Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2019 

Zapotrzebowanie na energię do klimatyzacji na podstawie statystycznych danych klimatycznych – studium przypadku dla Wrocławia

Energy demand for air conditioning based on statistical climate data – a case study of Wrocław
Zapotrzebowanie na energię do klimatyzacji na podstawie statystycznych danych klimatycznych – studium przypadku dla Wrocławia
Zapotrzebowanie na energię do klimatyzacji na podstawie statystycznych danych klimatycznych – studium przypadku dla Wrocławia
Fot. pixabay.com

Zmiany klimatyczne z tendencją wzrostu temperatury zewnętrznej sprawiają, że wszelkie wyniki obliczeń związane z określeniem zapotrzebowania na energię w urządzeniach HVAC będą w dużym stopniu uzależnione od okresu, dla którego zostały opracowane typowe lata meteorologiczne. Wybór tych lat ma istotne znaczenie dla obliczeń bilansowych w wentylacji i klimatyzacji, szczególnie zapotrzebowania na energię do chłodzenia powietrza. Od przyjętych danych klimatycznych w dużym stopniu uzależniona jest zwłaszcza maksymalna moc chłodnicy.

Dane klimatyczne do obliczeń zapotrzebowania na energię

Zagadnienia związane z prawidłowym określaniem zapotrzebowania na energię w projektowanych i istniejących systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych są bardzo istotne z punktu widzenia opłacalności inwestycji, jak również efektywnego działania tych systemów w trakcie ich całorocznej eksploatacji. Zapotrzebowanie na energię do celów wentylacji i klimatyzacji oblicza się zazwyczaj w oparciu o statystycznie przygotowane dane klimatyczne, sporządzane na podstawie pomiarów wieloletnich. Powszechnie wykorzystywane do obliczeń charakterystyk energetycznych, sporządzania świadectw energetycznych, jak również w pracach projektowych i symulacjach energetycznych obiektów budowlanych są dane w postaci tzw. typowych lat meteorologicznych. Dane te są dostępne na rządowym portalu internetowym www.gov.pl [7]. Zamieszczono tam typowe lata meteorologiczne w postaci plików tekstowych, opracowane na podstawie wieloletnich pomiarów (najczęściej 30-letnich) dla 61 stacji meteorologicznych zlokalizowanych w różnych miejscach na terenie całego kraju.

Czytaj też: Projektowanie wentylacji w garażach zamkniętych >>

Wrocław reprezentowany jest przez stację meteorologiczną nr 12 424 (Wrocław-Strachowice). Peryferyjna lokalizacja tej stacji, w odpowiedniej odległości od ścisłego centrum miasta, minimalizuje anomalie temperaturowe spowodowane tzw. miejską wyspą ciepła. Typowy rok meteorologiczny został statystycznie opracowany na podstawie trzydziestoletnich danych pomiarowych z lat 1971–2000, a więc z okresu sprzed dwóch i więcej dekad.

Nieco nowsze dane klimatyczne można uzyskać z innych źródeł. Jednym z nich jest globalna baza danych Meteonorm, dostępna na stronie internetowej meteonorm.com [8]. Uzyskanie danych klimatycznych w postaci typowych lat meteorologicznych wymaga jednak wykupienia licencji do programu (obecnie jest on oferowany w wersji 7.3). Meteonorm podaje dane klimatyczne z kilku tysięcy stacji meteorologicznych zlokalizowanych na całym świecie, w tym ze stacji Wrocław-Strachowice. Typowy rok meteorologiczny został opracowany na podstawie pomiarów z lat 1991–2010 dla promieniowania słonecznego i z lat 2000–2009 dla pozostałych parametrów pogodowych (w tym temperatury, wilgotności względnej, prędkości wiatru i ciśnienia atmosferycznego).

W artykule porównano dane z tych dwóch źródeł w aspekcie ich wykorzystania do obliczeń zapotrzebowania na energię do uzdatniania powietrza w klimatyzacji. W dalszej części stosowane będą skróty dotyczące pojęcia typowego roku meteorologicznego:

  • TRM1 – opracowane na podstawie statystyk zamieszczonych w portalu www.gov.pl [7],
  • TRM2 – opracowane na podstawie statystyk uzyskanych z licencjonowanego programu Meteonorm 7.2 [8].

