Wpływ zmiany temperatury pomieszczeń na zużycie energii i gazu w budynku jednorodzinnym o różnym standardzie energetycznym w warunkach klimatycznych Polski

• Autorzy: Kowalski Piotr , Cepiński Wojciech , Szałański Paweł

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2023.12.4

Warianty tytułu

EN

Influence of changes in room temperature on energy and gas consumption in a single-family building with different energy standards in Polish climatic conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przeanalizowano wpływ zmiany temperatury w pomieszczeniach na zużycie energii i gazu ziemnego, w typowym budynku jednorodzinnym dla różnych na przestrzeni lat 1964 - 2021 standardów energetycznych. Analizowano obniżenie temperatury powietrza w pomieszczeniach z 20°C do 18°C i 16°C oraz podwyższenia do 22°C. Analizy przeprowadzono dla pięciu lokalizacji budynku (Koszalin, Wrocław, Warszawa, Białystok i Suwałki) w różnych strefach klimatycznych Polski dla okresu zimnego. Do analiz wykorzystano i porównano metodę miesięczną i godzinową obliczania zapotrzebowania na energię do ogrzewania wg PN-EN ISO 13790, z uwzględnieniem polskich przepisów dot. charakterystyki energetycznej budynków. Przedstawiono wpływ rodzaju gazowego źródła ciepła na oszczędności gazu. Wykazano, że w zależności od standardu energetycznego budynku i jego lokalizacji, zmiana zapotrzebowania na energię do ogrzewania, przy obniżeniu temperatury o 1°C, może wahać się w zakresie od 5,4%/°C do 19,9%/°C, przy czym spadek temperatury o 1 lub 2°C w pomieszczeniu można zrównoważyć, nosząc dodatkową odzież.

EN

The paper analyzes the effect of changing indoor temperature on energy and natural gas consumption, in a typical single-family building for different energy standards between 1964 and 2021. Indoor air temperature reductions from 20°C to 18°C and 16°C and increases to 22°C were analyzed. The analyses were carried out for five building locations (Koszalin, Wroclaw, Warsaw, Bialystok and Suwalki) in different climatic zones of Poland for the cold period. For the analyses, the monthly and hourly methods of calculating energy demand for heating according to PN-EN ISO 13790 were used and compared, taking into account Polish regulations on the energy performance of buildings. The effect of the type of gas heat source on gas savings was presented. It has been shown that, depending on the energy standard of the building and its location, the change in energy demand for heating can range from 5.4%/°C to 19.9%/°C, where a 1 or 2°C decrease can be compensated by wearing additional clothing.

Słowa kluczowe

PL

kryzys energetyczny; ogrzewanie; oszczędzanie energii; oszczędzanie gazu; PN-EN ISO 13790

EN

energy crisis; heating; energy saving; gas saving; PN-EN ISO 13790

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2023
• Tom: Nr 12
• Strony: 26--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kowalski Piotr

• Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska, ul. C.K. Norwida 4/6, 50-373 Wrocław

• https://orcid.org/0000-0003-4423-9884

autor

Cepiński Wojciech

• Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska, ul. C.K. Norwida 4/6, 50-373 Wrocław

autor

Szałański Paweł

• Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska, ul. C.K. Norwida 4/6, 50-373 Wrocław

