Проектирование и технико-экономическое обоснование системы ОВиК швейной фабрики с учетом требований энергоэффективности и промышленной экологии

В условиях растущих требований к энергоэффективности зданий и строгому соблюдению норм охраны труда, проектирование систем отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВиК) для промышленных объектов превращается из простого подбора оборудования в сложную междисциплинарную инженерную задачу. Швейное производство, с его специфическими выделениями тепла, влаги и загрязняющих веществ (например, волокон и паров клея), требует тонкой настройки микроклимата. Несоблюдение оптимальных параметров напрямую ведет к снижению производительности труда и, что критически важно, к увеличению тепловых и электрических потерь.

По данным современной строительной статистики, до 40% общего энергопотребления промышленного здания приходится именно на системы ОВиК. Эффективное проектирование позволяет сократить эту долю на 20-30%, что делает задачу разработки энергоэффективной системы не просто актуальной, а жизненно необходимой для экономической устойчивости предприятия.

Актуальность и постановка задачи

Обоснование актуальности проекта (энергосбережение, создание оптимального микроклимата) и четкая постановка инженерных задач (расчет, подбор оборудования, автоматизация, экологическое обоснование) для дипломного проекта.

Актуальность данного дипломного проекта обусловлена необходимостью создания на швейной фабрике условий, обеспечивающих не только технологическую эффективность процессов, но и комфортные, безопасные условия труда в строгом соответствии с действующими нормами Российской Федерации. Современная инженерная практика требует комплексного подхода, который включает не только точный теплотехнический и аэродинамический расчет, но и интеграцию энергосберегающих технологий, а также обязательное экологическое обоснование проекта, поскольку без учета этих факторов предприятие не сможет гарантировать конкурентоспособность и безопасность производства в долгосрочной перспективе.

Цель проекта: Разработка полного комплекта технической документации и технико-экономического обоснования системы ОВиК для швейной фабрики, обеспечивающей оптимальный микроклимат при минимальных эксплуатационных затратах.

Инженерные задачи:

1. Установление нормируемых параметров микроклимата и тепловой защиты на основе актуальной нормативной базы (СП 60.13330.2020, СП 50.13330.2010, СанПиН 1.2.3685-21).
2. Выполнение полного теплотехнического расчета ограждающих конструкций и определение теплового баланса здания.
3. Проектирование и гидравлический расчет системы отопления.
4. Аэродинамический расчет и подбор вентиляционного оборудования с учетом вредных выделений.
5. Разработка принципиальной схемы автоматизации для повышения энергоэффективности.
6. Экологическое обоснование проекта, включая расчет выбросов загрязняющих веществ от теплового узла.

Нормативно-правовая база и исходные данные для проектирования

Проектирование систем ОВиК для промышленных зданий — это процесс, который должен быть жестко привязан к федеральным строительным и санитарным нормам. Отправной точкой всегда является определение функционального назначения помещения и категории работ, что напрямую диктует требования к внутреннему микроклимату.

Определение категории работ и нормируемых параметров микроклимата

Работы на швейном производстве, включающие операции пошива, сборки и контроля качества, выполняются преимущественно сидя и сопровождаются незначительным физическим напряжением. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 и актуализированному СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания», по интенсивности энергозатрат эти работы относятся к категории Iа (затраты энергии до 139 Вт или 120 ккал/ч).

Установление оптимальных и допустимых параметров микроклимата для данной категории работ критически важно, поскольку они являются основой для всех дальнейших расчетов (теплопотери, воздухообмен).

Показатель микроклимата	Холодный период года (Оптимальный)	Холодный период года (Допустимый)	Теплый период года (Оптимальный)	Теплый период года (Допустимый)
Температура воздуха, °С	22–24	20–25	23–25	21–28
Относительная влажность, %	40–60	15–75	40–60	15–75
Скорость движения воздуха, м/с	≤ 0,1	≤ 0,1	≤ 0,2	≤ 0,25

Источник: СанПиН 1.2.3685-21 и ГОСТ 12.1.005-88 (для категории Iа).

Принятые расчетные параметры: В соответствии с требованиями Дипломного Проекта, для обеспечения максимального комфорта и производительности труда, в основных производственных цехах в холодный период года принимаются оптимальные параметры: температура воздуха $t_{в}$ = 22 °С, относительная влажность $\varphi$ = 55%, скорость движения воздуха $v$ = 0,1 м/с.

