1

23 z 50 budynków szkół

18 z 23 budynków szkół

Rys. 1. Lokalizacja budynków szkół na terenie miasta Częstochowy

WYBÓR - PRZEDMIOT - MIEJSCE

ASPEKTY ANALITYCZNEGO

MONITOROWANIA

ZUŻYCIA CIEPŁA

W  LOKALNEJ ZBIOROWOŚCI BUDYNKÓW

P i o t r L I S , M a r e k J A N I K , A n n a L I S

2X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

WPROWADZENIE

Dwa kluczowe dla omawianych zagadnień cele monitorowania:

tworzenie bazy danych z informacjami o podsta-wowych wielkościach związanych z zużyciem ciepła w budynkach;

dostarczenie informacji wyjściowych do dalszych analiz różnych aspektów zużycia ciepła w budyn-kach.

3X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

Dla właściwego wykorzystania tych możliwości, w odniesieniu do grupy budynków, konieczne jest:

określenie jednolitej pod pewnymi względami zbio-rowości budynków;przyjęcie lub stworzenie, w oparciu o posiadane dane liczbowe i ich przekształcenia, wskaźników związanych z istotnymi czynnikami wpływającymi bezpośrednio lub pośrednio na zużycie ciepła;zilustrowanie (wykresy) informacji o: wybranych wielkościach, obliczonych na ich podstawie wskaźnikach, wynikach ich analizy.

4X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

Warunki wykorzystania możliwości monitorowania zużycia ciepła w zbiorowości budynków

Jednolita zbiorowość budynków

Dane i wskaźniki

Wykresy

5X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

DOŚWIADCZENIA WŁASNE

Jednolita zbiorowość budynków

Jednolitość funkcjonalna

Jednolitość ekonomiczna

Jednolitość administracyjna

B

6X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

Dane i wskaźnikiPodstawowe dane charakteryzujące środowisko na zewnątrz

i wewnątrz ogrzewanego budynkuPodstawowe dane meteorologiczne dla obszaru lokalizacji budynków,

m.in. temperatura na zewnątrz, kierunek i prędkość wiatru, nasłonecznienie i dodatkowo czas ogrzewania

Podstawowe dane charateryzujące środowiskowewnątrz ogrzewanego budynku - przynajmniej temperatura wewnątrz

Wielkości zależne i wskaźniki -charakterystyka cieplno-energetyczna budynku

Dane wyjściowe(sezonowe zuż. ciepła do ogrzewania - Q;

moc szczytowa - q)

Obliczone wskaźniki(m.in. Q/V; q/V)

Wielkości niezależne i wskaźniki -charakterystyka budynków

Organizacyjne; architektoniczno-budowlane; materiałowo-konstrukcyjne; instalacyjne

Dane wyjściowe Obliczone wskaźniki

7X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

Podstawowe wielkości niezależne

Grupa cech organizacyjnych:- czas trwania zajęć lekcyjnych,- czas trwania zajęć pozalekcyjnych,- czas trwania zajęć lekcyjnych i pozalekcyjnych.

Grupa cech architektoniczno - budowlanych:- wielkość i kształt bryły budynku edukacyjnego,- powierzchnia, kształt i usytuowanie okien,- wykorzystanie powierzchni użytkowej,- usytuowanie budynku w terenie.

8X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

Podstawowe wielkości niezależne

Grupa cech materiałowo - konstrukcyjnych:- własności termoizolacyjne przegród zewnętrznych,- typizacja projektu architektoniczno - budowlanego,- technologia realizacji budynku edukacyjnego,- stan techniczny budynku edukacyjnego.

Grupa cech instalacyjnych:- system wentylacji w budynku i jego funkcjonowanie,- wyposażenie systemu c.o. w urządzenia i automatykę regul.,- eksploatacja instalacji c.o.,- rodzaj źródła zasilania w ciepło instalacji c.o.,- charakterystyka źródła ciepła w kotłowniach własnych, - eksploatacja źródła ciepła w kotłowniach własnych.

