Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Problem integracji systemów sterowania stropami aktywowanymi termicznie i wentylacji w budynkach edukacyjnych

Pałaszyńska Katarzyna, Bandurski Karol, Porowski Mieczysław

Instal

|

2024

|

nr 3

31--38

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie sterowania systemami HVAC (ang. Heating, Ventilation, Air Conditioning) ze stropami aktywowanymi termicznie - TABS (ang. Thermally Activated Building Slabs) dla budynków edukacyjnych charakteryzujących się dużymi i zmiennymi w czasie wewnętrznymi obciążeniami chłodniczymi. Zidentyfikowano problem odprowadzenia obciążeń chłodniczych przez system TABS w tych budynkach, zaproponowano wykorzystanie powietrza wentylacyjnego do odprowadzenia części tych obciążeń oraz porównano proste algorytmy sterowania integrujące system TABS i system powietrzny. Jako narzędzia badawcze opracowano model symulacyjny działania tego systemu w ciągu całego roku w programie TRNSYS17. Rozwiązano problem wyboru sterowania energooptymalnego, w którym ograniczeniami było spełnienie warunków komfortu cieplnego (temperatury odczuwlanej w wymaganym przedziale), a funkcją celu minimum zapotrzebowania na energię pierwotną systemu HVAC w ciągu roku. Algorytmy sterowania systemem TABS oparto na krzywych grzania i chłodzenia wyznaczonych na podstawie metody UBB (ang. Unknown-But-Bounded - nieznany, ale ograniczony [profil obciążeń]), w których temperatury przełączenia wyznaczono opierając się na oryginalnej autorskiej metodzie. Obliczenia przeprowadzono dla studium przypadku - sali wykładowej w budynku edukacyjnym. Wykazano, iż tylko współpraca systemu TABS z wentylacją działającą również na potrzeby odprowadzenia części obciążeń termicznych - TABS+VAV (ang. Variable Air Volume), pozwala na utrzymanie wartości temperatury odczuwalnej w wymaganym przedziale komfortu cieplnego - 83% czasu użytkowania dla najkorzystniejszego komfortowo wariantu sterowania. W przypadku, gdy wentylacja działała wyłącznie na potrzeby higieniczne - TABS+DCV (ang. Demand Control Ventilation) czas, w którym temperatura odczuwalna mieściła się w przedziale komfortowym wynosił dla najkorzystniejszego wariantu sterowania tylko 14% czasu użytkowania pomieszczenia.

EN

In the article, the issue of control HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning) systems with thermally activated building systems (TABS) in educational buildings, characterized by large and dynamically changing internal cooling loads, is presented. The problem of dissipating cooling loads through the TABS system in this kind of building was identified. The use of ventilation air to dissipate a portion of these loads was proposed, and simple control algorithms integrating the TABS system and the air system were compared. A simulation model of the system’s operation throughout the year was developed using the TRNSYS17 program as a research tool. The optimization problem of selecting energy-optimal control was solved, where the constraints were to meet thermal comfort conditions (operative temperature within the required range), and the objective function was to minimize the primary energy demand of the HVAC system throughout the year. TABS system control algorithms were based on: heating and cooling curves determined with the Unknown-But-Bounded (UBB) method and switching temperatures were determined with an original author’s method. Calculations were carried out for a case study - a lecture room in an educational building. It was demonstrated that only the integration of the TABS system with ventilation, also acting to dissipate part of the thermal loads TABS+VAV (Variable Air Volume), allows maintaining the operative temperature within the required comfort range for 83% of the occupation time for the most favorable comfort control variant. In the case where ventilation only served hygiene purposes - TABS+DCV (Demand Control Ventilation), the time of operative temperature within the comfort range was only 14% of the room’s occupation time for the most favorable control variant.

2

Czy dynamika TABS podąża za dynamiką planu zajęć? Badania pomiarowe i ankietowe w budynku typu nZEB

Pałaszyńska Katarzyna, Bandurski Karol, Ratajczak Katarzyna

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2024

|

T. 55, nr 1

18--26

PL

W obecnych czasach nowo powstające budynki muszą być projektowane i wznoszone w standardzie nZEB. Zapotrzebowanie na energię tych obiektów jest niskie, a ich efektywne systemy, powinny w łatwy sposób zapewniać użytkownikom komfortowe warunki. Komfort użytkowników sal dydaktycznych jest niezwykle istotny w procesie ich uczenia się. W zakresie oceny komfortu można wyróżnić kilka parametrów, m.in. temperaturę, wilgotność względną i stężenie ditlenku węgla. Do oceny komfortu panującego w pomieszczeniu wykorzystać można pomiary lub ankiety. Cel: Celem badań jest porównanie oceny obiektywnej (pomiarów) i subiektywnej (ankiet) kilku wybranych parametrów wpływających na komfort użytkowania sali dydaktycznej zlokalizowanej w budynku edukacyjnym w standardzie nZEB. Ocenie poddana zostanie również współpraca systemów technicznego wyposażenia budynku mających zapewnić odpowiednie warunki w zakresie parametrów powietrza; systemu grzewczo-chłodzącego w postaci TABS oraz systemu zapewniającego odpowiednią jakość powietrza - systemu wentylacyjnego. Metoda: Do analizy wybrano jeden dzień z okresu pomiarowego, od marca do maja 2022. Przeprowadzono pomiary parametrów jakości powietrza oraz ankiety, w których uczestnicy badania odpowiadali na pytania dotyczące ogólnych i szczegółowych odczuć dotyczących warunków panujących w sali na początku i na końcu swoich zajęć. Porównano odpowiedzi ankietowanych i wyniki pomiarów. Na ich podstawie definiowano czy systemy HVAC zapewniają właściwe warunki uczestnikom badania. Wyniki i wnioski: Wyniki badań ankietowych i pomiarowych pokazują, że w analizowanej sali warunki nie są w pełni komfortowe. Szczególnie na kolejnych zajęciach w ciągu dnia. System wentylacyjny zapewnia właściwą jakość powietrza, natomiast system grzewczo-chłodzący zapewnia właściwą temperaturę jedynie w okresie nocy, w przypadku braku użytkowników w pomieszczeniu. Po rozpoczęcia zajęć, z uwagi na pojawiające się zyski ciepła temperatura w pomieszczeniu wzrasta powodując dyskomfort użytkowników. Badania przeprowadzono w okresie grzewczym, więc strop nie mógł przejść w tryb chłodzenia. W takim przypadku sugerowane byłoby zaproponowanie lepszej współpracy między systemem TABS a systemem wentylacyjnym, tak, żeby system powietrzny mógł odebrać nadmiarowe obciążenia cieplne. Analiza takiej współpracy będzie tematem dalszych badań.

