W pracy dokonano analizy przypadku modernizacji systemu zaopatrzenia w wodę wybranego fragmentu obszaru miejskiego. Punktem wyjścia do rozważań rozbudowy systemu było zebranie informacji o stanie obecnym. Przedstawiono proces budowy komputerowego modelu hydraulicznego, na przykładzie pokazano w jaki sposób można zastosować GIS w celu integracji informacji pochodzących z różnych baz danych. W pracy wskazano, w jaki sposób określić przyszłe wymagania systemu zaopatrzenia w wodę w kontekście zmian demograficznych. Dla tak zidentyfikowanych wymagań zaproponowano trzy warianty rozbudowy systemu, wszystkie spełniające podstawowe wymagania stawiane systemom wodociągowym w Polsce. W celu wskazania najkorzystniejszego z rozwiązań zdefiniowano kryteria, dla każdego wariantu obliczano oceny cząstkowe. W celu dokonania końcowego wyboru zastosowano metodę wielokryterialnej analizy decyzji TOPSI. Wszystkie obliczenia i analizy wykonano z użyciem oprogramowania EPANET oraz QGIS. Praca pokazuje kompleksowe podejście do modernizacji systemu zaopatrzenia w wodę, wykorzystując narzędzia komputerowe.
EN
The work analyzes the case of modernization of the water supply system of a selected part of an urban area. The starting point for considering the expansion of the system was collecting information about the current state. The process of building a computer hydraulic model is presented, with an example showing how GIS can be used to integrate information from various databases. The paper shows how to determine the future requirements of the water supply system in the context of demographic changes. For the requirements identified in this way, three variants of system expansion were proposed, all of which meet the basic requirements for water supply systems in Poland. In order to indicate the most advantageous solution, key evaluation criteria were defined, and partial scores were calculated for each variant. To make the final selection, the Topsis multi-criteria decision analysis method was used. All calculations and analyzes were performed using EPANET, QGIS software.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The need of significant reduction of energy supply to building sector joined with new European Union regulations, known as Green Deal, requires application of energy and exergy efficient solutions of energy production and distribution. One of the feasible options is use of co-generation and tri-generation energy systems in the small scale. The article presents the study on application of natural gas fired tri-generation system based on gas fired micro-turbine. The system consists of natural gas fired micro-turbine and heat exchanger which produces heat for space heating and ventilation and for cooling energy production in single stage absorption water chiller. The system operates whole year providing fixed electricity production - electrical power NEl, and heating/cooling energy production varying depending on building requirements. As a case study small office building of 1632 m2 useable area has been chosen. Energy and exergy models of evaluated system have been presented. It has been found that annual average energy and exergy efficiencies of the system are low - 0,339 and 0,247 respectively. It is due to the limited utilization of enthalpy and exergy of flue gas in heat exchanger.
PL
Konieczność znaczącego ograniczenia potrzeb energetycznych budynków związana z najnowszą strategią Unii Europejskiej znaną jako Zielony Ład, wymaga stosowania efektywnych energetycznie rozwiązań w zakresie produkcji i dystrybucji energii. Jedną z możliwych do realizacji opcji jest wykorzystanie systemów ko-generacyjnych i tri-generacyjnych małej mocy. W artykule przedstawiono studium zastosowania układu tri-generacyjnego małej mocy opartego o mikroturbinę gazową. Układ składa się z mikroturbiny gazowej z wymiennikiem ciepła dostarczającym ciepło do układu ogrzewania i wentylacji budynku oraz absorpcyjnej jednostopniowej wytwornicy wody lodowej. Układ pracuje przez cały rok zapewniając stałą produkcję mocy elektrycznej - NEl, i produkcję mocy cieplnej/chłodniczej zależną od potrzeb budynku. Jako studium przypadku przyjęto mały budynek biurowy o powierzchni użytkowej 1632 m2. Dla potrzeb analizy stworzone zostały modele energetyczny i egzergetyczny układu. Wyniki analizy wykazały niską średnioroczną sprawność energetyczną i egzergetyczną układu - odpowiednio 0,339 i 0,247. Jest to związane z ograniczonym wykorzystaniem entalpii i egzergii spalin przepływających przez wymiennik ciepła.
W artykule przedstawiono analizę możliwości wykorzystania gazu ziemnego we współczesnych budynkach mieszkalnych. Określono zapotrzebowanie na energię użytkową, końcową i nieodnawialną energię pierwotną dla zbioru referencyjnych budynków mieszkalnych jednorodzinnych i wielorodzinnych spełniających najnowsze wymogi dotyczące charakterystyki energetycznej budynków. W oparciu o określone prawnie limity wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną zidentyfikowano dopuszczalne technologie wykorzystania gazu ziemnego bądź mieszaniny gazu ziemnego i biometanu w budynkach mieszkalnych.
EN
The article presents analysis of natural gas utilization in modern residential buildings. The useable, final and nonrenewable energy demands have been evaluated for the set of reference single-family and multi-family residential buildings fulfilling the newest energy performance criteria. On the basis of legally established limits of nonrenewable energy demand factor the set of acceptable technologies of natural gas or the mixture of natural gas and bio-methane technologies utilization in residential buildings has been identified.