Charakterystyka typowych lat meteorologicznych dla Wrocławia

Dane charakterystyczne dla typowego roku meteorologicznego pochodzące z dwóch wyżej opisanych źródeł zostały ujęte w tabelach 1 i 2. Przedstawione tam wartości poszczególnych parametrów opisujących klimat zewnętrzny istotnie różnią się między sobą, przy czym prawie wszystkie wykazują większą wartość dla TRM2 niż dla TRM1. Średnia roczna temperatura powietrza zewnętrznego jest dla TRM2 o 1,4 K wyższa, większe wartości wykazują także minimalna i maksymalna temperatura zewnętrzna dla całego roku. Należy również zwrócić uwagę na parametr wilgotnościowy – zawartość wilgoci w powietrzu zewnętrznym, który cechuje znaczna odchyłka w stronę wartości większych (wartości maksymalne różnią się między sobą aż o 3,1 g/kg s.p.). Prędkość wiatru, która ma pewien wpływ na straty i zyski ciepła przez przegrody zewnętrzne, ma również nieco większe wartości dla RTM2. Znaczące różnice można zaobserwować także w odniesieniu do rocznego nasłonecznienia i usłonecznienia. W skali całego roku nasłonecznienie dla RTM2 w stosunku do RTM1 jest większe o ok. 9,2%, a usłonecznienie aż o ok. 38%, co jest bliższe wartościom podawanym przez inne źródła, np. [10].



Podobna tendencja w różnicy wartości poszczególnych parametrów opisujących klimat zewnętrzny Wrocławia występuje przy porównaniu wartości miesięcznych (tabela 3). Średnia wartość temperatury zewnętrznej jest w przypadku każdego miesiąca wyższa dla TRM2, a średnie wartości zawartości wilgoci, prędkości wiatru i nasłonecznienia są wyższe dla TRM2 przez zdecydowanie większą część roku. Wyjątek stanowi tutaj nasłonecznienie, które w miesiącach typowo zimowych (grudzień–luty) charakteryzuje się nieco mniejszymi wartościami. Natomiast w trakcie półrocza ciepłego (kwiecień–wrzesień), poza sierpniem, nasłonecznienie dla TRM2 wyraźnie przewyższa wartości dla TRM1.



---

Literatura

  1. Pełech Aleksander, Wentylacja i klimatyzacja – Podstawy, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2011.
  2. Pełech Aleksander, Klimat w Polsce. Parametry powietrza zewnętrznego w projektowaniu urządzeń wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, „Instal” 1/2013, s. 21–27.
  3. Pełech Aleksander, Oszczędność energii w wentylacji i klimatyzacji. Rozważania nad wyborem obliczeniowych parametrów powietrza zewnętrznego, „Instal” 2/2013, s. 30–38.
  4. Kwiecień Dariusz, Moce nagrzewnicy i chłodnicy powietrza wyznaczane w oparciu o dane klimatyczne, „Rynek Instalacyjny” 5/2013, s. 45–49, rynekinstalacyjny.pl.
  5. Kwiecień Dariusz, Całoroczne zapotrzebowanie energii do uzdatniania powietrza wentylującego obliczane w oparciu o dane klimatyczne, „Rynek Instalacyjny” 6/2013, s. 62–64, rynekinstalacyjny.pl.
  6. Kwiecień Dariusz, Moc chłodnicy a zapotrzebowanie energii do oziębiania powietrza w różnych rejonach Polski, „Instal” 10/2016, s. 28–33.
  7. Typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski do obliczeń energetycznych budynków, https://www.gov.pl/web/inwestycje-rozwoj/dane-do-obliczen-energetycznych-budynkow (dostęp: 15.10.2019).
  8. meteonorm.com (dostęp: 15.10.2019).
  9. agrometeo.pogodynka.pl/danehistoryczne/tendencje_zmian (dostęp: 15.10.2019).
  10. solargis.info (dostęp: 15.10.2019).
  11. www.wunderground.com/history/monthly/pl/wroc%C5%82aw/EPWR/date/2019-4 (dostęp: 15.10.2019).
  12. Czernecki Bartosz, Miętus Mirosław, Porównanie stosowanych klasyfikacji termicznych na przykładzie wybranych regionów Polski, „Przegląd Geograficzny” nr 56, z. 3–4/2011, s. 201–233.
  13. Biuletyn Państwowej Służby Hydrologiczno-Meteorologicznej z lat 2009–2018, dane.imgw.pl/data/dane_pomiarowo_obserwacyjne/Biuletyn_PSHM (dostęp: 15.10.2019).
  14. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 1253/2014 z dnia 7 lipca 2014 r. w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla systemów wentylacyjnych (Dz.Urz. UE L 337/8 z 25.11.2014).
  15. PN-B-03420:1976 Wentylacja i klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego.