Климатические и архитектурно-строительные исходные данные

Для корректного теплотехнического расчета здания фабрики необходимо использовать климатические данные региона строительства (например, Московская область) и детальные характеристики ограждающих конструкций.

Климатические данные (на примере Московской области, согласно СП 131.13330.2020):

Параметр	Обозначение	Значение	Единица измерения
Расчетная температура наружного воздуха в холодный период (ТХП)	$t_{н}$	-28	°С
Средняя температура отопительного периода	$t_{от.пер}$	-3,1	°С
Продолжительность отопительного периода	$Z_{от.пер}$	214	суток
Расчетная температура наружного воздуха в теплый период (ТТП)	$t_{Б}$	24,1	°С

Характеристики ограждающих конструкций:

Здание швейной фабрики представляет собой одноэтажное промышленное помещение.

Конструкция	Материал	Толщина, м	Коэффициент теплопроводности $\lambda$, Вт/(м·°С)
Наружная стена	Сэндвич-панель (утеплитель минвата)	0,20	0,042
Покрытие	Профилированный лист, утеплитель (минвата)	0,25	0,045
Окна	Двухкамерный стеклопакет		0,8 (приведенное $R_0$)
Пол по грунту	Бетон, утеплитель ЭППС	0,15	0,035

Расчетная часть I: Тепловая защита здания и тепловой баланс

Ключевым этапом проектирования ОВиК является точное определение тепловых потерь здания. Это позволяет не только определить требуемую мощность системы отопления, но и оценить соответствие ограждающих конструкций действующим нормам энергосбережения (СП 50.13330.2010).

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ($R_{пр}$) необходим для подтверждения соответствия тепловой защиты нормативным требованиям. Требуемое сопротивление теплопередаче ($R_{тр}$) для стен производственных зданий в Московской области (согласно СП 50.13330.2010, Приложение А) составляет не менее $R_{тр}$ = 3,5 м²·°С/Вт.

Формула для расчета сопротивления теплопередаче многослойной конструкции:

R₀ = 1/α_в + Σ(δᵢ/λᵢ) + 1/α_н

где:

• $R_0$ — сопротивление теплопередаче, м²·°С/Вт;
• $\alpha_{в}$ — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности (принят 8,7 Вт/(м²·°С));
• $\alpha_{н}$ — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности (принят 23 Вт/(м²·°С));
• $\delta_i$ — толщина $i$-го слоя, м;
• $\lambda_i$ — коэффициент теплопроводности $i$-го слоя, Вт/(м·°С).

Пример расчета для наружной стены (Сэндвич-панель):

Толщина утеплителя $\delta_1 = 0,20$ м, $\lambda_1 = 0,042$ Вт/(м·°С).

R_ст = 1/8,7 + 0,20/0,042 + 1/23 ≈ 0,115 + 4,762 + 0,043 ≈ 4,92 м²·°С/Вт

Поскольку расчетное сопротивление $R_{ст} = 4,92$ м²·°С/Вт превышает требуемое $R_{тр} = 3,5$ м²·°С/Вт, тепловая защита стен является достаточной и соответствует нормам энергоэффективности. Аналогичные расчеты проводятся для покрытия и пола. Для окон принятое приведенное сопротивление $R_{ок} = 0,8$ м²·°С/Вт также соответствует требованиям.

Расчет теплопотерь и теплового баланса

Общие теплопотери здания ($Q_{пот}$) определяются суммой потерь через ограждающие конструкции ($Q_{огр}$) и потерь на нагрев инфильтрующегося воздуха ($Q_{инф}$).

1. Расчет потерь теплоты через ограждения:

Q_огр = Σ(Aⱼ · kⱼ · (t_в - t_н) · β)

где:

• $A_j$ — площадь ограждения $j$, м²;
• $k_j$ — коэффициент теплопередачи ($k = 1/R_0$), Вт/(м²·°С);
• $t_{в}$ — внутренняя температура (22 °С);
• $t_{н}$ — расчетная наружная температура (-28 °С);
• $\beta$ — коэффициент, учитывающий ориентацию ограждения (обычно 1,0–1,25).

