Optymalizacja zużycia energii w budynkach

Współpraca systemów regulacyjnych różnych instalacji
Rys. 2. Współpraca układu odzysku ciepła z zaworem chłodnicy podczas osuszania [1]
Rys. 2. Współpraca układu odzysku ciepła z zaworem chłodnicy podczas osuszania [1]
rys. Andrzej Romanowski

Projektanci i inżynierowie eksploatacji mają szerokie możliwości optymalizacji zużycia energii w budynkach poprzez systemy regulacji w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych oraz ich współpracę z innymi instalacjami. Wiele z nich jest uniwersalnych, ale dużo zależy również od przeznaczenia budynku i jego bieżącej eksploatacji. Czynnik ludzki i subiektywne poczucie komfortu nie sprzyjają konsekwentnej realizacji celu, jakim jest energooszczędność, dlatego zadanie to powierza się automatyce, która umożliwia redukcję zużycia energii bez uszczerbku dla komfortu.

Z punktu widzenia optymalizacji energetycznej systemu HVAC najważniejszymi elementami są układy regulacji: dostawy ciepła/chłodu i powietrza do pomieszczeń, strumienia powietrza i wentylatorów, sieci dystrybucyjnej czynnika pośredniczącego i pomp obiegowych, wymiany i odzysku ciepła w centralach wentylacyjnych/klimatyzacyjnych, mocy źródła ciepła i chłodu. Istotne jest również wzajemne oddziaływanie powyższych elementów, a także współpraca instalacji wentylacyjnej/klimatyzacyjnej z systemem ogrzewania budynku i innymi instalacjami.

Obszarem, który poprzez współpracę projektanta technologii z projektantem systemu regulacyjnego daje ogromne możliwości optymalizacji energetycznej, jest również sam dobór urządzeń technologicznych. Wykonywanie bilansu i dobór urządzeń w oparciu o analizę statyczną zapotrzebowania na ciepło i chłód zapewniają właściwą wielkość urządzeń, począwszy od odbiorników końcowych w pomieszczeniach, przez sieć przewodów wentylacyjnych i hydraulicznych, aż po źródła ciepła i chłodu dla warunków obliczeniowych, na ogół przy założonej jednoczesności wystąpienia obciążeń obliczeniowych we wszystkich pomieszczeniach. Natomiast za pomocą specjalnych programów można przeprowadzić analizę dynamiczną uwzględniającą:

  • istnienie systemu regulacyjnego instalacji HVAC wraz z podziałem obiektu na strefy różniące się programami temperatury, programami użytkowania oraz zyskami od oświetlenia, osób i urządzeń,
  • zmienność wykorzystania pomieszczeń dla różnych pór dnia i roku,
  • wewnętrzne przepływy ciepła pomiędzy pomieszczeniami oraz czas niezbędny do osiągnięcia przez pomieszczenie temperatury komfortowej po okresie utrzymywania temperatury ekonomicznej.

Dzięki analizie takiej, zwanej również modelem energetycznym, można:

  • uzyskać dane o szczytowych obciążeniach godzinowych dla pomieszczeń oraz dla całego budynku,
  • w sposób optymalny dobrać sieć przewodów powietrznych oraz hydraulicznych (tworząc ewentualne strefy), zespoły wentylacyjne i pompowe oraz źródło ciepła i chłodu, których moc chwilową będzie można dopasować do zapotrzebowania wynikającego z obciążeń chwilowych,
  • określić oszczędności wynikające z zastosowania w regulacji instalacji HVAC programów czasowych i zmian wartości zadanych temperatury, wilgotności i przepływu powietrza.

