The Effect of the Temperature Increase on Heat Demand Calculation for Building in the Polish Climatology

• Autorzy: Stokowiec, Katarzyna , Kotrys-Działak, Dagmara
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Heat demand calculation procedures for buildings are currently being conducted based on the Polish Standard grounded on the European Standard for heat losses methodology. Poland was divided into several climatic zones with given calculations and annual average external air temperature values. In each zone, the technical committee gives the temperature that must be considered. The data included in the Polish Standard preparation concern several years backwards. However, throughout the previous years, we have observed the tendency of the temperature to increase throughout the year, not only in Poland. The phenomenon provides scientists with the conclusion that the temperatures will continue to increase yearly. The low temperatures in the winter season will no longer occur. Therefore, it is necessary to analyse the possibility of lowering the heat demand calculation, including the actual prevailing temperature values. The study was conducted regarding possible economic benefits for the building users due to the lower temperature difference between the internal and external temperatures. Three types of heating systems were analysed. The calculations were conducted for air to water heat pump, pellet boiler and gas condensing boiler, proving that regarding the actual meteorological data, the average annual cost reduction will be in the range of 858 PLN to 1,035 PLN.

Słowa kluczowe

EN

temperature change; heat demand; global warming; economics; heat pumps

• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2024
• Tom: Tom 26
• Strony: 128--136
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz., rys.

Twórcy

autor

Stokowiec, Katarzyna

• Department of Building Physics and Renewable Energy, Faculty of Environmental Engineering, Geomatics and Renewable Energy, Kielce University of Technology, Kielce, Poland,

autor

Kotrys-Działak, Dagmara

• Department of Building Physics and Renewable Energy, Faculty of Environmental Engineering, Geomatics and Renewable Energy, Kielce University of Technology, Kielce, Poland

