W artykule omówiono model, przyjęte założenia oraz wyniki symulacji rocznego zużycia ciepła i kosztów ogrzewania budynku użytkowanego w sposób okresowy. Do analizy przyjęto model budynku Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej, zbudowany z wykorzystaniem pakietu symulacyjnego TRNSYS 17. Wyniki symulacji wykazały, że niezależnie od akumulacyjności budynku, obniżanie temperatury wewnętrznej w okresie nieużytkowania zawsze powoduje zmniejszenie zużycia ciepła i zwiększenie wymaganej mocy zamówionej. Natomiast wartość obniżenia temperatury wewnętrznej, zapewniająca najmniejsze koszty ogrzewania zależy od wielu czynników: akumulacyjności budynku, struktury cen ciepła oraz czasu trwania przerwy w użytkowaniu. Dla budynku masywnego obniżenie temperatury wewnętrznej jest niewielkie (dla analizowanego budynku jest to 0-3K, zależnie od struktury cen i okresu na jaki jest zamówiona moc), natomiast dla budynku lekkiego obniżenie jest duże i w zasadzie ogranicza je zjawisko wykraplania wilgoci na powierzchni przegród.
EN
The article discusses a model, adopted assumptions and simulation of the annual heat consumption, including heating costs of the building that has been operated periodically. The building model that has been assumed for the analysis is Environmental Engineering Department of Warsaw University of Technology. The model was built by using the TRNSYS 17 simulation package. The simulation results have showed that regardless of the storage capacity of the building, the reduction of internal temperature in the period of non-use always entails reducing the heat consumption and increasing the required power ordered. However, the value of internal temperature decrease that provides the lowest cost of heating depends on many factors: thermal capacity of the building, variability of heat prices and duration of intermissions. The reduction of internal temperature in a massive building is small (for analysed building it is 0-3 K, depending on the price variability and the period for ordered power), while for light buildings the reduction is large and in fact is only limited by the phenomena of moisture condensation on the surface of the partitions.
W artykule przedstawiono problemy związane z oszczędzaniem ciepła na cele grzewcze w budynkach mieszkalnych oraz możliwości ograniczenia kosztów ogrzewania i produkcji ciepła. Za pomocą wskaźników zobrazowano możliwości redukcji ciepła na cele grzewcze i komunalne. Zasygnalizowano również możliwości, jakie ze sobą niesie "sprzedaż" tzw. kwot emisyjnych.
EN
The article presents problems connected with heat saving for heating aims in apartment buildings and possibilities of reduction costs and production of heat. By means of indicators it is illustrated possibility of heat reduction for heating and municipal purposes.
Podstawową trudnością w realizacji układu sterowania minimalizującego zużycie ciepła w budynku jest stochastyczny charakter zapotrzebowania na energię cieplną wynikający m.in. z przebiegu temperatury powietrza zewnętrznego, zmian zysków bytowych i słonecznych. Obecnie niezbędnym elementem sterowania dostawą ciepła w budynkach użyteczności publicznej jak np. szkoły, urzędy, kina itp. jest realizacja osłabienia ogrzewania nocą. W referacie porównano trzy algorytmy sterowania na podstawie wartości minimalnej dostarczanej energii cieplnej zapewniającej taki sam komfort cieplny. Na bazie bilansu cieplnego stworzono model budynku uwzględniający nie tylko stany statyczne, ale również stany przejściowe, łącznie z procesami akumulacji ciepła. Obliczenia przeprowadzono przy założeniu, że temperatura na poziomie 20 st.C ma być utrzymywana w godzinach 8:00-20:00 i korzysta się z lokalnego źródła ciepła. Przeprowadzone wstępne wyniki badań modelowych wskazują, że lepszym (nie tylko z energetycznego punktu widzenia) układem regulacji temperatury w budynku jest układ oparty o pomiar temperatury wewnętrznej w porównaniu do regulacji pogodowej. Różnica oszczędności ciepła wskutek stosowania nocnego obniżenia temperatury jest ponad dwukrotna. Zdaniem autora należy przeanalizować opłacalność inwestycji w nieco droższy układ regulacji, ale lepiej zapewniający komfort cieplny i przynoszący dodatkowe oszczędności energii.
EN
The basic difficulty in realization of a control system, that minimizes heat consumption in a building, is a stochastic character of a heat energy demand. The character results, among other things, from the outer air course and changes gains of sun and living conditions. At present, an essential element of heating control in such public buildings as schools, offices, cinemas etc. is realization of heating attenuation at night. In the paper there are compared three control algorithms, on the basis of supplied heat energy of minimum value, that ensures the same thermal comfort. On the basis of thermal balance it has been created a model of a building that takes into consideration static states as well as transitory ones, including heat accumulation processes. Calculations were executed, on the assumption that temperature on the level of 20 degrees centigrade shall be kept up within the scope of 8.00 to 20.00 and one is making use of a local heat source. Preliminary results of the carried out research point that the better (not only from the energy point of view) temperature control system in a building is a system based on internal temperature measurement in comparison with a weather control. Heat saving remainder obtained as a result of night temperature depression is over twofold. In the author's opinion, it is necessary to analyze if it is a profitable investment to apply somewhat more expensive control system, but ensuring thermal control and bringing additional savings.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW