ГлавнаяПолный энергетический баланс включает все виды энергии, поступающие и претерпевающие преобразования в рассматриваемом здании или сооружении. При составлении баланса учитывается:
- тепловая энергия, вносимая с потоками энергоносителей, топлива, материалов и отводимая в окружающую среду с теплопотерями зданий и оборудования, вентиляционными и газовыми выбросами, со сточными водами, с потоками продукции, оборотной воды, отходов и т.д.
- электрическая энергия, необходимая для освещения, функционирования вентиляции и отопления, выполнения технологических процессов и т.д.;
- механическая энергия, например, энергия давления сжатых газов и т.д.;
- химическая энергия топлива, сырья для проведения технологических процессов, органической части сточных вод и т.д.
Уравнение полного энергетического баланса имеет следующий вид:
где ЕЕэ вх, ЕЕэ вых, ЕЕм вх, ЕЕм вых - суммарные величины соответственно электрической и механической эксергии на входе и выходе рассматриваемого здания или сооружения, кДж;
EQх вх, EQх вых, EQвх, EQвых - суммарные величины химической энергии и теплоты на входе и выходе рассматриваемого здания или сооружения, кДж.
В выражении (2.33) высшие формы энергии, электрическая и механическая, представлены в виде потоков эксергии, а низших форм, химической и тепловой, - в виде потоков теплоты.
Приходная часть полного энергобаланса включает, поступающую в здание извне тепловую, химическую и механическую энергии, которые вносятся материальными потоками. Структура потребления отдельных видов энергоресурсов входит в приходную часть полного энергобаланса в виде частных распределительных балансов по направлениям использования энергии.
Расходная часть, кроме энергии, выходящей из здания с материальными потоками (химическая энергия и теплота основных и побочных продуктов и отходов, механическая энергия сжатых газов и жидкостей, теплота с оборотной водой, конденсатом, дымовыми газами, вентвыбросами и т.п.), включает и теплопотери в окружающую среду от зданий, оборудования, установленного на открытых площадках, воздушных холодильников и т.п.
При составлении балансов зданий и сооружений, не имеющих производств, связанных с химическими превращениями веществ и переработкой горючих материалов, химическую энергию сырья, продуктов и отходов учитывать не следует. Для зданий и сооружений, перерабатывающих горючие материалы, независимо от наличия в них химических процессов, необходимо учесть химическую энергию сырья, продуктов и отходов производства - это позволит составить полное представление о наличии горючих вторичных энергетических ресурсов, возможностях их утилизации.
Для большинства зданий и сооружений приходная часть баланса включает электроэнергию, теплоту, химическую энергию топлив, а расходная - только теплоту, в основном, низкопотенциальную.
Теплота переносится каждым материальным потоком, химическая же энергия многих потоков равна нулю. Так, химическая энергия пара, теплофикационной, горячей, оборотной воды, конденсата равна нулю. Химическая энергия компонентов воздуха и самого воздуха также нулевая. Таким образом, все наиболее распространенные энергоносители имеют нулевую химическую энергию.
Аналогично энергии эксергия также подразделяется по видам: химическая, механическая, термическая. Теплоте соответствует термическая эксергия, сумме теплоты и механической энергии -термомеханическая эксергия.
При составлении полных энергетических балансов зданий, не связанных с химическими превращениями веществ и переработкой горючих материалов, химическую энергию сырья, продуктов и отходов учитывать не следует.
Совместный анализ приходной и расходной части полного энергобаланса позволяет наметить пути полного использования энергии внутри зданий и сооружений. Для этого изучаются возможности замены первичных энергоресурсов возобновляемой энергией, полного использования её на базе современного оборудования и технологий.
В качестве примера рассмотрим энергетический баланс жилого дома, построенного в период между 1950...1978 гг. Теплотехнические характеристики зданий представлены в табл. 2.1.