EN

Introduction: Nowadays, newly constructed buildings must be designed and constructed by the nZEB standard. Thanks to this, the energy demand of these facilities is low, and at the same time, they are equipped with energy-saving systems that should easily provide comfortable conditions for users. The comfort of classroom users is extremely important for their learning process. Several parameters can be distinguished when assessing comfort, including temperature, relative humidity, and carbon dioxide concentration. Measurements or surveys can be used to assess the comfort of a room. Objective: The research aims to compare the objective assessment (measurements) and subjective assessment (surveys) of several selected parameters affecting the comfort of use of the teaching room located in the educational building in the nZEB standard. The cooperation of the building’s technical equipment systems designed to ensure appropriate conditions in terms of air parameters will also be assessed; a heating and cooling system in the form of TABS and a system ensuring appropriate air quality - a ventilation system. Method: One day from the measurement period, which took place from March to May 2022, was selected for analysis. Measurements of air quality parameters and surveys were carried out in which study participants answered questions about general and detailed feelings about the conditions in the room at the beginning and the end of their activities. The respondents’ answers and measurement results were compared. On their basis, it was defined whether HVAC systems provide appropriate conditions for study participants. Results and conclusions: The results of surveys and measurements show that the conditions in the analyzed room are not completely comfortable. Especially during subsequent classes during the day. The ventilation system ensures proper air quality, while the heating and cooling system ensures the proper temperature only at night when there are no users in the room. After the start of classes, due to the emerging heat gains, the temperature in the room increases, causing discomfort to the room’s users. The tests were carried out during the heating season, so the ceiling could not switch to cooling mode. In such a case, it would be suggested to propose better cooperation between the TABS system and the ventilation system, so that the air system can absorb excess thermal loads. However, the analysis of such cooperation will be the subject of further research.

3

Carbon monoxide and nitric oxide concentrations in flue gas during combustion of agricultural biomass in the residental boiler

Pałaszyńska Katarzyna, Juszczak Marek, Ostrowski Ryszard

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2021

|

vol. 64, nr 207

125--144

EN

Concentrations of carbon monoxide and nitric oxide (in mg/m3 and presented for 10% O2) in the flue gas from firing hay and palm kernel shell pellets, as well as a mixture of coffee husk pellets and wood pellets at the weight ratios of 70:30 and 30:70 in a rotary furnace with a 20 kW nominal heat output amounted to: 695.102; 3492.271; 2921.165; 18344.244; 5297.315, respectively, for the boiler operating with minimum heat output, and 568.192; 2400.341; 4065.275; 20696.380 and 2272.123, respectively, for the boiler operating at a heat output close to maximum. The value of carbon monoxide concentration was proportional to the amount of slag generated during the combustion process and the value of nitric oxide concentration was proportional to the nitrogen content in the fuel. Variation of parameters in time: temperature in the combustion chamber, carbon monoxide and nitric oxide concentrations, oxygen concentration and air excess ratio while firing wood and agricultural biomass pellets were indicated. Correlation between nitric oxide and carbon monoxide concentrations as well as carbon monoxide and nitric oxide concentration versus oxygen concentration and temperature in the combustion chamber were presented. Agricultural biomass pellets should be mixed with wood pellets to improve combustion process and reduce carbon monoxide and nitric oxide concentrations. Pollutant concentration measurements were performed in real-life conditions resembling the ones experienced by boiler end-users.

4

Carbon monoxide and nitric oxide concentrations in the flue gas during the combustion of agricultural biomass briquettes in a 25 kW log gasification boiler

Pałaszyńska Katarzyna, Juszczak Marek, Grobelny Tomasz, Andrzejczak Filip

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2019

|

vol. 62, nr 204

99--114

EN

A study was made of the two-stage combustion of agricultural biomass briquettes (rye straw, miscanthus, hay, corn stover) in a 25 kW wood log gasification boiler. The following correlations for selected fuel loads and biomass types were shown: fluctuation of temperature over time both in the gasification chamber and in the combustion zone, variation over time of carbon monoxide and nitric oxide concentrations, correlation between nitric oxide and carbon monoxide concentrations in the flue gas, and variation of carbon monoxide and nitric oxide concentrations versus oxygen concentration and temperature in the combustion zone. Two-stage combustion of agricultural biomass proved to be efficient, as slag was not generated. Relatively high carbon monoxide concentrations in the flue gas resulted from the lack of automated regulation of air supply to the gasification chamber and the combustion zone.