9X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

Wykresy zmian wartości i wykresy zależności

Rodzaj wykresu Opcje

Wykres zmian wartości

Linia trendu zmian

Opis funkcji linii trendu

Wskaźnik determinacji dla funkcji linii trendu R2

Grupowanie według jednej z wielkości

Uporządkowanie według wartości jednej z uwzględnianych w rozważaniach wielkości

Wykres zależności

Wskaźniki determinacji dla zależności dla funkcji:liniowej r2, dopasowanej R2

Współczynnik korelacji dla zależności dla funkcji:liniowej r (wsp. Pearsena), dopasowanej R

Opis funkcji zależności rozpatrywanych wielkości

10X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,001. 3. 5. 7. 9. 11

.13

.15

.17

.19

.21

.23

.25

.27

.29

.31

.33

.35

.37

.39

.41

.43

.45

.47

.

Twz

, [h

/odd

ział

/sala

]

Liczby porządkowe przypisane budynkom edukacyjnym

x śr+s = 5,63

x śr = 4,59

x śr-s = 3,55

Wykresy zmian wartości i wykresy zależności- cechy organizacyjne

11X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

Wykresy zmian wartości i wykresy zależności- cechy architektoniczno-budowlane

0,15 0,18 0,19 0,180,21

0,190,14 0,16

0,36

0,43 0,43

0,37

0,37 0,38

0,320,29

0,37 0,370,34 0,35

0,450,42

0,34 0,36

0,00,10,10,20,20,30,30,40,40,50,5

1913-1919

1920-1929

1930-1939

1951-1958

1959-1966

1967-1975

1976-1983

1984-1992

(A/V

) śr(1),

[m-1

] (O

z/Pz

) śr(2),

[m-1

] (P

s/ Pu

) śr(3),

[-]

Rok budowy

(3)

(1)

(2)

12X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

Wykresy zmian wartości i wykresy zależności- cechy materiałowo-konstrukcyjne

0,67 0,

74

0,73

0,74

0,65

0,63

0,58

0,52

0,33

0,26

0,27

0,26 0,

35 0,37 0,

42 0,48

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1913-1919

1920-1929

1930-1939

1951-1958

1959-1966

1967-1975

1976-1983

1984-1992

UQ (

Sz+S

td) (1

), [-]

UQ (

Ok)

(2),

[-]

Rok budowy

(1)

(2)

13X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

Wykresy zmian wartości i wykresy zależności- cechy instalacyjne

0

50

100

150

200

250

300

0 10 20 30 40 50 60 70

Q/V

, [M

J/(m

3 a)]

Okres eksploatacji instalacji centralnego ogrzewania, [lata]

14X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

PODSUMOWANIEMonitorowanie zużycia ciepła w budynkach, o posze-rzonym w stosunku do najczęściej stosowanych praktyk w tym zakresie oraz dalsza, odpowiednia analiza wyników to:

niezbędne źródło informacji o zużyciu ciepła i istotnych czynnikach je determinujących;podstawowe narzędzie efektywnego zarządzania energią, w tym w sposób istotny warunkujące prawidłowość podejmowanych decyzji;skuteczna identyfikacja zjawisk pozytywnych i nega-tywnych dla zużycia ciepła;identyfikacja i możliwość upowszechnienia (po mody-fikacjach) już istniejących, racjonalnych rozwiązań.

15X V I I I K O N F E R E N C J A N A U K O W O – T E C H N I C Z N A R Y N E K C I E P Ł A 2 0 1 2

N a ł ę c z ó w , 17 – 19 p a ź d z i e r n i k a 2 0 1 2

Przykładowe złożone technicznie i organizacyjnie rozwiązania tworzące system monitoringu, zarządzania i kontroli konsumpcji energii, w tym także ciepła:

EMCS - Energy Management and Control Systems;

BMS – Building Management System (BMS).

Tego rodzaju systemy dostarczają niejednokrotnie gotowe schematy logiczne postępowania i procedury obliczeniowe. Z całą pewnością nie zastępują jednak myślenia, szczególnie w procesie wnioskowania.

16

23 z 50 budynków szkół

18 z 23 budynków szkół

Rys. 1. Lokalizacja budynków szkół na terenie miasta Częstochowy

WYBÓR - PRZEDMIOT - MIEJSCE

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