Oszczędzanie energii polega na ograniczaniu jej zużycia lub na bardziej wydajnym jej wykorzystywaniu. Technika ogrzewania niskotemperaturowego jest jednym ze sposobów osiągnięcia tego samego efektu grzewczego przy niższych temperaturach systemu grzewczego. Jednak do efektywnego odprowadzania ciepła wymagane są specjalne odbiorniki ciepła.
Na przykładzie wielorodzinnego budynku mieszkalnego przeanalizowano zastosowanie gruntowej pompy ciepła typu solanka/woda z trzema niskotemperaturowymi systemami instalacyjnymi o różnej temperaturze zasilania. Idea rozwiązania pozwala na ogrzewanie i chłodzenie budynku oraz przygotowanie cieplej wody. Wykazano różnice w liczbie wymaganych sond gruntowych i zużyciu energii elektrycznej w poszczególnych systemach. Efektywność działania pompy ciepła przy typowej całorocznej pracy pozwala osiągnąć SCOP ponad 4 w przypadku dwóch systemów płaszczyznowych.
EN
Residential building was used to analyze the utilization of a ground-source brine/water heat pump with three low-temperature heating systems of different supply temperature. The idea of the solution allows heating and cooling of the building as well as hot water preparation. Differences in the demanded boreholes’ number and electricity consumption for these systems are displayed. The efficiency of the heat pump in typical year-round operation allows to achieve a SCOP value of more than 4 for two radiant systems.
Sieci ciepłownicze są postrzegane jako istotne rozwiązanie mające na celu przeciwdziałanie zmianom klimatu, poprawienie jakości życia oraz przede wszystkim ograniczenie zanieczyszczenia powietrza na skutek tzw. niskiej emisji. W większości zasilane są na podstawie źródeł konwencjonalnych, a ich parametry techniczne zakładają wysoką temperaturę medium. Trendy światowe wskazują na coraz powszechniejszą tendencję projektowania sieci niskotemperaturowych. Rozwiązania te pozwalają na obniżenie strat przesyłowych oraz wykorzystanie powszechnie występujących źródeł o niskiej entalpii. W artykule przedstawiono model matematyczny oraz założenia dotyczące parametrów superniskotemperaturowej sieci ciepłowniczej. Na podstawie godzinowych wartości temperatury dla typowego roku meteorologicznego (warunki polskie) wyznaczono minimalną temperaturę medium sieci ciepłowniczej dla budynku jednorodzinnego o projektowanej stracie ciepła na poziomie 100 W/m2 przy ograniczeniu, że źródło szczytowe zużyje mniej energii niż pompa ciepła o wskaźniku sezonowej efektywności na poziomie 5. W wyniku przeprowadzonych obliczeń wskazano, że najniższa akceptowalna temperatura to 42,5°C i pozwala ona na uzyskanie współczynnika obciążenia na poziomie 60% przy równoczesnym zaspokojeniu 80% zapotrzebowania na ciepło w budynku.
EN
District heating networks are seen as an important solution to combat climate change, improve the quality of life and, above all, reduce air pollution due to so-called low emission. Most of them are powered by conventional sources and their technical parameters assume high medium temperature. However, global trends indicate an increasingly common tendency to design and utilize low-temperature networks. These solutions seem to reduce transmission losses and make it possible to use commonly available low-enthalpy sources. The article presents a mathematical model and assumptions regarding the parameters of a ultra-low-temperature district heating. Based on the hourly temperature values for a typical meteorological year (Polish conditions), the minimum temperature of the heating network medium for a single-family building with designed heat loss of 100 W/m2 was determined with the restriction that the peak source should consume less energy than a heat pump with a seasonal performance factor at level 5. As a result of the carried out calculations, it was indicated that the lowest acceptable temperature is 42.5°C and it allows to obtain a capacity factor of 60% while providing 80% of energy required in the building.
Rosnące wymagania wobec zwiększania efektywności energetycznej i obniżania zużycia nieodnawialnej energii pierwotnej skłaniają do stosowania ogrzewania płaszczyznowego i wykorzystywania ciepła niskotemperaturowego oraz chłodu z odnawialnych źródeł energii. Na rynku obok znanych od wielu lat tradycyjnych systemów ogrzewania podłogowego z rur wielowarstwowych dostępne są m.in. systemy z mat kapilarnych, grzejniki podtynkowe oraz grzejniki kasetonowe i panelowe. Autor publikacji opisał kilka obecnych na rynku rozwiązań nietypowych grzejników płaszczyznowych.
W artykule dokonano przeglądu światowej literatury dotyczącej badań ogrzewania ściennego. Ponadto scharakteryzowano podstawowe typy grzejników ściennych. W kolejnej części zaprezentowano stanowisko służące do badania ogrzewania płaszczyznowego oraz obiekt badań, jakim był grzejnik ścienny wykonany w systemie suchej zabudowy. Grzejnik składał się z płyty gipsowo-włóknowej o grubości 15 mm rurkami polibutylenowymi o średnicy 8×1 mm i rozstawie 62,5 mm z umieszczonymi w wyfrezowanych kanałach. W ostatniej części artykułu zamieszczono wyniki badań charakterystyki cieplnej tego urządzenia.
EN
The article contains the international literature review on studies of wall heating. Basic types of wall heaters were described here. In the next part of this paper, laboratory research facility for testing the surface heating system and object of study as a wall heater integrated into dry construction panel were presented. The heater consisted of gypsum-fiber panel with a thickness of 15mm and embedded polybutylene tubes with a diameter of 8×1mm and spacing 62.5mm. The last part of the paper contains the thermal performance of this prototype device obtained by experimental testing.
W artykule przedstawiono analizę warunków efektywnego zasilania budynku mieszkalnego w ciepło. Pokazano założenia projektowania i budowy domu jednorodzinnego, którego cechą charakterystyczną jest oszczędność energetyczna, uniezależnienie od zewnętrznych dostawców energii cieplnej oraz względnie niskie koszty utrzymania. Bezpośrednie konsultacje z inwestorami pozwoliły na przedstawienie tych zagadnień w sposób kompleksowy - od wyboru projektu, przez dobór materiałów i technologii budowlanych, właściwą organizację prac do wykorzystania nowoczesnych rozwiązań w zakresie ogrzewania.
EN
The article presents an analysis of the conditions of the thermal efficiency in a residential building. There is shown a method for construction of the house, which saves energy. This house is independent from the suppliers of thermal energy. The direct consultations with investors helped to present these issues in a comprehensive manner. There is described the design choice, material selection and construction technology, organization of work and innovative solutions in heating.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Obiecującymi technologiami we współczesnym budownictwie pozwalającymi na racjonalne zużycie energii oraz poprawę warunków komfortu cieplnego są wydajne niskotemperaturowe systemy ogrzewania. Zagadnienie niskotemperaturowych, efektywnych i ekonomicznych systemów ogrzewania ma szczególne znaczenie dla rozwoju budownictwa pasywnego i zero-energetycznego, w odniesieniu do wymagań Dyrektyw 2010/31/EU w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. Warunki komfortu cieplnego w pomieszczeniach znacznie różnią się w zależności od zastosowanego systemu ogrzewania. Kluczowe znaczenie w ocenie poszczególnych systemów ogrzewania mają: rozkład temperatury w pomieszczeniu oraz prędkość i kierunek ruchu powietrza. W artykule przedstawiono przegląd wybranych, aktualnych zagadnień dotyczących niskotemperaturowych systemów ogrzewania płaszczyznowego. Przedstawiono wyniki analiz porównawczych różnych systemów ogrzewania: grzejnikowego, płaszczyznowego i powietrznego – HVAC (ang. Heating, Ventilation, Air Conditioning). Zaprezentowano wyniki badań i analiz ogrzewania płaszczyznowego podłogowego, ściennego i sufitowego. Określono parametry konstrukcyjne płyt grzewczych, mające wpływ na wydajność systemu ogrzewania podłogowego w pomieszczeniu. Prezentowane wyniki uzyskano metodą symulacji komputerowych CFD (ang. Computational Fluid Dynamics) oraz na drodze badań eksperymentalnych.
EN
Modern building technologies relying on rational utilization of energy and thermal comfort uses low-temperature heating radiant systems. According to the Directive 2010/31/EU the energetic characteristics of building imposes using of low-temperature, efficient and economical heating systems for the development of passive and zero-energy buildings. The thermal comfort in room varies since it is influenced by applied heating system, temperature distribution, speed and direction of air movement. The article presents an overview of selected low-temperature radiant heating systems, as well as the results of comparative analysis of different heating systems: radiators, radiant heating (floor, wall and ceiling) and HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning). Presented results were obtained by computer simulation CFD (Computational Fluid Dynamics) and through experimental studies. Parameters of heating plates affecting the efficiency of floor heating system are specified.
Ogrzewanie płaszczyznowe to nowy rozdział w instalacjach HVAC. Oprócz zwiększenia komfortu w pomieszczeniach na popularność tego rozwiązania wpływa także coraz częstsze stosowanie niskotemperaturowych źródeł ciepła, takich jak kotły kondensacyjne czy pompy ciepła. W publikacji autor przedstawia podstawową wiedzę odnosząca się do techniki ogrzewania płaszczyznowego podłóg i posadzek
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono energetyczne podejście do problemu regulacji temperatury wewnątrz budynku, pozwalające na efektywniejsze wykorzystanie zysków ciepła. Przedstawiono model oraz wyniki obliczeń dla ogrzewania niskotemperaturowego. Porównano wyniki obliczeń i pomiarów stosowanych obecnie algorytmach sterowania energią cieplną w budynkach.
EN
In the paper the energy approach for the temperature control problem inside of building, which better utilize solar profit was present. The presented model and the results of calculation concern low-temperature heating. They where the calculation and measurement result at the present time used algorithm for control heat energy compare.
Systemy ogrzewań niskotemperaturowych to m.in. ogrzewania podłogowe i ścienne oraz ogrzewania z grzejnikami konwekcyjnymi, zasilanymi czynnikiem o obniżonej temperaturze. Systemy te dostarczają ciepło do pomieszczeń w różny sposób, natomiast ich cechą wspólną jest wykorzystanie ciepła niskotemperaturowego, a więc ciepła o niższej jakości.
Ogrzewania niskotemperaturowe zapewniają dobre warunki komfortu cieplnego. Systemy te wykorzystują efektywnie dostarczaną energię i umożliwiają wykorzystanie alternatywnych źródeł ciepła. Wykorzystanie ogrzewania niskotemperaturowego, możliwe jest w przypadku obniżonego zapotrzebowania na ciepło budynku.
Artykuł dyskusyjny na temat stosowania ogrzewań niskotemperaturowych z grzejnikami tradycyjnymi lub podłogowymi, a głównie przyjmowania wysokości temperatury obliczeniowej, stosowania kotłów kondensacyjnych, izolacyjności budynków, wykorzystania energii elektrycznej oraz pomp ciepła.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.