видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности использования дров, нормы, цена, фото

Что это такое – удельный расход тепла на отопление? В каких величинах измеряется удельный расход тепловой энергии на отопление здания и, главное, откуда берутся его значения для расчетов? В этой статье нам предстоит познакомиться с одним из основных понятий теплотехники, а заодно изучить несколько смежных понятий. Итак, в путь.

Осторожно, товарищ! Вы входите в дебри теплотехники.

Что это такое

Определение

Определение удельного расхода тепла дается в СП 23-101-2000. Согласно документу, так называется количество тепла, нужное для поддержания в здании нормируемой температуры, отнесенное к единице площади или объема и к еще одному параметру – градусо-суткам отопительного периода.

Для чего используется этот параметр? Прежде всего – для оценки энергоэффективности здания (или, что то же самое, качества его утепления) и планирования затрат тепла.

Собственно, в СНиП 23-02-2003прямо говорится: удельный (на квадратный или кубический метр) расход тепловой энергии на отопление здания не должен превышать приведенных значений.
Чем лучше теплоизоляция, тем меньше энергии требует обогрев.

Градусо-сутки

Как минимум один из использованных терминов нуждается в разъяснении. Что это такое – градусо-сутки?

Это понятие прямо относится к количеству тепла, необходимому для поддержания комфортного климата внутри отапливаемого помещения в зимнее время. Она вычисляется по формуле GSOP=Dt*Z, где:

• GSOP – искомое значение;
• Dt – разница между нормированной внутренней температурой здания (согласно действующим СНиП она должна составлять от +18 до +22 С) и средней температурой самых холодных пяти дней зимы.
• Z – длина отопительного сезона (в сутках).

Как несложно догадаться, значение параметра определяется климатической зоной и для территории России варьируются от 2000 (Крым, Краснодарский край) до 12000 (Чукотский АО, Якутия).

Зима в Якутии.

Единицы измерения

В каких величинах измеряется интересующий нас параметр?

• В СНиП 23-02-2003 используются кДж/(м2*С*сут) и, параллельно с первой величиной, кДж/(м3*С*сут).
• Наряду с килоджоулем могут использоваться другие единицы измерения тепла – килокалории (Ккал), гигакалории (Гкал) и киловатт-часы (КВт*ч).

Как они связаны между собой?

• 1 гигакалория = 1000000 килокалорий.
• 1 гигакалория = 4184000 килоджоулей.
• 1 гигакалория = 1162,2222 киловатт-часа.

На фото – теплосчетчик. Приборы учета тепла могут использовать любые из перечисленных единиц измерения.

Нормированные параметры

Они содержатся в приложениях к СНиП 23-02-2003, таб. 8 и 9. Приведем выдержки из таблиц.

Для одноквартирных одноэтажных отдельностоящих домов

Для многоквартирных домов, общежитий и гостиниц

Обратите внимание: с увеличением количества этажей норма расхода тепла уменьшается.
Причина проста и очевидна: чем больше объект простой геометрической формы, тем больше отношение его объема к площади поверхности.
По той же причине удельные расходы на отопление загородного дома уменьшаются с увеличением отапливаемой площади.

Обогрев единицы площади большого дома обходится дешевле, чем маленького.

Вычисления

Точное значение потерь тепла произвольным зданием вычислить практически невозможно. Однако давно разработаны методики приблизительных расчетов, дающих в пределах статистики достаточно точные средние результаты. Эти схемы вычислений часто упоминается как расчеты по укрупненным показателям (измерителям).

Наряду с тепловой мощностью часто возникает необходимость рассчитать суточный, часовой, годичный расход тепловой энергии или среднюю потребляемую мощность. Как это сделать? Приведем несколько примеров.

Часовой расход тепла на отопление по укрупненным измерителям вычисляется по формуле Qот=q*a*k*(tвн-tно)*V, где:

• Qот – искомое значение к килокалориях.
• q – удельная отопительная величина дома в ккал/(м3*С*час). Она ищется в справочниках для каждого типа зданий.

Удельная отопительная характеристика привязана к размерам, возрасту и типу здания.

• а – коэффициент поправки на вентиляцию (обычно равен 1,05 – 1,1).
• k – коэффициент поправки на климатическую зону (0,8 – 2,0 для разных климатических зон).
• tвн – внутренняя температура в помещении (+18 – +22 С).
• tно – уличная температура.
• V – объем здания вместе с ограждающими конструкциями.

Чтобы вычислить приблизительный годовой расход тепла на отопление в здании с удельным расходом в 125 кДж/(м2*С*сут) и площадью 100 м2, расположенном в климатической зоне с параметром GSOP=6000, нужно всего-то умножить 125 на 100 (площадь дома) и на 6000 (градусо-сутки отопительного периода). 125*100*6000=75000000 кДж, или примерно 18 гигакалорий, или 20800 киловатт-часов.

Чтобы пересчитать годичный расход в среднюю тепловую мощность отопительного оборудования, достаточно разделить его на длину отопительного сезона в часах. Если он длится 200 дней, средняя тепловая мощность отопления в приведенном выше случае составит 20800/200/24=4,33 КВт.

Энергоносители

Как своими руками вычислить затраты энергоносителей, зная расход тепла?

Достаточно знать теплотворную способность соответствующего топлива.

Проще всего вычислить расход электроэнергии на отопление дома: он в точности равен произведенному прямым нагревом количеству тепла.

Электрокотел преобразует в тепло всю потребляемую электроэнергию.

Так, средняя мощность электрического котла отопления в последнем рассмотренном нами случае будет равна 4,33 киловатта. Если цена киловатт-часа тепла равна 3,6 рубля, то в час мы будем тратить 4,33*3,6=15,6 рубля, в день – 15*6*24=374 рубля и так далее.

Владельцам твердотопливных котлов полезно знать, что нормы расхода дров на отопление составляют около 0,4 кг/КВт*ч. Нормы расхода угля на отопление вдвое меньше – 0,2 кг/КВт*ч.

Уголь обладает достаточно высокой теплотворной способностью.

Таким образом, чтобы своими руками подсчитать среднечасовой расход дров при средней тепловой мощности отопления 4,33 КВт, достаточно умножить 4,33 на 0,4: 4,33*0,4=1,732 кг. Та же инструкция действует для других теплоносителей – достаточно лишь залезь в справочники.

Заключение

Надеемся, что наше знакомство с новым понятием, пусть даже несколько поверхностное, смогло удовлетворить любопытство читателя. Прикрепленное к этому материалу видео, как обычно.предложит дополнительную информацию. Успехов!

Энерго- и ресурсосбережение в теплоэнергетике, теплотехнике и теплотехнологии :: Теория и практикум :: Раздел 1. Энергосбережение в котельных и тепловых сетях :: Конспект лекции

1.1. Удельные расходы топлива
Удельные расходы топлива на выработку тепла

Тепловая мощность топочного устройства N связана с расходом B топлива, теплотой сгорания и КПД очевидным соотношением, МВт,

.

Расход условного B_у топлива связан с расходом В натурального топлива соотношением

.

Удельный расход условного топлива на выработку отпущенной теплоты Q₁ может быть рассчитан как

. (1.1)

При теплоте сгорания условного топлива равного 7000 ккал/кг, КПД котельной установке 90 %, с учетом потерь на транспорт тепла, при суммарном КПД котельной η=0,87 расход условного топлива на выработку 1 Гкал составит

164 кг У.Т./Гкал.

В системе СИ выражение для определения расхода условного топлива на выработку 1 ГДж теплоты будет иметь следующий вид

кг/ГДж при КПД котельной η=0,87.

Удельные расходы топлива на выработку электроэнергии

Удельный расход условного топлива на выработку отпущенной электроэнергии определяется из следующих соображений. Количество условного топлива в килограммах на выработку электроэнергии в количестве 1 МВт·часа составит при КПД получения электроэнергии в конденсационном цикле η_э=35 %

Очень сильно удельные расходы топлива на выработку электроэнергии зависят от КПД. В случае если выработка электроэнергии идет по циклу ПГУ, с КПД получения электроэнергии на уровне 60 %, то происходит резкое снижение удельного расхода топлива, например при η_э=0,6 удельный расход топлива снижается до 205 г/кВт·ч.

Рис. 1.1. Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии

При комбинированной выработке тепловой и электрической энергии ситуация с удельными затратами топлива становится совершенно запутанной. Никакой научной основы в выборе того или иного метода распределения затрат на выработку тепловой и электрической энергии нет. Вопрос в одном, куда списать все затраты, на тепло или на электроэнергию.

Рис. 1.2. Удельный расход топлива на выработку электрической энергии

Балансовый или физический метод был официальным в энергетике СССР и до 1996 года в России [1,2]. Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии рассчитывается по выражению (1) и фактически определяется затратами на выработку тепловой энергии с КПД находящимся в диапазоне от 87 до 92 %. Затраты на выработку электрической энергии зависят от типа используемого оборудования. Наименьшее значение КПД имеют ТЭЦ по производству электроэнергии в конденсационном режиме, при сравнительно низких параметрах пара КПД ТЭЦ находятся на уровне 30 %, что предопределяет высокие удельные затраты условного топлива b_э=410 кг/МВт·час. Наибольшие значения КПД достигаются при работе противодавленческих турбин, при использовании которых достигается КПД выработки электроэнергии на уровне η_э=0,855, при этом удельные затраты топлива на выработку электроэнергии снижаются до 114 г/кВт·час.

Несмотря на недостатки балансового метода (вся экономия топлива от теплофикации относится на электроэнергию, не учитывается потенциал пара, отбираемого для нужд тепловых потребителей, и т.д.), этот метод, базирующийся на первом начале термодинамики, может рассматриваться как предельный случай экономии топлива при производстве электроэнергии.

Попытки найти обобщённый критерий для различных форм энергии привела к использованию эксергии при расчете дифференцированных расходов топлива.

С помощью эксергии можно рассчитать потери в отдельных элементах ПТУ, однако применение этого метода к топке не обосновано физически и логически. Приравнивание в этом методе эксергии рабочего тела в топке теплоте сгорания топлива и одновременно электроэнергии, вырабатываемой ТЭЦ, не доказано. Кроме того, при расчете тепловых потерь с уходящими газами и вследствие необратимости теплообмена между газами и водяным паром не учитывают зависимость эксергии от свойств рабочих тел и др. Без решения вопроса об эксергии топки и отпускаемой теплоты применение этого метода является преждевременным, поэтому он не нашел широкого применения на практике. В методе эксергии вся экономия топлива от теплофикации относится к производству теплоты.

Удельные расходы топлива на производство технологического пара

Как правило, на производственных и отопительных котельных используются паровые котлы с выработкой насыщенного пара с давлением 1,4 МПа. В заводских сетях, как правило, используется пар с давлением до 8 атм. На промышленных ТЭЦ, как правило, используются котлы вырабатывающие пар с давлением 4 МПа с температурой перегретого пара 440 °С.

Удельный расход топлива на выработку пара может быть рассчитан из уравнения теплового баланса котла

Здесь: =35,8 МДж/м³ – низшая теплота сгорания природного газа; П – процент продувки котла, в данном случае принят равным 7 %; h_пв, h‘, h» – энтальпия питательной воды, продувочной воды и насыщенного либо перегретого пара при давлениях 0,8 МПа, 1,4 МПа и 4 МПа соответственно [3]. Результаты расчетов при КПД котла η=0,9 представлены на рисунке 3

Рис. 1.3. Удельный расход природного газа на выработку пара, в зависимости от параметров пара.

