ГлавнаяОценка эффективности использования теплоты в зданиях и их инженерных системах, независимо от их сложности, основывается на применении теплового баланса, отражающего количественную сторону тепловых процессов.
где 2ф.т. — физическая теплота материалов, поступающих в здание, обусловленное отличием их температур от температуры окружающей среды, кДж;
Qот.вен. — теплота, подводимая в здание системами отопления и вентиляции, кДж;
Qг.в — теплота горячей воды, используемая на коммунальнобытовые нужды, кДж;
Qвн.эн. — теплота внешних энергоносителей, пара различных параметров, теплофикационная вода и т.д., кДж;
йст.в. — теплота, удаляемая из здания со сточными водами, газообразными выбросами, кДж;
Qвент.выбр. — теплота, удаляемая из здания с вентвыбросами, кДж;
Qтепл.зд. — теплопотери через ограждающие конструкции здания, кДж;
Qоб.в — теплота, отводимая от оборудования с оборотной водой, в воздушных охладителях, кДж;
Qтеп.тр. — теплопотери от трубопроводов оборудования, установленных на открытых площадках, кДж.
Потребление теплоты технологическим оборудованием, установленным в здании, относится к приходным статьям баланса. В расходную часть баланса входят потоки теплоты с оборотной водой, дымовыми газами, сточными водами и т.д.
Расчет теплоты, вносимой в здание или выводимой из нее с материальным потоком, основывается на определении разности энтальпий потока при рабочих условиях и в состоянии равновесия с окружающей средой.
где h1 — удельная энтальпия потока вещества при давлении P1, МПа и температуре t1 °С, кДж/кг;
h2 — удельная энтальпия потока вещества при давлении P2, МПа и температуре t2 °С, кДж/кг;
G — массовый расход вещества, кг или м3.
По выражению (2.29) следует рассчитывать теплоту в тех случаях, когда значения удельной энтальпии вещества могут быть найдены из термодинамических таблиц или диаграмм. В частности, выражением следует пользоваться при расчете теплоты водяного пара и теплофикационной воды.
Теплота потока вещества, не меняющего фазового состояния между рабочей температурой h и температурой окружающей среды t2, определяется по выражению:
где Cp — средняя удельная теплоемкость вещества в интервале температур от t1 до t2, кДж/(кг*°С).
Теплота материального потока, изменяющего фазовое состояние между t1 и t2 (например, при t1 - жидкость, при t2 - перегретый пар), вычисляется по формуле:
где tф.п. — температура фазового перехода, °С;
r — теплота фазового перехода, кДж/кг;
Cp — средние удельные теплоемкости вещества при P = const, кДж/(кг*°С).
Энергетический баланс базируется на первом законе термодинамики и отражает только количественную сторону энергетических преврщений. Он не отдаёт полной термодинамической оценки преобразования энергии, а, следовательно, не указывает пути энерготехнологического совершенствования потребления энергии в зданиях и их инженерных системах.