2. Расчет потерь теплоты на инфильтрацию:

Теплопотери на инфильтрацию через окна и неплотности ограждений рассчитываются по формуле:

Q_инф = 0,28 · N · V · ρ · Cₚ · (t_в - t_н)

где:

• $N$ — требуемая кратность воздухообмена, обеспечиваемая инфильтрацией (для промышленных зданий обычно 0,5 ч^-1);
• $V$ — объем отапливаемого помещения, м³;
• $\rho$ — плотность воздуха, кг/м³;
• $C_p$ — удельная теплоемкость воздуха (1,005 кДж/(кг·°С)).

Расчет избыточных тепловыделений (Тепловой баланс):

Для проектирования вентиляции в теплый период года и для определения общей потребности в охлаждении, необходимо рассчитать избыточные теплопоступления ($Q_{изб}$).

Источник теплопоступлений	Расчетная формула	Принятая величина
От людей ($Q_{люд}$)	Категория Iа: 115 Вт/чел (СП 60.13330.2020)	115 Вт/чел
От оборудования ($Q_{об}$)	Паспортные данные оборудования (принято 70% от потребляемой мощности)	Индивидуально для швейных машин
От солнечной радиации ($Q_{сол}$)	По СП 60.13330.2020, зависит от площади остекления и ориентации	Расчет по площади окон
От искусственного освещения ($Q_{осв}$)	Мощность ламп (например, 15 Вт/м²)	15 Вт/м²

Общие теплопоступления в цехе могут достигать 50-70 Вт/м², что создает значительный избыток тепла, требующий обязательного применения систем воздушного отопления, совмещенного с приточной вентиляцией, или систем кондиционирования. Но разве можно позволить себе игнорировать этот избыток, зная, что он напрямую влияет на комфорт и, следовательно, на эффективность каждого сотрудника?

Проектирование и расчет системы отопления

Выбор и обоснование типа системы отопления

Для промышленных помещений большой площади и высоты (швейные цеха) СП 60.13330.2020 рекомендует воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией. Это обеспечивает не только компенсацию теплопотерь, но и равномерное распределение тепла по объему, а также возможность быстрого прогрева помещения и очистки приточного воздуха.

Принятое решение:

1. Основные производственные цеха: Комбинированная система, где основная часть теплопотерь компенсируется воздушным отоплением (приточные установки с водяными калориферами), а оставшаяся часть — традиционными радиаторами (или конвекторами) вдоль наружных стен для предотвращения холодных потоков.
2. Административно-бытовые помещения (АБК): Двухтрубная водяная система отопления с радиаторами.

Подбор отопительных приборов (Радиаторы):

Общая мощность отопительных приборов ($Q_{рад}$) должна быть равна разности между общими теплопотерями ($Q_{пот}$) и теплопоступлениями от воздушного отопления ($Q_{возд.от}$).

Q_рад = Q_пот - Q_возд.от

Количество секций радиатора ($N$) определяется по формуле:

N = Q_рад / (q_с · K_i)

где:

• $q_{с}$ — номинальный тепловой поток одной секции радиатора (из каталога);
• $K_{i}$ — поправочные коэффициенты, учитывающие температуру теплоносителя, способ установки и разность температур.

Пример подбора калорифера (Воздушное отопление):

Требуемая тепловая мощность калорифера ($Q_{кал}$) для нагрева приточного воздуха определяется:

Q_кал = L · ρ · Cₚ · (t_пр - t_н)

где $L$ — расход приточного воздуха, м³/ч; $t_{пр}$ — температура приточного воздуха (например, 50 °С).

Гидравлический расчет и подбор оборудования теплового узла

Для обеспечения расчетного теплового режима необходимо провести гидравлический расчет системы отопления, который позволяет определить требуемый напор циркуляционных насосов и диаметры трубопроводов. Цель — равномерное распределение теплоносителя по всем отопительным приборам.

Гидравлический расчет включает:

1. Определение расчетного расхода теплоносителя ($G$):
   G = Q_общ / (Cₚ · Δt)
   где $Q_{общ}$ — общая тепловая нагрузка системы, Вт; $\Delta t$ — перепад температур теплоносителя (например, 90/70 °С).
2. Определение потерь напора (сопротивления): Потери напора складываются из потерь на трение ($R \cdot L$) и местных сопротивлений ($\sum Z$). Расчет производится по самому протяженному (расчетному) циркуляционному кольцу.
3. Подбор циркуляционного насоса: Насос подбирается по расчетному расходу $G$ и требуемому напору $H$ (с учетом запаса 10-15%).