Удельные расходы электроэнергии при производстве теплоты

Рассчитаем необходимый расход электроэнергии для выработки 1 Гкал/час тепловой энергии. Расход природного газа с теплотой сгорания 8000 ккал/м³ (35,5 МДж/м³) при КПД котельной на выработку тепловой энергии равном η=0,87 составит

м³/Гкал.

Расход сетевой воды, при отпуске теплоты по графику 95/70, при плотности обратной сетевой воды при температуре 70 °С равной 978 кг/м³, составит

Стандартный напор сетевого насоса составляет 80 м водяного столба, что соответствует напору равному.

Тогда мощность сетевого насоса при его КПД равном η_н=0,6 составит

Для определения электрической мощности дутьевого вентилятора и дымососа необходимо определение расходов воздуха и продуктов сгорания

Расходы воздуха G_в и продуктов сгорания G_г при известном коэффициенте избытка воздуха α=1,4 могут быть рассчитаны по следующим выражениям

При теоретическом необходимом объёме воздуха V⁰=9,7 м³/м³ и теоретическом объеме продуктов сгорания равном =10,4 м³/м³ расходы воздуха и продуктов сгорания при рассчитанном расходе топлива составят соответственно:

G_в=0,153 м³/с, G_г=0,161 м³/с.

Напор, создаваемый вентилятором, составляет около 2000 Па, напор создаваемый дымососом не превышает 4000 Па. Тогда при КПД вентилятора и дымососа на уровне η=0,4 необходимая мощность привода вентилятора и дымососа для выработки 1 Гкал теплоты составит

Суммарная потребляемая электрическая мощность с учетом необходимых затрат электроэнергии на освещение и электропитание приборов автоматизации и сигнализации на уровне 15 % от мощности электроприводов составит

Затраты электроэнергии на выработку 1 Гкал/час могут быть снижены за счет уменьшения сопротивления водяного и газо-воздушного тракта, а иногда за счет отказа от использования дымососа или вентилятора.

1.2. Энергосбережение в котельных

Снижение потерь теплоты с уходящими газами

Основными потерями в котельных установках являются потери с теплотой отходящих газов [4,5]. Потери теплоты с уходящими газами (q₂) в котлах без хвостовых поверхностей, работающих с a¹ a_опт, могут достигать 25 %. Мероприятия, способствующие уменьшению потерь q₂, следующие.
1. Установка водяного питательного поверхностного экономайзера (экономайзера и воздухоподогревателя) – экономия газа 4-7 %, теплофикационного – 6-9 %, контактного – 10-15 % в зависимости от температуры уходящих газов. Запишем выражение для потерь теплоты с уходящими газами в упрощенном виде (без учета теплоты вносимой холодным воздухом)

(1.2)

и рассчитаем изменение потерь при увеличении (уменьшении) температуры уходящих газов на ∆t_ух

.

Для природного газа V^o ≈ 9,7 м³/м³; м³/м³; МДж/м³. При средней теплоемкости продуктов сгорания с_г= 1,5 кДж/м³ и коэффициенте избытка воздуха a = 1,2 отношение

.

Таким образом увеличение (уменьшение) температуры уходящих газов на 20 ºС приводит к изменению КПД на 1 %. При больших избытках воздуха влияние изменения температуры уходящих газов более существенно.
2. Работа котлоагрегата с оптимальным коэффициентом избытка воздуха a = a_опт. Увеличение коэффициента избытка воздуха в топке выше оптимального приводит к снижению температуры в топке и уменьшению температурного напора, кроме того, увеличивается расход электроэнергии на привод вентилятора и дымососа. Из выражения (1.2) следует, что при изменении коэффициента избытка воздуха на ∆a потери теплоты с уходящими газами меняются на

. (1.3)

При температуре уходящих газов в диапазоне 120-170 ºС увеличение ∆a на 0,1 приводит к увеличению q₂ на 0,5-0,7 %.
3. Увеличение плотности газоходов приводит к уменьшению присосов воздуха по тракту котла. Увеличение присосов воздуха по газовому тракту котел – дымосос на 10 % приводит к перерасходу газа на 0,5 %, повышению расхода электроэнергии на привод дымососа на 4-5 %.

Потери теплоты с химической неполнотой сгорания

Они должны быть сведены к нулю за счет правильного выбора горелок, качества изготовления и монтажа, проведения наладки работы горелок и топочных туннелей.

Потери теплоты в окружающую среду

Для снижения расхода газа из-за потерь теплоты в окружающую среду следует тщательно выполнять и поддерживать в исправном состоянии ограждения котла, изоляции оборудования, трубопроводов, задвижек, фланцев и т.д.; при этом температура на поверхности обмуровки не должна превышать 55 °С при температуре окружающего воздуха 25 °С. q₅

Работа котельной установки в режиме пониженного давления

Работа котельной установки в режиме пониженного давления характеризуется следующим:
а) уменьшение давления пара в барабане котла приводит к снижению степени сухости пара, особенно существенно при р_к £ 0,5р_н. Кроме того, увеличение влажности пара может приводить к гидравлическим ударам в сетях и паропотребляющем оборудовании, увеличению времени технологических процессов, а в некоторых процессах и к браку продукции;
б) снижение давления пара и уменьшение температуры насыщения увеличивает температурный напор и приводит к более глубокому охлаждению продуктов сгорания, что несколько повышает КПД котла.

Температура питательной воды t_в

Она оказывает существенное влияние на экономичность работы котлоагрегатов. Для котлов с р_н = 14 кгс/см² увеличение температуры воды на входе в барабан котла t_в.бна каждые 10 °С дает экономию газа на 1,7-2,2 % при условии сохранения постоянного значения КПД за счет дополнительных мероприятий. Расход природного газа на выработку пара может быть рассчитан из уравнения прямого баланса котлоагрегата

, (1.4)

где D – паропроизводительность котельной; h« и h_пв – энтальпии насыщенного пара и питательной воды.

При температуре питательной воды 105-110 ºС, КПД, равном 90 %, и энтальпии насыщенного пара при давлении 14 кгс/см², равной 2788 кДж/кг, расход природного газа на выработку одной тонны пара составит м³/т. Повышение температуры питательной воды (при условии сохранения постоянных значений давления пара, производительности и КПД) можно оценить из уравнения прямого баланса котла.

. (1.5)

Увеличение температуры питательной воды на 10 ºС приводит к уменьшению удельного расхода газа на

м³/т,

или на (1,5/70)100 % ≈ 2 %.

Но увеличение температуры питательной воды приводит к увеличению температуры уходящих газов, особенно когда экономайзер является последней по ходу газов поверхностью, что приводит к снижению КПД. Потому положительный эффект от повышения температуры питательной воды может быть достигнут только при одновременном проведении мероприятий по снижению температуры уходящих газов. Так, например увеличение температуры питательной воды и установка теплофикационного экономайзера за паровым котлом дает суммарный положительный эффект.

Возврат конденсата в котельную

В практике эксплуатации паровых систем теплоснабжения недостаточное внимание уделяется сбору и возврату конденсата в котельную, а это приводит к значительному перерасходу топлива. Перерасход газа (DВ, м³/ч) в котельной только за счет замещения физической теплоты невозвращенного от потребителя конденсата может быть рассчитан по формуле

, (1. 6)

где D – паропроизводительность котельной, т/ч; j — доля возврата конденсата, доли единицы; D(1- j) – количество конденсата, невозвращенное в котельную, в том числе и от расхода пара на собственные нужды, т/ч; h_к и h_с.в – действительная энтальпия конденсата в котельной и энтальпия сырой (исходной) воды, кДж/кг. При полном невозврате конденсата φ = 0 удельный перерасход топлива составит

, (1.7)

что составляет 10/70·100 ≈ 15 % от расхода топлива на выработку пара.

Использование тепловой энергии непрерывной продувки котлов

При избыточном давлении пара =1,6-1,3 МПа, наиболее распространенном в отопительно-производственных котельных, каждый процент продувки, если тепловая энергия ее не используется, увеличивает расход топлива примерно на

, (1.8)

что составляет 0,24/70·100 = 0,34 % от расхода топлива на выработку пара.

При максимальной допустимой расчетной продувке 10 %, установленной нормами для котлов с давлением до 1,4 МПа, и без использования тепловой энергии продувочной воды потери топлива могут превысить 3,5 % общего расхода топлива.

Для использования тепловой энергии непрерывной продувки устанавливают сепаратор и теплообменник (рис. 1.4). Экономия топлива на каждую тонну выработанного пара при использовании тепловой энергии продувочной воды с установкой сепаратора и теплообменника составит:

, (1.9)

где Р – процент продувки; — удельная энтальпия сепарированного пара, кДж/кг; — удельная энтальпия сепарированной воды, кДж/кг; — доля сепарированного пара, которая рассчитывается по выражению

, (1.10)

где h¢ — энтальпия продувочной воды. При давлении в котле 1,4 МПа и давлении в сепараторе, близком к атмосферному, доля сепарированного пара составляет ~ 0,17-0,2.

Рис. 1.4. Схема установки сепаратора и охладителя непрерывной продувки:

1 – барабан котла; 2 – сепаратор непрерывной продувки; 3 – теплообменник-охладитель сепарированной воды; 4 – деаэратор

Степень использования тепла продувочной воды может быть охарактеризована коэффициентом использования f. При установке сепаратора и теплообменника f определяется по формуле

. (1.11)

Если установлен только сепаратор, при расчете по этой формуле принимают т.е. второй член в числителе равен нулю.

2,3/70*100=3,3 %

Целевые Показатели Программы Энергосбережения

Приказ РБ № 51 Об утверждении нормативных удельных расходов тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий от 01.02.2001

В целях упорядочения теплотехнических расчетов и контроля за теплопотреблением через единые критерии, учитывающие климатические параметры (продолжительность и среднюю температуру отопительного периода) для объекта строительства, ПРИКАЗЫВАЮ:

1. Утвердить разработанные научно-исследовательским и проектно-технологическим республиканским унитарным предприятием «Институт НИПТИС» нормативные удельные расходы тепловой энергии на отопление и вентиляцию проектируемых жилых и общественных зданий за отопительный период (для расчетной единицы площади / объема и одних градусо-суток) согласно приложению.

2. Главному управлению строительной науки и нормативов (Соколовский Л.В.) в установленном порядке внести необходимые изменения в действующие нормативно-технические документы в части нормативных удельных расходов тепловой энергии на отопление и вентиляцию проектируемых жилых и общественных зданий за отопительный период.

3. Главному управлению государственной вневедомственной экспертизы (Тюшко Н.Д.) при экспертизе проектной документации по объектам, начатым проектированием после опубликования в Информационном бюллетене Минстройархитектуры данного приказа, осуществлять проверку соответствия проектных значений нормативным удельным расходам тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий за отопительный период.

4. Признать утратившим силу приказ Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь от 22 декабря 1997 года N 549.

Министр Г.Ф.КУРОЧКИН

СОГЛАСОВАНО                     СОГЛАСОВАНО
Заместитель председателя        Заместитель Министра
Государственного комитета       жилищно-коммунального
по энергосбережению и           хозяйства
энергетическому надзору         Республики Беларусь
Республики Беларусь             В.А.Новак
А.А.Саванович                   24.01.2001
24.01.2001

СОГЛАСОВАНО
Вице-президент
Белорусского государственного
энергетического концерна
М.В.Шаповалов
24.01.2001

Приложение
к приказу Министерства
архитектуры и строительства
Республики Беларусь
01.02.2001 N 51

НОРМАТИВНЫЕ УДЕЛЬНЫЕ РАСХОДЫ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЮ ПРОЕКТИРУЕМЫХ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ ЗА ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД

----------------------------+------------------------------------------
¦    Наименование объектов  ¦          Нормативный удельный расход         ¦
¦        нормирования       ¦           тепловой энергии, не более         ¦
¦                           +----------------------+-----------------------+
¦                           ¦кДж/(кв.м·град.C·сут) ¦кДж/(куб.м·град.C·сут) ¦
¦                           ¦----------------------¦-----------------------¦
¦                           ¦Вт·ч/(кв.м·град.C·сут)¦Вт·ч/(куб.м·град.C·сут)¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦1. Жилые дома (9 этажей    ¦                      ¦                       ¦
¦и более) с наружными       ¦                      ¦                       ¦
¦стенами из:                ¦                      ¦                       ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦многослойных панелей       ¦      77,8 / 21,7     ¦       27,8 / 7,8      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦монолитного бетона         ¦      79,4 / 22,2     ¦       28,3 / 7,9      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦штучных материалов         ¦      82,0 / 22,9     ¦       29,2 / 8,2      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦2. Жилые дома (6 - 8       ¦                      ¦                       ¦
¦этажей) с наружными        ¦                      ¦                       ¦
¦стенами из:                ¦                      ¦                       ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦многослойных панелей       ¦      82,2 / 23,0     ¦       29,4 / 8,2      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦штучных материалов         ¦      87,1 / 24,4     ¦       31,1 / 8,7      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦3. Жилые дома (4 - 5       ¦                      ¦                       ¦
¦этажей) с наружными        ¦                      ¦                       ¦
¦стенами из:                ¦                      ¦                       ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦многослойных панелей       ¦      80,1 / 22,5     ¦       28,6 / 8,0      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦штучных материалов         ¦      86,1 / 24,0     ¦       30,8 / 8,6      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦4. Жилые дома (2 - 3       ¦     105,8 / 29,6     ¦       37,8 / 10,6     ¦
¦этажа) с наружными стенами ¦                      ¦                       ¦
¦из штучных материалов      ¦                      ¦                       ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦5. Коттеджи, жилые дома    ¦     126,3 / 35,4     ¦       45,1 / 12,6     ¦
¦усадебного типа, в том     ¦                      ¦                       ¦
¦числе с мансардами         ¦                      ¦                       ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦6. Детские сады с наружными¦                      ¦                       ¦
¦стенами из:                ¦                      ¦                       ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦многослойных панелей       ¦           -          ¦       33,5 / 9,4      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦штучных материалов         ¦           -          ¦       34,5 / 9,7      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦7. Детские сады с бассейном¦                      ¦                       ¦
¦с наружными стенами из:    ¦                      ¦                       ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦многослойных панелей       ¦           -          ¦       38,5 / 10,8     ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦штучных материалов         ¦           -          ¦       40,7 / 11,4     ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦8. Школы с наружными       ¦                      ¦                       ¦
¦стенами из:                ¦                      ¦                       ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦многослойных панелей       ¦           -          ¦       32,9 / 9,2      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦штучных материалов         ¦           -          ¦       33,5 / 9,4      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦9. Поликлиники с наружными ¦                      ¦                       ¦
¦стенами из:                ¦                      ¦                       ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦многослойных панелей       ¦           -          ¦       33,3 / 9,3      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦штучных материалов         ¦           -          ¦       34,6 / 9,7      ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦10. Поликлиники с бассейном¦                      ¦                       ¦
¦или гимнастическим залом с ¦                      ¦                       ¦
¦наружными стенами из:      ¦                      ¦                       ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦многослойных панелей       ¦           -          ¦       45,7 / 12,9     ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦штучных материалов         ¦           -          ¦       47,1 / 13,2     ¦
+---------------------------+----------------------+-----------------------+
¦     Примечание. Значения нормативных удельных расходов определены при    ¦
¦коэффициенте остекленности: для позиций 1 - 4 равном 0,18; для позиции 5  ¦
¦равном 0,15                                                               ¦
¦---------------------------------------------------------------------------

Удельный расход тепловой энергии на отопление здания — Мегаобучалка

5.12 Удельный (на 1 м отапливаемой площади пола квартир или полезной площади помещений [или на 1 м отапливаемого объема]) расход тепловой энергии на отопление здания , кДж/(м ·°С·сут) или [кДж/(м ·°С·сут)], определяемый по приложению Г, должен быть меньше или равен нормируемому значению , кДж/(м ·°С·сут) или [кДж/(м ·°С·сут)], и определяется путем выбора теплозащитных свойств ограждающих конструкций здания, объемно-планировочных решений, ориентации здания и типа, эффективности и метода регулирования используемой системы отопления до удовлетворения условия

, (6)

где — нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление здания, кДж/(м ·°С·сут) или [кДж/(м ·°С·сут)], определяемый для различных типов жилых и общественных зданий:

а) при подключении их к системам централизованного теплоснабжения по таблице 8 или 9;

б) при устройстве в здании поквартирных и автономных (крышных, встроенных или пристроенных котельных) систем теплоснабжения или стационарного электроотопления — величиной, принимаемой по таблице 8 или 9, умноженной на коэффициент , рассчитываемый по формуле

, (7)

где , — расчетные коэффициенты энергетической эффективности поквартирных и автономных систем теплоснабжения или стационарного электроотопления и централизованной системы теплоснабжения соответственно, принимаемые по проектным данным осредненными за отопительный период. Расчет этих коэффициентов приведен в своде правил.

Таблица 8 — Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление жилых домов одноквартирных отдельно стоящих и блокированных, кДж/(м ·°С·сут)

Таблица 9 — Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление зданий , кДж/(м ·°С·сут) или [кДж/(м ·°С·сут)]

5.13 При расчете здания по показателю удельного расхода тепловой энергии в качестве начальных значений теплозащитных свойств ограждающих конструкций следует задавать нормируемые значения сопротивления теплопередаче , м ·°С/Вт, отдельных элементов наружных ограждений согласно таблице 4. Затем проверяют соответствие величины удельного расхода тепловой энергии на отопление, рассчитываемой по методике приложения Г, нормируемому значению . Если в результате расчета удельный расход тепловой энергии на отопление здания окажется меньше нормируемого значения, то допускается уменьшение сопротивления теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания (светопрозрачных согласно примечанию 4 к таблице 4) по сравнению с нормируемым по таблице 4, но не ниже минимальных величин , определяемых по формуле (8) для стен групп зданий, указанных в поз.1 и 2 таблицы 4, и по формуле (9) — для остальных ограждающих конструкций:

; (8)

. (9)

5.14 Расчетный показатель компактности жилых зданий , как правило, не должен превышать следующих нормируемых значений:

0,25 — для 16-этажных зданий и выше;

0,29 — для зданий от 10 до 15 этажей включительно;

0,32 — для зданий от 6 до 9 этажей включительно;

0,36 — для 5-этажных зданий;

0,43 — для 4-этажных зданий;

0,54 — для 3-этажных зданий;

0,61; 0,54; 0,46 — для двух-, трех- и четырехэтажных блокированных и секционных домов соответственно;

0,9 — для двух- и одноэтажных домов с мансардой;

1,1 — для одноэтажных домов.

5.15 Расчетный показатель компактности здания следует определять по формуле

, (10)

где — общая площадь внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций, включая покрытие (перекрытие) верхнего этажа и перекрытие пола нижнего отапливаемого помещения, м ;

— отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений здания, м .

6 ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ

6.1 Повышение энергетической эффективности существующих зданий следует осуществлять при реконструкции, модернизации и капитальном ремонте этих зданий. При частичной реконструкции здания (в том числе при изменении габаритов здания за счет пристраиваемых и надстраиваемых объемов) допускается требования настоящих норм распространять на изменяемую часть здания.

6.2 При замене светопрозрачных конструкций на более энергоэффективные следует предусматривать дополнительные мероприятия с целью обеспечения требуемой воздухопроницаемости этих конструкций согласно разделу 8.

7 ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

В теплый период года

7.1 В районах со среднемесячной температурой июля 21 °С и выше расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций (наружных стен и перекрытий/покрытий) , °С, зданий жилых, больничных учреждений (больниц, клиник, стационаров и госпиталей), диспансеров, амбулаторно-поликлинических учреждений, родильных домов, домов ребенка, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, детских садов, яслей, яслей-садов (комбинатов) и детских домов, а также производственных зданий, в которых необходимо соблюдать оптимальные параметры температуры и относительной влажности воздуха в рабочей зоне в теплый период года или по условиям технологии поддерживать постоянными температуру или температуру и относительную влажность воздуха, не должна быть более нормируемой амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции , °С, определяемой по формуле

, (11)

где — средняя месячная температура наружного воздуха за июль, °С, принимаемая по таблице 3* СНиП 23-01.

Расчетную амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции следует определять по своду правил.

7.2 Для окон и фонарей районов и зданий, указанных в 7.1, следует предусматривать солнцезащитные устройства. Коэффициент теплопропускания солнцезащитного устройства должен быть не более нормируемой величины , установленной таблицей 10. Коэффициенты теплопропускания солнцезащитных устройств следует определять по своду правил.

Таблица 10 — Нормируемые значения коэффициента теплопропускания солнцезащитного устройства

Удельная теплоемкость — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Удельная теплоемкость ( с ) — это особый тип теплоемкости. Удельная теплоемкость — это термодинамическое свойство, которое определяет количество тепла, необходимое для того, чтобы одна единица массы вещества поднялась на один градус температуры. ^[1] Для веществ наблюдаются различные диапазоны значений удельной теплоемкости в зависимости от степени, в которой они поглощают тепло. Термин теплоемкость может вводить в заблуждение, поскольку тепло q — это термин, относящийся к добавлению или отведению энергии через барьер для вещества или системы в результате повышения или понижения температуры соответственно.Температурные изменения — это на самом деле изменения энергии. Следовательно, удельная теплоемкость и другие формы теплоемкости являются более точными показателями способности вещества поглощать энергию при повышении температуры вещества.

Единицы очень важны для выражения любого термодинамического свойства; то же самое верно и для теплоемкости. Энергия в виде тепла выражается в джоулях (Дж) или килоджоулях (кДж), которые являются наиболее распространенными единицами, связанными с энергией. Одна единица массы измеряется в граммах или килограммах с учетом удельной теплоемкости.Один грамм — это стандартная форма, используемая в таблицах значений удельной теплоемкости, но иногда встречаются ссылки с использованием одного килограмма. Один градус температуры измеряется по шкале Цельсия или Кельвина, но обычно по Цельсию. Наиболее часто встречающимися единицами измерения удельной теплоемкости являются Дж / (г • ° C).

