Opis
W rozprawie przedstawiono dotychczasowe sposoby określania zużycia energii na potrzeby ogrzewania w budynkach wielorodzinnych, w których stosuje się rozliczanie indywidualnych kosztów ogrzewania. Jak wykazano w opisie dotychczasowego stanu techniki w tym zakresie, w budynkach, w których jakość przegród wewnętrznych jest relatywnie niższa niż jakość przegród zewnętrznych, natomiast przewody rozprowadzające czynnik ogrzewczy do grzejników w poszczególnych lokalach nie są ukryte w ścianach oraz izolowane, zużycie energii w lokalu w trybie ogrzewania nie jest tożsame z ilością energii dostarczonej do tego lokalu przez grzejniki. W budynkach, w których ciepło dostarczane jest centralnie, a rozliczanie kosztów ogrzewania poszczególnych lokali dokonywane jest na podstawie ilości energii koniecznej do ich ogrzania, przyjęcie za kryterium podziału kosztów ogrzewania tylko ilości energii emitowanej z grzejników prowadzi do dużych błędów. W granicznych przypadkach, przy obiektach po przeprowadzonej termomodernizacji przegród zewnętrznych (ściany i stolarka), bez modernizacji instalacji ogrzewczej, rozliczania kosztów ogrzewania tylko na podstawie wartości miarodajnych do ilości energii z grzejników jest problematyczne, a w niektórych przypadkach pozbawione technicznego uzasadnienia. W rozprawie zaproponowano nowe rozwiązanie, które z wykorzystaniem środków technicznych, częściowo już dostępnych w budownictwie wielorodzinnym, może prowadzić do naprawy jakości rozliczania kosztów ogrzewania na podstawie odczytu przyrządów. Punktem wyjścia nowej propozycji są zapisy normy PN-EN ISO 13790 [49] oraz ich twórcza modyfikacja [33]. W rozprawie wprowadzono parametry, które lepiej niż dotychczas opisują zużycie energii do ogrzewania budynku lub lokalu. Składają się one z następujących składników: obiektywnego, zależnego od właściwości fizycznych budynku, oraz nazwanego w rozprawie subiektywnym, zależnego od sposobu użytkowania. Nowe parametry są skorygowanymi zależnościami wprowadzonymi przez normę PN-EN ISO 13790 [49]. Zabieg ten pozwolił na zaimplementowanie normy do procedury wykorzystywanej podczas rozliczania indywidualnych kosztów ogrzewania w budynkach wielorodzinnych. Nowy sposób wyznaczania energii do ogrzewania i na jego podstawie określania kosztów ogrzewania lokali nazwano metodą MP-2010. Pozwala on na wyeliminowanie podstawowych błędów popełnianych przy określaniu zużycia energii na potrzeby ogrzewania, wykorzystujących tylko pomiar energii z poszczególnych grzejników lub całej instalacji ogrzewczej w lokalu. Dużym atutem rozwiązania opisanego w tej rozprawie jest wykorzystanie istniejących już na rynku budownictwa środków technicznych, np. podzielników kosztów ogrzewania, rejestratorów temperatury czy lokalowych liczników ciepła. W rozprawie przedstawiono rachunek błędu możliwego do popełnienia przy użyciu MP-2010 oraz dokonano weryfikacji prawidłowości hipotez teoretycznych, które poczyniono w trakcie tworzenia nowego modelu. Weryfikację przeprowadzono metodami quasi-stacjonarnymi, przy wspomaganiu oprogramowaniem komercyjnym (np. Audytor OZC4,8Pro) oraz metodami dynamicznymi, z wykorzystaniem programu do symulacji dynamicznych ESPr. Przeanalizowano wpływ cech dynamicznych obiektu (akumulacyjności) na zakres stosowania nowego rozwiązania. Pozwala to ustalić, w jakich obiektach nowy sposób określania zużycia energii na potrzeby ogrzewania może stać się użytecznym pakietem do zastosowań komercyjnych. Chcąc zwiększyć walory utylitarne rozprawy, przeprowadzono podział całkowitego zużycia energii na potrzeby ogrzewania dla budynku na poszczególne lokale, wykorzystując jako narzędzie nowe rozwiązanie. Za dane do rozliczeń przyjęto rzeczywiste wartości z sezonu 2008/2009 dla istniejącego budynku i na ich podstawie sporządzono zestawienie zużycia energii dla 30 lokali budynku. Spis treściSTRESZCZENIE 7 WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ 9 1. WPROWADZENIE 11 2. METODY WYZNACZANIA ZUŻYCIA ENERGII DO OGRZEWANIA 12 2.1. Przegląd metod wyznaczania energii do ogrzewania lokali 12 2.1.1. Wyznaczanie zużycia energii na ogrzewanie za pomocą ciepłomierza 13 2.1.2. Wyznaczanie zużycia energii lokalu wyposażonego w jednostkę grzewczo-chłodzącą (LMTD) 14 2.1.3. Pomiar energii na granicy osłony bilansowej indywidualną jednostką grzewczo-chłodzącą 15 2.1.4. Metoda komfortu cieplnego 15 2.1.5. Metoda oparta na analizie harmonicznej 16 2.1.6. Metoda oparta na wskazaniach podzielników kosztów ogrzewania 16 2.2. Szczegółowy opis podziału dostarczonej do budynku energii na podstawie komfortu cieplnego 17 2.3. Metoda oparta na wskazaniach podzielników kosztów ogrzewania 20 3. OCENA DOTYCHCZASOWYCH METOD WYZNACZANIA ENERGII DO OGRZEWANIA 21 3.1. Zużycie energii do ogrzewania budynku 21 3.2. Wyznaczanie zużycia energii z uwzględnieniem przepływu ciepła pomiędzy sąsiednimi lokalami 23 3.2.1. Normatywne uwzględnianie przepływów ciepła 23 3.2.2. Modelowanie ARMAX do analitycznego opisu przepływów ciepła 24 3.2.3. Badania przepływu ciepła pomiędzy lokala