ПРИЛОЖЕНИЕ 1

НАГРУЗКИ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ В ЗДАНИЯХ

Ради внесения ясности в изложение ниже представлено краткое

описание некоторых из концепций, используемых в этом отчете.

Определения очень общие и направлены только на разъяснение

сущности концепций.

НАГРУЗКА ОТОПЛЕНИЯ

Нагрузка __________отопления здания обычно может быть рассчитана по

следующей формуле:

Ø = (Øloss. + Øv + Øi + Ødw – Øint.) / η

где

Ø нагрузка отопления кВт

Øloss. потери тепла (losses) через коробку здания кВт

Øv тепловая нагрузка вентиляции кВт

Øi тепловые потери инфильтрацией кВт

Ødw тепловая нагрузка горячего водоснабжения

(domestic water) кВт

Øint. утилизация внутренних (internal)

тепловыделений нетто кВт

η эффективность выработки тепла (к.п.д.)

Потери тепла через коробку здания

Øloss. = Σ[k · A · (ti – ta)]

где

Øloss. потери тепла через коробку здания кВт

k средний коэффициент теплопередачи

через элемент коробки здания Вт/(м2·К)

A поверхность элемента коробки м2

t1 температура внутреннего воздуха °C

ta температура окружающего воздуха или почвы °C

Тепловая нагрузка вентиляции

Øv = ρ · cp · qv · (ts – ta) – ØHR

где

Øv тепловая нагрузка вентиляции кВт

ρ плотность воздуха кг/м3

cp теплоемкость воздуха кДж/(кг·К)

qv расход воздуха в системе

(интенсивность вентиляции) м3/с

ts температура подаваемого воздуха °C

ta температура наружного воздуха °C

ØHR тепло, возвращаемое в регенераторе кВт

Тепловые потери инфильтрацией

Øv = ρ · cp · qvi · (ts – ta)

где

Øv тепловые потери инфильтрацией кВт

ρ плотность воздуха кг/м3

cp теплоемкость воздуха кДж/(кг·К)

qvi приток инфильтрационного воздуха м3/с

ts температура подаваемого воздуха °C

ta температура наружного воздуха °C

Внутреннее тепловыделение

При определении расхода тепла на отопление здания необходимо

учитывать внутренние тепловыделения в той мере, насколько они

могут использоваться в отоплении. Используемое тепло регенерации

отводимого воздуха ØHR также составляет часть внутреннего

тепловыделения. Внутренние тепловыделения состоят из тепла,

высвобожденного оборудованием, освещением, любыми электри-

ческими нагрузками и людьми. В определении внутренних тепло-

выделений нетто должен быть принят во внимание и приток тепла

через коробку здания.

Внутренние тепловыделения должна быть рассчитаны также при

оценке нагрузки охлаждения здания.

В зданиях офисов внутренние тепловыделения могут меняться,

например, в следующих пределах

- Освещение 10 … 20 Вт/м2

- Люди 3 … 12 Вт/м2

В следующей таблице представлены измеренные величины

внутренних тепловыделений в промышленном помещении.

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

ВНУТРЕННИЕ

ТЕПЛО-

ВЫДЕЛЕНИЯ,

ВТ/М2

Пекарни 80-200

Производство __________тканей, пошив одежды 70-230

Производство мебели 45

Печать, издательское дело 40-120

Изготовление стекла и стеклянных изделий

(отдел печей)

500-1000

Производство бетона и изделий из него 20-40

Производство изделий из металла, машин и

оборудования

40-100

НАГРУЗКА ОХЛАЖДЕНИЯ

Нагрузка охлаждения здания определяет количество тепла, которое

необходимо отвести из здания для обеспечения в нем нормальных

условий. Это тепло складывается из внутренних тепловыделений и

поступлений извне.

Внешние факторы:

−cолнечная радиация через оконные проемы и другие части коробки

здания

−подвод тепла через коробку конвекцией от более горячего

окружающего воздуха

−инфильтрация благодаря ветру и разнице температур

−поток вентилирующего воздуха

Внутренние источники:

−производственный процесс – обработка, сушка, выпечка и пр.

−электромоторы

−оборудование

−трубопроводы пара и горячей воды, резервуары горячей воды и пр.

−освещение

−люди

Нагрузка охлаждения вентиляционной системы

Если необходимый отвод тепла осуществляется посредством

вентиляции, нагрузка охлаждения вентиляционной системы (мощность

теплообменника-охладителя) рассчитывается по формуле:

Øc = ρ · qv · (hs – ha)

где

Øc нагрузка охлаждения кВт

ρ плотность воздуха кг/м3

qv поток воздуха вентиляционной системы м3/с

hs необходимая энтальпия подаваемого воздуха кДж/кг

ha энтальпия окружающего воздуха кДж/кг

ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ

ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ

В общем случае энергия, расходуемая на отопление здания,

рассчитывается по формуле:

