Rozbieżności między obliczeniowym i zmierzonym zużyciem energii do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej na przykładzie budynków jednorodzinnych

• Autorzy: Ratajczak Katarzyna , Bandurski Karol , Amanowicz Łukasz , Brzeziński Jakub

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2022.4.1

Warianty tytułu

EN

Differences Between Calculated and Measured Energy Use For Heating and Domestic Hot Water Preparation on the Example of Single-Family Buildings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W literaturze pojawiają się różnego rodzaju kontrowersje na temat polskiej Metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynków. Zauważalny jest problem rozbieżności obliczeń i wyników pomiarów. W niniejszym artykule porównano obliczoną charakterystykę energetyczną budynków dla 5 gospodarstw domowych zlokalizowanych w budynkach jednorodzinnych, wg obowiązującej Metodologii lub jej modyfikacji, ze zmierzonym wykorzystaniem energii. Analiza miała na celu sprawdzenie czy występują rozbieżności wyników i co jest ich przyczyną. Czy różnice wynikają z niedokładności uproszczonego, statycznego modelu cieplnego budynku, tzw. metody miesięcznej, czy są raczej związane z warunkami brzegowymi: zarówno danymi meteorologicznymi, tzw. typowym rokiem meteorologicznym, jak i innymi parametrami opisującymi użytkowanie zarówno instalacji grzewczej, jak i ciepłej wody użytkowej. Okazało się, że rozbieżności w analizowanych budynkach jednorodzinnych wynikają głównie z założeń odnośnie do ich użytkowania, które w obecnej formie Metodologii są z góry narzucone. Narzucanie warunków brzegowych może wydawać się celowe w przypadku porównywania różnych rozwiązań technicznych, ale jednocześnie powoduje rozdźwięk między rzeczywistym wykorzystaniem energii a obliczeniowym, co skutkuje spadkiem zaufania do świadectwa charakterystyki energetycznej. Dlatego należy przemyśleć ponownie idę Metodologii i jej użyteczność zarówno dla projektantów, konsumentów jak i dla twórców polityki energetycznej kraju.

EN

There are various controversies in the literature about the Polish Methodology for determining the energy performance of buildings. The problem of discrepancy between calculations and measurement results is noticeable. This paper compares the calculated energy performance of buildings of 5 households located in single-family houses, according to the current Methodology or its modifications, with the measured energy use. The analysis aimed to show if there is a discrepancy in the results and what is the reason for it. Do the discrepancies result from inaccuracies of the simplified, static thermal model of the building, the so-called monthly method, or are they rather linked to the boundary conditions: both the meteorological data, typical meteorological year, and other parameters describing the use of the heating system as well as the domestic hot water system. We found that the discrepancies for the analyzed single-family houses are mainly due to assumptions on their use, which are enforced in the current form of the Methodology. The enforcement of boundary conditions may seem to be appropriate when comparing different technical solutions, but at the same time it causes a discrepancy between the actual energy use and the calculated one, which results in a decrease of trust towards the energy performance certificate. Therefore, it is necessary to rethink the idea of the Methodology and its usefulness for designers, consumers and national energy policy makers alike.

Słowa kluczowe

PL

performance gap; budynki jednorodzinne; certyfikacja energetyczna; obliczanie efektywności energetycznej; energia końcowa; zachowanie użytkowników; modelowanie energetyczne budynku; metoda miesięczna; budynki energooszczędne; ciepła woda użytkowa

EN

performance gap; single family buildings; energy certification; energy efficiency calculation; final energy; occupant behavior; building energy modeling; monthly method; energy efficient buildings; domestic hot water

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2022
• Tom: T. 53, nr 4
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab,. wykr.