W artykule przedstawiono wyniki analizy energetycznej wykorzystania indywidualnych węzłów mieszkaniowych dla budynku mieszkalnego wielorodzinnego w celu spełnienia wytycznych technicznych dotyczących nieprzekroczenia maksymalnego współczynnika zapotrzebowania na energię pierwotną, który od początku stycznia 2021roku na potrzeby ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej wynosi 65 kWh/m2rok dla budynków mieszkalnych wielorodzinnych. Przeanalizowano łącznie 16 wariantów, w tym rozwiązania klasyczne z tradycyjną dystrybucją centralnego ogrzewania oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Jako studium przypadku wybrano projekt referencyjnego budynku mieszkalnego wielorodzinnego składającego się z 5-ciu kondygnacji nadziemnych po 12 mieszkań każda oraz z 1-ej kondygnacji podziemnej – garażu wielostanowiskowego. Wybrany budynek o powierzchni użytkowej wynoszącej AUŻ=3505m2 zlokalizowany jest w II strefie klimatycznej w miejscowości Poznań. W celu przeprowadzenie analizy energetycznej wykorzystano metodologię wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej. W ramach analizy energetycznej zostało wyznaczone zapotrzebowanie na energię użytkową, końcową i pierwotną. Wykazano, że zastosowanie indywidualnych węzłów mieszkaniowych dla budynków mieszkalnych wielorodzinnych może być rozsądnym rozwiązaniem obniżenia zapotrzebowania na energię pierwotną, co prowadzić może do spełniania wartości granicznych narzuconych przez aktualnie obowiązujące wytyczne techniczne. Zastosowanie indywidualnych węzłów mieszkaniowych w budynkach wielorodzinnych umożliwia w dalszym ciągu stosowanie gazu ziemnego jako źródła energii na cele grzewcze.
EN
The article presents the results of an energy analysis of the use of individual housing nodes for a multi-family residential building in order to meet the technical guidelines for not exceeding the maximum coefficient of demand for primary energy, which from the beginning of January 2021 for heating, ventilation and domestic hot water is 65 kWh / m 2 per year for buildings multi-family residential buildings. A total of 16 variants were analyzed, including classic solutions with traditional distribution of central heating and domestic hot water. As a case study, the project of a reference multi-family residential building consisting of 5 above-ground storeys with 12 apartments each and the 1st underground floor - multi-car garage was selected. The selected building with a usable area of A UŻ = 3505 m 2 is located in the II climatic zone in Poznań. In order to carry out the energy analysis, a methodology for determining the energy performance of a building or part of a building and energy performance certificates was used. As part of the energy analysis, the demand for utility, final and primary energy was determined. It has been shown that the use of individual housing nodes for multi-family residential buildings can be a reasonable solution to reduce the demand for primary energy, which may lead to compliance with the limit values imposed by the currently applicable technical guidelines. The use of individual housing nodes in multi-family buildings still allows the use of natural gas as an energy source for heating purposes.
W artykule przedstawiono wyniki analizy ekonomicznej wykorzystania indywidualnych węzłów mieszkaniowych dla budynku mieszkalnego wielorodzinnego w celu spełnienia wytycznych technicznych WT2021. Przeanalizowano 16 wariantów, w tym rozwiązania klasyczne z tradycyjną dystrybucją centralnego ogrzewania oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Jako studium przypadku wybrano projekt referencyjnego budynku mieszkalnego wielorodzinnego składającego się z 5-ciu kondygnacji nadziemnych po 12 mieszkań każda oraz z 1-ej kondygnacji podziemnej – garażu wielostanowiskowego. Wybrany budynek o powierzchni użytkowej wynoszącej AUŻ=3505m2 zlokalizowany jest w II strefie klimatycznej w miejscowości Poznań. W celu przeprowadzenie analizy ekonomicznej obliczono koszty inwestycyjne, eksploatacyjne oraz całkowite skumulowane dla każdego z analizowanych wariantów. Wykazano, że zastosowanie indywidualnych węzłów mieszkaniowych dla budynków mieszkalnych wielorodzinnych jest ekonomicznie uzasadnianą możliwością techniczną prowadzącą do obniżenia zapotrzebowania na energię pierwotną co prowadzić może do spełniania wartości granicznych narzuconych przez aktualnie obowiązujące wytyczne techniczne i braku konieczności wykonania innych ulepszeń energetycznych projektowanych obiektów.
EN
The article presents the results of the economic analysis of the use of individual housing nodes for a multi-family residential building in order to meet the WT2021 technical guidelines. 16 variants were analyzed, including classic solutions with traditional distribution of central heating and preparation of domestic hot water. As a case study, the project of a reference multi-family residential building consisting of 5 above-ground storeys with 12 apartments each and the 1st underground floor - multi-car garage was selected. The selected building with a usable area of AUŻ = 3505 m 2 is located in the II climatic zone in Poznań. In order to conduct the economic analysis, the investment, operating and total cumulative costs for each of the analyzed variants were calculated. It has been shown that the use of individual housing nodes for multi-family residential buildings is an economically justified technical possibility leading to a reduction in the demand for primary energy, which may lead to compliance with the limit values imposed by the currently applicable technical guidelines and no need to make other energy improvements to the designed facilities.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.