Bibliografia

• Canales, F.A., Jadwiszczak, P., Jurasz, J., Wdowikowski, M., Ciapała, B., Kaźmierczak B. (2020). The impact of long-term changes in air temperature on renewable energy in Poland. Science of the Total Environment, 729, 138965. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138965
• Carsky, M., Solcova, O., Soukup, K., Kralik, T., Vavrova, K., Janota, L., Vitek, M., Honus, S., Jadlovec, M., Wim-merova, L. (2022). Techno-Economic Analysis of Fluidized Bed Combustion of a Mixed Fuel from Sewage and Paper Mill Sludge. Energies, 15(23), 8964. https://doi.org/10.3390/en15238964
• Chatys, R., Orman, Ł.J. (2017). Technology and properties of layered composites as coatings for heat transfer enhancement. Mechanics of Composite Materials, 53(3), 351-360. https://doi.org/10.1007/s11029-017-9666-8
• Congedo, P., M., Baglivo, C., D’Agostino, D., Mazzeo, D. (2023). The impact of climate change on air source heat pumps. Energy Conversion and Management, 276, 116554. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116554
• D'Agostino, D., Parker, D., Epifani, I., Crawley., D., Lawrie, L. (2022). How will future climate impact the design and performance of nearly zero energy buildings (NZEBs)?. Energy, 240, 122479. https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.122479
• Falarz, M. (2021). Climate Change in Poland Past, Present, Future, Springer Climate ISBN: 978-3-030-70327-1, http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-70328
• Gawdzik, B., Gawdzik, J. (2011). Impact of pollution with oil derivatives on the natural environment and methods of their removal. Ecological Chemistry and Engineering Society, 18, 345-357.
• https://danepubliczne.imgw.pl/data/dane_pomiarowo_obserwacyjne/Roczniki/Rocznik%20meteorologiczny/Rocznik%20Meteorologiczny%202018.pdf (accessed 13.11.2023) (in Polish)
• https://danepubliczne.imgw.pl/data/dane_pomiarowo_obserwacyjne/Roczniki/Rocznik%20meteorologiczny/Rocznik%20Meteorologiczny%202019.pdf (accessed 13.11.2023) (in Polish)
• https://danepubliczne.imgw.pl/data/dane_pomiarowo_obserwacyjne/Roczniki/Rocznik%20meteorologiczny/Rocznik%20Meteorologiczny%202020.pdf (accessed 13.11.2023) (in Polish)
• https://dane.imgw.pl/data/dane_pomiarowo_obserwacyjne/Roczniki/Rocznik%20meteorologiczny/Rocznik%20Meteorologiczny%202021.pdf (accessed 13.11.2023) (in Polish)
• https://dane.imgw.pl/data/dane_pomiarowo_obserwacyjne/Roczniki/Rocznik%20meteorologiczny/Rocznik%20Meteorologiczny%202022.pdf (accessed 13.11.2023) (in Polish)
• IMGW, Climate of Poland 2022, Report, https://www.imgw.pl/badania-nauka/klimat (accessed 13.11.2023)
• IMGW, Biuletyn Monitoringu Klimatu Polski 2022, https://klimat.imgw.pl/pl/biuletyn-monitoring/ (accessed 13.11.2023)
• Koncewicz, J.T. (1836). O potrzebie ścisłego stosowania się w budowaniu domów do klimatu u natury uży-wanych materiałów, celem zapobieżenia tak powszechnemu dzisiaj zimnu i wilgoci w mieszkaniach. Tygodnik Rolniczo-Techniczny, 201; 205, 195, Kielce. (in Polish)
• Krawczyk, N., Dębska, L., Piotrowski, Zb., J., Honus, S., Majewski, G. (2023). Validation of the Fanger Model and Assessment of SBS Symptoms in the Lecture Room. Rocznik Ochrona Środowiska, 25, 68-76. https://doi.org/10.54740/ros.2023.008
• Latosińska, J., Gawdzik, J., Honus, S., Orman, Ł., Radek, N. (2023). Waste for building material production as a method of reducing environmental load and energy recovery. Frontiers in Energy Research, 11, 1279337
• Mielnicki, J.S. (1954). O normach obliczeniowych pomieszczeń i najniższych temperatur obliczeniowych powietrza na zewnątrz budynków. GWTS, 28(10), 305. (in Polish)
• Mielnicki, J. S. (1958). Metody ustalania obliczeniowych temperatur zewnętrznych dla potrzeb ogrzewnictwa. GWTS, 32(4), 130. (in Polish)
• Mielnicki, J.S., Klimatyczne podstawy norm temperatur powietrza zewnętrznego w ogrzewnictwie, niepublikowana praca wykonana pod kierownictwem prof. M. Nierojewskiego, a później doc. M. Malickiego, Katedra Ogrzewnictwa I Wentylacji, Politechnika Warszawska. (in Polish)
• Mukherjee, S., Wciślik, S., Ebrahim, Sh., Alsayegh, N. (2023). Enhancing cooling performance of a heat exchanger driven by water/alumina-silica hybrid nanofluid: experimental results. Journal of Enhanced Heat Transfer, 31(2). https://doi.org/10.1615/JEnhHeatTransf.2023048391
• Narowki, P. (2011). Ewolucja kryteriów wyboru i wartości temperatury obliczeniowej powietrza zewnętrznego dla ogrzewnictwa w Polsce. Fizyka Budowli w teorii i praktyce Tom VI, Nr 3-2011, Politechnika Warszaw-ska
• Nematchoua, M.K., Sadeghi, M., Reiter, S., Attia, S. (2023). Roadmap to reduce the direct effects of climate change on building performance; A case study applied to the top 8 deserts and top 8 coldest regions in the world. Next Sustainability. 1, 100007. https://doi.org/10.1016/j.nxsust.2023.100007
• Nierojewski, M. (1936). Sprawa zorganizowania technicznych sił ogrzewniczych w Polsce, I Zjazd Ogrzewników Polskich w 1936 r., Warszawa. (in Polish)
• Orębowicz, K. (1913). Spółczynniki i prawidła do obliczeń technicznych ogrzewania. Warszawa. (in Polish)
• Orman, Ł.J., Chatys, R. (2011). Heat transfer augmentation possibility for vehicle heat exchangers, Proc. of 15th Int. Conf. "TRANSPORT MEANS" (Kaunas, Lithuania), 9-12.
• Pavlenko, A., Szkarowski, A (2018). Thermal insulation materials with high-porous structure based on the soluble glass and technogenic mineral fillers. Rocznik Ochrona Srodowiska, 20, 725-740.
• Pilat. P., Patsch. M. (2022). Utilisation of the Energy Potential of Waste from the Automotive Industry, MATEC Web of Conferences, 369, 03004. https://doi.org/10.1051/matecconf/202236903004
• PN-B-02403:1982 Ogrzewnictwo – Temperatury obliczeniowe zewnętrzne. (in Polish)
• PN-EN 12831:2006 Instalacje ogrzewcze w budynkach – Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego (in Polish)
• PN-50/B-02403:1950 Norma Polska. (in Polish)
• PN-57/B-02403:1957 Norma Polska. (in Polish)
• Rodowicz, St. (1932). Jaką najniższą temperaturę trzeba przyjąć przy obliczaniu strat ciepła budynku, Kronika Techniki. Nr 2. (in Polish)
• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dn. 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 2015 r. poz. 1422) (in Polish)
• Stokowiec, K., Wciślik, S., Kotrys-Działak, D. (2023) Innovative Modernisation of Building Heating Systems: The Economy and Ecology of a Hybrid District-Heating Substation, Inventions, 8(1), 43, 1-14.
• Turski, M., Jachura, A. (2022). Life Cycle Assessment of Dispersed Phase Change Material Heat Accumulators for Cooperation with Buildings in the District Heating System. Energies, 15(16), 5771. https://doi.org/10.3390/en15165771
• Turski, M. (2018). Eco-development aspect in modernisation of industrial system. Proceedings of 10th Conf. on Interdisciplinary Problems in Environmental Protection and Engineering EKO-DOK 2018, Polanica-Zdrój, Poland, 16-18.04.2018. E3S Web of Conferences, 44, 00181. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20184400181
• Wójcicki, M. (1929). Ogrzewnictwo, Warszawa, http://fhuprofit.pl/ogrzewnictwo-warszawa-1929-rok/ (accessed 6.11.2023)
• Zahra, J., Shamseldin, A., Y., Ghaffarianhoseini, A. (2023). Impact assessment of climate change on energy per-formance and thermal load of residential buildings in New Zealand. Building and Environment, 243, 110627. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2023.110627