Задание 5

По данным варианта схемы теплоснабжения, условий прокладки и площади застройки, соотношения нагрузок горячего водоснабжения и отопления, определить себестоимость транспортировки 1 ГДж тепловой энергии. Исходные данные

Значения коэффициента		0,7 – 0,75
Теплоплотность района ГДж/ч/га		2,3 – 3
Норма амортизации на тепловую изоляцию		5 %
Удельные капиталовложения в отопительные устройства		100 тыс. р./(ГДж/ч)
Температура воды в подающем трубопроводе на входе отопительной системы		70 °C
Температура воды в обратном трубопроводе на выходе отопительной системы		40 °C
Температура воды, поступающей в систему горячего водоснабжения		60 °C.
Температура холодной воды		5 °C
Теплоемкость воды		4,19 кДж/(кг·°С)
Годовое число часов использования отопительной нагрузки		2500 ч/год
Годовое число часов использования нагрузки горячего водоснабжения		3500 ч/год
Перепад значений давления, обеспечиваемый насосами		500 кПа
Плотность воды		955 кг/м3
КПД насосной установки		0,7
Стоимость электроэнергии		1,7 р./(кВт·ч)
Стоимость тепловой энергии		250 р./ГДж
Годовые потери тепла через трубопроводы тепловой сети
Штатный коэффициент по тепловым сетям		0,05 чел./(ГДж/ч)
Затраты на оплату труда эксплуатационного персонала		160 тыс. р./(чел.·год).
Коэффициент для четных		0,1
Открытая, параллельная схема включения ГВС		1,07
площадь застройки	F	15 га
Схема теплоснобжения		закрытая
Вид тепловой сети: бесканальная прокладка
Вид застройки по количеству этажей		4

Порядок выполнения работы

Годовые амортизационные отчисления, р./год:

= 0,05*(18  575 748-3 935 000)=(14 640 748)*0,05 р.=

=732 037,40

–капиталовложения в отопительные устройства, р.

Капиталовложения в тепловые сети вычисляются по выражению, р./год:

=

=

где – расчетная тепловая нагрузка района, ГДж/ч; – коэффициент, учитывающий зависимость удельного расхода воды в сети от схемы теплоснабжения и структуры нагрузки; – коэффициент, зависящий от типа и условий прокладки сети;– расчетная теплоплотность района энергоснабжения, ГДж/(ч·га).

Расчетная тепловая нагрузка района, ГДж/ч:

_{= 39,75ГДж/ч}

Капиталовложения в отопительные устройства рассчитываются по формуле, р.:

=39,35*100 000 р = 3 935 000 р

где – удельные капиталовложения в отопительные устройства, р./(ГДж/ч);– расчетная отопительная нагрузка района, ГДж/ч.

Расчетная отопительная нагрузка района рассчитывается по выражению, ГДж/ч:

где – соотношение нагрузок на горячее водоснабжение и отопление, вычисляемое по выражению:

где – нагрузка на горячее водоснабжение, ГДж/ч, определяемая по формуле:

Затраты на ремонт принимаются в размере 18 % от затрат на амортизацию по формуле, р./год:

= 0,18*732 037,40 = 131 766,73 р/год

Затраты на перекачку теплоносителя вычисляются по уравнению, р./год:

где – расход воды на отопление и горячее водоснабжение, кг/с;– годовое число часов использования нагрузки на отопление и горячее водоснабжение, ч/год;– перепад значений давления, обеспечиваемый насосами, кПа;– плотность воды, кг/м³; – КПД насосной установки;– тариф на электроэнергию, к./(кВт·ч).

Расход воды на отопление определяется по формуле, кг/с:

где – теплоемкость воды, кДж/(кг·°С);– температура воды в подающем трубопроводе на входе отопительной системы, °С; – температура воды в обратном трубопроводе на выходе отопительной системы, °С.

Расход воды на горячее водоснабжение вычисляется по уравнению, кг/с:

где – температура воды, поступающей в систему горячего водоснабжения, °С; – температура холодной воды, °С.

Затраты на возмещение потерь тепла рассчитываются по формуле, р./год:

= 250 р/ГДж/ч * 0,04*208 180 = 2 081 800р

где – тариф на отпускаемую тепловую энергию от энергоснабжающей организации, р./ГДж;– величина потерь тепла при транспортировке, ГДж/год.

Затраты на оплату труда эксплуатационного персонала определяются по уравнению, р./год:

=0,05 * 160 000 р. * 39,75 = 318 000 р

где – штатный коэффициент по тепловым сетям, чел./(ГДж/ч); – среднегодовой фонд заработной платы на одного работника, р./(чел.·год).

Прочие затраты, принимаемые в размере 25 % от суммы затрат на амортизацию, ремонт и оплату труда, вычисляются по формуле, р./год:

= 0,25(732037,40+131766,76+318000)=295 451

Суммарные затраты, относимые на себестоимость передачи тепловой энергии, определяются по выражению, р./год:

=732037,40+161 766,76 +2647015,70+

+2081800+318000+295451 = 6 206 070,86

Таким образом, себестоимость передачи 1 ГДж тепловой энергии определится по уравнению, р./ГДж:

где – годовой объем транспортировки тепловой энергии, ГДж/год, определяемый по формуле:

=206500+1680 = 208 180

Вывод:

Себестоимость передачи 1 ГДж тепловой энергии по данным варианта схемы теплоснабжения, условий прокладки и площади застройки, соотношения нагрузок горячего водоснабжения и отопления равна 29,8 р./ГДж:

Задание 6

1) Рассчитать значения минимального процента экономии тепла () в зависимости от числа часов использования установленной мощности ().

2) Сделать выводы о влиянии числа часов использования установленной мощности на значение минимального процента экономии тепла.

Исходные данные

Нормативный срок окупаемости капитальных вложений в энергетике – 6,7 года.

КПД нетто котельной – 0,9.

Амортизационные отчисления – 8%.

Число часов использования установленной мощности – 4000, 5000, 6000, 7000 ч/год.

Номер варианта	Марка турбины	, млн р.	, Гкал/ч	, р./т у.т
12	Т-50	11,5	142	3600

Порядок выполнения работы

Минимальное значение процента экономии тепла определится по формуле, %:

.

Годовая экономия условного топлива, достигаемая в результате снижения расхода тепловой энергии на турбину, рассчитывается по формуле, т у.т./год:

732,66

732,33

732,01

732,33

Годовая экономия затрат на топливо рассчитывается по выражению, р./год:

_{=3600*732,66 = 2 637 576 р}

_{=3600*732,33 = 2 636 388 р}

_{=3600*732,01 = 2 635 234 р}

_{=3600*732,66 = 2 637 576 р}

где – цена тонны условного топлива с учетом транспортировки, р./т у.т.

Однако в связи с дополнительными капиталовложениями возрастут и амортизационные отчисления на величину определяемую по выражению, р./год:

,

где – амортизационные отчисления в долях единицы.

Принимая постоянными другие составляющие ежегодных расходов (например, заработную плату), условие экономической целесообразности проведения модернизации турбины можно записать так:

,

где – нормативный срок окупаемости капиталовложений, год.

Вывод:

Влияние числа часов использования установленной мощности на значение минимального процента экономии тепла является обратнопропроциональным.