Q = (Qloss. + Qv + Qi + Qdw – Qint.) / η

где

Q расход тепловой энергии на отопление кВт

Qloss. потери тепловой энергии через коробку здания кВт

Qv расход тепловой энергии на вентиляцию кВт

Qi потери тепловой энергии инфильтрацией кВт

Qdw расход тепловой энергии на горячее водоснабжение кВт

Qint. утилизация внутренних тепловыделений

нетто и солнечное излучение кВт

η эффективность выработки тепла

Потери тепловой энергии через коробку

Qloss = Σ[k · A · 24 · S] / 1000 + qs · A

где

Qloss потери тепловой энергии через коробку здания кВт

k средний коэффициент теплопередачи

через элемент коробки здания Вт/(м2·К)

A поверхность элемента коробки м2

24 коэффициент преобразования градусо-дней

в градусо-часы

S градусо-дни отопления °C⋅д

1000 коэффициент преобразования Вт⋅ч в кВт⋅ч

qs плотность теплового потока через элемент

коробки в расчете на температуру почвы кВт/м2

Расход тепловой энергии на вентиляцию

Qv = ρ · cp · qv · t · 24 · S · r · tw – QHR

где

Qv расход тепловой энергии на вентиляцию кВт

ρ плотность воздуха кг/м3

cp теплоемкость воздуха кДж/(кг·К)

qv расход воздуха в системе вентиляции м3/с

t время работы вентиляции / день ч/24 ч/д

24 коэффициент преобразования градусо-дней

в градусо-часы

S градусо-дни отопления °C⋅д

r коэффициент, учитывающий суточное время

работы вентиляции

tw время работы вентиляции за неделю д/7 д

QHR тепловая энергия, возвращаемая в регенераторе кВт

Потери тепловой энергии инфильтрацией

Qi = ρ · cp · nv · V · 24 · S / 3600

где

Qi потери тепловой энергии инфильтрацией кВт

ρ плотность воздуха кг/м3

cp теплоемкость воздуха k кДж/(кг·К)

nv инфильтрационный поток, число смен

воздуха за час 1/ч

или (м3/ч)/м3

V объем (кубатура) здания м3

24 коэффициент преобразования градусо-дней

в градусо-часы

S градусо-дни отопления °C⋅д

3600 коэффициент преобразования 1/ч в м3/с

РАСХОД ЭНЕРГИИ НА ОХЛАЖДЕНИЕ

Qc = 24 · BLC · CDD · /COP

где

24 коэффициент преобразования градусо-дней

в градусо-часы

BLC building loss coefficient, коэффициент потерь здания Вт/К

CDD cooling degree days, градусо-дни охлаждения °C⋅д

COP coefficient of performance of air conditioner, коэффициент,

характеризующий работу кондиционера

НАГРУЗКИ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ В ЗДАНИЯХ

Ради внесения ясности в изложение ниже представлено краткое

описание некоторых из концепций, используемых в этом отчете.

Определения очень общие и направлены только на разъяснение

сущности концепций.

НАГРУЗКА ОТОПЛЕНИЯ

Нагрузка __________отопления здания обычно может быть рассчитана по

следующей формуле:

Ø = (Øloss. + Øv + Øi + Ødw – Øint.) / η

где

Ø нагрузка отопления кВт

Øloss. потери тепла (losses) через коробку здания кВт

Øv тепловая нагрузка вентиляции кВт

Øi тепловые потери инфильтрацией кВт

Ødw тепловая нагрузка горячего водоснабжения

(domestic water) кВт

Øint. утилизация внутренних (internal)

тепловыделений нетто кВт

η эффективность выработки тепла (к.п.д.)

Потери тепла через коробку здания

Øloss. = Σ[k · A · (ti – ta)]

где

Øloss. потери тепла через коробку здания кВт

k средний коэффициент теплопередачи

через элемент коробки здания Вт/(м2·К)

A поверхность элемента коробки м2

t1 температура внутреннего воздуха °C

ta температура окружающего воздуха или почвы °C

Тепловая нагрузка вентиляции

Øv = ρ · cp · qv · (ts – ta) – ØHR

где

Øv тепловая нагрузка вентиляции кВт

ρ плотность воздуха кг/м3

cp теплоемкость воздуха кДж/(кг·К)

qv расход воздуха в системе

(интенсивность вентиляции) м3/с

ts температура подаваемого воздуха °C

ta температура наружного воздуха °C

ØHR тепло, возвращаемое в регенераторе кВт

Тепловые потери инфильтрацией

Øv = ρ · cp · qvi · (ts – ta)

где

Øv тепловые потери инфильтрацией кВт

ρ плотность воздуха кг/м3

cp теплоемкость воздуха кДж/(кг·К)

qvi приток инфильтрационного воздуха м3/с

ts температура подаваемого воздуха °C

ta температура наружного воздуха °C

Внутреннее тепловыделение

При определении расхода тепла на отопление здания необходимо

учитывать внутренние тепловыделения в той мере, насколько они

могут использоваться в отоплении. Используемое тепло регенерации

отводимого воздуха ØHR также составляет часть внутреннего

тепловыделения. Внутренние тепловыделения состоят из тепла,

высвобожденного оборудованием, освещением, любыми электри-

ческими нагрузками и людьми. В определении внутренних тепло-

выделений нетто должен быть принят во внимание и приток тепла

через коробку здания.

