Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Analiza i wybór źródła grzewczego przygotowującego ciepłą wodę z wykorzystaniem energii odnawialnej

Analysis and selection of heating source which is preparing hot water with the use of renewable sources of energy
Analiza i wybór źródła grzewczego przygotowującego ciepłą wodę z wykorzystaniem energii odnawialnej
Analiza i wybór źródła grzewczego przygotowującego ciepłą wodę z wykorzystaniem energii odnawialnej
fot. freeimages.com

Zapotrzebowanie na energię do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody może być pokryte w budynkach niskoenergetycznych w dużej mierze dzięki wykorzystaniu energii odnawialnej. Uzyskanie korzyści ekologicznych i eksploatacyjnych wymaga jednak odpowiednich nakładów inwestycyjnych. Wyboru źródła energii dokonuje ostatecznie użytkownik, kierując się głównie kryteriami ekonomicznymi i komfortem eksploatacji.

Budownictwo pasywne i o niskim zapotrzebowaniu na energię

Istotą budownictwa niskoenergetycznego i pasywnego są rozwiązania charakteryzujące się znacznym zakresem redukcji potrzeb energetycznych, pokrywanych głównie z energii odnawialnej. Dotyczy to zarówno biernego, jak i aktywnego sposobu jej wykorzystania.
Żeby to osiągnąć w zakresie potrzeb grzewczych i związanych z wentylacją przegrody zewnętrzne budynku oraz system wentylacji powinny być tak zaprojektowane, aby wskaźnik jednostkowego rocznego zapotrzebowania na energię użytkową został ograniczony do poziomu 15 kWh/(m2 rok).Takie wymagania dla budynku pasywnego przyjmowane są za Instytutem Budownictwa Pasywnego w Darmstadt [1] w wielu krajach Europy.

Gdy w wyniku wielu podejmowanych zabiegów drastycznie obniżone zostaje sezonowe (roczne) zapotrzebowanie na energię do ogrzewania, okazuje się, że następnym istotnym składnikiem potrzeb energetycznych budynku jest zapotrzebowanie na ciepło do przygotowania ciepłej wody użytkowej.

W literaturze znaleźć można wiele prac, np. [2, 3], wskazujących kierunki udoskonalania budynków oraz opisujących drogi poszukiwania zoptymalizowanych rozwiązań na danym etapie rozwoju budownictwa, spełniających kryteria ekonomiczne, energetyczne i środowiskowe. Mniej uwagi poświęca się przygotowaniu ciepłej wody w budynkach, w których źródła ciepła pracują zwykle zarówno na potrzeby ogrzewania, jak i przygotowania ciepłej wody.

Celem artykułu było przeprowadzenie analiz służących dokonaniu wyboru układu źródła ciepła i współpracujących z nim instalacji korzystających z odnawialnych źródeł energii dla domu o niskim zapotrzebowaniu na energię.

Analizy dotyczyły głównie efektywności energetycznej rozwiązań i uwzględniały także aspekty ekonomiczne.

Zakładano, że w wyniku zastosowania właściwie dobranych źródeł energii odnawialnej oraz odpowiednio zwymiarowanych instalacji z nich korzystających zostaną osiągnięte nie tylko pozytywne efekty energetyczne, ale również rozwiązania te będą się charakteryzować korzystną efektywnością ekonomiczną i dobrymi wskaźnikami ekologicznymi.

Przed przystąpieniem do analiz próbowano ocenić relacje pomiędzy zakresem sezonowego zapotrzebowania na energię do ogrzewania i rocznego zapotrzebowania na energię do przygotowania ciepłej wody na poziomie energii użytkowej.

Jak widać na rys. 1, dla budynku pasywnego jednostkowe średnioroczne zapotrzebowanie na energię na ogrzewanie wynosi 15 kWh/(m2 rok).

Rys. 1. Zapotrzebowanie na energię w budynkach [5]; rys. arch. autora
Rys. 1. Zapotrzebowanie na energię w budynkach [5]; rys. arch. autora

Budynki, dla których ten wskaźnik jest większy od 15, a mniejszy od 60 kWh/(m2 rok), zaliczamy do budynków o niskim zapotrzebowaniu na energię. Całkowite jednostkowe roczne zapotrzebowanie na energię w budynku pasywnym nie przekracza 50 kWh/(m2 rok). Uwzględnia ono zarówno ogrzewanie, przygotowanie ciepłej wody, wentylację, jak i inne potrzeby gospodarstwa domowego. Dla porównania w budynku istniejącym całkowite jednostkowe zapotrzebowanie na energię przekracza 250 kWh/(m2 rok).

Założenia i analiza oraz opis badanego budynku energooszczędnego

Przeprowadzono obliczenia projektowego obciążenia cieplnego dla ogrzewania oraz analogicznie obliczenia zapotrzebowania na moc do przygotowania ciepłej wody dla budynku jednorodzinnego o niskim zapotrzebowaniu na energię, przeznaczonego dla pięciu osób.

Tabela 1. Najważniejsze wyniki obliczeń uzyskane przy wykorzystaniu programu OZC; rys. arch. autora
Tabela 1. Najważniejsze wyniki obliczeń uzyskane przy wykorzystaniu programu OZC

Przyjęto, że obiekt zlokalizowany jest na przedmieściach Krakowa. Silnie przeszklona główna elewacja budynku skierowana jest na południe.

Założono, że dom jest wyposażony w wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła, ma też przegrody o niższych, niż wymagają tego aktualne przepisy, współczynnikach przenikania ciepła U.

Wyniki przeprowadzonych obliczeń projektowych strat ciepła oraz wiążącej się z tym wielkości sezonowego zapotrzebowania na energię do ogrzewania budynku zostały zestawione w skróconej tabeli zbiorczej (tab. 1).

Dla zredukowanych wprawdzie potrzeb budynku w zakresie ogrzewania (projektowe zapotrzebowanie na moc 5,4 kW) konieczne jest nadal wykonanie instalacji centralnego ogrzewania i zaplanowanie źródła pracującego na potrzeby grzewcze. Ważnym aspektem, wpływającym na oceny ekologiczne i ekonomiczne, staje się w takim przypadku wybór podstawowego źródła grzewczego oraz wspomagających go instalacji korzystających z energii odnawialnej.

Przyjęto, że źródłem tym może być kocioł korzystający z różnych rodzajów paliw, pracujący także na potrzeby ciepłej wody. W celu ograniczenia zużycia paliw kopalnych oraz emisji zanieczyszczeń do środowiska przyjęto, że to podstawowe źródło będzie współpracować z instalacjami korzystającymi z OZE: małą turbiną wiatrową o pionowej osi obrotu oraz kolektorami słonecznymi dla wspomagania przygotowania ciepłej wody.

Czytaj też: Technologia PV – moduły fotowoltaiczne >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   26.09.2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
10/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ogrzewanie obiektów przemysłowych
  • - Wentylacja domów jednorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl