1 / 18

J oanna Ferdyn-Grygierek , Katedra Ogrzewnictwa, Wentylacji i Techniki Odpylania

ANALIZA DOKŁADNOŚCI WYZNACZANIA SEZONOWEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA CIEPŁO W BUDYNKU UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ NA PODSTAWIE KRÓTKIEGO OKRESU POMIAROWEGO. J oanna Ferdyn-Grygierek , Katedra Ogrzewnictwa, Wentylacji i Techniki Odpylania Politechnika Śląska w Gliwicach. Wprowadzenie.

tana
Télécharger la présentation

J oanna Ferdyn-Grygierek , Katedra Ogrzewnictwa, Wentylacji i Techniki Odpylania

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. ANALIZA DOKŁADNOŚCI WYZNACZANIA SEZONOWEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA CIEPŁO W BUDYNKU UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ NA PODSTAWIE KRÓTKIEGO OKRESU POMIAROWEGO Joanna Ferdyn-Grygierek, Katedra Ogrzewnictwa, Wentylacji i Techniki Odpylania Politechnika Śląskaw Gliwicach

  2. Wprowadzenie Energetyczną jakość budynków od stycznia 2009 r. reguluje w Polsce Dyrektywa 2002/91/EC Parlamentu Europejskiego i Rady Europy z dnia 16 grudnia 2002 r. Wymagane jest świadectwo charakterystyki energetycznej budynku zawierające obliczoną ilość energii zużytej w ciągu roku.

  3. Metoda sygnatury energetycznej Metoda sygnatury energetycznej z zastosowaniem regresji liniowej służy do wyznaczenia empirycznej zależności zużycia energii od temperatury zewnętrznej, a następnie obliczenia zużycia energii w sezonie grzewczym lub chłodniczym. Zalecana jest szczególnie dla budynków o stabilnych zyskach ciepła i małych zyskach słonecznych. W metodzie tej zakłada się stałą wartość temperatury wewnętrznej, a temperatura powietrza zewnętrznego jest parametrem, który w największym stopniu wpływa na zużycie energii.

  4. Obiekt analiz – budynek szkolny Wentylacja Pomieszczenia, wyposażone są w kanały wentylacji grawitacyjnej. Powietrze doprowadzone jest za pomocą drzwi i okien. Ogrzewanie Budynek wyposażony jest w wodną instalację grzejnikową. Instalacja została zmodernizowana w 2002 r. (grzejniki płytowe, rury miedziane). Na gałązkach zasilających zainstalowane są zawory termostatyczne. Kotłownia - paliwo stałe (koks) Użytkowanie budynku Szkoła jest użytkowana od poniedziałku do piątku. Zajęcia lekcyjne trwają od 8:00-15:00, kuchnia jest użytkowana od 7:00 do 15:00. W szkole przebywa maksymalnie 137 uczniów, 14 nauczycieli i 11 osób obsługi co daje w sumie 162 osoby

  5. Wielostrefowy model - konstrukcja • W 2011 r. w budynku przeprowadzono pomiary aby uzyskać dane wejściowe do modelu numerycznego oraz przeprowadzić walidację modelu. • Pomiary przeprowadzono w lutym i marcu. Pomiar obejmował: • rejestrację temperatury wewnętrznej w 10 pomieszczeniach, • notowania dobowego zużycia koksu, rejestrację danych klimatycznych, • testy szczelności dwóch pomieszczeń klasowych • pomiary z użyciem kamery termowizyjnej celem oszacowania współczynników przenikania ciepła – Program symulacyjny – ESP-r – Strefy – 5: sale lekcyjne + korytarz + WC + szatnie, strefa biurowa, strefa kuchni wraz z jadalnią (świetlicą),piętro (sale lekcyjne + korytarz + WC + pokój nauczycielski) oraz sala gimnastyczna wraz z zapleczem

  6. Wielostrefowy model - założenia • Obliczenia symulacyjne wykonywano dla sezonu grzewczego od • października do kwietnia. • Temperatura wewnętrzna zmienna w kroku czasowym 1 h – z pomiarów. • Wymiana powietrza – liczba wymian powietrza infiltrującego do stref z • krokiem czasowym 1 h – dodatkowe obliczenia. • Współczynniki przenikania ciepła przegród zewnętrznych przyjęto • zgodnie z wynikami pomiarów. • Przyjęto jednakowy profil zysków ciepła od poniedziałku do piątku • Założono idealnie nadążne źródło ciepła, bez uwzględnienia modelu • grzejnika i zaworu termostatycznego • Warunkizewnętrzne były zgodne z danymimeteorologicznymi . • Wszystkie obliczenia przeprowadzano z krokiem czasowym1 h.