Факторы, определяющие удельную теплоемкость [изменить | изменить источник]

Температура и давление [изменить | изменить источник]

Два фактора, которые изменяют удельную теплоемкость материала, — это давление и температура.Удельная теплоемкость определяется при стандартном постоянном давлении (обычно атмосферном) для материалов и обычно указывается при 25 ° C (298,15 K). Используется стандартная температура, поскольку удельная теплоемкость зависит от температуры и может изменяться при различных значениях температуры. ^[2] Удельная теплоемкость называется интенсивным свойством (en: Интенсивные и экстенсивные свойства интенсивным свойством). Пока температура и давление находятся на стандартных эталонных значениях и не происходит фазового перехода, значение для любого материала остается неизменным независимо от массы присутствующего материала. ^[1]

Энергетические степени свободы [изменить | изменить источник]

Значительный фактор в величине теплоемкости материала лежит на молекулярном уровне в энергетической области: степени свободы (физика и химия), степени свободы, доступные для материала в фазе (твердое тело, жидкость или газ), в которой нашлось. Энергетические степени свободы бывают четырех типов: поступательные, вращательные, вибрационные и электронные. Для достижения каждой степени свободы требуется минимальное количество энергии.Следовательно, количество энергии, которое может храниться в веществе, зависит от типа и количества энергетических степеней свободы, которые вносят вклад в вещество при данной температуре. ^[2] Жидкости обычно имеют больше низкоэнергетических режимов и больше энергетических степеней свободы, чем твердые тела и большинство газов. Этот более широкий диапазон возможностей в пределах степеней свободы обычно создает большие удельные теплоемкости для жидких веществ, чем для твердых веществ или газов. Эту тенденцию можно увидеть в en: Теплоемкость # Таблица удельных теплоемкостей Таблица удельных теплоемкостей и сравнение жидкой воды с твердой водой (лед), медью, оловом, кислородом и графитом.

Удельная теплоемкость используется для расчета количества тепла, поглощенного при добавлении энергии к материалу или веществу за счет повышения температуры в определенном диапазоне. Расчет количества тепла или энергии, добавляемой к материалу, является относительно простым процессом, если записаны начальная и конечная температуры материала, указана масса материала и известна удельная теплоемкость. Удельная теплоемкость, масса материала и шкала температуры должны быть в одних и тех же единицах, чтобы точно выполнить расчет тепла.

Уравнение для расчета тепла ( q ) выглядит следующим образом:

Q = с × м × Δ T

В уравнении с — удельная теплоемкость в (Дж / г • ° C). м — масса вещества в граммах. Δ T относится к изменению температуры (° C), наблюдаемому в веществе. Согласно принятому соглашению начальная температура материала вычитается из конечной температуры после нагрева, так что Δ T составляет T _Final -T _Initial в уравнении.Подстановка всех значений в уравнение и умножение на них отменяет единицы массы и температуры, оставляя соответствующие единицы джоулей для тепла. Подобные вычисления можно использовать в en: Калориметрия калориметрия

1. ↑ ^{1,0 1,1} Ebbing, Darrell D .; Гаммон, Стивен Д. Общая химия. Бельмонт: Брукс / Коул, 2013. Печать. п. 242.
2. ↑ ^{2,0 2,1} Engel, Thomas .; Рид, Филипп. Физическая химия. Бостон: Пирсон, 2013.Распечатать. С. 25-27.

Что такое удельная теплоемкость? (с рисунками)

Удельная теплоемкость — это измерение, используемое в термодинамике и калориметрии, которое устанавливает количество тепловой энергии, необходимой для повышения температуры данной массы определенного вещества на определенное количество. Хотя иногда используются разные шкалы измерения, этот термин обычно конкретно относится к количеству, необходимому для поднятия 1 грамма какого-либо вещества на 1,8 ° F (1 ° Цельсия). Отсюда следует, что если к веществу добавить вдвое больше энергии, его температура должна увеличиться вдвое.Удельная теплоемкость обычно выражается в джоулях, единицах измерения, обычно используемых в химии и физике для описания энергии. Это важный фактор в науке, технике и понимании климата Земли.

Зная удельную теплоемкость вещества, предприятия могут рассчитать, сколько энергии им потребуется при эксплуатации доменной печи или крекинговой башни.

Тепло и температура

Тепловая энергия и температура — это два разных понятия, и важно понимать разницу. Первый — это величина в термодинамике, которая описывает количество изменений, которые система может вызвать в окружающей среде.Передача этой энергии объекту заставляет его молекулы двигаться быстрее; это увеличение кинетической энергии измеряется или ощущается как повышение температуры.

Удельная теплоемкость — это количество энергии, необходимое для повышения температуры данной массы определенного вещества.

Удельная теплоемкость и теплоемкость

Эти два свойства часто путают. Первый — это количество джоулей, необходимое для повышения температуры данной массы вещества на некоторую единицу. Всегда указывается «на единицу массы», например 0.45 Дж / г ° C, что представляет собой удельную теплоемкость железа, или количество джоулей тепловой энергии для повышения температуры одного грамма железа на один градус Цельсия. Следовательно, это значение не зависит от количества железа.

Теплоемкость — иногда называемая «тепловой массой» — это количество джоулей, необходимое для повышения температуры определенной массы материала на 1.8 ° F (1 ° Цельсия) — это просто удельная теплоемкость материала, умноженная на его массу. Он измеряется в джоулях на ° C. Теплоемкость железного предмета весом 100 г составит 0,45 х 100, что дает 45 Дж / ° C. Это свойство можно рассматривать как способность объекта накапливать тепло.

Удельная теплоемкость вещества более или менее верна в широком диапазоне температур, то есть энергия, необходимая для повышения уровня данного вещества на один градус, лишь незначительно отличается от своего начального значения.Однако это не применяется, когда вещество претерпевает изменение состояния. Например, если к некоторому количеству воды постоянно прикладывать тепло, это приведет к повышению температуры в соответствии с удельной теплоемкостью воды. Однако при достижении точки кипения дальнейшего повышения температуры не будет; вместо этого энергия пойдет на производство водяного пара. То же самое относится к твердым веществам при достижении точки плавления.

Устаревший показатель энергии — калория — основан на удельной теплоте воды.Одна калория — это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного грамма воды на 1,8 ° F (1 ° C) при нормальном давлении воздуха. Это эквивалентно 4,184 джоуля. Для удельной теплоемкости воды могут быть даны несколько иные значения, поскольку она немного меняется в зависимости от температуры и давления.

Эффекты

Различные вещества могут иметь очень разную теплоемкость.Например, у металлов, как правило, очень низкие значения. Это означает, что они быстро нагреваются и быстро остывают; они также имеют тенденцию значительно расширяться при нагревании. Это имеет значение для проектирования и проектирования: часто необходимо делать поправку на расширение металлических частей в конструкциях и оборудовании.

Вода, напротив, имеет очень высокую удельную теплоемкость — в девять раз больше, чем у железа, и в 32 раза больше, чем у золота.Из-за молекулярной структуры воды требуется много энергии для повышения ее температуры даже на небольшое количество. Это также означает, что теплая вода долго остывает.

Это свойство необходимо для жизни на Земле, поскольку вода оказывает значительное стабилизирующее влияние на глобальный климат.Зимой океаны медленно остывают и выделяют в окружающую среду значительное количество тепла, что помогает поддерживать достаточно стабильную глобальную температуру. И наоборот, летом требуется много тепла, чтобы значительно повысить температуру океана. Это оказывает сдерживающее влияние на климат. Внутренние континентальные районы, удаленные от океана, испытывают гораздо более высокие температуры, чем прибрежные районы.

Его молекулярная структура придает воде очень высокую удельную теплоемкость.

Энергопотребление в домашних хозяйствах — SSB

Около 44 процентов всех частных домов имели тепловой насос в 2012 году, что на 11 процентных пунктов больше, чем в 2009 году.

Значительные различия по регионам и между типами домов

Существуют большие региональные различия при использовании энергии, а также при распределении тепловых насосов. В то время как только 5% домохозяйств в Осло имели тепловой насос, соответствующий показатель для Hedmark / Oppland составляет 40%.Это отражает различный состав жилищного фонда. В то время как в Осло преобладают небольшие квартиры, в Хедмарке, а также во многих других регионах страны гораздо большая доля больших особняков.

Частные дома являются наиболее энергоемким типом домов со средним потреблением энергии более чем в два раза по сравнению с многоквартирными домами. Это связано с большей жилой площадью, большим количеством наружных стен и, зачастую, с большим количеством домочадцев, чем в квартире.Таким образом, использовать тепловой насос в частном доме выгоднее, чем в многоквартирном доме. Хедмарк и Оппланд также являются регионом с самым высоким средним потреблением энергии в Норвегии, что связано с высокой долей отдельно стоящих домов и тем, что это холодный регион. В то время как в 2012 году домашние хозяйства в Осло потребляли в среднем около 12 600 кВтч, потребление энергии было более чем в два раза выше, чем в Хедмарке / Оппланде — 26 400 кВтч.

Некоторое энергосбережение с помощью тепловых насосов

Дома с тепловым насосом потребляют немного меньше энергии, чем аналогичные дома без теплового насоса.Для домохозяйств с жилой площадью более 150 м ² потребление энергии в среднем на 3 900 кВтч ниже для домохозяйств с тепловым насосом. Для вилл площадью от 100 до 150 м ² разница составляет около 1 900 кВтч. Нет большой разницы в потреблении электроэнергии, но домохозяйства с тепловым насосом используют гораздо меньше древесины и масла.

Поскольку тепловые насосы «воздух-воздух» приводятся в действие электричеством, потребление энергии не обязательно снижается, если только домохозяйство не использовало электроэнергию до покупки теплового насоса.Кроме того, многие используют тепловой насос для охлаждения летом, что может увеличить потребление электроэнергии.

Тенденция к снижению энергопотребления

Среднее потребление энергии на домохозяйство в 2012 году составило 20 230 кВтч. Из них электричество составило около 16 000 кВтч. Второй по важности источник энергии — дрова, которые составляют около 3 200 кВтч на домохозяйство. Использование масла резко сократилось и составило около 700 кВтч в 2012 году. Это половина от уровня потребления масла в 2006 году.Общее среднее потребление энергии в 2012 году было несколько ниже, чем в последнем соответствующем исследовании в 2009 году, несмотря на то, что в 2009 году было несколько теплее, чем в 2012 году. В 2012 году температура была на 0,4 процента выше нормальной температуры за период 1961 года. -1990, тогда как в 2009 году он был на один градус выше обычного климата. Потребление энергии в расчете на одно домохозяйство имеет тенденцию к снижению с 1990-х годов как в целом на одно домохозяйство, так и на квадратный метр жилой площади.

Больше энергоэффективных зданий

Одна из причин сокращения энергопотребления в последние годы заключается в более мягком климате.Однако в 2010 году впервые за много лет было холоднее, чем обычно, а затем потребление энергии домохозяйствами достигло пика. В остальные годы было теплее, чем обычно. Кроме того, цены на электроэнергию в Норвегии достигли среднеевропейского уровня, составляя 0,8–1 норвежские кроны за кВтч электроэнергии, тогда как в Норвегии ранее были одни из самых низких тарифов на электроэнергию в Европе.

Согласно опросу, 36 процентов домохозяйств заявили, что они приняли меры по снижению потребления энергии, из них около 80 процентов заявили, что важной причиной их усилий было снижение затрат на энергию.Около 40 процентов заявили, что они добавили больше теплоизоляции в свое жилище, а 61 процент сказали, что они перешли на окна, которые лучше изолируют. Кроме того, в новых жилищах повышаются требования к изоляции, что способствует снижению удельного энергопотребления. В то время как удельное потребление энергии составляет примерно 200 кВтч / м ² в домах, построенных до 1954 года, оно упало до 172 кВтч / м2 для жилищ, построенных после 1997 года. Небольшая часть (1,6 процента) также указала, что они имеют низкое энергопотребление или пассивные дома.Можно также предположить, что увеличение количества тепловых насосов оказало некоторое влияние на выравнивание использования энергии в домашних хозяйствах.