Twórcy

autor

Ratajczak Katarzyna

• Instytut Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych, Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0002-6950-8262+

autor

Bandurski Karol

• Instytut Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych, Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0001-8578-7233+

autor

Amanowicz Łukasz

• Instytut Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych, Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0002-2903-3805+

autor

Brzeziński Jakub

• Student – Koło Naukowe Inżynierii Środowiska, Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Minister Inwestycji i Rozwoju, Obwieszczenie Ministra Inwestycji i Rozwoju z dnia 8 kwietnia 2019 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. 2019.
• [2] Pogorzelski J.A. and A. Święcicki. 2009. „Co dalej z wdrażaniem Dyrektywy w sprawie charakterystyki energetycznej?”, Mater. Bud., vol. 2, pp. 50-53.
• [3] Robakiewicz M. 2010. „Świadectwa energetyczne budynków i lokali po doświadczeniach pierwszego roku stosowania”, Mater. Bud., vol. 1, pp. 8-9.
• [4] Orlik-Kożdoń B. and T. Steidl. 2010. „Projektowe charakterystyki energetyczne budynków”, Mater. Bud., vol. 1, pp. 47-49.
• [5] Sarosiek W. and B. Sadowska. 2010. „Jakość energetyczna budynków a wskaźniki zamieszczone w świadectwach”, Mater. Bud., vol. 8, pp. 51-53.
• [6] Bandurski K., K. Ratajczak, Ł. Amanowicz. 2021. „Transformacja energetyczna a Metodologia sporządzania charakterystyki energetycznej budynków’’. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo. Wentylacja., 52 (10): 20-26. DOI: 10.15199/9.2021.10.3.
• [7] Bandurski K., K. Ratajczak, Ł. Amanowicz. 2021. „Różnica między obliczeniowym i pomiarowym wykorzystaniem energii do ogrzewania w budynkach wielorodzinnych”, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja. 52 (12): 12-16. DOI: 10.15199/9.2021.12.2.
• [8] Minister Inwestycji i Rozwoju, Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej. 2015.
• [9] Johnston D., M. Siddall, O. Ottinger, S. Peper, and W. Feist, “Are the energy savings of the passive house standard reliable? A review of the as-built thermal and space heating performance of passive house dwellings from 1990 to 2018,” vol. 13, pp. 1605–1631, 2020, doi: 10.1007/ s12053-020-09855-7.
• [10] Mitchell R. and S. Natarajan, “UK Passivhaus and the energy performance gap,” Energy Build., vol. 224, p. 110240, Oct. 2020, doi: 10.1016/J.ENBUILD.2020.110240.
• [11] Basińska M, K. Ratajczak, and J. Tomczyk, “Energy performance for residential building – comparison between theoretical method and real measurements,” E3S Web Conf., vol. 44, p. 00009, Jul. 2018, doi: 10.1051/E3SCONF/20184400009.
• [12] Ratajczak K., K. Michalak, M. Narojczyk, and Ł. Amanowicz, “Real Domestic Hot Water Consumption in Residential Buildings and Its Impact on Buildings’ Energy Performance-Case Study in Poland,” Energies 2021, Vol. 14, Page 5010, vol. 14, no. 16, p. 5010, Aug. 2021, doi: 10.3390/EN14165010.
• [13] Brzeziński J. „Charakterystyka energetyczna istniejącego budynku w trzech wariantach”, Politechnika Poznańska, 2021.
• [14] Misztal G, A. Staszczuk, P. Ziembicki. 2013. „Diagnostyka termowizyjna budynków – problemy wrażliwości i interpretacji wyników pomiarów”, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja. 44 (8): 321-326.
• [15] Pawłowski K. and M. Ramczyk, „Analiza przepisów prawnych dotyczących osiągnięcia standardu budynku niskoenergetycznego”, Mater. Bud., vol. 5, pp. 71-72, 2017, doi: 10.15199/33.2017.05.29.
• [16] Kaliszuk-Wietecka A. and K. Matejek-Zarębska, „Wpływ zmian w metodzie obliczania charakterystyki cieplnej budynku na wyniki”, Mater. Bud., vol. 1, pp. 39-41, 2016, doi: 10.15199/33.2016.01.12.
• [17] Kania T., „Rozwiązania systemowe budynków pasywnych”, Mater. Bud., vol. 1, pp. 26-27, 2010.
• [18] Firlej-Balik M., M. Fedorczak-Cisak, and T. Gałązka, „Działania na rzecz efektywności energetycznej w sektorze budownictwa”, Mater. Bud., vol. 1, pp. 12-16, 2021.