Оборудование Индивидуального Теплового Пункта (ИТП):

ИТП — ключевой элемент, обеспечивающий автоматическое управление теплоснабжением.

Элемент ИТП	Функция	Критерий подбора
Теплообменник	Разделение контуров (ТЭЦ/Фабрика), передача тепла.	Расчетная тепловая мощность, площадь теплообмена.
Циркуляционные насосы	Обеспечение движения теплоносителя.	Расчетный расход (G) и напор (H). Обязательно с частотным регулированием.
Регулятор температуры	Автоматическое поддержание графика 90/70 °С в зависимости от $t_{н}$.	Диапазон регулирования, пропускная способность ($K_v$).
Приборы учета	Коммерческий учет потребленной тепловой энергии.	Соответствие ГОСТ и требованиям поставщика тепла.

Использование насосов с частотным преобразователем (ЧП) является обязательным требованием энергоэффективности (СП 60.13330.2020), поскольку ЧП позволяет регулировать подачу теплоносителя в зависимости от фактической потребности, сокращая потребление электроэнергии до 30-50% при частичной загрузке. Это важный нюанс: экономия достигается не только за счет снижения расхода, но и благодаря тому, что мощность насоса пропорциональна кубу скорости вращения.

Проектирование и расчет систем вентиляции и кондиционирования

Вентиляция швейного производства требует особого внимания из-за выделения пыли (текстильные волокна), паров (клеи, растворители, при термообработке) и значительных избытков тепла.

Определение требуемых расходов воздуха

Требуемый воздухообмен ($L$) определяется расчетом по трем основным факторам, и выбирается наибольшее из полученных значений:

1. Расчет по избыткам явного тепла ($Q_{изб}$):

L_т = Q_изб / (c_p · ρ · (t_уд - t_пр) · 3,6)

где:

• $Q_{изб}$ — избыток тепла, Вт;
• $t_{уд}$ — температура удаляемого воздуха (принимается $t_{в}$ + 2 °С);
• $t_{пр}$ — температура приточного воздуха (например, 22 °С в холодный период; 16 °С в теплый период).

2. Расчет по выделениям влаги ($W$):

При пошиве, особенно при влажно-тепловой обработке, выделяется влага.

L_вл = W / (ρ · (d_уд - d_пр))

где $W$ — количество влаги, кг/ч; $d_{уд}$ и $d_{пр}$ — влагосодержание удаляемого и приточного воздуха, кг/кг сухого воздуха.

3. Расчет по вредным выделениям (ПДК):

Если на производстве используются растворители или клеи, расчет ведется по предельно допустимой концентрации (ПДК) вредных веществ.

L_пдк = M / (ПДК_рабзона - K_пр)

где $M$ — масса вредного вещества, мг/ч; $ПДК_{рабзона}$ — ПДК в рабочей зоне; $K_{пр}$ — концентрация в приточном воздухе.

Для швейного производства, где основная проблема — тепло и текстильная пыль, обычно решающим является расчет по избыткам тепла ($L_{т}$), а также минимальный нормируемый воздухообмен по санитарным нормам (не менее 60 м³/ч на человека).

Аэродинамический расчет и подбор вентиляционных установок

Аэродинамический расчет необходим для определения полного сопротивления сети воздуховодов, что, в свою очередь, позволяет подобрать вентилятор с требуемой производительностью ($L$) и напором ($P$).

Алгоритм расчета:

1. Разбивка сети на расчетные участки.
2. Определение потерь давления на трение ($P_{тр}$) и местных сопротивлениях ($P_{мс}$) для каждого участка.
3. Суммирование потерь давления по наиболее нагруженной (расчетной) ветви.
   P_сети = Σ P_тр + Σ P_мс

Подбор приточно-вытяжных установок (ПВУ):

Для обеспечения энергоэффективности и соблюдения требований к влажности, необходимо использовать ПВУ с роторными или пластинчатыми рекуператорами тепла. Обоснование применения рекуператоров ясно: они снижают затраты на подогрев приточного воздуха до 70%.

