Дипломная работа: Расчетно-экспериментальные исследования влияния влажности на теплофизические свойства строительных и теплоизоляционных материалов

Тогда для расчета стоимости эксплуатационных затрат (Э) через 1 м2 площади наружной ограждающей конструкции за один отопительный период выражение в формуле 4.6 необходимо умножить на стоимость тепловой или электрической энергии (в зависимости от принятой в здании системы отопления и используемых для отопления источников энергоснабжения).

Следовательно, эксплуатационные затраты (Э) можно рассчитать по формуле 4.6:

где Q - суммарные потери тепловой энергии через 1 м2 наружной ограждающей конструкции рассматриваемого здания, рассчитываемые для зданий, отапливаемых централизованно (от городской или районной ТЭЦ) по формуле 4.6, для зданий, отапливаемых электрическими нагревателями - по формуле 4.5;

- величина тарифа, принимаемая:

- руб/Гкал - при централизованном отоплении от городской ТЭЦ;

- руб/кВт·ч - при электрическом теплоснабжении.

Перейдем непосредственно к оценке экономической эффективности дополнительного утепления и расчету сроков окупаемости дополнительного утепления наружных стен и покрытия зданий и сооружений.

Для производства композиционного материала на основе торфа необходимо иметь помещение и оборудование для реализации продукта. Основным компонентом для получения теплоизоляционного материала - торф (верховой, низинный). Также требуется эпоксидная смола и строительный гипс. В среднем, для получения 1 мі расходуется: торф - 8 кг (низинный и верховой); строительный гипс - 2 кг; эпоксидная смола - 15 кг.

Помещение необходимо разделить на три участка. Площадь первого - 20 м² (2х10), где складируется сырье, установлено оборудование и компрессор. На втором участке, площадью 70 м² (7х10) устанавливаются формы. На третьем участке 100 м²(10х10) монтируются стеллажи, где будет осуществляться сушка готовой продукции. На рисунке 4.1 представлена планируемая линия производства композиционного материала на основе торфа.

Рисунок 4.1 - Линия по производству композиционного материала на основе торфа, состоит из: 1 - теплогенератор; 2 - бункер-накопитель с верошителем и двумя дозаторами сырья; 3 - конвейер ленточный для подачи торфа в сушилку аэродинамическую - диспергатор; 4 - металлоуловитель; 5 - сушилка аэродинамическая - диспергатор; 6 - вентилятор высокого давления; 7 - циклоны; 8 - бункер готового сырья для гранулирования и брикетирования; 9 - пресс-гранулятор; 10 - система аспирации и охлаждения плит; 11 - прессы брикетирования; 12 - латок-охладитель плит; 13 - стол торцовочный.

В производственном помещении необходимо обязательно предусмотреть приточно-вытяжную механическую систему вентиляции, обеспечивающую 10 кратный обмен. Если участки разделены между собой стенами, то вентиляцию следует монтировать на каждом из них. В рассматриваемом помещение не разделено, поэтому монтируется одна система вентиляции, при этом отсос располагается ближе к участку сушки. Стоимость этого вида работ, в среднем составляет 15000 руб. Таким образом, чтобы приступить к производству теплоизоляционного материала на основе торфа, необходимо осуществить следующие единовременные затраты, представленные в таблице 4.1:

Таблица 4.1 - Единовременные затраты на производство композиционного материала на основе торфа

В таблице 4.2 представлена норма расхода компонентов на 1 мі.

Таблица 4.2 - Норма расхода компонентов на 1 мі

При производстве композиционного материала на основе торфа будет затрачена электроэнергия. Минимальная производительность установки (в т.ч. компрессор) при заданном расходе смолы составляет 5м³/час. Таким образом, для производства необходимо 40 часов работы оборудования в неделю. Помимо режима заливки установка работает также в режиме промывки, для учета данного фактора введем поправку в размере 10%, т.е. общее время работы насосов составляет 44 часа. Для упрощения расчетов примем, что столько же времени работает и компрессор. Мощность установки - 0,97 кВт, мощность компрессора - 4,4 кВт. Таким образом общий расход электроэнергии для производства теплоизоляционного материала составляет 236,28 кВт*час. При стоимости одного кВт*час 1 руб., расходы на электроэнергию составляют 236,28 руб.

Для обслуживания установки и проведения необходимых работ в цеху (заливка, распалубка форм, резка и разборка кубов, укладка на стеллажи, складирование готовой продукции, погрузка на транспорт) необходимо, как минимум, 2 человека.

Заработная плата - сдельная: из расчета 100 рублей на двоих за каждый куб реализованной продукции. Для рассматриваемого примера это 20 000 рублей.

