Complex determination of an optimal heat protection, installation and heat source for a dwelling-house

• Autorzy: Foit H.

Warianty tytułu

PL

Kompleksowe wyznaczanie optymalnej ochrony cieplnej, instalacji i źródła ciepła dla budynku mieszkalnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Article presents a method of simultaneous determination of an optimal heat protection and heat source for a dwelling-house. Examples of results of an investigation performed for a selected building by a computer program using the proposed method are shown as well.

PL

Przedstawiono metodę jednoczesnego wyznaczania najkorzystniejszej ochrony cieplnej i źródła ciepła dla budynku mieszkalnego na podstawie jednokryterialnej funkcji celu. Wyróżnikiem rozwiązania optymalnego są przeciętne roczne koszty całkowite uzyskania wymaganej temperatury wewnętrznej oraz podgrzania potrzebnej ilości ciepłej wody dla rozważanego budynku. Opracowanie metody wymagało rozpoznania wrażliwości funkcji celu na wielkości ją określające. Efektem przeprowadzonego rozpoznania było przyjęcie opisu funkcji celu w postaci zagadnienia deterministycznego. Ważnym składnikiem opisu jest model ujmujący przebieg czasowy bilansu cieplnego budynku ze zwróceniem szczególnej uwagi na stan zapotrzebowania ciepła w okresie początku i końca sezonu grzewczego, ze względu na określanie źródeł ciepła wykorzystujących energię odnawialną. W celu wyznaczania zapotrzebowania ciepła przyjęto ogólnie sposób podany w PN-EN 02025, dokonując jego adaptacji i rozszerzeń w kierunku kilku różnych metod. W opracowaniu zawarto ocenę rozszerzeń i głównych uproszczeń oraz możliwości stosowania przyjętych metod, zależnie od rozważanego przypadku optymalizacji. Dla poszczególnych rozszerzeń sporządzono katalogi danych wejściowych zawierających przeciętne dla okresów cząstkowych sezonu grzewczego (roku): liczby wymian powietrza wentylacyjnego dla różnych rodzajów budynków i ich szczelności powietrznej, dobowe zyski ciepła od promieniowania słonecznego dla rozważanych typów przegród budowlanych, sumy dobowe promieniowania słonecznego na płaszczyzny o wybranych orientacjach. Integralną częścią uzupełnień jest również grupa tablic współczynników charakterystycznych dla przyjętego sposobu wyznaczania nieustalonego przepływu ciepła przez przegrody budowlane. Bazą klimatyczną są opracowane dla potrzeb metody roczne przebiegi średnie dla kilku stacji meteorologicznych, obejmujących obszar Polski. Przyjęty sposób wyznaczania optymalnych wielkości wykorzystuje: w odniesieniu do zmiennych o charakterze ciągłym, po przeprowadzeniu dekompozycji i normowania, metodę gradientów, natomiast w odniesieniu do zmiennych o charakterze dyskretnym, ze względu na niewielką liczebność zbiorów tych zmiennych, metodę kolejnych porównań. Ten stał się podstawą programu komputerowego "MULTIWAL". W artykule zawarto również przykładowe wyniki badań przeprowadzonych za pomocą opracowanego programu komputerowego dla wybranego budynku mieszkalnego.

Słowa kluczowe

EN

heat protection; central heating; heat source; dwelling-house; optimization

PL

ochrona cieplna; instalacja; źródło ciepła; budynek mieszkalny; ogrzewanie centralne; program komputerowy; optymalizacja

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 52, nr 3
• Strony: 615--637
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il.

Twórcy

autor

Foit H.

• Silesian University of Technology, Department of Heat Supply, Ventilation and Dust Removal Technology, Gliwice,

Bibliografia

• 1. A. W. BOECKE et al., A synthetic outdoor climate reference year for the calculation of yearly energy consumption, XV International Congress Of Refrigeration. Venezia 1979.
• 2. H. L. CUBE, Handbuch der Energiespartechniken, Verlag C.F. Müller. Karlsruhe 1983.
• 3. H. FOIT, S. MAJERSKI, Rok porównawczy parametrów klimatu zewnętrznego dla potrzeb wentylacji i klimatyzacji, COW 6-7/1982.
• 4. H. Foit, Określenie sposobu zasilania w ciepło budynku mieszkalnego za pomocą programu komputerowego Multiwal, Cz. I, COW 6/2002.
• 5. A. JAHN, Das Test-Referenzjahr. HLH 1997.
• 6. H. JĘDRZEJUK, W. MARKS, Optymalizacja kształtu i struktury budynków oraz wykorzystania źródeł ciepła. Sformułowanie zagadnienia, Materiały konferencji 6 konferencji naukowo-technicznej "Fizyka budowli w teorii i praktyce", Łódź 1997.
• 7. H. JĘDRZEJUK, W. MARKS, Optymalizacja ewolucyjna osiedli mieszkaniowych. Sformułowanie zagadnienia i optymalizacja kształtu budynków, Materiały konferencji 9 konferencji naukowo-technicznej "Fizyka budowli w teorii i praktyce", Łódź 2003.
• 8. H. LUND, "Test reference Year", weather data for environmental engineering and energy consumption in buildings, London 1975.
• 9. W. LORENZ, Die Auslegungskriterien einer Prismenscheibe für Sonnenschutz und Energieeinsparung. GI.124, 3, 2003.
• 10. E. KOSSECKA, K. ŁASKOT, Z. PRĘTCZYŃSKI, Skrócony testowy sezon grzewczy, IPPT, PAN Warszawa 1992.
• 11. T. MRÓZ, T. THIEL, Kryteria wyboru sposobu zaopatrzenia w ciepła obiektów, Ogrzewnictwo praktyczne, 4, 1995.
• 12. B. NOWAK, Model ogólny i model wskaźników jednostkowych poboru ciepłej wody w wielorodzinnych budynkach mieszkalnych, COW 8/1997.
• 13. W. MARKS, Optymalizacja wielokryterialna kształtów budynków wielorodzinnych, XLIII Konferencja Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN i Komitetu Nauki PZITB. Poznań- Krynica J 997.
• 14. Z. PLUTA, Zbiorniki magazynujące ciepło w instalacjach pozyskujących energię promieniowania słonecznego, COW 10/1997.
• 15. PN-91/B-02020: Ochrona cieplna budynków. Wymagania i obliczenia.
• 16. PN-90/M-75010: Termostatyczne zawory grzejnikowe. Wymagania i badania.
• 17. PN-EN-02025/2001. Obliczenia sezonowego zapotrzebowania na cieplna do ogrzewania budynków mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego.
• 18. PN-B-03406. Obliczanie zapotrzebowania na ciepło pomieszczeń o kubaturze do 600 m3.
• 19. PN-EN 832/2001. Właściwości cieplne budynków. Obliczanie zapotrzebowania na energię do ogrzewania. Budynki mieszkalne.
• 20. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, DU, 75, Warszawa 15.06.2002.
• 21. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 15. 01 2002r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego, DU, 114, Warszawa 12/02.
• 22. E. RUDCZYK-MALIJEWSKA, W. SAROSIEK, Błędy termiczne w projektach architektoniczno-budowlanych, Materiały budowlane, l, 2003.
• 23. H. RUSIŃSKI, Koszty systemów ociepleń ścian zewnętrznych, Materiały budowlane, l, 2004.
• 24. VDI2067: Berechnung der Kosten von Wärmeversorgungsanlagen.
• 25. A. H. C. VAN PAASSEN, A.G. DE JONG, The syntetical reference outdoor climate. Energy and buildings, 1979.