Analiza wykorzystania energii słonecznej w budynku na podstawie danych eksploatacyjnych

• Autorzy: Rybak-Wilusz E. , Sawicka-Chudy P. , Cholewa M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.221

Warianty tytułu

EN

Analysis the solar energy utilization in the building based on operating data

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wielkość potencjału energetycznego określonego źródła energii, sposób wykorzystania energii oraz rodzaj zastosowanego rozwiązania technicznego są najczęściej rozpatrywane w ocenie efektywności i racjonalności wykorzystania energii odnawialnej. W opracowaniu przedstawiono analizę efektywności instalacji słonecznej pracującej dla potrzeb przygotowania ciepłej wody w budynku zamieszkania zbiorowego (dom studencki) w Rzeszowie. Warunki nasłonecznienia zostały poddane analizie na podstawie informacji przyjętych z bazy danych klimatycznych stacji meteorologicznej Rzeszów-Jasionka. Posłużyły one do opracowano dla Rzeszowa sezonowego i rocznego napromieniowania płaszczyzny poziomej i odchylonej od niej pod różnymi kątami. W ramach opracowania przedstawiono charakterystykę analizowanego budynku oraz rozkład liczby mieszkańców i zużycie ciepłej wody użytkowej z lat 2009-2014. Na podstawie zapotrzebowania na ciepło obliczonego w oparciu o zużycie ciepłej wody na osobę, danych z pomiarów zużycia ciepłej wody oraz pomiarów dostarczonego ciepła sieciowego analizowano efektywność wykorzystania energii słonecznej po zamontowaniu kolektorów słonecznych. Relacje pomiędzy wartościami zapotrzebowania na ciepło wyznaczonego na podstawie zapotrzebowania na ciepło na osobę a zużyciem ciepła z pomiarów zostały poddane analizie. Wykazano, że powierzchnia kolektorów powinna uwzględniać zapotrzebowanie na ciepło do ogrzania ciepłej wody, zwłaszcza w okresie wiosenno-letnim. Wyznaczony roczny (miesięczny) stopnień wykorzystania energii słonecznej do ogrzania ciepłej wody pozwolił wykazać, w jakim stopniu zastosowane kolektory słoneczne obniżają roczne zużycie ciepła dostarczanego z sieci cieplnej. Oceniono oszczędność ciepła w budynku zamieszkania zbiorowego uzyskaną po zamontowaniu kolektorów słonecznych oraz wskazano jakie czynniki wpływają na obliczenie optymalnej powierzchni kolektora słonecznego. Wnioski zawierają propozycje usprawnień, które mogą podwyższyć efektywność cieplną instalacji słonecznej i skrócić czas zwrotu poniesionych nakładów inwestycyjnych.

EN

In the assessment of the efficiency and rational use of renewable energy taken into account they are the size of the energy potential of a particular source of energy, the use of energy and kind of the technical solution. This paper presents an analysis of a solar thermal system which is working to produce hot water in a collective residence building in Rzeszow. Irradiance exposure were analyzed based on information obtained from database available online for the meteorological station in Rzeszow-Jasionka. The following part presents the characteristic of the analyzed building and the distribution of population and consumption of hot water from the years 2009-2014. The heat demand was calculation based on hot water consumption per person per day, dataset from measurements of consumption of hot water and also the measurement of heat consumption. The efficiency of solar energy conversion after installing solar thermal collectors had analyzed. The paper presents also way of calculation annually (monthly) ratio of utilization of solar energy to heat water. It was calculating reducing of heat demand from heat distribution network after installing the solar thermal collectors. It presented elements that may impact on the calculation optimal area of solar thermal collectors. The improvements which are proposed may to increase the efficiency of solar thermal installation. It was experimentally proved that area of solar thermal collectors should take into account hot water demand of the building in summer season. It causes that the investments payback cost time is shortened.

Słowa kluczowe

PL

wydajność termiczna; efektywność energetyczna; napromieniowanie słoneczne; kolektor słoneczny; budynek zamieszkania zbiorowego

EN

thermal efficiency; irradiation; solar thermal collector; collective residence building

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 3
• Strony: 381--390
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rybak-Wilusz E.

• Politechnika Rzeszowska, Zakład Ciepłownictwa i Klimatyzacji, ul. Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów, tel. [phone]

autor

Sawicka-Chudy P.

• Uniwersytet Rzeszowski, Katedra Biofizyki, Rzeszow, ul. Pigonia 1, 35-310 Rzeszów

autor

Cholewa M.

• Uniwersytet Rzeszowski, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Główny Urząd Statystyczny. Portal Informacyjny. http://stat.gov.pl, dostęp 14.10.2015.
• [2] Eurostat. http://ec.europa.eu/eurostat, dostęp 14.10.2015.
• [3] Z. Pluta “Evacuated tubular or classical flat plate solar collectors?,” Journal of Power Technologies 91 (3) (2011) 158-164.
• [4] E. Zambolin, D. D. Col, “Experimental analysis of thermal performance of flat plate and evacuated tube solar collectors in stationary standard and daily conditions, Solar Energy 84 (8) (2010) 1383–1396.
• [5] R. Tang, W. Gao, Y. Yu, H. Chen, Optimal tilt-angles of all-glass evacuated tube solar collectors, Energy 34 (2009) 1387-1395.
• [6] Ministerstwo Infrastruktury i Budownictwa, http://www.mib.gov.pl, dostęp 20.08.2015.
• [7] Chwieduk Dorota, "Solar Energy in Buildings. Thermal Balance for Efficient Heating and Cooling", 1st Edition, Elsevier Science & Technology Books, 2014.
• [8] Dział Utrzymania Ruchu, Politechnika Rzeszowska, http://www.prz.edu.pl, dostęp 28.08.2015.
• [9] P. Sawicka, E. Rybak-Wilusz, V. Pisarev, "Analiza systemu zaopatrzenia w wodę ciepłą w akademiku Promień Politechniki Rzeszowskiej", Prace Kół Naukowych Politechniki Rzeszowskiej 2009/2010, 293-301, (2011) ISBN 978-83-7199-656-6.
• [10] Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 6.11.2008 r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku (Dz.U. Nr 201/2008 poz. 1240).
• [11] http://www.prolandsklep.co/pl/p/HEWALEX-KS-2000SP/276, dostęp 28.08.2015.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)