Systemy zaopatrzenia budynku w energię, a spełnienie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie

• Autorzy: Turski Michał , Kępa Arkadiusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2023.10.6

Warianty tytułu

EN

Energy Supply Systems of Buildings and the Fulfillment of Technical Conditions to be Met by Buildings and Their Location

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jakie aspekty są istotne przy doborze źródeł energii, uwzględniając spełnienie wymagań warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, pod kątem wartości wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP? Czy jest to jedyne i obiektywne kryterium wyboru optymalnego rozwiązania? Czy może dojść do nadużyć przy doborze źródeł ciepła, kiedy priorytetem jest spełnienie wymagań EP? Celem przeprowadzonej analizy było porównanie systemów zaopatrzenia budynku w energię pod kątem spełnienia aktualnych wymagań zawartych w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, dla budynku mieszkalnego jednorodzinnego oraz wskazanie preferowanych rozwiązań. Porównanych zostało 9 konfiguracji systemów zaopatrzenia budynków w energię. Konfiguracja systemów była zróżnicowana w kategoriach mocy i rodzaju źródła, rodzaju paliwa, lokalizacji źródła, regulacji i izolacji systemu, sposobu podgrzewu c.w.u., rodzaju wentylacji oraz wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Obliczenia zapotrzebowania na energię użytkową, końcową oraz pierwotną dla każdego z wariantów wykonano za pomocą oprogramowania Audytor OZC 7.0 Pro. Spośród analizowanych systemów najefektywniejszymi wariantami pod względem wskaźnika EP były rozwiązania oparte na biomasie. Można wśród nich wyróżnić węzeł cieplny z ciepłem z kogeneracji z wykorzystaniem biomasy i wartością EP wynoszącą 16,6 kWh/(m2·rok), kocioł na pellet drzewny z automatycznym podajnikiem i wartością EP wynoszącą 27,8 kWh/(m2·rok) oraz kominek z płaszczem wodnym i zamkniętą komorą spalania i wartością EP wynoszącą 34,9 kWh/(m2·rok). Do pozostałych systemów, których zastosowanie umożliwiało spełnienie aktualnych wymagań można zaliczyć: pompę ciepła grunt-woda, pompę ciepła powietrze-woda oraz węzeł cieplny z ciepłem pochodzącym z kogeneracji, gdzie paliwem był węgiel lub gaz.

EN

What aspects are important when designing energy sources, taking into account meeting the requirements of technical conditions that buildings and their location should meet, in terms of the value of the demand for non-renewable primary energy EP value? Is this the only and objective criterion for selecting the optimal solution? Can there be abuses in the design of heat sources when the priority is to meet EP requirements? Aim: The aim of the analysis was to compare building energy supply systems in terms of meeting the current requirements contained in the regulation of the Minister of Infrastructure on the technical conditions to be met by buildings and their location for a single-family residential building and to indicate preferred solutions. Nine configurations of building energy supply systems were compared. The configuration of the systems varied in terms of power and source type, fuel type, source location, system regulation and insulation, hot water heating method, ventilation type and the use of renewable energy sources. Calculations of the demand for useful, final and primary energy for each variant were made using Audytor OZC 7.0 Pro software. Among the analyzed systems, the most effective variants in terms of the EP index were solutions based on biomass. These include a district heating substation with heat from cogeneration using biomass and an EP value of 16.6 kWh/(m2·year), a wood pellet boiler with an automatic feeder and an EP value of 27.8 kWh/(m2·year) and a fireplace with a water jacket and a closed combustion chamber and an EP value of 34.9 kWh/(m2·year). Other systems that were possible to meet the current requirements include: a ground-water heat pump, an air-water heat pump and a district heating substation with heat from cogeneration, where the fuel was coal or gas

Słowa kluczowe

PL

charakterystyka energetyczna; budynki energooszczędne; warunki techniczne; system instalacyjno-budowlany; rozwój zrównoważony

EN

energy performance; energy-saving buildings; technical conditions; building-installation system; sustainable development

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 54, nr 10
• Strony: 38--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Turski Michał

• Wydział Infrastruktury i Środowiska, Katedra Zaawansowanych Technologii Energetycznych, Politechnika Częstochowska

• https://orcid.org/0000-0002-4341-3062

autor

Kępa Arkadiusz

• Projektowanie i nadzory mgr inż. Sławomir Olszewski, ul. Uniwersytecka 33/35, 90-233, Łódź

• https://orcid.org/0000-0001-5312-024X

Bibliografia

• [1] Attia S., Kosiński P., Wójcik R., Węglarz A., Koc D., Laurent O. 2022. „Energy efficiency in the polish residential building stock: A literature review”. Journal of Building Engineering 45 (103461): 1-18.
• [2] Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. 2023. „A Renovation Wave for Europe greening our buildings, creating jobs, improving lives,” 15 września 2023 [Online] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/HTML/?uri=CELEX:52020DC0662&from=FR
• [3] Jałowiec T., Wojtaszek H., Miciuła I. 2022. „Analysis of the Potential Management of the Low-Carbon”. Energies 15 (7) 2351: 1-29.
• [4] Juntunen J. K., Martiskainen M. 2021. „Improving understanding of energy autonomy: A systematic review”. Renewable and Sustainable Energy Reviews 141 (110797) : 1-10.
• [5] Khalil M. I., Jhanjhi N. Z., Humayun M., Sivanesan S., Masud M., Hossain M. S. 2021. „Hybrid smart grid with sustainable energy efficient resources for smart cities”. Sustainble Energy Technologie and Assessments. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 46 (101211): 1-7.
• [6] Pożarowszczyk M., Kędzierski P. 2022. „Głęboka termomodernizacja budynku wielorodzinnego”. Rynek Instalacyjny 7-8: 29-32.
• [7] Robakiewicz M. 2022. „Audyty energetyczne - zastosowanie - wymagania - metody wykonania” Warszawa: Oficyna Wydawnicza POLCEN: 183-186.
• [8] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
• [9] 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.
• [10] Rubik M. 2023. „Technologia pomp ciepła w transformacji energetycznej ciepłownictwa - wyzwania, zagrożenia i oczekiwania. Część II”. Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja 4 (53): 3-12.
• [11] Ryńska J. 2022. „Jak zdywersyfikować dostawy ciepła i zoptymalizować koszty eksploatacyjne dzięki ogrzewaniu elektrycznemu”. Rynek Instalacyjny 10: 35-40.
• [12] Trzciński Ł., Turski M. 2022. „Magazynowanie energii elektrycznej w systemie off-grid” Czysta energia i środowisko ISBN: 978-83-7193-903-7.
• [13] Trzciński Ł., Turski M. 2022. „Zmniejszenie emisji zanieczyszczeń przez zastosowanie systemu off-grid z magazynowaniem energii”. Główny Instytut Górnictwa, Innowacyjna Zielona Gospodarka 4: 97-107. Praca zbiorowa pod redakcją Marcina Głodnioka, ISBN 978-83-65503-47-3.
• [14] Żuchowski S. 2020. „Kotły kondensacyjne - innowacje i nowości”. Rynek Instalacyjny 7-8: 30-31.