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