Zapotrzebowanie na energię do przygotowania ciepłej wody użytkowej w budynkach istniejących

The energy demand for the domestic hot water preparation in existing buildings
Zapotrzebowanie na energię do przygotowania ciepłej wody użytkowej w budynkach istniejących
Zapotrzebowanie na energię do przygotowania ciepłej wody użytkowej w budynkach istniejących
Rys. redakcja RI

W analizach energetycznych budynków istniejących warto wykorzystywać rzeczywiste dane pomiarowe. Analizy należy przeprowadzać w częstszym niż rok kroku czasowym. Uwzględnienie profilu zmian zużycia ciepłej wody użytkowej i temperatury wody zimnej znacząco zwiększa dokładność wyników. Założenie stałej temperatury wody wodociągowej i stałego zużycia c.w.u. w poszczególnych miesiącach może bowiem prowadzić do błędnego oszacowania zapotrzebowania na energię użytkową i końcową do przygotowania ciepłej wody.

W artykule:

• Opis analizowanego systemu
• Metody wyznaczania zapotrzebowania na energię użytkową do przygotowania c.w.u.
• Analiza zużycia energii cieplnej do przygotowania c.w.u. na przestrzeni roku

Wzrost zużycia energii jest niechcianym następstwem rozwoju gospodarczego. Warto przy tym zwrócić uwagę, że sektor budowlany należy do wysoce energochłonnych obszarów gospodarki. Zużycie energii końcowej przez budynki stanowi ok. 40% całkowitego zużycia energii końcowej w krajach Unii Europejskiej. Aby zredukować ilość energii kierowanej do sektora budowlanego, konieczne jest prowadzenie prac, które zmierzają do zmniejszenia zapotrzebowania na energię w budynkach istniejących.

Uzyskanie informacji o rzeczywistym zużyciu energii lub paliwa jest relatywnie proste. Większym problemem w przypadku braku odpowiednich danych pomiarowych jest podział kosztów na cele ogrzewania i przygotowania ciepłej wody. Tego zagadnienia dotyczy artykuł.

Analizy przeprowadzono dla następujących danych: miesięczne zużycie energii końcowej dostarczonej do budynku (sumaryczne do ogrzewania i przygotowania c.w.u.) i roczne zużycie c.w.u. Jest to typowy pakiet danych pomiarowych dostarczany na potrzeby analizy rzeczywistego zużycia energii w istniejącym budynku.

Obliczanie zapotrzebowania na energię do przygotowania c.w.u. w budynku istniejącym powinno być oparte na rocznym zużyciu tego medium w budynku. W Polsce do obliczeń tego zapotrzebowania powszechnie stosowana jest zależność opisana w rozporządzeniu w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku oraz sposobu sporządzania świadectw charakterystyki energetycznej [1]. Pozwala ona wykonać obliczenia w kroku rocznym, choć powszechnie, prawdopodobnie w związku z wytycznymi obowiązującymi w Niemczech, stosowana jest również do szacowania miesięcznego zapotrzebowania na energię do tego celu.

Takie podejście obarczone jest dużym błędem, gdyż zużycie energii na potrzeby przygotowania c.w.u. jest różne w poszczególnych miesiącach roku i, jak wykazano w pracy [2], związane ze zmianami temperatury wody wodociągowej w ciągu roku i zmianami zużycia ciepłej wody, na które wpływ mają np. przypadający lub nie w danym miesiącu okres urlopowy czy temperatura zewnętrzna zmieniająca preferencje użytkowników dotyczące temperatury kąpieli.

Oznaczenia:

 Af – powierzchnia ogrzewana pomieszczeń w budynku, m2;
AM1 – powierzchnia mieszkań jednopokojowych, m2;
AM2 – powierzchnia mieszkań dwupokojowych, m2;
AM3 – powierzchnia mieszkań trzypokojowych, m2;
AM4 – powierzchnia mieszkań czteropokojowych, m2;
cw – ciepło właściwe wody, kJ/(kg K);
EKc.o. – rzeczywisty wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową do ogrzewania budynku, kWh/(m2 rok);
kR – współczynnik korekcyjny ze względu na przerwy w użytkowaniu ciepłej wody użytkowej, –;
Ldm – liczba dni w danym miesiącu, –;
nm – współczynnik korekcyjny miesięcznego zużycia c.w.u. [2], –;
QW,nd – roczne zapotrzebowanie na energię użytkową do przygotowania c.w.u., kWh;
QW,nd,m – miesięczne zapotrzebowanie na energię użytkową do przygotowania c.w.u., kWh;
QK,c.w.u. – zapotrzebowanie na energię końcową do przygotowania c.w.u., kWh;
QK,c.o. – zapotrzebowanie na energię końcową do c.o., kWh;
QK – zapotrzebowanie na energię końcową, kWh;
tC.W.U. – temperatura ciepłej wody użytkowej, °C;
tW.Z. – temperatura wody zimnej, °C;
tR – liczba dni w roku (jest równa 365), doba;
Vm – miesięczne zapotrzebowanie na c.w.u., l/miesiąc;
Vsr,d – średnie dobowe zapotrzebowanie na c.w.u., l/doba;
Vwi – jednostkowe zapotrzebowanie na c.w.u., l/(doba m2);
ρw – gęstość wody, kg/m³.

