3.3.6 Баланс тепла и распределение энергопотребления
К оглавлению1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Баланс тепла или энергии - полезный инструмент анализа энергопотребления.
Баланс __________тепла показывает подвод энергии в здание и ее отвод. Баланс помогает
удостовериться, что энергопотребление здания понято правильно. Подвод энергии
в здание и ее отвод должны быть равными.
Главный подвод тепла это, конечно, тепло, требуемое для отопления помещений,
кондиционирования и горячего бытового водоснабжения. На практике это означает
тепло центрального отопления, тепло из котельной и электричество для целей
отопления. Все другие виды энергии, идущие на отопление помимо тепла из
отопительной системы, могут быть названы свободным отоплением. Большая часть
электричества, подводимого к зданию, это также приходная статья, потому что
электричество, используемое на освещение и другое оборудование, также, в
конечном итоге, преобразуется в тепло. Люди, работающие или живущие в здании,
также высвобождают тепло. Весенний и осенний солнечный свет обеспечивает
мощный подвод тепла через окна. В здании с хорошо налаженной системой
управления эти свободные источники тепла покроют большую часть требуемого
тепла. Если управление теплом в здании не работает, как это считалось
нормальным в странах с социалистическими системами, тогда весьма вероятен
перетоп, особенно весной и осенью, и счета на тепло будут необоснованно высоки.
К расходной статье относятся потери тепла через окна, стены и другие части
каркаса здания, тепло потоков выброса вентиляции и утечек воздуха. Потоки воды
в сточных трубах также выносят тепло.
Уравнения и процедуры, используемые в нормальных расчетах потребностей в
отоплении и охлаждении, могут также применяться при расчете баланса тепла, см.
Приложение 1. На рынке имеется много компьютерных программ, выполняющих
эти расчеты. Уравнения, базы данных и установки по умолчанию, применяемые в
этих программах, должны быть вполне ясными, иначе использование программ
рискованно.
Главное предварительное условие для калькуляции баланса тепла состоит в том,
чтобы был зарегистрирован подвод тепла для отопления помещений,
кондиционирования и бытового горячего водоснабжения, например, измерено
количество тепла, подведенного к зданию из системы центрального отопления.
Важны также местные водомеры и счетчики электричества. Данные измерений
должны быть, по крайней мере, за годовой период. Иногда может быть полезным
рассчитать баланс тепла, например, в течение одного месяца. В этом случае,
конечно, данные должны быть за этот период.
Иногда вычисления баланса тепла весьма трудоемки, трудно найти достаточно
похожие подводы и отводы, приходится предлагать много гипотез. Расхождение
между подводами и отводами указывает, что кое-что пропущено. Обычно, главная
причина расхождений в том, что ежегодная наработка систем отличается от
информации, даваемой штатом обслуживания или от наработки, полученной
аудитором при посещении здания. Например, могут различаться наработки систем
кондиционирования, если предполагается, что они выключены на ночь, тогда как
фактически они включены, что означает увеличение потребления тепла на десятки
процентов. Хороший аудитор энергии должен быть в большей или меньшей
степени детективом, с некоторым скептицизмом относящимся к получаемой
информации.
ПОДВОДЫ К ЗДАНИЮ ОТВОДЫ ИЗ ЗДАНИЯ
СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ, 6% ПОТЕРИ ТЕПЛА СО СБРАСЫ-
ВАЕМОЙ ВОДОЙ, 7%
ВНУТРЕННИЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ, ЛЮДИ, 14%
ВНУТРЕННИЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ,
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ, 14%
ПОТЕРИ ТЕПЛА С
ВЕНТИЛЯЦИЕЙ, 66%
ПОДАЧА ТЕПЛА, 55%
- СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ ВОЗДУХА, 34%
- СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ, 11%
- ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ, 10%
ПОТЕРИ ТЕПЛА ЧЕРЕЗ
ОГРАЖДЕНИЯ (КОРОБКУ), 27%
Рис. 3.1. Пример теплового баланса здания.
На рис. 3.1 показан пример баланса тепла. На рис. 3.2 приведен пример, где
электричество и тепло, подведенное к зданию, разделены на составляющие. По
крайней мере на этом уровне, потребление энергии должно быть известно.
Наиболее сложный способ изображения потоков энергии - Sankey-диаграмма, рис.
3.3. Эта диаграмма очень иллюстративна, так как здесь показаны также потоки
энергии внутри здания. Однако это требует много работы и очень редко
действительно необходимо в аудитах энергии зданий.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ
Рис. 3.2. Пример распределения тепло- и электропотребления в здании.
19%
20%
61%
Кондиционирование
Отопление помещения
Горяче водоснабжение
23%
26%
21%
30% Освещение
Электрооборудование
ОТКВ
Прочее
23%
26%
21%
30%
30% 23%
21% 26%
Сброс воздуха
Кондиционирование
воздуха
Освещение
Кондуктив-
ность и утечки
Отопление
помещений
Сброс воды
ТЕПЛО
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ОСВЕЩЕНИЕ
ОТОПЛЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ
КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ
ВОЗДУХА СБРОС ВОЗДУХА
КОНДУКТИВНОСТЬ
И УТЕЧКИ
СБРОС ВОДЫ
ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Рис. 3.3. Пример Sankey-диаграммы потоков энергии здания.