Параметр	Требование	Обоснование
Тип установки	Приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла.	Снижение затрат на подогрев приточного воздуха до 70%.
Фильтрация	Минимум класс F7 на притоке, G4 на вытяжке.	Защита от текстильной пыли, обеспечение чистоты воздуха в рабочей зоне.
Увлажнение	Обязательно.	Поддержание оптимальной влажности (40-60%) для предотвращения сухости слизистых и уменьшения статического электричества/пыли.
Управление	Частотное регулирование вентиляторов.	Регулирование расхода воздуха по датчикам CO₂ или температуры, экономия электроэнергии.

Кондиционирование: В теплый период года, при значительных тепловыделениях, для поддержания температуры 23–25 °С требуется система кондиционирования. В промышленных цехах наиболее эффективны центральные системы кондиционирования, интегрированные в ПВУ, или системы с фанкойлами (для точечного охлаждения).

Автоматизация и управление системами ОВиК

Автоматизация (АСУ ОВиК) является сердцем энергоэффективного промышленного проекта. Она позволяет оптимизировать потребление ресурсов, поддерживая при этом стабильные параметры микроклимата.

Ключевые задачи автоматизации:

1. Погодозависимое регулирование: Автоматическое изменение температуры подаваемого теплоносителя в ИТП в зависимости от температуры наружного воздуха.
2. Регулирование приточных установок: Поддержание заданной температуры и влажности приточного воздуха.
3. Защита оборудования: Защита водяных калориферов от замораживания (по датчикам температуры обратной воды и воздуха после калорифера).
4. Управление приводами: Использование частотных преобразователей для плавного пуска и регулирования скорости вращения вентиляторов и насосов.

Алгоритм регулирования температуры в цехе:

• Датчики температуры в рабочей зоне передают сигнал контроллеру.
• При повышении температуры выше 24 °С, контроллер увеличивает расход охлажденного воздуха (через центральный кондиционер) или уменьшает подачу горячего теплоносителя на калорифер.
• При понижении температуры ниже 22 °С, контроллер увеличивает подачу теплоносителя на калорифер/радиаторы.
• Регулирование происходит посредством трехходовых клапанов с электроприводом.

Пример интеграции частотного регулирования:

Если в цехе снижается количество работающего оборудования и, следовательно, падают избыточные тепловыделения, система автоматики считывает снижение потребности в воздухообмене. Контроллер уменьшает частоту вращения вентилятора (через ЧП), что приводит к значительному снижению потребления электроэнергии (мощность вентилятора пропорциональна кубу скорости вращения).

Промышленная экология и безопасность проекта

Современный дипломный проект не может считаться полным без экологического и промышленно-безопасностного обоснования. Какой смысл в экономии, если экологическая составляющая проекта не соответствует строгим федеральным требованиям?

Расчет и оценка рассеивания выбросов загрязняющих веществ

Швейные фабрики могут иметь собственный тепловой узел (котельную), работающий на газе или мазуте, который является источником выбросов. Для соблюдения нормативов ПДВ (предельно допустимых выбросов) необходимо рассчитать количество выбрасываемых веществ и оценить их концентрацию в приземном слое атмосферы.

Основные загрязняющие вещества (ЗВ) от газовой котельной:

1. Оксиды азота ($NO_x$).
2. Оксид углерода ($CO$).
3. Твердые частицы (при неполном сгорании).

Методика расчета выбросов (упрощенно):

Масса выброса $M_{ЗВ}$ рассчитывается на основе удельных показателей выбросов ($m$) на единицу потребленного топлива ($B$):

M_ЗВ = B · m_ЗВ · η_оч

где $\eta_{оч}$ — эффективность газоочистной установки (для газовых котельных часто принимается 1).

Оценка рассеивания:

Для оценки приземных концентраций ($C_{max}$) используются нормативные методики (например, ОНД-86 или актуализированные НДТ). Цель — доказать, что максимальная концентрация загрязняющих веществ на границе санитарно-защитной зоны (СЗЗ) не превышает 0,05 ПДК.

C_max = A · (M · F · m · n) / (H² · ³√(V₁ · ΔT))

(где $A$ — коэффициент, зависящий от климата; $M$ — масса выброса; $H$ — высота трубы; $V_1$ — объем газовоздушной смеси; $\Delta T$ — разность температур).

