One degree-day is one day in which the environtnental temperature was
1oF less than the reference point of 65oF. The number of degree-days in a year is the sutn of the temperature differences from 65oF across the days of the year. For days below 65°F, the sum is called the number of heat ing degree-days (HDDs), which measures the need for heating. For days above 65oF, the sum is called the number of cooling degree-days (CDDs), which measures the need for air conditioning (somewhat; most people would not turn on the air conditioning unless the outside temperature was above 78°F.)
For example, data from the National Clin1ate Data Center website show that central Iowa had 7,363 HDDs in 2007. We can form a realistic - estimate of the CDDs by using 80°F as a reference point for air condi tioning. If the 92 days of June, July, and August were to average a tem perature of 83.3°F, that would yield an estimate of dose to 300 cooling degree-days.
The amount of energy lost through a window over a year depends on
the number of HDDs of the climate for the region of the country where the window is located. We have seen that the amount of energy lost in one, hour is calculated as A X D/ R, where A is the area of the window, D is the temperature difference, and R is the R-value (thermal resistance) of the window.
Over a year, the energy loss has the same equation, but we must n1ulti
ply by 24 hours in a day and add up all the temperature differences across the year. To get the energy loss over a year, which must be compensated for by heating, we add the number of HDDs of the climate, which is the sutn of the temperature differences from a standard 65oF across all days that the ten1perature is less than 65 F. To find the energy gained during
the year, which must be compensated for by air conditioning, we add the number of CDDs, •which is the sum of the temperature differences from a standard 65oF across all days that the temperature is greater than 65oF.
l11e resulting equation, for the total heat loss per year, is
Energy 1oss =
Ax24x(HDD.+CDD)
R
(BTU per year).
The energy saved by installing an energy-efficient window is the differ ence between the energy lost by the old windo-w and the energy lost by the new window.
Example 4 Annual Loss of Heat Through a Window
Suppose that an old window has an R-value 0.9, and a new energy-effi cient window has an R-value 3.0, the window area is A = 10 sq. ft., and the window is located in Iowa, which has 7,363 heating degree days and an estimated 300 cooling degree days. How much of a savings in energy
would result from replacing the old window with a new, energy-efficient window?
Solution
The old window would lose the following amount of energy.
E = 10 X 24 X (7663 + 300)/0.9
E= 2,123,466 BTU per year, lost.
The new window replacement would lose
E = 10 >< 21l X (7663 + 300)/3.0
E = 637,040 BTU per year,. lost.
The replacen1ent window would therefore result in a savings of
2,123,466-637,040 = 1,486,426 BTU per year.
In Chapter 7, on the economic analysis of technologies, we will return to this example to see how these engineering calculations, when taken
together with data about the price of energy, enable a financial analyst to determine whether the window replacement is worth the expense.
Refrigeration Technologies (BTU/hr)
Air conditioning and refrigeration technologies are designed to retnove heat from a building, but their capacity is measured in the satne way as heating technologies, namely, in BTU/hr.
• A window air conditioner for a small room withdravvs 6,000
BTU/hr of heat from the room.
• A commercial central air conditioner has the capacity to withdraw 60,000 BTU/hr of heat from a building.
A seetningly odd convention in the air conditioning business is to nlea sure the chilling capacity (power) of an air conditioning unit in tons of refrigeration or just tons. One ton is defined to be a power output of
12,000 BTU/hr. 1hus, the 60,000 BTU/hr commercial air conditioner
mentioned above would also be called a five-ton air conditioner.
It does not weigh five tons. Why is it called a five-ton unit? TI1e answer• is that one ton of air conditioning power is defined as the rate of heat with drawa.l needed to turn 1 ton (2,000 lb.) of 32oF water frorn liqu.td t0 ice in 24 hr.
Electric Power Technologies (Watts, Kilowatts, and Megawatts)
Technologies that produce electric power have their capacities tneasured in watts. The watt is the unit of power used in the International System of Units (SI units). Its larger multiples are 'expressed as kilowatts (1,000
W = 1 kW) and n1egawatts (1,000,000 W = 1 MW).. A few examples of
devices that require electric power give a sense of the magnitude of the watt as a unit of power.
