|
личине потерь энергии в этих системах и об их энергетической эффективности. Известно, что существует взаимосвязь между объемно-планировочными и конструктивными решениями и расходами тепловой энергии на отопительно-вентиляционные цели. Для жилых зданий определено функциональное влияние этажности, ширины корпуса, высоты этажа и в целом конфигурации здания, устройства цокольного этажа, чердачного перекрытия и т.п. на тепловую эффективность здания. Таким образом, норма расхода тепла на отопление должна, помимо климатических условий, характеристики ограждающих конструкций, размера и конструкции окон, пространственной ориентации здания, учитывать еще большое число других факторов. Практически рассчитать такие нормы не представляется возможным. В связи с этим обычно разрабатываются некоторые усредненные нормы, которые могут быть использованы лишь для приближенной оценки потребности в тепле для крупных регионов. Безусловно, эти нормы не могут служить для оценки эффективности энергоиспользования в системах отопления, поскольку по сути дела они характеризуют лишь подведенную энергию. 3.1.2. Разработка идеальных аналогов и оценка термодинамической эффективности системы отопления жилых зданий Нами было предложено оценивать эффективность использования энергии в таких системах по их КПД. рассчитанному на основе минимально необходимых (и теоретических, предельных) затрат энергии/эксергии. Для этой цели для процессов коммунально-бытовой сферы, как и для других энергопотребляющих процессов в любой другой сфере, необходимо разработать идеальный и идеализированный аналоги. Для их определения, в частности, на отопление жилых зданий, необходимо было разработать идеальный (идеализированный) аналог процесса отопления. При его формировании мы исходили из следующих положений: 74 |
/02. Помимо этой составляющей теплопотерь здания при расчете тепловых нагрузок отопления учитываются потери тепла за счет фильтрации воздуха через его ограждающие конструкции (окна, двери и т.д.). Затраты тепла на нагревание инфильтрационного воздуха выражаются уравнением вИ И ф=срУ1 Ш ф((в -1н ) , (3.32) где с удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг К); р плотность воздуха, кг/м2; Ут ф объем инфильтрационного воздуха, м3/с. Обычно ср составляет 1,2 кДж/(К м3). Пусть Уп объем помещения, т кратность воздухообмена в час (об/ч). Тогда объем, который необходимо нагреть за 1 с, равен Vn • т /3600. Следовательно, ,лЬ, •тО .1,2-10* И„-т Уп2 а£ИН(Ь \*В 1 Н ) ~ -'инф------^--------V» -'■„ ) -уДж/с (или Вт). (3.33) Суммарные теплопотери помещения можно записать следующим образом: У-т Qz “ богр + бинф а ({ п~1 н) + “”(*в ~ 1 н ) • (3.34) Как отмечено выше, оценить эффективность использования энергии в подсистеме потребления тепла на коммунально-бытовые нужды, в том числе на отопление и вентиляцию зданий, общепринятыми методами невозможно. Обычно для этой цели пользуются нормами расхода тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. По отклонению от этих норм судят о величине потерь энергии в этих системах и об их энергетической эффективности. Известно, что существует взаимосвязь между объемнопланировочными и конструктивными решениям и расходами тепловой энергии на отопительно-вентиляционные цели. Для жилых зданий юг. определено функциональное влияние этажности, ширины корпуса, высоты этажа и в целом конфигурации здания, устройства цокольного этажа, чердачного перекрытия и т.п. на тепловую эффективность здания. Таким образом, норма расхода тепла на отопление должна, помимо климатических условий, характеристики ограждающих конструкций, размера и конструкции окон, пространственной ориентации здания, учитывать еще большое число других факторов. Практически рассчитать такие нормы не представляется возможным. В связи с этим обычно разрабатываются некоторые усредненные нормы, которые могут быть использованы лишь для приближенной оценки потребности в тепле для крупных регионов. В табл. 3.9 и 3.10приведены для примера значения таких норм по данным [9]. Безусловно, эти нормы не могут служить для оценки эффективности энергоиспользования в системах отопления, поскольку по сути дела они характеризуют лишь подведенную энергию. Нами было предложено оценивать эффективность использования энергии в таких системах но их КПД, рассчитанному на основе минимально необходимых затрат энергии/эксергии. Для определения теоретических затрат энергии на отопление жилых зданий нами разработан его идеализированный аналог, исходя из следующих положений: 1. Целью процесса является обеспечение минимально необходимых условий для жизни и деятельности человека. 2. Эти условия определяются санитарно-гигиеническими нормами по нижней их границе. 3. Минимальные потребности в тепле не должны зависеть от технических характеристик зданий, их конструктивного и архитектурно-планировочного исполнения (материала и типа ограждающих конструкций, этажности, ориентации в пространстве и т.п.). |