Độ-ngày là gì?
Độ-ngày (degree day) đo mức độ chênh lệch và thời gian chênh lệch giữa nhiệt độ không khí bên ngoài với một mức nhiệt độ cơ sở đã chọn (thường là 65°F hoặc 18°C). Đây là một thước đo đơn giản nhưng được dùng rất phổ biến để ước tính nhu cầu năng lượng của công trình: Độ-ngày sưởi (HDD) phản ánh nhu cầu sưởi ấm trong những ngày lạnh, còn Độ-ngày làm mát (CDD) phản ánh nhu cầu điều hòa không khí trong những ngày nóng. Các công ty điện lực, kỹ sư và chuyên gia phân tích năng lượng dùng chỉ số này để chuẩn hóa hóa đơn năng lượng theo thời tiết và để tính toán công suất hệ thống HVAC (sưởi ấm, thông gió và điều hòa).
Cách dùng máy tính
Nhập nhiệt độ cao nhất và thấp nhất trong ngày, chọn nhiệt độ cơ sở, rồi đặt số ngày bạn muốn tính tổng. Công cụ sẽ tìm nhiệt độ trung bình, tính HDD và CDD cho mỗi ngày, sau đó nhân với số ngày. Bạn có thể dùng thang nhiệt độ tùy thích — chỉ cần giữ tất cả các giá trị nhập vào cùng một đơn vị (mức cơ sở phổ biến ở Mỹ là 65°F; mức cơ sở theo hệ mét thường dùng là 18°C).
Giải thích công thức
Trước hết, tính nhiệt độ trung bình trong ngày:
$$T_{tb} = \frac{T_{cao} + T_{thấp}}{2}$$Sau đó
$$\text{HDD} = \max\!\left(0,\; T_{cơ\,sở} - T_{tb}\right)$$và
$$\text{CDD} = \max\!\left(0,\; T_{tb} - T_{cơ\,sở}\right)$$Phần \(\max(0, \ldots)\) đảm bảo một ngày không bao giờ cho ra độ-ngày âm — mỗi ngày chỉ là ngày sưởi hoặc ngày làm mát (hoặc không là ngày nào cả, khi nhiệt độ trung bình bằng đúng mức cơ sở). Mỗi giá trị theo ngày được nhân với số ngày để ra tổng cho cả giai đoạn.
Ví dụ minh họa
Giả sử một ngày có nhiệt độ cao 75° và thấp 55° với mức cơ sở 65°. Trung bình là
$$\frac{75 + 55}{2} = 65°$$Vì trung bình bằng đúng mức cơ sở nên cả HDD và CDD đều bằng 0 trong ngày đó. Bây giờ xét một ngày lạnh hơn: cao 50°, thấp 30°, cơ sở 65°. Trung bình \(= 40°\), nên \(\text{HDD} = 65 - 40 = 25\) và \(\text{CDD} = 0\). Qua 7 ngày như vậy, tổng \(\text{HDD} = 175\).
Câu hỏi thường gặp
Nên dùng nhiệt độ cơ sở nào? 65°F (18,3°C) là tiêu chuẩn truyền thống, dựa trên quan niệm rằng công trình hầu như không cần sưởi hay làm mát khi nhiệt độ ngoài trời ở mức này. Một số phân tích dùng 60°F hoặc 18°C.
Một ngày có thể tính cả HDD lẫn CDD không? Không. Khi chỉ dùng một giá trị trung bình ngày, mỗi ngày chỉ đóng góp vào một trong hai (hoặc không cả hai), không bao giờ tính cả hai cùng lúc.
Tại sao lại lấy trung bình của nhiệt độ cao và thấp? Đây là phương pháp tiêu chuẩn đơn giản nhất. Các phương pháp chính xác hơn sẽ tích hợp nhiệt độ theo từng giờ, nhưng cách lấy trung bình cao/thấp vẫn là phương pháp thực tế phổ biến.