Внутренние тепловыделения должна быть рассчитаны также при

оценке нагрузки охлаждения здания.

В зданиях офисов внутренние тепловыделения могут меняться,

например, в следующих пределах

- Освещение 10 … 20 Вт/м2

- Люди 3 … 12 Вт/м2

В следующей таблице представлены измеренные величины

внутренних тепловыделений в промышленном помещении.

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

ВНУТРЕННИЕ

ТЕПЛО-

ВЫДЕЛЕНИЯ,

ВТ/М2

Пекарни 80-200

Производство __________тканей, пошив одежды 70-230

Производство мебели 45

Печать, издательское дело 40-120

Изготовление стекла и стеклянных изделий

(отдел печей)

500-1000

Производство бетона и изделий из него 20-40

Производство изделий из металла, машин и

оборудования

40-100

НАГРУЗКА ОХЛАЖДЕНИЯ

Нагрузка охлаждения здания определяет количество тепла, которое

необходимо отвести из здания для обеспечения в нем нормальных

условий. Это тепло складывается из внутренних тепловыделений и

поступлений извне.

Внешние факторы:

−cолнечная радиация через оконные проемы и другие части коробки

здания

−подвод тепла через коробку конвекцией от более горячего

окружающего воздуха

−инфильтрация благодаря ветру и разнице температур

−поток вентилирующего воздуха

Внутренние источники:

−производственный процесс – обработка, сушка, выпечка и пр.

−электромоторы

−оборудование

−трубопроводы пара и горячей воды, резервуары горячей воды и пр.

−освещение

−люди

Нагрузка охлаждения вентиляционной системы

Если необходимый отвод тепла осуществляется посредством

вентиляции, нагрузка охлаждения вентиляционной системы (мощность

теплообменника-охладителя) рассчитывается по формуле:

Øc = ρ · qv · (hs – ha)

где

Øc нагрузка охлаждения кВт

ρ плотность воздуха кг/м3

qv поток воздуха вентиляционной системы м3/с

hs необходимая энтальпия подаваемого воздуха кДж/кг

ha энтальпия окружающего воздуха кДж/кг

ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ

ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ

В общем случае энергия, расходуемая на отопление здания,

рассчитывается по формуле:

Q = (Qloss. + Qv + Qi + Qdw – Qint.) / η

где

Q расход тепловой энергии на отопление кВт

Qloss. потери тепловой энергии через коробку здания кВт

Qv расход тепловой энергии на вентиляцию кВт

Qi потери тепловой энергии инфильтрацией кВт

Qdw расход тепловой энергии на горячее водоснабжение кВт

Qint. утилизация внутренних тепловыделений

нетто и солнечное излучение кВт

η эффективность выработки тепла

Потери тепловой энергии через коробку

Qloss = Σ[k · A · 24 · S] / 1000 + qs · A

где

Qloss потери тепловой энергии через коробку здания кВт

k средний коэффициент теплопередачи

через элемент коробки здания Вт/(м2·К)

A поверхность элемента коробки м2

24 коэффициент преобразования градусо-дней

в градусо-часы

S градусо-дни отопления °C⋅д

1000 коэффициент преобразования Вт⋅ч в кВт⋅ч

qs плотность теплового потока через элемент

коробки в расчете на температуру почвы кВт/м2

Расход тепловой энергии на вентиляцию

Qv = ρ · cp · qv · t · 24 · S · r · tw – QHR

где

Qv расход тепловой энергии на вентиляцию кВт

ρ плотность воздуха кг/м3

cp теплоемкость воздуха кДж/(кг·К)

qv расход воздуха в системе вентиляции м3/с

t время работы вентиляции / день ч/24 ч/д

24 коэффициент преобразования градусо-дней

в градусо-часы

S градусо-дни отопления °C⋅д

r коэффициент, учитывающий суточное время

работы вентиляции

tw время работы вентиляции за неделю д/7 д

QHR тепловая энергия, возвращаемая в регенераторе кВт

Потери тепловой энергии инфильтрацией

Qi = ρ · cp · nv · V · 24 · S / 3600

где

Qi потери тепловой энергии инфильтрацией кВт

ρ плотность воздуха кг/м3

cp теплоемкость воздуха k кДж/(кг·К)

nv инфильтрационный поток, число смен

воздуха за час 1/ч

или (м3/ч)/м3

V объем (кубатура) здания м3

24 коэффициент преобразования градусо-дней

в градусо-часы

S градусо-дни отопления °C⋅д

3600 коэффициент преобразования 1/ч в м3/с

РАСХОД ЭНЕРГИИ НА ОХЛАЖДЕНИЕ

Qc = 24 · BLC · CDD · /COP

где

24 коэффициент преобразования градусо-дней

в градусо-часы

BLC building loss coefficient, коэффициент потерь здания Вт/К

CDD cooling degree days, градусо-дни охлаждения °C⋅д

COP coefficient of performance of air conditioner, коэффициент,

характеризующий работу кондиционера