Кіріспе

Температура мәндерінің қосындысы. Жылу градус күні (ЖДК) – ғимаратты жылытуға қажетті энергияның сұранысын сандық тұрғыдан бағалауға арналған өлшем. ЖДК сыртқы ауа температурасының өлшемдерінен шығарылады. Белгілі бір орналасқан жердегі ғимараттың жылу қажеттілігі сол жердегі ЖДК санына тура пропорционал болып есептеледі. Бұған байланысты, кондиционерге деген сұранысты сандық тұрғыдан бағалайтын салқындату градус күні (СДК) де бар.

Анықтама

Жылыту градус күндері негізгі температураға қатысты анықталады — ғимаратты жылыту қажет емес сыртқы температура. Негізгі температура белгілі бір ғимарат үшін ғимарат қыздырылатын температураға байланысты анықталуы мүмкін, немесе мысалы, ел немесе аймақ үшін анықталуы мүмкін. Соңғы жағдайда температуралық шекті температураға арналған құрылыс стандарттары немесе келісімдер болуы мүмкін. Оларға мыналар жатады:

Ел/Аймақ | Базалық температура (°C) | Базалық температура (°F)
------- | -------- | --------
Еуропалық Одақ | 15.5 | 59.9
Дания | 17 | 62.6
Финляндия | 17 | 62.6
Швейцария | 12 | 53.6
АҚШ | 18.3 | 65

Базалық температура міндетті түрде ғимараттың орташа ішкі температурасына сәйкес келуі керек емес, себебі стандарттар ғимараттың орташа жылу оқшаулау деңгейін және ішкі жылуды ескере отырып, жылу қажет болатын орташа сыртқы температураны анықтауы мүмкін. Сондай-ақ, 16 °C және 19 °C (61, 66 °F) базалық температуралар да қолданылады. Базалық температураны таңдаудағы айырмашылықтар HDD мәндерін әрқашан салыстыруға болмайды дегенді білдіреді – тек бірдей базалық температурасы бар HDD-лерді ғана салыстыруға тырысу керек.

HDD-ні есептеудің бірнеше тәсілі бар: температуралық деректер неғұрлым толық болса, HDD-ні соғұрлым дәл есептеуге болады. HDD көбінесе күнделікті температуралық көрсеткіштерді пайдаланатын қарапайым шамалау әдістерімен есептеледі, жарты сағаттық көрсеткіштер сияқты толық температуралық деректердің орнына, соңғысы интегралды бағалау үшін қолданылуы мүмкін. АҚШ Ұлттық ауа-райы қызметі қолданатын танымал шамалау әдісі – кез келген күннің орташа температурасын (жоғары және төмен температураның орташасы) алып, оны базалық температурадан шегеру. Егер нәтиже нөлден кем немесе тең болса, сол күні HDD нөлге тең болады. Ал егер нәтиже оң болса, ол сол күнгі HDD санын көрсетеді. (Салқындату градус күндері үшін процесс керісінше жұмыс істейді: базалық температура орташадан шегеріледі, егер нәтиже оң болса, ол CDD санын көрсетеді.) Бұл әдіс сыртқы ауа температурасы базалық температурадан аспаса қанағаттанарлық жұмыс істейді. Бұл жағдай кез келген уақытта орын алуы мүмкін климаттарда қарапайым есептеуге кейбір «түзетутер» енгізіледі, бұл ауа жылыту қажет емес болған кезде күннің бөлігін ескереді. Бұл дәл алгоритм жыл бойы (тек бір жылыту маусымында емес) және апталық, сондай-ақ айлық негізде орташа климаттық (теңіздік және континенттік) жағдайларда нәтижелерді есептеуге мүмкіндік береді. HDD-ні белгілі бір кезеңде қосу арқылы маусымдық жылу қажеттілігін шамамен бағалауға болады. Мысалы, жылыту маусымында Нью-Йорк қаласы үшін HDD саны 5050 болса, Аляскадағы Утқиагвик үшін 19 990-ды құрайды. Осылайша, ұқсас құрылымы мен жылу оқшаулауы бар үй үшін, Утқиагвиктегі үйді жылыту үшін Нью-Йорктегіден шамамен төрт есе көп энергия қажет болады. Сол сияқты, Майамидегі (Флорида штаты) ұқсас үй, жылыту маусымында 500 жылыту градус күніне ие болса, Нью-Йорктегі үйді жылыту үшін қажетті энергияның оннан бір бөлігін қажет етеді.

Дегенмен, бұл теориялық тәсіл, өйткені ғимараттың жылу оқшаулау деңгейі жылуға деген сұранысқа әсер етеді. Мысалы, температура түнде көбінесе базалық температурадан төмен түседі (тәуліктік өзгерістегі ең төмен температура), бірақ жылу оқшаулаудың арқасында жылыту қажет емес. Көктемнің соңында және күздің басында немесе климатқа байланысты қыста жеткілікті жылу оқшаулау ішкі температураны сыртқы температурадан жоғары ұстайды, жылудың қажеті болмайды. Мысалы, Оңтүстік Калифорнияда, егер жылу оқшаулау түнгі салқын температураны ескере алатын болса, Лос-Анджелес және Сан-Диегода қысқы жылыту қажет емес. Сонымен қатар, ғимараттарға бетон сияқты жылу массасы кіреді, ол күндіз сіңірілген күн энергиясын сақтай алады. Осылайша, тіпті жылыту градус күндері жылыту қажеттілігін көрсетсе де, ғимараттың жеткілікті жылу оқшаулауы жылытуды қажетсіз ете алады.

Қиындықтар

ҚТҚ-ны қолдану есептеуінде бірнеше мәселелер бар. Жылу қажеттіліктері температураға тура пропорционал емес, ал жақсы жылу оқшауланған ғимараттардың "тепе-теңдік температурасы" төмен болады. Қажетті жылу және салқындату мөлшері сыртқы температурадан өзге де бірнеше факторларға байланысты: нақты ғимараттың жылу оқшаулау деңгейі, үйдің ішіне түсетін күн сәулесінің мөлшері, қосылған электр құралдарының саны (мысалы, компьютерлер айналасындағы температураны көтереді), сырттағы желдің күші және тұрғындардың қандай температураны қолайлы деп санайтыны. Тағы бір маңызды фактор – үй ішіндегі салыстырмалы ылғалдылық деңгейі; бұл адамның жайлы болуын анықтау үшін маңызды. Жауын-шашын, бұлттылық, жылу индексі, ғимараттың альбедосы және қар жамылғысы сияқты басқа да айнымалылар ғимараттың жылулық жауабын өзгерте алады. ҚТҚ-ның тағы бір кемшілігі – оларды халықаралық деңгейде климаттарды салыстыру үшін пайдаланғанда сақтық тану қажет, себебі әртүрлі елдерде стандарт ретінде әртүрлі базалық температуралар қолданылады, сондай-ақ АҚШ-та Фаренгейт шкаласы, ал әлемнің көп бөлігінде Цельсия шкаласы қолданылады. Бұл әртүрлі елдерде қолданылатын әртүрлі жуықтау әдістерімен күшейеді.