Optymalizacja zużycia energii na poziomie pomieszczeń

Jednym z działań możliwych na poziomie pomieszczeń jest optymalne kształtowanie wartości zadanych. Przyjmuje się, że podniesienie o 1°C temperatury w pomieszczeniu w funkcji grzewczej oznacza wzrost o 6–10% zużycia energii, a obniżenie o 1°C w funkcji chłodniczej daje wzrost zużycia energii o 10–16%. Również nawilżanie bądź osuszanie powietrza nawiewanego (poza szczególnymi przypadkami), zwłaszcza stosowanego często nawilżania parowego z zasilania elektrycznego, znacząco zwiększa koszty zużywanej w budynku energii. Dlatego z wyjątkiem obiektów o bardzo rygorystycznych wymaganiach dla typowych pomieszczeń warto rozważyć dopuszczenie zmiennych wartości zadanych wilgotności, dopasowując je do temperatury pomieszczenia, przy czym zależność pomiędzy temperaturą i wilgotnością należy dobrać tak, aby spełnione zostały warunki komfortu cieplnego wynikające z normy PN-EN ISO 7730 dot. wyznaczania i interpretacji komfortu termicznego [2]. W okresie niekorzystania z pomieszczeń utrzymywana jest w nich temperatura niższa dla funkcji grzewczej i wyższa dla chłodniczej. Na przykład w hotelach, gdzie część pomieszczeń jest niewykorzystania, jest to źródłem bardzo dużych oszczędności, o ile będą zadawane odpowiednie wartości temperatur.

Optymalnym rozwiązaniem jest regulator pomieszczeniowy z możliwością wymuszenia zmiany trybu pracy z komfortowego na ekonomiczny poprzez sygnał zdalny. Można też korzystać z prostej nastawy ręcznej na regulatorze pomieszczeniowym, ale wymaga to interwencji obsługi w pokoju przed przybyciem gościa i po jego wyjeździe.

Polecamy z księgrani

ksiegarnia
CZYTAM »

Doprowadzenie pomieszczenia po okresie temperatury ekonomicznej do temperatury komfortowej wymaga czasu i dlatego stosuje się dodatkową nastawę tzw. temperatury prekomfortowej, np. w regulatorach RMU, utrzymywanej tuż przed przybyciem gościa do pokoju. Temperatura ta jest niższa dla funkcji grzewczej, a dla chłodniczej wyższa niż dla komfortowej, ale różnica jest niewielka i można szybko osiągnąć temperaturę komfortową. Przykładowe wartości temperatur zadanych to dla ogrzewania: tryb komfortu 20°C, tryb prekomfortu 18°C, tryb ekonomiczny 18°C, a dla chłodzenia: tryb komfortu 22°C, tryb prekomfortu 28°C, tryb ekonomiczny 35°C.

Czytaj też: Projektowanie systemów wentylacji i klimatyzacji a wilgotność powietrza i jej wpływ na zdrowie oraz komfort >>

---

Literatura

  1. Romanowski Andrzej, Systemy regulacji automatycznej w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, Grupa MEDIUM, Warszawa 2019.
  2. PN-EN ISO 7730:2006 Ergonomia środowiska termicznego. Analityczne wyznaczanie i interpretacja komfortu termicznego z zastosowaniem obliczania wskaźników PMV i PPD oraz kryteriów lokalnego komfortu termicznego.
  3. ASHRAE 90.1-2016 Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings.
  4. Materiały informacyjno-techniczne firmy Siemens.

W artykule:

• Optymalizacja zużycia energii na poziomie pomieszczeń
• Optymalizacja zużycia energii na poziomie central
• Inne możliwości optymalizacji zużycia energii

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[zużycie energii, optymalizacja zużycia energii, instalacje w budynkach użytkowych, instalacje wentylacyjne, instalacje klimatyzacyjne]

   04.07.2020
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

(1)
Arturson | 11.06.2021, 10:16

U nas dużo dała wymiana na okna energooszczędne. Chcieliśmy aby nasz dom miał więcej tego typu rozwiązań, gdyż technologie idą do przodu. My wymienialiśmy stare instalacje w domu po dziadkach na nowe, a przy tym okna z firmy framex ze Szczecina. Zależało nam na tym, aby ograniczyć zużycie energii, postawiliśmy też na urządzenia energooszczędne w klasie A+++. Wszystko musi być spójne.

   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie



Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

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

 


Zbliża się zima 100-lecia? Z jakim urządzeniem zaoszczędzisz najwięcej »

oszczednosc energii



O czym dowiesz się na międzynarodowym spotkaniu instalatorów »

Czy wiesz, na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora i dostaniesz 500zł »
 
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 »

 


 


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 »

 



Poznaj metody na oszczędność wody »

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

 


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
9/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje PV z magazynami energii
  • - Wentylacja obiektów gastronomicznych
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