Электрическое отопление важно

Норвегия остается одной из немногих стран, где электричество является основным источником тепла. Основным источником тепла для примерно 73 процентов домашних хозяйств является электричество, либо с помощью электрических обогревателей (48 процентов), электрического подогрева пола (7 процентов), тепловых насосов воздух-воздух (21 процент) или центрального отопления. с электричеством.Двенадцать процентов заявили, что дрова являются их основным источником отопления. Дрова используют в первую очередь фермерские дома. Около половины фермеров заявили, что они используют дрова в качестве основного источника тепла, а их среднее потребление древесины составляет около 11-12 000 кВтч в год.

термодинамика | Законы, определения и уравнения

Термодинамика , наука о взаимосвязи между теплом, работой, температурой и энергией. В широком смысле термодинамика занимается передачей энергии из одного места в другое и из одной формы в другую.Ключевое понятие заключается в том, что тепло — это форма энергии, соответствующая определенному количеству механической работы.

Популярные вопросы

Что такое термодинамика?

Термодинамика — это исследование отношений между теплотой, работой, температурой и энергией. Законы термодинамики описывают, как изменяется энергия в системе и может ли система выполнять полезную работу со своим окружением.

Является ли термодинамика физикой?

Да, термодинамика — это раздел физики, изучающий изменение энергии в системе.Ключевой вывод термодинамики состоит в том, что тепло — это форма энергии, которая соответствует механической работе (то есть приложению силы к объекту на расстоянии).

Тепло не было формально признано формой энергии примерно до 1798 года, когда граф Рамфорд (сэр Бенджамин Томпсон), британский военный инженер, заметил, что при сверлении стволов пушек может выделяться безграничное количество тепла и что количество тепла Количество выделяемого тепла пропорционально работе, выполняемой при токарной обработке тупого расточного инструмента.Наблюдение Рамфорда о пропорциональности выделяемого тепла и проделанной работы лежит в основе термодинамики. Еще одним пионером был французский военный инженер Сади Карно, который ввел концепцию цикла тепловой машины и принцип обратимости в 1824 году. Работа Карно касалась ограничений на максимальный объем работы, которую можно получить от паровой машины, работающей с высокотемпературная теплопередача как движущая сила. Позже в том же столетии эти идеи были развиты Рудольфом Клаузиусом, немецким математиком и физиком, в первый и второй законы термодинамики соответственно.

Наиболее важные законы термодинамики:

• Нулевой закон термодинамики. Когда две системы находятся в тепловом равновесии с третьей системой, первые две системы находятся в тепловом равновесии друг с другом. Это свойство делает целесообразным использование термометров в качестве «третьей системы» и определения шкалы температур.
• Первый закон термодинамики или закон сохранения энергии. Изменение внутренней энергии системы равно разнице между теплом, добавленным к системе из окружающей среды, и работой, выполняемой системой над своим окружением.
• Второй закон термодинамики. Тепло не перетекает самопроизвольно из более холодной области в более горячую, или, что то же самое, тепло при данной температуре не может быть полностью преобразовано в работу. Следовательно, энтропия замкнутой системы или тепловая энергия на единицу температуры со временем увеличивается до некоторого максимального значения. Таким образом, все закрытые системы стремятся к состоянию равновесия, в котором энтропия максимальна, а энергия недоступна для выполнения полезной работы.
• Третий закон термодинамики. Энтропия идеального кристалла элемента в его наиболее стабильной форме стремится к нулю, когда температура приближается к абсолютному нулю. Это позволяет установить абсолютную шкалу энтропии, которая со статистической точки зрения определяет степень случайности или беспорядка в системе.

Хотя термодинамика быстро развивалась в 19 веке в ответ на потребность в оптимизации производительности паровых двигателей, широкая общность законов термодинамики делает их применимыми ко всем физическим и биологическим системам.В частности, законы термодинамики дают полное описание всех изменений энергетического состояния любой системы и ее способности выполнять полезную работу со своим окружением.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.
Подпишитесь сегодня

Эта статья посвящена классической термодинамике, которая не включает рассмотрение отдельных атомов или молекул. Такие проблемы находятся в центре внимания раздела термодинамики, известного как статистическая термодинамика или статистическая механика, которая выражает макроскопические термодинамические свойства в терминах поведения отдельных частиц и их взаимодействий.Его корни уходят во второй половине XIX века, когда атомные и молекулярные теории материи стали общепринятыми.

Основные концепции

Термодинамические состояния

Применение принципов термодинамики начинается с определения системы, которая в некотором смысле отличается от своего окружения. Например, система может представлять собой образец газа внутри цилиндра с подвижным поршнем, целую паровую машину, марафонца, планету Земля, нейтронную звезду, черную дыру или даже всю Вселенную.В общем, системы могут свободно обмениваться теплом, работой и другими видами энергии со своим окружением.

Состояние системы в любой момент времени называется ее термодинамическим состоянием. Для газа в баллоне с подвижным поршнем состояние системы определяется по температуре, давлению и объему газа. Эти свойства являются характеристическими параметрами, которые имеют определенные значения в каждом состоянии и не зависят от способа, которым система пришла в это состояние. Другими словами, любое изменение значения свойства зависит только от начального и конечного состояний системы, а не от пути, пройденного системой от одного состояния к другому.Такие свойства называются функциями состояния. Напротив, работа, совершаемая при движении поршня и расширении газа, и тепло, которое газ поглощает из окружающей среды, зависят от того, каким образом происходит расширение.

Поведение сложной термодинамической системы, такой как атмосфера Земли, можно понять, сначала применив принципы состояний и свойств к ее составным частям — в данном случае к воде, водяному пару и различным газам, составляющим атмосферу. Выделяя образцы материала, состояниями и свойствами которых можно управлять и управлять ими, можно изучать свойства и их взаимосвязи по мере того, как система изменяется от состояния к состоянию.

Исследование энергопотребления в жилищном секторе (RECS)

Адекватность теплоизоляции: Восприятие респондентом приемлемости теплоизоляции жилой единицы.

Кондиционер: Центральная (весь дом), оконная / настенная или переносная система для управления влажностью, вентиляцией и температурой в здании, обычно для поддержания прохладной атмосферы в теплых условиях. Почти все кондиционеры работают на электричестве, хотя RECS охватывает некоторые устройства, использующие природный газ.В смету потребления и стоимости не включены подключенные вентиляторы или нагнетатели, а также системы испарительного охлаждения (охладители для болот).

Квартира : Автономное жилье, занимающее только часть многоквартирного жилого дома, состоящего из двух или более единиц жилья. Квартиры могут принадлежать собственнику / жильцу или сдаваться арендаторам. В эту категорию входят квартиры в кондоминиумах (то есть квартиры в индивидуальной собственности), квартиры в подвале или другие жилые постройки, в которых единицы расположены вертикально.Жилые единицы, которые соединены бок о бок стеной, простирающейся от земли до крыши, считаются присоединенными к одной семье единицами (например, таунхаус, рядный дом или дуплекс). RECS подразделяет квартиры на те, которые находятся в зданиях от двух до четыре единицы — в эту категорию также входят дома, изначально предназначенные для проживания одного домохозяйства (или для другого использования), которые с тех пор были преобразованы в отдельные жилища для двух-четырех домохозяйств, — и это здания с пятью или более квартирами.

Приборы: Бытовые приборы — это электрические машины, которые выполняют некоторые бытовые функции. Бытовая техника включает холодильники, морозильники, кухонное оборудование, стиральные машины, посудомоечные машины и небольшие машины для приготовления пищи. В ранних версиях таблиц и анализа RECS к устройствам также относились телевизоры и компьютеры. В таблицах данных о характеристиках корпусов RECS приборы показаны в одной таблице. В таблицах данных о потреблении энергии и расходах RECS большинство приборов сгруппировано в категорию Прочие , хотя холодильники являются отдельным конечным пользователем.(См. Конечное использование)

Стандарты эффективности бытовой техники : Национальный закон об энергосбережении бытовой техники 1987 года требовал от министра энергетики устанавливать минимальные стандарты эффективности для различных категорий бытовой техники и периодически обновлять ее. В Приложении A из Ежегодного энергетического прогноза EIA описаны действующие стандарты, а также другие законодательные и нормативные акты, влияющие на жилищный сектор.

Чердак: Пространство прямо под скатной крышей дома, где человеку достаточно места, чтобы встать.Для RECS чердаки далее определяются как законченные / незавершенные, отапливаемые / неотапливаемые и охлаждаемые / неохлаждаемые.

Вентилятор чердака : Обеспечивает принудительную вентиляцию для охлаждения чердака за счет втягивания более холодного наружного воздуха из вентиляционных отверстий чердака (в потолке или фронтоне) и выталкивания горячего воздуха наружу.

Среднее потребление: Все оценки среднего потребления рассчитываются как средневзвешенные годовые значения для всех единиц жилья, которые используют данное топливо. Для потребления средние значения выражаются в миллионах британских тепловых единиц на жилищную единицу или в физических единицах на жилищную единицу, например, киловатт-часы (кВтч) на жилищную единицу для электроэнергии или галлоны на жилищную единицу для мазута.

Средние расходы: Все оценки средних расходов рассчитываются как средневзвешенные годовые значения для всех единиц жилья, которые используют конечное использование или топливо. Для расходов на топливо средние значения выражаются в долларах, израсходованных на данное топливо на одну жилищную единицу, использующую это топливо. Для расходов на конечное использование средние значения выражаются в долларах, израсходованных на конкретное конечное использование на единицу жилья с использованием конечного использования.

Подвал: Один или несколько этажей дома, которые полностью или частично находятся ниже первого этажа, где человек может ходить прямо.Для RECS подвалы далее определяются как законченные / незавершенные, отапливаемые / неотапливаемые и охлаждаемые / неохлаждаемые.

Ванная: В полностью укомплектованной ванной комнате есть раковина с проточной водой; туалет; и либо ванна, либо душ, либо и то, и другое. В половинной ванной комнате есть раковина с проточной водой, а также туалет, ванна или душ.

Спальня: Комната, предназначенная для сна, даже если она в настоящее время не используется для сна. Однокомнатная квартира эконом класса или однокомнатная квартира не имеет отдельных спален.

Период выставления счетов: Для электроэнергии и природного газа — период времени между циклами выставления счетов. Потребление за расчетный период обычно рассчитывается путем вычитания показания счетчика на дату начала расчетного периода из показания счетчика на дату окончания расчетного периода. Иногда оценивается потребление за расчетный период. Для наливного топлива расчетный период — это время между поставками топлива.

Котел: (см. Паровую или водяную систему)

британских тепловых единиц: британских тепловых единиц — традиционная единица измерения тепла, определяемая как количество энергии, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на 1 градус по Фаренгейту при нормальном атмосферном давлении.Потребление энергии выражается в британских тепловых единицах в таблицах и результатах анализа RECS, чтобы можно было сравнивать потребление между видами топлива, которые измеряются в разных единицах. Показатели теплосодержания (т.е. коэффициенты теплового преобразования) приведены в Приложениях к Ежемесячному обзору энергопотребления .