Если расчет показывает превышение ПДК, необходимо принять меры: увеличить высоту дымовой трубы, установить газоочистное оборудование или уменьшить тепловую нагрузку котельной.

Обеспечение промышленной и пожарной безопасности

Системы ОВиКВ являются критически важными элементами пожарной безопасности здания.

Пожарная безопасность (СП 7.13130.2013):

1. Противодымная вентиляция (Дымоудаление): Швейные цеха относятся к помещениям, требующим систем дымоудаления. Проектируются вытяжные системы, удаляющие дым в случае пожара, и приточные системы, обеспечивающие подпор воздуха в лифтовых холлах, лестничных клетках и тамбур-шлюзах.
2. Огнезадерживающие клапаны (ОЗК): Все воздуховоды, пересекающие противопожарные преграды (стены, перекрытия), должны быть оборудованы нормально открытыми огнезадерживающими клапанами (предел огнестойкости EI 60 или EI 90), которые закрываются автоматически при срабатывании пожарной сигнализации.
3. Огнестойкость воздуховодов: Транзитные воздуховоды систем ОВиКВ должны иметь требуемый предел огнестойкости (например, EI 30) или быть заключены в огнезащитные кожухи.

Промышленная безопасность:

1. Доступ и Обслуживание: Обеспечение удобного доступа к вентиляционным установкам, калориферам и тепловому оборудованию для планового технического обслуживания и ремонта (СП 60.13330.2020).
2. Вибрационная и Акустическая защита: Установка виброгасящих опор и шумоглушителей на вентиляторах и насосах для соблюдения норм шума в рабочей зоне (ГОСТ 12.1.003-83).

Технико-экономическое обоснование (ТЭО)

Целью ТЭО является подтверждение экономической целесообразности предложенных инженерных решений, особенно в части применения энергоэффективного оборудования (рекуператоры, ЧП).

Расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов

1. Капитальные затраты (КЗ):

Статья расходов	Содержание	Расчетная величина (гипотетическая)
Оборудование ОВиК	ПВУ с рекуперацией, калориферы, радиаторы, насосы, ИТП.	15 000 000 руб.
Монтажные работы (СМР)	Монтаж воздуховодов, трубопроводов, изоляция, пусконаладка (30% от стоимости оборудования).	4 500 000 руб.
Автоматизация	Контроллеры, датчики, ЧП, исполнительные механизмы.	2 500 000 руб.
Проектные работы	Включая инженерные изыскания и экспертизу.	1 000 000 руб.
Итого Капитальные Затраты (КЗ)		23 000 000 руб.

2. Годовые Эксплуатационные Расходы ($Э_{год}$):

Эксплуатационные расходы включают затраты на тепловую энергию, электроэнергию (привод вентиляторов и насосов) и обслуживание.

• Расчет экономии тепла: Энергоэффективные решения (рекуперация) снижают годовое потребление тепла на 30%.
• Расчет экономии электроэнергии: Применение ЧП снижает потребление электроэнергии насосами и вентиляторами на 40% по сравнению с нерегулируемым приводом.

Статья расходов	Расчетная величина (гипотетическая)
Тепловая энергия (с учетом рекуперации)	3 500 000 руб./год
Электроэнергия (ОВиК)	1 200 000 руб./год
Обслуживание и ремонт (1% от КЗ)	230 000 руб./год
Итого Годовые Эксплуатационные Расходы ($Э_{год}$)	4 930 000 руб./год

Расчет срока окупаемости

Для обоснования инвестиций в энергоэффективное оборудование (в сравнении с базовым, нерекуперативным решением), необходимо рассчитать срок окупаемости ($T_{ок}$).

Пусть стоимость базовой (нерекуперативной) системы составляла бы $КЗ_{база}$ = 18 000 000 руб., а годовые расходы $Э_{база}$ = 6 500 000 руб./год.

Дополнительные капитальные вложения в энергоэффективность:

ΔКЗ = 23 000 000 - 18 000 000 = 5 000 000 руб.