Stosunkowo powszechnym podejściem przy określaniu rzeczywistej wartości zapotrzebowania na energię końcową do przygotowania c.w.u. w budynkach istniejących jest wykorzystanie do tego celu pomiarów zużycia energii z okresu letniego. Obliczenia te opierają się zazwyczaj na założeniu równomiernego rozkładu zużycia energii na ten cel w ciągu roku. W artykule jako alternatywę do założenia równomiernego zużycia energii na przygotowanie c.w.u. przedstawiono model opisany w pracy [2].

Opis analizowanego systemu

Do analizy wykorzystane zostały dane pomiarowe dotyczące miesięcznego zużycia energii cieplnej do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody oraz kwartalnego zużycia ciepłej wody użytkowej dotyczące trzech budynków wielorodzinnych. Źródłem ciepła dla wszystkich budynków są węzły ciepłownicze zasilane z miejskiej sieci ciepłowniczej, a źródłem wody wodociągowej – system wodociągów zasilanych z ujęcia powierzchniowego. Dostępne dane dotyczące analizowanych budynków podano w tab. 1 oraz na rys. 1 i rys. 2.

Tabela 1. Podstawowe dane dotyczące analizowanych obiektów
Tabela 1. Podstawowe dane dotyczące analizowanych obiektów
Rys. 1. Miesięczne zużycie energii końcowej (na c.o. i c.w.u.) w analizowanych budynkach
Rys. 1. Miesięczne zużycie energii końcowej (na c.o. i c.w.u.) w analizowanych budynkach

Czytaj też: Wyznaczanie przepływu obliczeniowego wody w halach produkcyjnych >>>

Rys. 2. Roczne zużycie ciepłej wody użytkowej w analizowanych budynkach
Rys. 2. Roczne zużycie ciepłej wody użytkowej w analizowanych budynkach

Na rys. 1 przedstawiono zużycie energii w rozbiciu na poszczególne miesiące. Dane zarejestrowane zostały przez ciepłomierz główny zamontowany w węźle ciepłowniczym, służący do rejestracji zużycia energii na potrzeby centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej. Na wykresie zauważyć można, że źródło ciepła w okresie od czerwca do września pracowało prawdopodobnie wyłącznie na potrzeby przygotowania c.w.u.

Na rys. 2 przedstawiono rzeczywiste roczne zużycie ciepłej wody użytkowej w budynkach dla tego samego okresu, z którego pochodzą pomiary zużycia energii. Największe zużycie występuje w budynku III, w którym znajduje się największa liczba mieszkań, co jest oczywiście związane z liczbą użytkowników korzystających z instalacji c.w.u.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[energia, ciepła woda użytkowa, metody obliczania zapotrzebowania na energię, audyty energetyczne]

   27.09.2018
dr inż.  Małgorzata Szulgowska-Zgrzywa
dr inż.  Małgorzata Szulgowska-Zgrzywa
Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska więcej »
inż.  Krzysztof  Piechurski
inż.  Krzysztof  Piechurski
Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska więcej »
mgr inż.  Agnieszka  Chmielewska
mgr inż.  Agnieszka  Chmielewska
Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska więcej »

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Sprawdź, jakie udogodnienia szykują się dla instalatorów i wykonawców w 2022 »



 


Jak działają odnawialne źródła ciepła »

Na co warto zwrócić uwagę projektując instalację PV na dachach »
pompy ciepła
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jaki system przeciwoblodzeniowy wybrać »

system przeciwoblodzeniowy


 


Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 

 



Jak zadbać o higienę w miejscach publicznych »

Zarejestruj się i zgarnij  pieniądze na kolejne zakupy   »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


Jakich elemntów potrzebujesz do projektu fotowoltaicznego »

alternatywne zrodla energii


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Czy pompa ciepła się opłaca »

alternatywne zrodla energii


 


Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Który grzejnik wybrać? Aluminiowy czy stalowy »

grzejniki aluminiowe czy stalowe


 

Ekspert Budowlany - zlecenia

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
12/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 12/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Smart City – utopia czy konieczność?
  • - Zmiany w systemach różnicowania ciśnienia
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

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