Понятиями «баланс теплоты», «тепловой баланс» оперируют и проектировщики, и монтажники систем отопления, и даже иногда продавцы отопительной техники. Так что это такое — баланс теплоты здания? Тепловой баланс здания аналогичен механизму терморегуляции человеческого тела.
Перед системой отопления и котельной, которую мы в этой статье рассмотрим подробно, стоят те же задачи, что и перед системой терморегуляции человека, а именно — поддержание оптимальной температуры и влажности воздуха в помещении, вне зависимости от погодных условий. Для того чтобы сохранить внутри помещения нужную нам температуру воздуха, мы должны подводить к зданию определенное количество теплоты от системы отопления.
Точно так же, как мы отводим тепло собственного тела через кожный покров, любое здание, находясь в окружающей среде, имеет свойство терять теплоту через свои стены. В теплотехнике стены здания называют ограждающими конструкциями, а потери теплоты через них — соответственно, тепловыми потерями. Тепловые потери здания, по закону сохранения энергии, должны компенсироваться вводом количества теплоты, называемым теплопоступлением. Тепловые потери здания в идеальном случае должны быть равны теплопоступлениям.
Тепловые потери зависят от нескольких факторов:
— от разницы температур вне здания и внутри него (чем больше эта разница, тем больше тепловые потери);
— от площади стен здания (здесь наблюдается прямая зависимость — чем больше площадь, тем больше тепловые потери);
— от материала стен (тепловых потерь меньше тогда, когда стены лучше теплоизолированы, или, как говорят теплотехники, имеют высокий коэффициент термического сопротивления);
— расположения здания в пространстве относительно других зданий (затраты на обогрев отдельно стоящего здания гораздо больше, чем такого же, но расположенного внутри плотной группы зданий).
В реальной жизни тепловые потери здания определяются ещё и количеством и площадью окон, пропорциями здания, преобладающими направлениями ветров в данной местности, количеством пребывающих в помещении людей и животных, количества бытовых приборов (печей, холодильников и т.п.) и ещё целым рядом факторов. Они обязательно учитываются в расчете тепловых потерь, который является составной частью проекта системы отопления здания. Говоря в общем, тепловой баланс складывается из суммы теплоты, подводимой в здание, и суммы тепловых потерь. Инженеры-теплотехники различают тепловой баланс котельного агрегата и тепловой баланс здания. Та теплота, что вносится в топку котла со сжигаемым топливом, называется приходом, а то, на что тратится эта теплота, — это расход, или, по-другому, потери.