Встроенный электрический блок: Индивидуальный резистивный электрический нагревательный элемент, который постоянно устанавливается в полах, стенах, потолках или плинтусах и является частью электрической системы здания.Электрические обогреватели, подключенные к электрической розетке или розетке, не считаются встроенными (см. «Нагревательное оборудование»)

Встроенный масляный или газовый обогреватель помещения : Любое из следующего оборудования для обогрева помещений: циркуляционные обогреватели, конвекторы, лучистые газовые обогреватели или другие непереносные обогреватели помещений.

Встроенная безтрубная напольная / настенная печь: Оборудование для обогрева помещений, состоящее из бесканальной камеры сгорания или блока сопротивления, имеющего закрытую камеру, в которой сжигается топливо или где вырабатывается тепло электрического сопротивления для обогрева помещений в здании.Напольная печь располагается под полом и подает нагретый воздух в комнату или комнаты непосредственно над ним. Настенная печь устанавливается в перегородке или в наружной стене и подает нагретый воздух в помещения с одной или обеих сторон стены. Бескотрубная печь устанавливается в подвале и подает нагретый воздух через большой регистр в полу комнаты или коридора непосредственно над ней.

CDD: (см. Градусо-дни охлаждения (CDD))

Потолочный вентилятор: Потолочный вентилятор — это вентилятор с электрическим приводом, который подвешивается к потолку в комнате, в котором для циркуляции воздуха используются вращающиеся лопасти.Вентиляторы для всего дома и для чердаков не являются потолочными вентиляторами.

Регион и район переписи: Географическая зона, состоящая из нескольких штатов, определенных Бюро переписи США. Штаты сгруппированы в четыре региона и девять подразделений. Поскольку потребление энергии в пределах подразделения существенно различается, так как RECS EIA в 2009 году дополнительно делит горный регион на горный юг (который включает Аризону, Нью-Мексико и Неваду) и горный север (который включает Колорадо, Айдахо, Монтану, Юту и Вайоминг). .

Центральная печь с теплым воздухом: Тип оборудования для обогрева помещений, в котором центральная камера сгорания или блок сопротивления, обычно использующий природный газ, мазут, пропан или электричество, подает теплый воздух через каналы, ведущие в различные комнаты.Смета потребления и затрат на печи не включает печные вентиляторы и нагнетатели. Тепловые насосы в эту категорию не входят.

Климатический регион: Набор климатически различных зон, определяемых долгосрочными погодными условиями, влияющими на отопительные и охлаждающие нагрузки в зданиях. В 2009 году RECS начал использовать Building America Climate Regions , которые определяются с использованием данных градусо-дней нагрева, средней температуры и данных об осадках. До 2009 года RECS использовала семь различных климатических категорий, первоначально определенных Американским институтом архитекторов (AIA) для США.S. Министерство энергетики и Министерство жилищного строительства и городского развития США. (См. Градусы охлаждения (CDD) и Градусы нагрева (HDD))

Сушилка для одежды: Домашнее устройство для сушки белья за счет тепла и быстрого движения воздуха. Используемый горячий воздух может нагреваться электричеством, природным газом или пропаном.

Стиральная машина: Домашнее устройство, используемое для стирки белья, например одежды и простыней. Стиральные машины можно открывать сверху или спереди.Машина приводится в действие электродвигателем.

Компактная Люминесцентная лампа (CFL) : Лампы, в которых используется технология люминесцентного освещения, но в формате, который можно использовать в обычных бытовых осветительных приборах. КЛЛ — один из трех типов освещения, включенных в анкету RECS 2015 года.

Условная интенсивность конечного использования (CEUI): Показатель энергоэффективности, позволяющий сравнивать жилищные единицы путем корректировки конечного потребления или расходов с учетом влияния определенных характеристик, таких как площадь в квадратных футах или количество членов домохозяйства.

Сбор за кондоминиум или кооператив: При проживании в кондоминиумах или кооперативах этот сбор уплачивается ассоциации домовладельцев за техническое обслуживание, управление, страхование и в некоторых случаях за коммунальные услуги.

Кондоминиум или кооператив: (см. Квартиру)

Потребление: Количество электроэнергии или природного газа, доставленное в жилую единицу в течение отчетного года, или количество закупленного мазута / керосина и пропана.Общее потребление на объекте в таблицах и анализе RECS включает электроэнергию, природный газ, мазут / керосин и пропан. Также производятся оценки потребления древесины, но они не включаются в общее энергопотребление участка.

Охлажденная площадь в метражах: Площадь пола в жилом помещении, охлаждаемая любым оборудованием для кондиционирования воздуха.

Градус охлаждения в днях (CDD): Мера того, насколько жарко было в помещении за определенный период времени по сравнению с базовой температурой.В таблицах и анализах RECS базовая температура составляет 65 градусов по Фаренгейту, а период времени — один год. Градусо-дни охлаждения для одного дня — это разница между средней наружной температурой этого дня и базовой температурой, если среднесуточная температура больше базовой; CDD равен нулю, если среднесуточная наружная температура меньше или равна базовой температуре. Количество дней с градусом охлаждения в течение более длительного периода времени — это сумма дневных дней с градусом охлаждения для дней в этом периоде.Данные CDD местной метеостанции (среднегодовые и 30-летние) из Национального центра климатических данных связаны с каждым случаем домашнего хозяйства RECS. (См. Климатический регион)

Деревянный шнур: (см. Расход древесины)

Подполье: Пространство между землей и первым этажом дома, где человек не может ходить прямо.

Кубический фут (cf): Стандартная единица измерения объема, используемая в качестве единицы измерения природного газа. Объем газа, содержащийся в кубе размером 1x1x1 фут при стандартной температуре и давлении (60 градусов по Фаренгейту и 14.73 фунта на квадратный дюйм). (См. Природный газ)

Текущие доллары: Если не указано иное, все долларовые значения в таблицах RECS и анализах выражены в текущих долларах на момент сбора данных. Суммы в долларах не корректировались с учетом инфляции. Напротив, реальные доллары — это текущие доллары, скорректированные с учетом инфляции.

Посудомоечная машина: Устройство, используемое для автоматической очистки посуды, столовых приборов и столовых приборов.С 1988 г. посудомоечные машины должны иметь возможность сушки без нагрева.

Распределенная солнечная генерация : Электроэнергия, вырабатываемая в жилом доме с помощью фотоэлектрических панелей. (См. Солнечная энергия)

Конечное использование: Конкретная энергопотребляющая функция, для которой топливо (источники энергии) в конечном итоге используется в домашнем хозяйстве. Количество энергии, используемой для конечного использования, моделируется с использованием переменных обследования и погодных данных, а не измеряется напрямую.RECS имеет пять категорий конечного потребления энергии и расходов: Отопление помещений, кондиционирование воздуха, водонагревание, холодильники, и Прочие (ранее называвшиеся Приборы ).

Поставщик энергии: Компания, поставляющая энергию потребителям. Обзор поставщиков энергии RECS собирает информацию от поставщиков энергии, которые поставляют электричество, природный газ, мазут, керосин или пропан для домашних хозяйств. Обследование поставщиков энергии (ESS) не собирает информацию об использовании древесины или оптовых закупках топлива с оплатой наличными.

Этническая принадлежность : Самоидентификация домохозяина как латиноамериканца или латиноамериканца. Вопросы RECS соответствуют стандартам, выпущенным Управлением по управлению и бюджету (OMB), в которых указывается, что раса и этническая принадлежность являются двумя отдельными и разными понятиями.

Испарительный охладитель (болотный охладитель): Тип охлаждающего оборудования, использующего испарение воды для охлаждения воздуха. Этот тип оборудования обычно используется в теплом и сухом климате. Агрегаты испарительного охлаждения не охлаждают воздух с помощью холодильного агрегата, поэтому для таблиц и анализов RECS они не считаются оборудованием для кондиционирования воздуха.

Расходы: Деньги, взимаемые за электроэнергию, доставленную в жилищную единицу в течение определенного периода времени. Для таблиц и анализов RECS вся статистика расходов представлена ​​в годовом исчислении. Общая сумма в долларах включает базовые сервисные сборы и сборы, а также государственные и местные налоги. В нее не входят штрафы за просрочку платежа, единовременные сборы за обслуживание, расходы на товары и ремонт оборудования. Затраты на электроэнергию и природный газ рассчитываются исходя из количества потребленных источников энергии.Расходы на мазут, керосин и сжиженный нефтяной газ относятся к количеству приобретенного топлива, которое может отличаться от количества израсходованного топлива. Для домохозяйств, которые не платят напрямую поставщику топлива, расходы на топливо исчисляются условно. (См. Потребление)

Камин: Строение из кирпича, камня или металла, встроенное в стену и предназначенное для сдерживания огня. Отдельно стоящий камин, который можно отсоединить от дымохода, — это отопительная печь.

Морозильник: Холодильная установка с приводом от электродвигателя, предназначенная для хранения продуктов при температуре около 0 градусов по Фаренгейту.Морозильная камера — это автономный прибор, не являющийся частью холодильника, который может быть вертикальным (вертикальный блок с дверцей, открывающейся наружу) или моделью сундука (горизонтальный блок с дверцей, открывающейся вверх).

Frost-Free: Морозильная камера, отдельно от холодильника или прикрепленная к нему, которая автоматически размораживает, обычно с 12- или 24-часовыми циклами.

Топливо: Источники энергии, используемые домашним хозяйством на территории. Источники энергии, определенные как характеристики таблиц RECS и файлов микроданных, — это электричество, природный газ, мазут / керосин, пропан, древесина и солнечная энергия.Оценка расхода топлива и затрат производится только для электроэнергии, природного газа, мазута / керосина и пропана. Также производятся оценки потребления древесины, но они не включаются в общее потребление на участке. (См. Распределенная генерация, Электроэнергия на площадке, Природный газ, Мазут, Керосин, Пропан, Древесина и Солнечная энергия)

Мазут: Подмножество дистиллятного мазута, которое представляет собой общую классификацию жидких нефтепродуктов. Жидкое топливо для бытового использования менее летучее, чем бензин, и его сжигают для отопления помещений или нагрева воды.Мазут № 2 является наиболее распространенным типом, используемым в домах. Поскольку керосин используется относительно редко, мазут и керосин были объединены в одну категорию топлива, начиная с RECS 2015 года.

HDD: См. Градус нагрева в днях (HDD).

Тепловой насос: Система отопления и кондиционирования воздуха, в которой холодильное оборудование может обеспечивать как обогрев, так и охлаждение. Тепловой насос обычно состоит из компрессора, внутреннего и наружного змеевиков и термостата.

Подогреваемый квадратный метр: Площадь пола в жилом доме, который обогревается любым отопительным оборудованием.