Баланс тепла или энергии - полезный инструмент анализа энергопотребления.
Баланс __________тепла показывает подвод энергии в здание и ее отвод. Баланс помогает
удостовериться, что энергопотребление здания понято правильно. Подвод энергии
в здание и ее отвод должны быть равными.
Главный подвод тепла это, конечно, тепло, требуемое для отопления помещений,
кондиционирования и горячего бытового водоснабжения. На практике это означает
тепло центрального отопления, тепло из котельной и электричество для целей
отопления. Все другие виды энергии, идущие на отопление помимо тепла из
отопительной системы, могут быть названы свободным отоплением. Большая часть
электричества, подводимого к зданию, это также приходная статья, потому что
электричество, используемое на освещение и другое оборудование, также, в
конечном итоге, преобразуется в тепло. Люди, работающие или живущие в здании,
также высвобождают тепло. Весенний и осенний солнечный свет обеспечивает
мощный подвод тепла через окна. В здании с хорошо налаженной системой
управления эти свободные источники тепла покроют большую часть требуемого
тепла. Если управление теплом в здании не работает, как это считалось
нормальным в странах с социалистическими системами, тогда весьма вероятен
перетоп, особенно весной и осенью, и счета на тепло будут необоснованно высоки.
К расходной статье относятся потери тепла через окна, стены и другие части
каркаса здания, тепло потоков выброса вентиляции и утечек воздуха. Потоки воды
в сточных трубах также выносят тепло.
Уравнения и процедуры, используемые в нормальных расчетах потребностей в
отоплении и охлаждении, могут также применяться при расчете баланса тепла, см.
Приложение 1. На рынке имеется много компьютерных программ, выполняющих
эти расчеты. Уравнения, базы данных и установки по умолчанию, применяемые в
этих программах, должны быть вполне ясными, иначе использование программ
рискованно.
Главное предварительное условие для калькуляции баланса тепла состоит в том,
чтобы был зарегистрирован подвод тепла для отопления помещений,
кондиционирования и бытового горячего водоснабжения, например, измерено
количество тепла, подведенного к зданию из системы центрального отопления.
Важны также местные водомеры и счетчики электричества. Данные измерений
должны быть, по крайней мере, за годовой период. Иногда может быть полезным
рассчитать баланс тепла, например, в течение одного месяца. В этом случае,
конечно, данные должны быть за этот период.
Иногда вычисления баланса тепла весьма трудоемки, трудно найти достаточно
похожие подводы и отводы, приходится предлагать много гипотез. Расхождение
между подводами и отводами указывает, что кое-что пропущено. Обычно, главная
причина расхождений в том, что ежегодная наработка систем отличается от
информации, даваемой штатом обслуживания или от наработки, полученной
аудитором при посещении здания. Например, могут различаться наработки систем
кондиционирования, если предполагается, что они выключены на ночь, тогда как
фактически они включены, что означает увеличение потребления тепла на десятки
процентов. Хороший аудитор энергии должен быть в большей или меньшей
степени детективом, с некоторым скептицизмом относящимся к получаемой
информации.
ПОДВОДЫ К ЗДАНИЮ ОТВОДЫ ИЗ ЗДАНИЯ
СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ, 6% ПОТЕРИ ТЕПЛА СО СБРАСЫ-
ВАЕМОЙ ВОДОЙ, 7%
ВНУТРЕННИЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ, ЛЮДИ, 14%
ВНУТРЕННИЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ,
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ, 14%
ПОТЕРИ ТЕПЛА С
ВЕНТИЛЯЦИЕЙ, 66%
ПОДАЧА ТЕПЛА, 55%
- СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ ВОЗДУХА, 34%
- СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ, 11%
- ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ, 10%
ПОТЕРИ ТЕПЛА ЧЕРЕЗ
ОГРАЖДЕНИЯ (КОРОБКУ), 27%
Рис. 3.1. Пример теплового баланса здания.
На рис. 3.1 показан пример баланса тепла. На рис. 3.2 приведен пример, где
электричество и тепло, подведенное к зданию, разделены на составляющие. По
крайней мере на этом уровне, потребление энергии должно быть известно.
Наиболее сложный способ изображения потоков энергии - Sankey-диаграмма, рис.
3.3. Эта диаграмма очень иллюстративна, так как здесь показаны также потоки
энергии внутри здания. Однако это требует много работы и очень редко
действительно необходимо в аудитах энергии зданий.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ
Рис. 3.2. Пример распределения тепло- и электропотребления в здании.
19%
20%
61%
Кондиционирование
Отопление помещения
Горяче водоснабжение
23%
26%
21%
30% Освещение
Электрооборудование
ОТКВ
Прочее
23%
26%
21%
30%
30% 23%
21% 26%
Сброс воздуха
Кондиционирование
воздуха
Освещение
Кондуктив-
ность и утечки
Отопление
помещений
Сброс воды
ТЕПЛО
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ОСВЕЩЕНИЕ
ОТОПЛЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ
КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ
ВОЗДУХА СБРОС ВОЗДУХА
КОНДУКТИВНОСТЬ
И УТЕЧКИ
СБРОС ВОДЫ
ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Рис. 3.3. Пример Sankey-диаграммы потоков энергии здания.