The large wind turbines that people see in wind farms near highways have capacities that range fron1 1,000,000 W (1 MW) to 3,000,000 W (3 MW). A 2.5 MW windmill can power approxin1ately 1,000 hotnes. A 1,000 MW electric power plant can serve approxin1ately 400,000 hon1es.
Degree-day หนึ่งเป็นวันที่มีอุณหภูมิ environtnental1oF น้อยกว่าจุดอ้างอิงของ 65oF จำนวน degree-days ในปีคือ sutn ของความแตกต่างของอุณหภูมิจาก 65oF ข้ามวันของปี วันด้านล่าง 65° F ผลรวมคือจำนวนความร้อนกำลัง degree-days (HDDs), ที่วัดความร้อนต้อง วันข้างต้น 65oF ผลรวมคือหมายเลข degree-days ระบายความร้อน (CDDs), ที่วัดต้องการเครื่องปรับอากาศ (ค่อนข้าง คนส่วนใหญ่จะไม่เปิดแอร์จนกว่าอุณหภูมิภายนอกที่เหนือ 78° F.)ตัวอย่าง ข้อมูลจากเว็บไซต์ศูนย์ข้อมูล Clin1ate แห่งชาติแสดงว่า รัฐไอโอวาที่เซ็นทรัลมี 7,363 HDDs ในปี 2007 เราสามารถสร้างจริง - ประเมินของ CDDs โดยใช้ 80° F เป็นจุดอ้างอิงสำหรับอากาศเบาะ ๆ ว่าพวกเขา tioning ได้ ถ้าวันที่ 92 ของเดือนมิถุนายน กรกฎาคม สิงหาคมเฉลี่ย perature ยการของ 83.3° F ที่จะก่อการประเมินปริมาณการระบายความร้อน degree-days 300จำนวนพลังงานที่หายไปผ่านหน้าต่างมากกว่าปีขึ้นอยู่กับจำนวน HDDs สภาพภูมิอากาศในภูมิภาคของประเทศซึ่งเป็นที่ตั้งของหน้าต่าง เราได้เห็นว่า ปริมาณพลังงานที่สูญเสียในชั่วโมงหนึ่ง เป็น D A X / R, A เป็น พื้นที่ของหน้าต่าง D คือ ผลต่างอุณหภูมิ และ R คือ R-value (ต้านทานความร้อน) ของหน้าต่างกว่าปี สูญเสียพลังงานมีสมการเดียวกัน แต่เราต้อง n1ultiชั้น 24 ชั่วโมงในหนึ่งวัน และเพิ่มค่าผลต่างอุณหภูมิทั้งปี ได้รับการสูญเสียพลังงานมากกว่าปี ซึ่งต้องมีชดเชย โดยการทำความร้อน เราเพิ่มจำนวน HDDs ของสภาพภูมิอากาศ ซึ่งเป็น sutn ของความแตกต่างของอุณหภูมิจาก 65oF มาตรฐานข้ามวันทั้งหมดที่ว่า ten1perature น้อยกว่า 65 เอฟ หาพลังงานที่ได้รับในระหว่าง ปี ซึ่งต้องมีชดเชย โดยเครื่องปรับอากาศ เราเพิ่มจำนวน CDDs, •which เป็นผลรวมของความแตกต่างของอุณหภูมิจาก 65oF มาตรฐานข้ามวันทั้งหมดที่อุณหภูมิมากกว่า 65oFl11e ผลลัพธ์สมการ การสูญเสียความร้อนทั้งหมดต่อปี เป็น 1oss พลังงาน = Ax24x(HDD.