Градус нагрева в днях (HDD): Мера того, насколько холодным было место в течение определенного периода времени по сравнению с базовой температурой. В таблицах и анализах RECS используется базовая температура 65 градусов по Фаренгейту, а период времени — один год. Градусо-дни отопления для одного дня — это разница между базовой температурой и средней дневной температурой наружного воздуха, если среднесуточная температура меньше базовой, и нулем, если среднесуточная наружная температура больше или равна базовой температуре.Градусо-дни нагрева за более длительный период времени представляют собой сумму ежедневных градусо-дней нагрева за этот период. Среднесуточная температура — это среднее значение максимальной и минимальной температуры за 24-часовой период. Данные жесткого диска местной метеостанции (среднегодовые и средние за 30 лет) из Национального центра климатических данных связаны с каждым случаем домашнего хозяйства RECS. (См. Климатический регион)

Отопительное оборудование: Оборудование, используемое для нагрева окружающего воздуха в жилых помещениях, например, центральная печь с теплым воздухом; Тепловой насос; встроенные электрические блоки; паровая или водогрейная система; напольная, настенная или беструбная печь; плита; обогреватель помещения; камин; или переносной обогреватель.Кухонную плиту иногда называют отопительным оборудованием, даже если она была построена для приготовления пищи. (См. Центральная печь с теплым воздухом; Тепловой насос; Встроенные электрические агрегаты; Паровая или система горячего водоснабжения; Встроенная напольная / настенная безтрубная печь; Отопительная печь, сжигающая дрова; Встроенный масляный или газовый обогреватель для помещений и Керосин)

Нагревательная печь, сжигающая дрова: Нагревательный прибор, который устанавливается отдельно или устанавливается в проем камина и может сжигать дрова и древесное топливо из биомассы.Отдельно стоящие камины, которые можно отсоединить от дымоходов, считаются отопительными печами.

Домохозяйство: Домохозяйство состоит из всех людей, которые либо занимают определенную жилищную единицу в качестве своего обычного места жительства, либо проживают там на момент интервью и не имеют обычного места жительства в другом месте. Жильцы могут быть связаны или не связаны. В таблицах и анализе RECS количество домашних хозяйств совпадает с количеством занятых жилых единиц. (См. Основное место жительства)

Семейный доход: Общий совокупный годовой доход из всех источников (до налогов и отчислений) от всех членов семьи.Источники дохода включают следующее: заработная плата, оклады, чаевые, комиссионные, проценты, дивиденды, доход от аренды, социальное обеспечение или пенсионное обеспечение с железной дороги, пенсии, талоны на питание, временная помощь нуждающимся семьям (ранее помощь семьям с детьми-иждивенцами), компенсация по безработице. , дополнительный доход по обеспечению безопасности, общая помощь и другая государственная помощь.

Член семьи : (См. Домохозяйство)

Домовладелец: Лицо (или один из людей), на имя которого дом принадлежит или арендуется.Если с домом не заключен договор аренды или аналогичный договор, или если лицо, владеющее домом или выплачивающее арендную плату, не проживает в жилищной единице, домовладелец является лицом, ответственным за оплату счетов за домохозяйство или наиболее осведомленным о дом.

Жилая единица: Дом, квартира, группа комнат или одноместная комната, если она занята или предназначена для проживания в качестве отдельного жилого помещения семьей, отдельным лицом или группой лиц, не связанных между собой. Отдельные жилые помещения означают, что обитатели живут и едят отдельно от других людей в доме или квартире и имеют прямой доступ снаружи здания или через общий холл, то есть они могут попасть в свою квартиру, не проходя через чужие жилые помещения. .К жилищным единицам не относятся групповые помещения, такие как общежития или военные казармы.

Лампа накаливания: Тип лампы накаливания, который излучает видимый свет, нагревая крошечную катушку или нить вольфрамовой проволоки электрическим током до такой высокой температуры, что она светится. Лампы накаливания являются одним из трех типов освещения, включенных в анкету RECS 2015 года.

Интенсивности: Отношение энергопотребления или расходов к другому показателю.В RECS интенсивности указаны на жилищную единицу, на члена домохозяйства и на квадратный фут.

Керосин: Дистиллированный продукт из нефти или угля с общим названием керосин, имеющий свойства, аналогичные свойствам мазута № 1. Начиная с РЭСН 2015 года, керосин входит в состав мазута.

Киловатт-час (кВтч): Мера электроэнергии, определяемая как производная единица работы или энергии, измеряемая как 1 киловатт (1000 Вт) мощности, израсходованной в течение 1 часа.Один кВтч эквивалентен 3 412 БТЕ. (См. BTU)

Светодиодная лампа : Тип высокоэффективного направленного освещения, состоящий из двухпроводного полупроводника, который излучает свет при активации. Светодиоды являются одним из трех типов освещения, включенных в анкету RECS 2015 года.

Сжиженный углеводородный газ (СНГ): (см. Пропан)

Программа энергетической помощи для малообеспеченных семей (LIHEAP): Программа, которая предоставляет помощь подходящим домохозяйствам с низкими доходами в оплате расходов на отопление или охлаждение их жилищных единиц.Штаты управляют программой за счет средств федерального правительства.

Master Metering: Измерение потребления электроэнергии или природного газа несколькими квартирами арендаторов или жилых единиц здания (или группы зданий) с помощью одного счетчика. Главный учет чаще встречается в старых многоквартирных домах. RECS выявляет домохозяйства, которые оплачивают расходы на топливо за счет арендной платы или кондоминиума, но не определяет конкретно жилую единицу, которая является частью главного здания с измерением.

Метрические коэффициенты пересчета: Оценки представлены в единицах измерения, принятых в США. Оценка площади в квадратных футах может быть преобразована в метрические единицы с помощью этого соотношения: 1 квадратный фут приблизительно равен 0,0929 квадратных метров. Оценки энергии могут быть преобразованы в метрические единицы с помощью соотношения: 1 британская тепловая единица приблизительно равна 1055 джоулей, а одна киловатт-час (кВтч) равна 3 600 000 джоулей. Один гигаджоуль составляет примерно 278 кВтч.

Столичный или микрополитический статистический район: Согласно определению U.S. Управление управления и бюджета (OMB) Столичный статистический район — это округ или группа смежных округов, в которых проживает как минимум один город с населением 50 000 человек или более, или урбанизированная территория с населением не менее 50 000 жителей и общей численностью населения столицы. статистическая площадь не менее 100 000 (75 000 в Новой Англии). Для микрополитической статистической зоны в главном городе проживает не менее 10 000, но не более 50 000 жителей. Соседние округа включаются в статистическую область мегаполиса или микрополитена, если в соответствии с определенными критериями они в основном являются столичными по своему характеру и социально и экономически интегрированы с центральным городом.

Микроволновая печь: Бытовой прибор для приготовления пищи с отделением, предназначенным для приготовления или нагрева пищи с помощью микроволнового излучения.

Передвижной дом: Жилой блок, построенный за пределами строительной площадки на передвижном шасси и перемещенный на место проживания. Мобильный дом может быть размещен на постоянном или временном фундаменте и может содержать одну или несколько комнат. Сборный или модульный дом, собранный на месте, представляет собой односемейный дом, а не передвижной дом.

Многоступенчатая область Вероятностная выборка: План выборки, выполняемый поэтапно с географическими кластерами единиц выборки, выбранными на каждом этапе. Эта процедура сокращает расходы на проведение очных опросов при сохранении репрезентативного национального и субнационального охвата.

Природный газ: Углеводородный газ природного происхождения (в основном метан), доставляемый в качестве источника энергии в отдельные здания по подземным трубопроводам от центральной коммунальной компании.Природный газ не относится к пропану. (См. Пропан)

Жилая единица: Жилая единица, в которой кто-либо проживает в качестве обычного или постоянного места жительства.

Духовка: Прибор с теплоизолированным отделением, обеспечивающим тепло и используемым для приготовления пищи. Духовки с тостером не считаются духовками. Духовки с комбинированной плитой или конфорками, объединенными в один блок, считаются плитами (см. Плита (приготовление пищи) и тостерная печь)

В собственности / аренде: Отношение жителей жилой единицы к самому строению, а не к земле, на которой оно расположено.Жилищная единица классифицируется как В собственности , когда она занята кем-либо из членов домохозяйства, указанным в документе, ипотеке или контракте на покупку квартиры. Все остальные жилые единицы классифицируются как Арендуемые . Арендная плата может быть оплачена жильцом, кем-либо, не проживающим в квартире, или квартира может быть занята бесплатно. Бесплатная аренда означает, что квартира не принадлежит жильцу, и деньги за аренду не выплачиваются. Такие квартиры обычно предоставляются в обмен на оказанные услуги или в качестве пособия или услуги родственника или друга, не проживающего в квартире.Если не указано отдельно, домохозяйства без ренты группируются с домохозяйствами, сданными внаем.

Способ оплаты счетов за электроэнергию: Метод, с помощью которого поставщикам топлива или коммунальным компаниям оплачивалась вся электроэнергия, природный газ, мазут, керосин или пропан, используемые домохозяйством. Домохозяйства, ответственные за непосредственную оплату поставщиков энергии, показаны в таблицах RECS как Все оплачиваются домохозяйствами. Домохозяйства, которые оплатили часть расходов за топливо или конечное использование за счет аренды или платы за кондоминиум, показаны как Некоторые из них заплатили, некоторые включены в арендную плату или плату за кондоминиум .Домохозяйства, для которых все виды топлива и конечное использование были включены в арендную плату или плату за кондоминиум, были классифицированы как Все включены в плату за аренду или квартиру . Если домохозяйство не попадает ни в одну из этих трех категорий, оно классифицируется как Другое . Это домохозяйства, счета за топливо для которых оплачивала третья сторона, например, жилищное управление или родственник.

Переносной Электрический обогреватель: Обогреватель, работающий от электричества, который можно брать и перемещать.

Переносной керосиновый обогреватель: Обогреватель, в котором используется керосин, который можно поднимать и перемещать.

Первичное электричество: Количество электроэнергии, доставленной в жилые единицы, а также энергия, используемая для производства и доставки электроэнергии. Первичная электроэнергия — это электричество, доставленное на площадку, плюс потери при преобразовании в процессе производства на коммунальном предприятии и потери энергии, понесенные при передаче и распределении. Во всех таблицах и анализах RECS электричество представлено как энергия объекта.(См. Электричество на объекте)

Основное место жительства: Жилая единица, в которой домовладелец проводит большую часть года и является его обычным или постоянным местом жительства. Основное место жительства обычно представляет собой круглогодичное жилье. Если сезонная квартира была занята домохозяином не менее половины года, эта квартира будет считаться основным местом проживания. (См. Жилье)

Программируемый термостат: Термостат, который можно запрограммировать на регулировку настроек температуры для нагрева или охлаждения в заданное время.

Пропан: Самый распространенный вид сжиженного нефтяного газа (СНГ), поставляемый в домохозяйства РЭУ. Пропан обычно доставляется грузовиками-цистернами и хранится рядом с домом в резервуаре или баллоне до использования, но его также можно купить в канистрах в розничных магазинах. В таблицах и анализах RECS пропан также включает аналогичные горючие газы, такие как бутан, подаваемые в жилые дома в жидкой форме.

Государственное жилье: единиц жилья, принадлежащих местным жилищным властям или другим местным государственным учреждениям, таким как жилищное управление и агентство по перепланировке или агентство жилищного строительства.

Квадриллион (Квадриллион): Количество 1,000,000,000,000,000 = 10 ¹⁵ (10 в 15-й степени). В таблицах RECS общее потребление сайта выражается в квадриллионе БТЕ.

Раса: Расовое происхождение домохозяина, о котором он сам сообщил. Категории рас, определенные в Директиве № 15 о статистической политике OMB, включают: белых, черных или афроамериканцев, американских индейцев или коренных жителей Аляски, азиатов и коренных жителей Гавайских островов или других островов Тихого океана.Респонденты могут выбрать более одной расы. (См. Этническая принадлежность)

Радиатор: Нагревательный элемент, который обычно виден в обогреваемом помещении или пространстве и который передает тепловую энергию через пар или горячую воду путем теплопроводности в окружающий воздух.