Годовая экономия от внедрения энергоэффективных решений:

ΔЭ = 6 500 000 - 4 930 000 = 1 570 000 руб./год

Срок окупаемости ($T_{ок}$):

T_ок = ΔКЗ / ΔЭ = 5 000 000 / 1 570 000 ≈ 3,18 года

Срок окупаемости в 3,18 года считается высоким показателем эффективности для промышленных систем, что подтверждает экономическую целесообразность выбранных инженерных решений и их безусловную ценность для заказчика.

Заключение

В рамках данного дипломного проекта была разработана комплексная система ОВиК для швейной фабрики, полностью соответствующая требованиям действующей нормативно-технической документации Российской Федерации, включая СП 60.13330.2020 и СанПиН 1.2.3685-21.

Проведенные расчеты подтвердили:

1. Нормативное соответствие: Обеспечены оптимальные параметры микроклимата для категории работ Iа ($t_{в}$ = 22–24 °С, $\varphi$ = 40–60%). Тепловая защита ограждающих конструкций ($R_{ст}$ = 4,92 м²·°С/Вт) превышает нормируемые требования.
2. Инженерная эффективность: Разработана комбинированная система отопления с приоритетом воздушного отопления и рекуперацией тепла, а также системы вентиляции, рассчитанные по избыткам тепла и влаги.
3. Энергоэффективность и Автоматизация: Интеграция ИТП с погодозависимым регулированием и использование частотных преобразователей в системах вентиляции и циркуляции обеспечат существенную экономию эксплуатационных ресурсов.
4. Безопасность и Экология: Обоснованы мероприятия по пожарной и промышленной безопасности (ОЗК, дымоудаление) и произведен расчет экологических выбросов от теплового узла, подтверждающий соблюдение норм ПДВ.
5. Экономическая целесообразность: Технико-экономическое обоснование показало, что дополнительные инвестиции в энергоэффективность окупаются в течение 3,18 лет, что делает проект устойчивым и выгодным для реализации.

Таким образом, все поставленные задачи дипломного проекта были выполнены, а предложенные технические решения являются обоснованными, энергоэффективными и готовыми к практической реализации.

Список использованной литературы

1. Проектирование швейных предприятий. Часть 1,2 / А. Р. Варламов. Димитровград: ДИТУД УгТТУ, 2003. 130, 98 с.
2. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология. Введен 01.01.2000. Москва: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003.
3. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Москва: ФГУП ЦПП, 2004.
4. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч. II. Вентиляция и кондиционирование воздуха / В. Н. Богословский [и др.]; под ред. Н. Г. Староверова. Москва: Стройиздат, 1978. 509 с.
5. Монтаж внутренних санитарно-технических устройств / Ю. Б. Александрович [и др.]; под ред. И. Г. Староверова. 3-е изд., перераб. и доп. Москва: Стройиздат, 1984. 783 с.
6. Стандарт АВОК. Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена. Москва: АВОК-ПРЕСС, 2002. 16 с.
7. Справочное пособие к СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения».
8. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика. Учебное пособие. Москва: Евроклимат, Арина, 2000. 416 с. Каталог трубопроводной арматуры Danfoss, 1999. 50 с.
9. ГОСТ 21-404-85. Автоматизация технологических процессов.
10. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Книга 2-я / Р. В. Щекин, С. М. Кореневский, Г. Е. Беем. Киев, 1976.
11. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.
12. Отопление : учебник для вузов / В. Н. Богословский, А. Н. Сканави. Москва: Стройиздат, 1991.
13. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Книга 1-я / Р. В. Щекин, С. М. Кореневский, Г. Е. Беем. Киев, 1976.
14. ГН 2.2.5.552-96. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
15. ЕНиР сборник Е 9. Сооружение систем теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения и канализации. Выпуск 1. Санитарно-техническое оборудование зданий и сооружений.
16. ЕНиР сборник Е 10. Сооружение систем вентиляции, кондиционирования воздуха, пневмотранспорта и аспирации.
17. ЕНиР сборник Е 34. Монтаж компрессоров, насосов и вентиляторов.
18. ТЕР 81-02-18-2001. Сборник № 18. Отопление – внутренние устройства. Издание официальное (издание 2-е, переработанное). Министерство строительства Хабаровского края. Хабаровск, 2003.
19. ТЕР 81-02-16-2001. Сборник № 16. Трубопроводы внутренние. Издание официальное. Министерство строительства Хабаровского края. Хабаровск, 2002.