В период работы помещение должно быть обеспечено освещением. Для этого достаточно 4 лампы ДРЛ мощностью 0,25 кВт каждая, т.е. 1кВт за каждый час освещения. Таким образом, при стоимости 1кВт*час 1 рубль, для производства, необходимо затратить электроэнергию на сумму, представленная в таблице 4.3:

Таблица 4.3 - Затраты на электроэнергию

Таким образом, полные расходы на производство материала можно представить в таблице 4.4:

Таблица 4.4 - Полные расходы на производство композиционного материала на основе торфа

4.2 Расчет сроков окупаемости

Применим для расчета сроков окупаемости утепления наружных стен рассматриваемого, типового здания метод приведенных затрат по формулам 4.7 и 4.8.

где , - затраты на капитализацию и эксплуатацию наружных ограждающих конструкций, приведенные к 1 мІ их площади, руб/ мІ;

- капитальные затраты на возведение 1 мІ наружного ограждения дома, руб/мІ;

- капитальные затраты на дополнительное утепление, руб/мІ;

- эксплуатационные затраты, учитывающие потери тепловой энергии через 1 мІ наружной ограждающей конструкции за один отопительный сезон до проведения утепления, руб/мІ ·год;

- эксплуатационные затраты, учитывающие потери тепловой энергии через 1 мІ наружной ограждающей конструкции за один отопительный сезон после проведения работ по их утеплению, руб/мІ ·год;

Т - время, исчисляемое в годах.

Условием окупаемости для принятой модели будет равенство приведенных затрат и , формула 4.9.

Или с учетом формул 4.7 и 4.8:

Или с учетом того, что К1=0, формула 4.11:

Тогда из формулы 4.11 можно рассчитать срок окупаемости, формула 4.12:

где ?К - разность капитальных затрат, приведенных к 1 мІ наружной ограждающей конструкции (с учетом того, что в рассматриваемом примере К1=0: ?К=К2-К1=К2);

?Э - разность потерь тепловой энергии через 1 мІ наружной ограждающей конструкции до проведения мероприятий по утеплению стен () и после утепления ().

С учетом полученных ранее выражений 4.4 и 4.5 значение можно определить по формуле 4.13:

Отметим, что срок окупаемости, рассчитанный по формуле 4.12 получен без учета:

роста тарифов на тепловую энергию;

процентов по кредиту (в случае использования заемных средств на проведение мероприятий по утеплению наружных стен здания);

дисконтирования будущих денежных поступлений, достигнутых в результате реализации рассматриваемого энергосберегающего мероприятия и уменьшения потерь тепловой энергии на отопление.

По этой причине, рассчитанное по формуле 4.12 значение прогнозируемого срока окупаемости инвестиций можно рассматривать только как оценочное.

В случае, если для выполнения работ исполнителем используются заемные средства (предоставленный банком кредит), при аннуитетных ежемесячных платежах суммарные инвестиции в энергосбережение следует определять по формуле 4.14:

где m - число периодов погашения кредита (например, если кредит взят на 1 год: m=12, если на 2 года: m=24 и т.д.);

А - коэффициент аннуитета;

- сметная стоимость работ (инвестиции без учета платежей по кредиту).

Коэффициент аннуитета А рассчитывается по формуле 4.15:

где - месячная процентная ставка банка по кредиту, выраженная в сотых долях в расчете на периодичность платежей;

m - число периодов погашения кредита.

Кроме того, следует учесть, что тарифы на тепловую и электрическую энергию ежегодно возрастают. Это означает, что с каждым последующим годом (отопительным периодом), годовая экономия денежных средств будет увеличиваться.

Однако, при рассмотрении данной модели следует учитывать, что сэкономленные в последующие годы денежные средства должны быть рассчитаны исходя из фактической стоимости денег через n лет, т.е. будущие денежные потоки должны быть дисконтированы.

С учетом обозначенных выше дополнительных факторов, прогнозируемый срок окупаемости инвестиций в дополнительное утепление фасадов определяется формулой 4.16:

где - суммарные инвестиции в энергосбережение, руб/мІ;

- разность потерь тепловой энергии через 1 мІ наружной ограждающей конструкции до проведения мероприятий по утеплению стен () и после утепления (), руб/мІ;

r - средний ежегодный рост стоимости тарифов на тепловую энергию;

i - процентная ставка.

Уравнение 4.16 позволяет вычислить период окупаемости T рассматриваемого энергосберегающего мероприятия с учетом суммарных капитальных затрат на его реализацию , платежей по кредиту (), роста стоимости тарифов на тепловую энергию (r), дисконтирования будущих денежных потоков (i), достигаемых за счет экономии средств в результате внедрения данного энергосберегающего мероприятия.

Таким образом, срок окупаемости изготавливаемого композиционного материала на основе торфа составил 30 месяцев.

4.3 Расчет себестоимости готового продукта

Себестоимость теплоизоляционного материала представляет собой выраженные в денежной форме затраты живого и овеществленного труда на создание строительной продукции. В себестоимость работ включаются расходы на приобретение сырья, деталей, конструкций, топлива, энергии, оплату труда наемных работников, компенсацию износа основных производственных фондов и другие затраты. Все издержки (затраты), включаемые в состав себестоимости, подразделяются на прямые и накладные (или косвенные).