Холодильник: Бытовой прибор, состоящий из термоизолированного отделения, предназначенного для хранения продуктов при постоянной температуре, на несколько градусов выше точки замерзания (32 градуса по Фаренгейту).В большинстве холодильников есть второе отделение для замораживания и хранения замороженных продуктов при температуре 8 градусов по Фаренгейту или ниже.

Аренда: (см. Собственные / Сданные)

Жилая единица: Частный дом (пристроенный и отдельно стоящий), квартира или передвижной дом. RECS включает только жилые единицы, занятые в качестве основного места жительства. (См. Домохозяйство, жилищная единица и основное место жительства)

Обследование энергопотребления в жилищном секторе (RECS): Национальное многоэтапное исследование с вероятностной выборкой, проведенное Управлением статистики энергопотребления и эффективности США.S. Управление энергетической информации Министерства энергетики США. RECS предоставляет базовую информацию о том, как домохозяйства в США используют энергию в доме.

Комната : отличимое пространство внутри жилого дома, включая гостиные, столовые, спальни, кухни, комнаты для постояльцев, готовые подвалы или чердаки, комнаты отдыха, постоянно закрытые веранды, пригодные для круглогодичного использования. и другие готовые помещения. Ванные комнаты классифицируются отдельно.Не считаются комнатами в этом обзоре коридоры, кладовые, недостроенные чердаки или подвалы, открытые веранды и незавершенные помещения, используемые для хранения. (См. Ванную комнату и спальню)

Коэффициент столбца RSE: (показан в таблицах RECS с 2001 г. и ранее.) Коэффициент корректировки, который отображается над каждым столбцом подробных таблиц и используется для вычисления относительных стандартных ошибок (RSE). Фактор столбца равен среднему геометрическому RSE в конкретном столбце основных таблиц.(См. Относительную стандартную ошибку и коэффициент строки RSE)

Относительная стандартная ошибка (RSE): Статистическая мера степени, в которой выборочное обследование может отклониться от своего истинного значения в генеральной совокупности. RSE обеспечивает оценку изменчивости выборки статистики обследования по сравнению с самой статистикой обследования. RSE выражены в процентной шкале и включены в отдельную вкладку каждой таблицы данных RECS. Вы можете найти руководство по интерпретации RSE или созданию доверительного интервала для оценки на сайте на сайте EIA .

Коэффициент строки RSE: (Показан в таблицах RECS с 2001 г. и ранее.) Поправочный коэффициент, который появляется справа от каждой строки подробных таблиц и используется для вычисления RSE. Фактор строки равен среднему геометрическому RSE в определенной строке основных таблиц. (См. Относительную стандартную ошибку и коэффициент столбца RSE)

Сельская местность: Для RECS 2015 года жилищные единицы были классифицированы с использованием критериев, определенных U.S. Бюро переписи населения на основе данных переписи 2010 года. Под сельскими районами понимается любая территория, не относящаяся к урбанизированной зоне или городскому кластеру. Урбанизированные районы представляют собой густонаселенные группы кварталов или участков с населением 50 000 и более человек, в то время как в городских кластерах проживает не менее 2 500 человек, но менее 50 000 человек. (См. Статистический район метрополии или микрополитена и город)

Вторичное отопление: Оборудование для обогрева помещений и топливо используются реже, чем основное оборудование для обогрева помещений.Для RECS 2015 респонденты могли выбрать только один тип вторичного отопления. Респонденты RECS самостоятельно сообщают о своем первичном и вторичном отоплении, основываясь на частоте использования, а не на размере отопительного оборудования. Таким образом, респондент может указать печь на природном газе как вторичную, а электрический обогреватель — как основное отопительное оборудование.

Отдельная варочная панель: Конфорки, которые используются для приготовления пищи, но не прикреплены к духовке. Отдельные варочные панели могут использовать электричество, природный газ или пропан.(См. Плита (кулинария))

Односемейная жилищная единица: Жилая единица, отделенная или прикрепленная к другой жилищной единице, которая обычно предоставляет жилое пространство для одного домохозяйства или семьи. Жилые единицы, которые соединены бок о бок стеной, которая простирается от земли до крыши, считаются прикрепленными к одной семье единицами (например, таунхаус, рядный дом или дуплекс). Мобильный дом не классифицируется как дом на одну семью. .

Электроэнергия на объекте: Количество электроэнергии в британских тепловых единицах (британских тепловых единицах) или киловатт-часах, доставленное в жилую единицу.Электроэнергия на площадке не включает потери энергии при производстве и передаче. Электроэнергия на объекте также называется доставленной электроэнергией. (См. Первичное электричество)

Smart Meter: Счетчик электроэнергии, обеспечивающий двустороннюю связь между потребителем и поставщиком энергии. Общей особенностью интеллектуальных счетчиков является сбор и хранение данных об использовании электроэнергии через более короткие промежутки времени (например, ежечасно или ежедневно).

Smart Thermostat: Термостат с подключением к Интернету, который можно запрограммировать на регулировку настроек температуры для нагрева или охлаждения в заранее определенное время.Интеллектуальный термостат может позволить управлять нагревом и охлаждением дистанционно (например, через смартфон). Умный термостат также может изучать нормальное поведение домохозяйства и корректировать его расписание для максимальной эффективности.

Солнечная энергия: Сияющий свет и тепло солнца, которые могут быть преобразованы в другие формы энергии, такие как электричество. Для RECS Solar классифицируется как топливо только для солнечного нагрева воды или нагрева бассейна. Распределенная генерация (т.е.е., солнечные фотоэлектрические системы) классифицируется как электричество, а не как отдельный источник топлива или энергии. (См. Распределенную солнечную генерацию)

Отопление помещений: Использование энергии для выработки тепла в жилых единицах с использованием оборудования для обогрева помещений. Тепло может обеспечиваться основным или вспомогательным отопительным оборудованием. Отопление помещений не включает энергию, используемую печными вентиляторами или воздуходувками, а также использование энергии для работы таких приборов, как освещение, телевизоры и холодильники, которые выделяют тепло в качестве побочного продукта.Одна из основных категорий оценок конечного использования энергии в таблицах и анализах RECS. (См. Конечное использование и нагревательное оборудование)

Квадратные метры: Площадь пола жилого дома, окруженного внешними стенами. В таблицах и анализах RECS площадь в квадратных футах включает следующее: подвалы, независимо от того, содержат ли они готовые помещения или нет; готовые и / или отапливаемые помещения на чердаках; и пристроенные гаражи, которые отапливаются или охлаждаются. Квадратные метры не включают: места для обхода, даже если они закрыты от непогоды; недостроенные или неотапливаемые чердаки; а также сараи и другие постройки, не примыкающие к дому.Также называется площадью пола. (См. Также Подогреваемые квадратные метры и охлаждаемые квадратные метры)

Система пара или горячей воды: Любой из двух типов системы центрального отопления, которая подает пар или горячую воду к радиаторам, конвекторам или трубам. Более распространенный тип подает либо пар, либо горячую воду от бойлера к обычным радиаторам, плинтусам, конвекторам, отопительным трубам, встроенным в стены или потолок, либо змеевикам или оборудованию, которое является частью комбинированного отопления / вентиляции или отопления / воздуха. система кондиционирования.Другой тип обеспечивает лучистое тепло по трубам, по которым течет горячая вода и проходит через пол.

Плита (приготовление пищи): Устройство для приготовления пищи, которое содержит одновременно варочную панель и духовку. Также известен как диапазон. (См. Отдельная варочная панель.)

Обогреватель бассейна: Дополнительное нагревательное оборудование, которое поддерживает температуру воды в бассейне на заданном уровне.

Насос для плавательного бассейна: Электронасос для фильтрации и циркуляции воды в бассейне.

Температура: Респонденты сообщили оценки температуры в помещении, которая обычно является настройкой термостата.

Термостат: Устройство, которое определяет температуру в системе и регулирует количество производимого и / или распределяемого нагрева и охлаждения.

Toaster Oven : Переносной настольный или приставной прибор, используемый для разогрева или жарки пищи. Духовки с тостером не считаются духовками в системе RECS.(См. Духовка.)

Город: Для RECS 2015 года жилищные единицы были классифицированы с использованием критериев, определенных Бюро переписи населения США на основе данных переписи 2010 года. Урбанизированные районы представляют собой густонаселенные группы кварталов или участков с населением 50 000 и более человек, в то время как в городских кластерах проживает не менее 2 500 человек, но менее 50 000 человек. Все остальные районы сельские. До 2009 г. респонденты сообщали сами, в каких городах и селах, а также в городах и поселках. (См. Статистический район метрополии или микрополитена)

Вакантное жилище: Единица жилья, не занятая на момент интервью.Занятая сезонная или мигрирующая жилищная единица классифицируется как свободная, если все ее жители имели обычное место жительства в другом месте.

Водонагреватель: Автоматически управляемая емкость с теплоизоляцией, которая нагревает и накапливает воду, или устройство без резервуара, которое нагревает и передает горячую воду по запросу. В некоторых системах бойлер обеспечивает горячую воду и тепло в дом. Вода нагревается змеевиком, который является частью системы отопления, и в этих системах нет отдельного резервуара для горячей воды.

Водонагреватель Размер: Респондентам был задан вопрос о размере бака водонагревателя. Были предоставлены четыре категории: малые (30 галлонов или меньше), средние (от 31 до 49 галлонов), большие (50 галлонов или более) и безбаковые (или по запросу). Начиная с РЭК 2015 г. респондентам, проживающим в квартирах с центральным водяным отоплением, этот вопрос не задавали.

Водяное отопление: Использование энергии для нагрева воды для горячего водоснабжения. В эту категорию не входит энергия, используемая для нагрева воды для приготовления пищи, горячих напитков или плавательных бассейнов.Одна из основных категорий конечного использования в таблицах и анализе RECS.

Насос для воды из скважины: Насос, который забирает воду из колодца ниже уровня земли в водопроводные трубы, которые проходят через дом.

Вентилятор для всего дома : Тип вентилятора, устанавливаемого на потолке жилого помещения, который используется для охлаждения всего дома путем втягивания воздуха из открытых окон и его выпуска на чердак. Вентилятор для всего дома не следует путать с вентилятором для чердака, который вытягивает горячий воздух только с чердака.

Окна: Отверстия в корпусе единицы, содержащие стекло в рамке. Обычно каждое открывающееся отдельно окно считается одним окном. Двойные окна слайдера считаются одним окном. Стекла большого окна не учитываются отдельно, если они не открываются отдельно.

Древесина (топливо): Древесные бревна, щепа, гранулы, обрезки или изделия из древесины, сжигаемые для получения тепла или эстетической ценности.

Потребление древесины : Количество дров, сожженных в камине, печи или печи в жилом доме в любое время в течение отчетного года.Респонденты сообщают о распиловке древесины или деревянных бревен на шнуры, размер которых составляет примерно 128 кубических футов. Пеллеты указываются как количество мешков по 40 фунтов или количество использованных тонн.

Год постройки: Год постройки здания. Для мобильных домов год постройки — модельный год.

Конкретные вопросы по этому продукту можно направлять по адресу:

Чип Берри
[email protected]
RECS Survey Manager
Телефон: (202) 586-5543

.