  7. Metodyka obliczeń Obliczone na drodze symulacji komputerowej godzinowe wartości zapotrzebowania na ciepło uśredniano do wartości średniodobowych. Obliczono średniodobowe różnice pomiędzy temperaturą wewnętrzną i zewnętrzną (tiśr-teśr) i średniosezonową różnicę pomiędzy temperaturą wewnętrzną i zewnętrzną (dTśr,sez). Obliczono sezonowe zapotrzebowanie na ciepło na podstawie zależności – wyznaczonych prostych regresji w całym sezonie oraz w krótkich okresach czasu: miesięcznych (30 dni), dwutygodniowych i tygodniowych, przesuwając okres obliczeniowy o jeden dzień. Uzyskano w ten sposób 183 okresy miesięczne oraz 199 okresów dwutygodniowych i 206 okresów tygodniowych, każdy o innej wartości średniej temperatury zewnętrznej. Odrzucono wyniki z okresów, dla których współczynnik korelacji R pomiędzy mocą P i różnicą temperatury (tiśr-teśr) był mniejszy od 0,6. Obliczone na bazie krótkiego okresu wartości sezonowego zapotrzebowania na ciepło porównano z wartością sezonowego zapotrzebowania uzyskaną na drodze symulacji.

  8. Analiza wpływu klimatu

  9. Analiza wpływu klimatu – okresy miesięczne Odrzucono 30% Odrzucono 28% Odrzucono 20%

  10. Analiza wpływu klimatu – okresy miesięczne Odchyłki nie przekroczą ±10%: w klimacie średnim (Katowice) dla różnicy temperatury (-2 ÷ 2 oC); w klimacie łagodnym (Koszalin) dla różnicy temperatury (-1 ÷ 2 oC); w klimacie ostrym (Suwałki) dla różnicy temperatury (-5 ÷ 2 oC)

  11. Analiza wpływu klimatu – okresy 2-tygodniowe Odrzucono 40% Odrzucono 40% Odrzucono 37%

  12. Analiza wpływu klimatu – okresy 2-tygodniowe Odchyłki nie przekroczą ±10%: w klimacie średnim (Katowice) dla różnicy temperatury (-1,5 ÷ 2,5 oC); w klimacie ostrym (Suwałki) dla różnicy temperatury (-4 ÷ 1,5 oC)

  13. Analiza wpływu klimatu – okresy tygodniowe Odrzucono 50% Odrzucono 47% Odrzucono 42%

  14. Analiza wpływu klimatu – okresy tygodniowe

  15. Budynek o większych zyskach wewnętrznych Różnice dla okresów miesięcznych zwiększyły się „w górę” i „w dół” średnio o 5 punktów procentowych i wahają się w zakresie (-31% ÷ 30%), a w dla okresów 2-tygodniowych od -31% (+3 pkt.) do 36% (+6 pkt.). Odchyłki nie przekroczą ±10%: w okresach miesięcznych dla różnicy temperatury (-2 ÷ 2,5 oC); w okresach 14-dniowych dla różnicy (-1,5 ÷ 2,5 oC).

  16. Budynek o dobrej izolacyjności przegród zewn. Różnice dla okresów miesięcznych wahają się w zakresie od -19% (-6 pkt.) do 32% (+6 pkt.), a w dla okresów 2-tygodniowych od -25% (-3 pkt.) do 33% (+3 pkt.). Odchyłki nie przekroczą ±10%: w okresach miesięcznych dla różnicy temperatury (0 ÷ 4 oC); w okresach 14-dniowych (przy słabej korelacji) dla różnicy temperatury (0 ÷ 3 oC).

  17. Budynek o większej nieszczelności Różnice dla okresów miesięcznych wahają się w zakresie od -27% (+2 pkt.) do 23% (-2 pkt.), a w dla okresów dwutygodniowych od -29% (+1 pkt.) do 29% (-1 pkt.). Odchyłki nie przekroczą ±10%: w okresach miesięcznych dla różnicy temperatury (-2 ÷ 4 oC); w okresach 14-dniowych dla różnicy temperatury (-1,5 ÷ 2,5 oC).

  18. Wnioski • Liczba odrzucanych okresów dla których uzyskano słabą korelację (R<0,6) pomiędzy średniodobowym zapotrzebowaniem na ciepło, a średniodobową różnicą temperatury jest znacząca, tym większa im krótszy okres pomiarowy; • W klimatach chłodniejszych można spodziewać się większej liczby „dobrych” okresów pomiarowych; • W budynkach użyteczności publicznej nie istnieje korelacja pomiędzy odchyłką obliczonego zapotrzebowania na ciepło z okresów tygodniowych, a różnicą pomiędzy średnią temperaturą sezonu grzewczego i średnią temperaturą danego krótkiego analizowanego okresu – pomiary powinno wykonywać się w dłuższych okresach; • Odchyłka obliczonego z krótkich okresów zapotrzebowania na ciepło rośnie wraz ze skracaniem okresu. Dla okresów miesięcznych można spodziewadź się odchyłek do 25%, dla okresów dwutygodniowych do 37%, a dla tygodniowych nawet do 70%.

More Related