W artykule:

• Dane klimatyczne do obliczeń zapotrzebowania na energię
• Charakterystyka typowych lat meteorologicznych dla Wrocławia
• Klasyfikacja termiczna typowego roku meteorologicznego

streszczenie

W projektowaniu i symulacji pracy systemów klimatyzacyjnych ważną rolę odgrywa określenie zapotrzebowania na energię do uzdatniania powietrza. Obliczenia zapotrzebowania na energię wykonuje się zazwyczaj w oparciu o statystycznie przygotowane dane klimatyczne w postaci tzw. typowych lat meteorologicznych. Korzystając z dwóch różnych źródeł danych klimatycznych, zwrócono uwagę na stosunkowo dużą niezgodność, jaką mogą się charakteryzować takie dane. Określone na ich podstawie zapotrzebowanie na energię do uzdatniania powietrza w systemie klimatyzacyjnym skutkuje znaczącymi różnicami w wynikach obliczeń.



abstract

In the design process and simulation of air conditioning systems, it is important to determine the energy demand for air conditioning. The calculations of energy demand are usually carried out on the basis of statistically prepared climatic data in the form of a typical meteorological year. Using two different climate data sources, a relatively high degree of incompatibility was highlighted, which may characterise such data. The determination of the energy demand for air treatment on the basis of such data generates significant differences in the calculation results.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[zmiany klimatyczne, wentylacja, klimatyzacja, obliczenia energetyczne, typowy rok meteorologiczny, system wentylacyjny i klimatyzacyjny]

   08.01.2020
Dostęp do pełnej treści tego artykułu jest BEZPŁATNY, wymaga jednak zalogowania.
Logowanie
zapomniałem hasła
Załóż konto
Jeśli nie masz jeszcze Konta Użytkownika - prosimy o wypełnienie formularza rejestracyjnego. Czas potrzebny na założenie Konta Użytkownika to max. 1 minuta.
Chcę założyć konto użytkownika
Dlaczego warto założyć konto użytkownika?
otrzymujesz bezpłatny dostęp do wielu przydatnych informacji: artykułów znanych ekspertów, przeglądów produktów, porad i raportów
co tydzień otrzymasz bezpłatny Newsletter informujący o nowych artykułach, produktach i wydarzeniach związanych z izolacjami i rynkiem budowlanym
będziesz miał możliość brania udziału w konkursach z cennymi nagrodami
utworzysz swój Profil, dzięki któremu będziesz mógł brać udział w dyskusjach na Forum, wymieniać się poglądami z innymi użytkownikami oraz pisać opinie i komentarze
będziesz otrzymywać powiadomienia o promocjach i rabatach w naszej Księgarni Technicznej oraz zniżkach w sklepach naszych partnerów biznesowych.
Jednocześnie zapewniamy Cię, iż podczas rejestracji nie zbieramy żadnych szczegółowych danych personalnych i teleadresowych. W każdej chwili możesz zmienić swoje dane lub zażądać usunięcia konta.
Przed założeniem Konta sugerujemy zapoznać się z regulaminem.

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Gdzie produkowane są komponęty do klimatyzacji i wentylacji » Zapoznaj się z nowymi technologiami w systemach ogrzewania podłogowego »
kompotenety do wentylacji ogrzewanie podłogowe
czytam więcej » przeczytam dziś »

 


Naczynie przeponowe – dlaczego jest aż tak ważne? »

projektowanie

 



Czy warto inwestować w wentylację mechaniczną? » Jak bezproblemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
 wentylacja mechaniczna pomoc w projektowaniu
wiem więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj udogodnienia montażowe w produktach ogrzewań podłogowych» Czy ogrzewanie wpływa na nasze zdrowie? »
wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Metody klimatyzacji - czy znasz je wszytkie »

klimatyzacja

 


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
1-2/2020

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 1-2/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Regulacja odzysku ciepła
  • - Pompy ciepła w ciepłownictwie
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