ts) = 0,425 ( ) = 39,95 [W/m] Straty ciepła w całym roku po modernizacji (wg wzorów 3,4,6): E2 = Eq = Es + El = ,64 Li (Ds qs + (365-Ds) ql) = = , (232 44, ,95) = 674,63 4,63[GJ/rok GJ/rok] Zmniejszenie rocznych strat ciepła w wyniku modernizacji, polegającej na wymianie odcinka sieci ciepłowniczej ułoŝonej w kanale, na sieć preizolowaną o mniejszej średnicy: E = E1 - E2 = 1908,88-674,63= 1234,25[GJ/rok GJ/rok] Udział oszczędności [w %] O=( E/E 1 ) 100[%] = (1234,25/1908,88) 100[%] = 64,66 [%] 10/10

+ 133 39,95) = 674,63 4,63[GJ/rok GJ/rok] Zmniejszenie rocznych strat ciepła w wyniku modernizacji, polegającej na wymianie odcinka sieci ciepłowniczej ułoŝonej w kanale, na

Podobne dokumenty

NARODOWY FUNDUSZ OCHRONY ŚRODOWISKA I GOSPODARKI WODNEJ

NARODOWY FUNDUSZ OCHRONY ŚRODOWISKA I GOSPODARKI WODNEJ UNIA EUROPEJSKA FUNDUSZ SPÓJNOŚCI Załącznik nr 13 a do Regulaminu Konkursu nr 1/POIiŚ/9.2/2010 Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko 2007-2013 Priorytet IX. Infrastruktura energetyczna przyjazna