+CDD)R (BTU ต่อปี) บันทึก โดยการติดตั้งหน้าต่างการประหยัดพลังงานพลังงาน ence แตกระหว่างพลังงานที่หายไป โดยเก่า windo w และพลังงานที่สูญเสีย โดยหน้าต่างใหม่ได้ตัวอย่าง 4 ปีสูญเสียความร้อนผ่านหน้าต่างสมมติว่า หน้าต่างเก่ามี R-value 0.9 และหน้าต่าง cient effi พลังงานใหม่มีการ R-value 3.0 บริเวณหน้าต่างคือ A = 10 sq.. หน้าต่างอยู่ในรัฐไอโอวา ซึ่งมีความร้อนระดับวัน และ 300 มีประมาณเย็นวันปริญญา 7,363 จำนวนการออมพลังงานจะส่งผลให้แทนหน้าต่างเดิมหน้าต่างใหม่ ประหยัดพลังงานโซลูชั่นหน้าต่างเก่าจะสูญเสียพลังงานจำนวนต่อไปนี้E = 10 X 24 X (7663 + 300) / 0.9E = 2,123,466 BTU ต่อปี หายไปเปลี่ยนหน้าต่างใหม่จะสูญเสียE = 10 >< 21l X (7663 + 300) / 3.0E = 637,040 BTU ต่อปี, หายไปหน้าต่าง replacen1ent ดังนั้นจะส่งผลประหยัดของ2,123,466-637,040 = 1,486,426 BTU ต่อปีในบทที่ 7 ในการวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจของเทคโนโลยี เราจะกลับไปตัวอย่างนี้เห็นวิธีนี้คำนวณวิศวกรรม เมื่อนำมา พร้อมข้อมูลเกี่ยวกับราคาของพลังงาน ช่วยให้นักวิเคราะห์ทางการเงินเพื่อตรวจสอบว่า หน้าต่างเปลี่ยนมูลค่าค่าใช้จ่ายเทคโนโลยีเครื่องทำความเย็น (BTU/hr)เครื่องปรับอากาศและเครื่องทำความเย็นเทคโนโลยีถูกออกแบบให้ความร้อน retnove จากอาคาร แต่วัดความ satne แบบความร้อนเทคโนโลยี ได้แก่ ใน BTU/hr• A เครื่องปรับอากาศสำหรับ withdravvs ห้อง 6000BTU/hr ของความร้อนจากห้องพัก• A พาณิชย์กลางเครื่องปรับอากาศมีกำลังถอน 60000 BTU/hr ของความร้อนจากอาคารมีแผนการคี่ seetningly ในเครื่องปรับอากาศได้ nlea แน่หนาวกำลังการผลิต (พลังงาน) ของหน่วยเครื่องปรับอากาศในตันแช่แข็งหรือตันเพียง ต้นหนึ่งกำหนดให้ การแสดงผลพลังงานของ12000 BTU/ชั่วโมง 1hus, 60000 BTU/hr พาณิชย์ปรับอากาศดังกล่าวข้างต้นจะถูกเรียกว่าแอร์ 5 ตันนอกจากนี้มันไม่ชั่งน้ำหนัก 5 ตัน ทำไมจึงเรียกว่าหน่วย 5 ตัน TI1e answer• เป็นต้นที่ หนึ่งของเครื่องปรับอากาศ พลังงานกำหนดอัตราของความร้อนกับ drawa.l ต้องเปิด 1 ตัน (2000 ปอนด์) 32oF น้ำ frorn liqu.td t0 น้ำแข็งใน 24 ชั่วโมงElectric Power Technologies (Watts, Kilowatts, and Megawatts)Technologies that produce electric power have their capacities tneasured in watts. The watt is the unit of power used in the International System of Units (SI units). Its larger multiples are 'expressed as kilowatts (1,000W = 1 kW) and n1egawatts (1,000,000 W = 1 MW).. A few examples ofdevices that require electric power give a sense of the magnitude of the watt as a unit of power.The large wind turbines that people see in wind farms near highways have capacities that range fron1 1,000,000 W (1 MW) to 3,000,000 W (3 MW). A 2.5 MW windmill can power approxin1ately 1,000 hotnes. A 1,000 MW electric power plant can serve approxin1ately 400,000 hon1es.
การแปล กรุณารอสักครู่..