• https://orcid.org/0000-0001-9263-3486

Bibliografia

• [1] Ballerini V., E. Rossi di Schio, P. Valdiserri. 2022. "How the Energy Price Variability in Italy Affects the Cost of Building Heating: A Trnsys-Guided Comparison between Air-Source Heat Pumps and Gas Boilers". Buildings. 12. (11): 1936. https://doi.org/10.3390/buildings12111936.
• [2] Centralna Ewidencja Emisyjności budynków. https://www.gunb.gov.pl/podmenu/1713. [data dostępu 15.04.2023].
• [3] Fanger P. O. 1970. "Thermal Comfort. Analysis and Applications in Environmental Engineering". MacGrw-Hill. Copenhagen. Denmark. New York. USA.
• [4] Główny Urząd Statystyczny. 2023. "Zużycie energii w gospodarstwach domowych w 2021r.".
• [5] Główny Urząd Statystyczny. 2023. "Zużycie energii w gospodarstwach domowych w 2021r. Informacje sygnalne".
• [6] Hercegova K. 2022. "European energy crisis and the war in Ukraine European energy crisis and the war in Ukraine". International Seminar on the EU Energy Security At Prague.
• [7] Horvat I., D. Dović. 2016. "Dynamic modeling approach for determining buildings technical system energy performance". Energy Convers. Manag. 125: 154-165. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.03.062.
• [8] KOBIZE. 2023. "Wartości opałowe (WO) i wskaźniki emisji CO2 (WE) w roku 2020 do raportowania w ramach Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisji za rok 2023".
• [9] Kokogiannakis G., P. Strachan, J. Clarke. 2008. "Comparison of the simplified methods of the ISO 13790 standard and detailed modelling programs in a regulatory context". J Build Perform Simul. 1. (4): 209-219. https://doi.org/10.1080/19401490802509388.
• [10] Michnikowski P. 2012. "Zużycie energii do ogrzewania lokalu w budynku wielorodzinnym". Rynek Energii. 102: 81-86.
• [11] Minister Infrastruktury i Rozwoju. 2015. "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".
• [12] Ministerstwo Rozwoju. 2016. "Typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski do obliczeń energetycznych budynków". https://dane.gov.pl/pl/dataset/797,typowe-lata-meteorologiczne-i-statystyczne-dane-klimatyczne-dla-obszaru-polski-do-obliczen-energetycznych-budynkow [data dostępu 15.02.2023].
• [13] Narowski P. 2018. "Podstawy uproszczonej metody godzinowej obliczania ilości ciepła do ogrzewania i chłodzenia budynków". Energ. i Budynek. 15: 6-11.
• [14] "Obwieszczenie Ministra Rozwoju i Technologii z dnia 15 kwietnia 2022 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie" (Dz.U. 2022 poz. 1225).
• [15] Panek A., J. Rucińska. 2009. "Analiza godzinowego algorytmu obliczania rocznego zapotrzebowania na energię do ogrzewania i chłodzenia budynku". Budownictwo, Czasopismo Techniczne. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej. 1-B/2009. Zeszyt 5 Rok 106: 191-198.
• [16] Papadopoulos S., C.E. Kontokosta, A. Vlachokostas, E. Azar. 2019. "Rethinking HVAC temperature setpoints in commercial buildings: The potential for zero-cost energy savings and comfort improvement in different climates". Build Environ. 155: 350-359. https://doi.org/10.1016/J.BUILDENV.2019.03.062.
• [17] PN-B-02403:1982 Ogrzewnictwo - Temperatury obliczeniowe zewnętrzne.
• [18] PN-EN ISO 13790 Energetyczne właściwości użytkowe budynków Obliczanie zużycia energii na potrzeby ogrzewania i chłodzenia.
• [19] PN-EN 15265:2011 Energetyczne właściwości użytkowe budynków - Obliczanie zapotrzebowania na energię do ogrzewania i chłodzenia pomieszczeń z zastosowaniem metod dynamicznych - Kryteria ogólne i procedury walidacji.
• [20] PN-EN ISO 7730:2006 Ergonomia środowiska termicznego - Analityczne wyznaczanie i interpretacja komfortu termicznego z zastosowaniem obliczania wskaźników PMV i PPD oraz kryteriów miejscowego komfortu termicznego.
• [21] Polska Spółka Gazownictwa, Obszary Rozliczeniowe Ciepła Spalania https://mapa.psgaz.pl/, [data dostępu 27.10.2023].
• [22] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2002nr 75 poz. 690).
• [23] Strona internetowa http://archiwum.nfosigw.gov.pl/oferta-finansowania/srodki-krajowe/programy-priorytetowe/doplaty-do-kredytow-na-domy-energooszczedne/wytyczne-do-programu-prioryrttp/. [data dostępu 15.04.2023].
• [24] Szałański P., P. Kowalski, W. Cepiński, P. Kęskiewicz. 2023. "The Effect of Lowering Indoor Air Temperature on the Reduction in Energy Consumption and CO2 Emission in Multifamily Buildings in Poland". Sustainability. 15(15): 12097. https://doi.org/10.3390/su151512097.
• [25] Szulgowska-Zgrzywa M., E. Stefanowicz, K. Piechurski, A. Chmielewska, M. Kowalczyk."Impact of Users’ Behavior and Real Weather Conditions on the Energy Consumption of Tenement Houses in Wroclaw, Poland: Energy Performance Gap Simulation Based on a Model Calibrated by Field Measurements". Energies (Basel). 13(24): 6707. https://doi.org/10.3390/en13246707.
• [26] Vaughan A. 2022. "The first global energy crisis". Insight Energy. 253(3379): 18-21. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0262-4079(22)00513-9.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).