Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Расчет окупаемости утепления

теплотехническая неоднородность, ограждающая конструкция, теплозащитная оболочка здания

Пример подготовил Рехтер А.Д.

Рассмотрим пример утепления угла здания и определим срок окупаемости работ по утеплению.

Новый ресурс по
Теплотехническим расчетам в строительстве
www.izoterma.org

Тип задачи
Плоско-параллельная задача теплопроводности с граничными условиями конвекции.

Геометрия
Глубина конструкции в направлении перпендикулярном плоскости схемы равна расстоянию между этажами L_z=3000 мм.

Дано
Длительность отопительного сезона 211 дней;
Цена 1 Гкал для Подмосковья Ц1 = 2500 руб.
Утепление минватой Rockwool толщиной 50 мм.
Стоимость утепления составляет Ц2=1600 руб./м²

Решение
Будем рассматривать процесс в квазистационарной постановке. То есть граничное условие снаружи угла зависит от времени, но теплоемкость и плотность материала не учитываются. Температура воздуха снаружи изменяется по закону косинуса в течение годичного цикла. В данном случае средняя температура воздуха (3.8°C) и амплитуда (13.6°С) соответствуют условиям Подмосковья.

В ELCUT есть средства для расчета интегрального теплового потока в Вт по выбранному контуру. В качестве контура выбираем отрезки угла, соответствующие внутренней поверхности.Для определения суммарного количества тепла в Дж за указанный период времени можно воспользоваться дополнительным сервисом на сайте.

Результат
Среднее значение теплового потока Ф_ср.:
при наличии утепления - 76.8 Вт
при отсутствии утепления - 173 Вт

Количество тепла Q в Дж, которое прошло через поверхность угла за отопительный сезон вычисляется, как
Q = Ф_ср. * T
Без утепления Q1 = 173 Вт * 211 дней * 24 часа * 3600 секунд = 3.15 Гдж = 0.76 Гкал.
С утеплением Q2 = 76.8 Вт * 211 дней * 24 часа * 3600 секунд = 1.40 Гдж = 0.34 Гкал.
Тепловой эффект составляет 0.42 Гкал. В денежном выражении годовой экономический эффект
Э = (Q1 — Q2) * Ц1 = 0.42 * 2500 = 1050 руб.

Общая площадь утепления S равна произведению L_z на внешний периметр угла P:
S = Lz * P = 3 * 3 = 9 м²

Стоимость работ C равна произведению площади S на стоимость утепления 1 кв.м Ц2:
С = S * Ц2 = 9 * 1600 = 14400 руб.

Срок окупаемости = С / Э = 14400 / 1050 = 13.7 лет.

• Описание задачи (в формате PDF).
• Скачать файлы задачи