ระดับหนึ่งวันเป็นหนึ่งในวันที่อุณหภูมิ environtnental เป็น1of น้อยกว่าจุดอ้างอิงของ 65oF การศึกษาระดับปริญญาจำนวนวันในหนึ่งปีเป็น sutn ในความแตกต่างของอุณหภูมิจาก 65oF ข้ามวันของปีที่แล้ว สำหรับวันที่ด้านล่าง 65 ° F ผลรวมที่เรียกว่าไอเอ็นจีจำนวนความร้อนองศาวันนี้ (ฮาร์ดดิสก์) ซึ่งมาตรการความจำเป็นในการทำความร้อน สำหรับวันที่ดังกล่าวข้างต้น 65oF ผลรวมเรียกว่าจำนวนของการทำความเย็นองศาวันนี้ (CDDs) ซึ่งมาตรการความจำเป็นสำหรับเครื่องปรับอากาศ (ค่อนข้าง. คนส่วนใหญ่จะไม่เปิดเครื่องปรับอากาศจนกว่าอุณหภูมิภายนอกสูงกว่า 78 ° F) ตัวอย่างเช่นข้อมูลจากเว็บไซต์แห่งชาติ Clin1ate ศูนย์ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าภาคกลางมีไอโอวา 7363 ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ในปี 2007 เราสามารถสร้างจริง - ประมาณการของ CDDs โดยใช้ 80 ° F เป็นจุดอ้างอิงสำหรับอากาศสภาพ tioning ถ้า 92 วันของเดือนมิถุนายนกรกฎาคมและสิงหาคมมีการเฉลี่ย perature TEM ของ 83.3 ° F ที่จะให้ผลผลิตประมาณของปริมาณ 300 ระบายความร้อนองศาวัน. ปริมาณของพลังงานที่สูญเสียไปทางหน้าต่างในช่วงปีที่ขึ้นอยู่กับจำนวนฮาร์ดดิสก์ของสภาพภูมิอากาศในภูมิภาคของประเทศที่หน้าต่างตั้งอยู่ เราได้เห็นว่าปริมาณของพลังงานที่สูญเสียไปในหนึ่งชั่วโมงจะถูกคำนวณเป็น AXD / R ซึ่งเป็นพื้นที่ของหน้าต่าง, D คือความแตกต่างของอุณหภูมิและ R คือ R-ค่า (ความต้านทานความร้อน) ของหน้าต่างกว่าปีที่สูญเสียพลังงานที่มีสมการเดียวกัน แต่เราจะต้อง n1ulti ชั้น 24 ชั่วโมงในวันและเพิ่มขึ้นทั้งหมดแตกต่างของอุณหภูมิข้ามปี ที่จะได้รับการสูญเสียพลังงานมากกว่าปีซึ่งจะต้องได้รับการชดเชยด้วยความร้อนเราเพิ่มจำนวนของฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ของสภาพภูมิอากาศซึ่งเป็น sutn ในความแตกต่างของอุณหภูมิจากมาตรฐาน 65oF ทั่วทุกวันที่ ten1perature น้อยกว่า 65 F . ในการหาพลังงานที่ได้รับในช่วงปีที่ผ่านมาซึ่งจะต้องได้รับการชดเชยจากเครื่องปรับอากาศ, เราเพิ่มจำนวน CDDs ที่•ซึ่งเป็นผลรวมของความแตกต่างของอุณหภูมิจากมาตรฐาน 65oF ทั่วทุกวันที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 65oF l11e ผลสมสำหรับการสูญเสียความร้อนรวมต่อปีเป็นพลังงาน1oss = Ax24x (HDD. + CDD) R (บีทียูต่อปี). พลังงานที่บันทึกไว้โดยการติดตั้งหน้าต่างพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเป็น ence แตกต่างกันระหว่างพลังงานที่สูญเสียไปโดย เก่า Windo-W และพลังงานที่สูญเสียไปจากหน้าต่างใหม่. ตัวอย่างที่ 4 ขาดทุนประจำปีของความร้อนผ่านหน้าต่างสมมติว่าหน้าต่างเก่ามีค่าR-value 0.9 และใหม่พลังงาน Effi หน้าต่างเพียงพอมีค่า R-value 3.0 พื้นที่หน้าต่างคือ A = 10 ตร. ฟุต. และหน้าต่างตั้งอยู่ในรัฐไอโอวาซึ่งมีระดับความร้อน 7,363 วันและประมาณ 300 วันที่ระบายความร้อนระดับ วิธีการมากของเงินฝากออมทรัพย์ในการใช้พลังงานจะเป็นผลมาจากการเปลี่ยนหน้าต่างเก่าที่มีหน้าต่างใหม่พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ? โซลูชั่นหน้าต่างเก่าจะสูญเสียจำนวนเงินต่อไปของพลังงาน. E = 10 X 24 X (7,663 + 300) /0.9 E = 2,123,466 บีทียูต่อปีหายไป. เปลี่ยนหน้าต่างใหม่จะสูญเสียE = 10> <21L X (7663 + 300) /3.0 E = 637,040 บีทียูต่อปี ,. หายไป. หน้าต่าง replacen1ent จึงจะส่งผลในการออมของ2,123,466-637,040 = 1,486,426 บีทียูต่อปี. ในบทที่ 7 ในการวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจของเทคโนโลยีที่เราจะกลับไปเช่นนี้เพื่อดูวิธีการเหล่านี้การคำนวณทางวิศวกรรมเมื่อนำมาร่วมกันกับข้อมูลเกี่ยวกับราคาพลังงานที่ช่วยให้นักวิเคราะห์ทางการเงินเพื่อตรวจสอบว่าการเปลี่ยนหน้าต่างเป็นค่าใช้จ่าย. ทำความเย็นเทคโนโลยี (บีทียู / ชม) เครื่องปรับอากาศและเทคโนโลยีทำความเย็นถูกออกแบบมาเพื่อ retnove ความร้อนจากอาคาร แต่กำลังการผลิตของพวกเขาเป็นวัดใน satne วิธีที่เป็นเทคโนโลยีความร้อนคือในบีทียู / ชม. •เครื่องปรับอากาศหน้าต่างสำหรับห้องขนาดเล็ก withdravvs 6,000 บีทียู / ชมของความร้อนจากห้อง. •เครื่องปรับอากาศส่วนกลางในเชิงพาณิชย์มีความสามารถที่จะถอนตัวออก 60,000 บีทียู / ชมของความร้อนจาก อาคาร. ประชุมแปลก seetningly ในธุรกิจเครื่องปรับอากาศคือการ NLEA แน่ใจว่ากำลังการผลิตหนาว (power) ของเครื่องปรับอากาศในตันของเครื่องทำความเย็นหรือเพียงแค่ตัน หนึ่งตันที่ถูกกำหนดให้เป็นอำนาจของการส่งออก12,000 บีทียู / ชม 1hus ที่ 60,000 บีทียู / ชมเครื่องปรับอากาศเชิงพาณิชย์ดังกล่าวข้างต้นจะได้รับการเรียกว่าอากาศห้าตันปรับอากาศ. มันไม่ได้มีน้ำหนักห้าตัน ทำไมถึงเรียกว่าหน่วยห้าตัน? คำตอบ• TI1e เป็นที่หนึ่งตันของอากาศพลังงานเครื่องมีการกำหนดเป็นอัตราความร้อนที่มี drawa.l ที่จำเป็นในการเปิด 1 ตัน (£ 2000) ของ 32oF น้ำ frorn น้ำแข็ง liqu.td t0 ใน 24 ชม. ไฟฟ้าเทคโนโลยีพลังงาน (วัตต์ , กิโลวัตต์และเมกะวัตต์) เทคโนโลยีที่ผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ความสามารถของพวกเขาใน tneasured วัตต์ วัตต์เป็นหน่วยของพลังงานที่ใช้ในระบบหน่วย (หน่วย SI) หลายขนาดใหญ่ที่ได้รับการ 'แสดงเป็นกิโลวัตต์ (1,000 W = 1 กิโลวัตต์) และ n1egawatts (1,000,000 W = 1 เมกะวัตต์) .. ตัวอย่างของอุปกรณ์ที่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าให้ความรู้สึกของความสำคัญของวัตต์ที่เป็นหน่วยของพลังงานกังหันลมขนาดใหญ่ที่มีคนเห็นในฟาร์มลมใกล้ทางหลวงมีความจุที่หลากหลาย fron1 1,000,000 W (1 เมกะวัตต์) 3,000,000 W (3 เมกะวัตต์) กังหันลม 2.5 เมกะวัตต์สามารถใช้พลังงาน approxin1ately 1,000 hotnes 1,000 เมกะวัตต์โรงไฟฟ้าพลังงานไฟฟ้าสามารถให้บริการ approxin1ately 400,000 hon1es
การแปล กรุณารอสักครู่..
