УДК 697

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗОВОГО ТЕПЛОГЕНЕРАТОРА ДЛЯ ЖИЛОГО ДОМА

Сергеева Екатерина Алексеевна
Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Аннотация
Проведена оценка эффективного использования газового оборудования, а именно газового теплогенератора, в системе отопления жилого дома. При исследовании был проведено сравнение водяной и воздушной систем отопления по экономическим показателям.

Ключевые слова: , , ,


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Сергеева Е.А. Оценка эффективности использования газового теплогенератора для жилого дома // Современные научные исследования и инновации. 2019. № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2019/06/89672 (дата обращения: 14.02.2020).

Использование воздушного отопления в жилом доме обусловлено недостаточно качественной работой ныне существующих систем водяного отопления, что связано с физическим износом отопительного оборудования и частым разрывом трубопроводов даже при небольших заморозках. Использование теплогенераторов для газовых систем становится все более массовым, так как это надежная система, в которой нагрев помещения является достаточно быстрым в сравнении с существующими системами. При этом себестоимость оборудования, как и его монтаж, и дальнейшее обслуживание, относительно невысоки. 
Воздушное отопление осуществляется нагретым воздухом, который поступает от специальных воздушно-отопительных агрегатов либо из системы приточной вентиляции или кондиционирования воздуха. 
Газовый теплогенератор (рисунок 1) для воздушного отопления – это устройство для нагрева теплоносителя. Он состоит из следующих элементов: горелки, вентилятора, камеры, в которой производится сгорание топлива и системы воздуховодов [1].
Этапы работы газового теплогенератора (рисунок 2):

  1. Холодный воздух из помещения (в некоторых системах – с улицы) при помощи вентилятора попадает в нагревательный элемент.
  2. В камере сжигания происходит сгорание газа. В результате выделяется тепло, которое нагревает воздух.
  3. Под воздействием тепловентилятора нагретый воздух поднимается к теплообменнику, а затем распределяется по системе воздуховода, используя воздушный клапан на отопление. Через нее он попадает в помещение, постепенно нагревая его. Максимальная температура подаваемого воздуха принимается не более:
    70°С – при подаче воздуха на высоте более 3,5 м от пола.
    45°С – при подаче воздуха на высоте менее 3,5 м от пола и на расстоянии более 2 м от рабочего места.

 


Рисунок 1. Схема газового теплогенератора

Рисунок 2. Принцип работы теплогенератора

Основное отличие воздушного отопления от водяного – отсутствие промежуточного теплоносителя в виде воды или какой-либо незамерзающей жидкости в системе отопления. Так как нет жидкости, то и нет разводки труб, радиаторов в помещении, следовательно, исключена возможность быть затопленными в результате протекания труб или какой-либо аварии, поверхность стен будет свободной и появляется возможность более рационально и правильно использовать пространства помещений [2].
Главными преимуществами воздушной системы отопления являются: наличие системы автоматического контроля, которая проверяет полную исправность всех элементов, прежде чем будет запущено отопление;
простота установки, так как воздуховоды достаточно легко монтируются и скрываются в конструкцию здания, в то время как системы водяного отопления требуют более длительного и сложного монтажа, а так же применения специального оборудования;
малая материалоемкость и длительный срок службы эксплуатации воздушной системы отопления;
высокая скорость обогрева [3].
Важным условием в пользу воздушного отопления – его эффективная эксплуатация в летний период. В отличие от водяного отопления, которое будет простаивать в данное время, воздушное отопление выполняет деятельность вентиляции помещения. 
В качестве приточного воздуха для воздушной системы отопления здания может являться: наружный воздух, внутренний воздух и смешенный воздух [4].

Сравнение воздушной и водяной систем отопления

В качестве вариантов для сравнения экономических показателей рассмотрены следующие варианты:
1) Система воздушной вентиляции многоквартирного 5-ти этажного дома;
2) Система водяной вентиляции многоквартирного 5-ти этажного дома.
Исходные данные для сравнения, а именно значения капительных затрат, текущих затрат, доходности и продолжения строка строительства для отопления многоквартирного 5-ти этажного одно подъездного жилого дома предоставлены в табл. 1: 

Таблица 1 – Критерии сравнения

Воздушное отопление Водяное отопление
Капитальные затраты, руб
1 000 000
1 300 000
Текущие затраты, руб./год
135 000
60 000
Продолжительность строительства, месяц
6
8
Доходность, руб
500 000
400 000
1. Расчет приведенных затрат

Сравнение экономических показателей различных вариантов, их оценку следует выполнять по величине приведенных затрат, рассчитанных с учетом особенностей рыночной экономики.
Расчет приведенных затрат ведется в соответствии с методикой, изложенной в [5]. Определение приведенных затрат ведется по формуле (1):

(1)

Где  - капитальные затраты, ;
 - текущие затраты, ;
 - доходность варианта, ;
 - эмпирический коэффициент, .

Для определения коэффициента  необходимо располагать информацией о прогнозируемой на период расчета средней интегральной норме дисконтирования, горизонте расчета и продолжительности строительства. Коэффициент определяется по таблицам [5] в зависимости от продолжительности строительства и величины горизонта расчета.
Экономическое сравнение вариантов ведется для горизонтов расчета от 60 до 190 месяцев. Определение приведенных затрат для каждого горизонта расчета в пределах от 60 до 190 месяцев отражено в таблице №2.
Графическая зависимость приведенных затрат от горизонта расчета показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Графическая зависимость приведенных затрат от горизонта расчета

Таблица 2 – Определение приведенных затрат

Вариант сравнения

Горизонт расчета, месяцев

60

65

70

75

80

85

90

95

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

1

2

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Воздушное отопление

0,301

0,282

0,266

0,252

0,24

0,229

0,22

0,212

0,198

0,186

0,176

0,167

0,16

0,153

0,148

0,143

0,139

0,135

К, руб

1000000

Т, руб/год

135000

Д, руб/год

500000

Зп, руб/год

-63600

-82900

-99200

-113100

-125100

-135600

-144800

-153000

-166800

-179200

-189500

-198100

-205400

-211700

-217200

-222000

-226200

-230000

Водяное отопление

 

0,311

0,29

0,273

0,258

0,245

0,234

0,224

0,216

0,202

0,188

0,178

0,169

0,161

0,155

0,149

0,144

0,14

0,136

К, руб

1300000

Т, руб/год

90000

Д, руб/год

500000

Зп, руб/год

-5180

-32480

-55230

-74600

-91240

-105800

-118410

-129590

-148050

-165080

-178990

-190560

-200440

-208890

-216300

-222670

-228390

-233460

2. Определение чистого дисконтированного дохода

Чистый дисконтированный доход определяется для наиболее выгодного варианта и показывает величину сэкономленных денежных средств при отказе от наименее выгодного варианта. Чистый дисконтированный доход определяется для каждого горизонта расчета.

Величина чистого дисконтированного дохода определяется по формуле (2):

(2)

Uде  - разница приведенных затрат между наиболее и наименее выгодным вариантом, ;
 - эмпирический коэффициент, .
Для определения коэффициента  необходимо располагать информацией о прогнозируемой на период расчета средней интегральной норме дисконтирования, горизонте расчета и продолжительности строительства. Коэффициент определяется по таблицам [5] в зависимости от продолжительности строительства и величины горизонта расчета.
Определение чистого дисконтированного дохода для каждого горизонта расчета в пределах от 60 до 190 месяцев отражено в таблице №3. 
Графическая зависимость чистого дисконтированного дохода от горизонта расчета показана на рисунке 4.

Таблица 3 – Определение чистого дисконтированного дохода (ЧДД)

Вариант сравнения

Горизонт расчета, месяцев

60

65

70

75

80

85

90

95

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

1

2

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Воздушное отопление

β

3,31520

3,54510

3,76430

3,97350

4,17290

4,36320

4,54470

4,71790

5,05720

5,39030

5,69560

5,97550

6,23200

6,46720

6,68290

6,88050

7,06717

7,06170

ЧДД, руб

210847

293889

373419

449403

522030

591650

658073

721839

843541

965942

1079316

1183747

1280053

1369106

1451526

1527471

1598594

1624191

Водяное отопление

β

3,15990

3,38980

3,60900

3,81820

4,01770

4,20800

4,38950

4,56260

4,90110

5,23410

5,53950

5,81930

6,07590

6,31110

6,52670

6,72440

6,90550

7,07160

ЧДД, руб

16368

110101

199325

284838

366575

445206

519761

591267

725608

864045

991515

1108926

1217853

1318326

1411725

1497322

1577147

1650936


Рисунок 4. Графическая зависимость чистого дисконтированного дохода от горизонта расчета

Вывод: при горизонте расчета равном 180 месяцев, первый вариант расчета (монтаж и эксплуатация системы воздушного отопления) имеет большее значение чистого дисконтированного дохода.

3. Срок окупаемости инвестиций

Срок окупаемости – минимальный временной интервал (от начала осуществления проекта), за пределами которого интегральный эффект становится и в дальнейшем остается неотрицательным. Предполагаемый срок окупаемости более двух лет, то определим его по формуле:

(3)

1. Воздушное отопление:


При заданном сроке строительства, а именно 6 месяцев, можно сделать вывод, что срок окупаемости менее 50 месяцев (менее 4-ех лет).
 – срок окупаемости строительства 2 года 8 месяцев

2. Водяное отопление:


При заданном сроке строительства, а именно 8 месяцев, можно сделать вывод, что срок окупаемости 73 месяца – 6 лет 1 месяц.
На основе полученных результатов сравнения воздушной и водяной систем отопления можно сделать следующие выводы:
Сравнение приведенных затрат показывает, что при горизонте расчета до 180 месяцев, приведенные затраты на строительство системы воздушного отопления несколько меньше, чем на строительство систем водяного отопления;
Рост чистого дисконтируемого дохода показывает, что для короткосрочных и среднесрочных инвестиций строительства систем отопления вариант строительства воздушной системы отопления имеет большее значение чистого дисконтированного дохода. Выгода заключается в возможности увеличения чистого дисконтируемого дохода с увеличением горизонта расчета.
Срок окупаемости инвестиций строительства воздушной системы отопления составляет 2 года 8 месяцев, что значительно меньше по сравнению со строительством водяной системы.
Воздушная система отопления здания имеет достаточно высокие показатели и принесет значительную экономию денежных средств по сравнению со строительством водяной системы отопления.

Поделиться в соц. сетях

0

Библиографический список
  1. П.Н. Каменев Отопление и вентиляция. Учебник – Стройиздат, 1975
  2. Преимущества воздушного отопления //Мир климата — 2018 — №111.
  3. А.С. Матрунчик Воздушное отопление: достоинства и недостатки//Синергия наук — 2017 — №14 — С. 89-93.
  4. А.Н. Шалаганова, О. А. Степанова, М. В. Ермоленко, Золотов А. Д. Исследование эффективности систем отопления // Молодой ученый. — 2015. — №9. — С. 350-354. — URL https://moluch.ru/archive/89/18191/ (дата обращения: 21.12.2018).
  5. Т.Н. Белоглазова Прикладное использование практической методики экономической оценки вариантов технических решений – Методическое пособие.


Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Сергеева Екатерина Алексеевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация