W numerze 7-8/2022

Słowa kluczowe: obciążenie cieplne, bezwładność cieplna, zmienność temperatury

Streszczenie
Specyficzną cechą systemów ciepłowniczych jest fakt, że obciążenie cieplne systemu charakteryzuje się dużą zmiennością w ciągu roku. Do analizy tej zmienności mającej wielorakie zastosowanie wykorzystywany jest wykres obciążeń cieplnych. Podstawą sporządzania wykresu obciążeń jest zmienność temperatury powietrza zewnętrznego charakterystyczna dla lokalizacji obiektu, dla którego sporządzany jest wykres. W metodologii sporządzania wykresu zakłada się w każdej chwili proporcjonalność strat ciepła na ogrzewanie i wentylację do różnicy temperatury powietrza wewnętrznego i powietrza zewnętrznego, pomijając bezwładność cieplną przegród budowlanych. W przedstawionym artykule przeprowadzono analizę wpływu bezwładności cieplnej przegród na zmienność obciążeń cieplnych w roku, porównując ją z dotychczas stosowanym wykresem obciążeń. Do wyznaczenia bezwładności cieplnej wykorzystano opracowaną wcześniej metodologię obliczeń. W efekcie wykazano znaczną różnicę pomiędzy teoretycznym i rzeczywistym przebiegiem wykresu obciążeń cieplnych. Wyniki potwierdzono przykładami zmian zużycia ciepła w rzeczywistych obiektach budowlanych.

Słowa kluczowe: ziębiarka absorpcyjna, skojarzone wytwarzanie ciepła i energii, trigeneracja, efektywność energetyczna

Streszczenie
Coraz wyższe wymagania w odniesieniu do efektywności energetycznej urządzeń i instalacji, powodują konieczność stosowania rozwiązań mających na celu minimalizowanie zużycia energii oraz ograniczenia zanieczyszczeń środowiska w postaci emisji substancji szkodliwych czy odpadów będących produktem procesu spalania paliw stałych. Odpowiedzią na tak postawione potrzeby są nowoczesne rozwiązania oparte na wysokosprawnych urządzeniach, jak również rozwiązania pozwalające wykorzystywać ciepło odpadowe. A wszystko po to, aby chronić środowisko, a jednocześnie oddziaływać w najbardziej efektywny sposób na proces wytwarzania energii i ciepła. Istotne znaczenie ma również rozwój technologii korzystających z odnawialnych źródeł energii, których zastosowanie ma spowodować zwolnienie tempa zużycia tradycyjnych, kopalnych nośników energii. W artykule przeanalizowano efekty zastosowania chłodziarki absorpcyjnej w danym układzie klimatyzacyjnym. Zaprezentowano ogólną charakterystykę źródeł skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej, ciepła i chłodu (trójgeneracja lub CHCP) ze szczególnym naciskiem na wpływ zmiany źródła chłodu na pracę całego układu. Analiza została przeprowadzona na podstawie opracowań własnych dotyczących zmiany całego układu z chłodziarki absorpcyjnej na chłodziarkę sprężarkową. Przeanalizowano również wpływ tej zamiany na pracę całego układu oraz ponoszone koszty inwestycyjne oraz eksploatacyjne. Przeprowadzono także analizę korzyści związanych z możliwością wytwarzania chłodu przez chłodziarkę absorpcyjną pracującą na potrzeby klimatyzacji budynku szpitalnego.

Słowa kluczowe: sterowania prognozowe, prognozowanie zużycia ciepła, model energetyczny budynku, sterowanie systemem ogrzewania, efektywność energetyczna w budynkach istniejących, inteligentne budynki

Streszczenie
Jedną z możliwości zwiększenia efektywności energetycznej systemów ogrzewania w istniejących budynkach jest zastosowanie sterowania prognozowego. Jednak nadal brak jest prostej i łatwej w zastosowaniu metody realizującej sterowanie prognozowe z uwzględnieniem czynników wewnętrznych (wpływ użytkowników) i zewnętrznych (wpływ warunków atmosferycznych). Dlatego w niniejszym artykule przedstawiono drugą część informacji z zakresu prostej do zastosowania w istniejących budynkach metody sterowania prognozowego instalacją ogrzewania. W szczególności zaprezentowano sposób uwzględniania preferencji użytkowników w formie równoważnej temperatury wewnętrznej oraz metodę realizacji sterowania prognozowego w budynku. Stwierdzono, że zastosowanie sterowania prognozowego może pozwolić na uzyskanie oszczędności zużycia ciepła na poziomie ponad 10% (bez obniżenia komfortu cieplnego w pomieszczeniach ogrzewanych), co przy czasie zwrotu poniesionych nakładów inwestycyjnych (około 1 sezon ogrzewczy) stawia przedmiotowe rozwiązanie, jaką jedną z podstawowych metod pozwalających na zwiększenie efektywności energetycznej w istniejących, jak i nowych budynkach.

Słowa kluczowe: modelowanie ekonometryczne, ciepłownictwo, cyfryzacja, energia, sterowanie procesami

Streszczenie
Wizja wdrożenia kolejnego etapu zielonej transformacji w postaci negocjowanego pakietu „fit for 55” budzi obawy przedstawicieli branży energetycznej i ciepłowniczej w Polsce. Obawy te związane są przede wszystkim ze skalą wyzwań inwestycyjnych i kosztami już ponoszonymi w ramach systemu handlu uprawnieniami do emisji CO2 czyli EU ETS. Inwazja Rosji na Ukrainę zrewidowała dotychczasowe kierunki polityki prowadzonej w ramach realizowanej transformacji w kierunku zmiany paliw kopalnych na odnawialne źródła energii z priorytetem gazu jako paliwa przejściowego. Najbardziej istotnym czynnikiem transformacji znów stała się efektywność, której istotnym wsparciem jest cyfryzacja zarządzania energią na każdym poziomie. Począwszy od minimalizacji wykorzystania energii pierwotnej na etapie wytwarzania, poprzez przesyłanie i wykorzystanie końcowe. Efektywność dzięki zastosowaniu cyfrowych modeli optymalizacji decyzji procesowych, których celem jest również optymalizacja ekonomiczna, powinna ograniczyć koszty na każdym etapie dostaw ciepła. W artykule przedstawiono przykłady wdrożenia modeli ekonometrycznych do programowania pracy sieci, które uzupełnione o elementy sztucznej inteligencji korzystającej z aktualizowanej bazy danych mogą mieć zastosowanie w rozmaitych sferach podejmowania decyzji procesowych i biznesowych. Cyfrowa analiza i system wczesnego ostrzegania wykorzystujący tę analizę poprawia efektywność pracy i komunikację. Przedsiębiorstwa ciepłownicze w dużej mierze odpowiedzialne za sukces „fit for 55” dysponują dziś dużą liczbą danych mierzonych w procesach wytwarzania i dostaw energii. Przy czym nie zawsze z tych zasobów w pełni korzystają. Tymczasem efektywna cyfryzacja, ukierunkowana na ograniczenie zużycia nośników energii pierwotnej, oznacza nie tylko sam pomiar i archiwizację danych, ale również analizę uzyskanych zbiorów danych ukierunkowaną na potrzeby modelowania procesu dostawy ciepła i sformułowania rekomendacji dla efektywnych decyzji.

Słowa kluczowe: instalacje turbinowe, ciśnienie dyspozycyjne, sieć ciepłownicza

Streszczenie
W artykule opisano drogę rozwoju instalacji turbinowych służących do stabilizacji ciśnienia dyspozycyjnego w sieci ciepłowniczej Miejskiego Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej S.A. w Krakowie i wykorzystania wytworzonej energii elektrycznej do zasilania obiektów sieciowych. Na podstawie opisu metod odzyskiwania energii mechanicznej czynnika grzewczego oraz przykładów wykorzystania instalacji turbinowych w sieciach ciepłowniczych wykazano potencjalne możliwości rozwiązania problemów przedsiębiorstwa ciepłowniczego związanymi z występującą w sieciach nadwyżką ciśnienia dyspozycyjnego na przykładzie prac wykonanych do tej pory w Krakowie. Wnioski z dotychczas wykonanych badań instalacji testowych oraz układu pracującego w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych w komorze ciepłowniczej pokazują metodologię działania oraz realne korzyści wynikające z zastosowania turbinowych instalacji służących do regulacji ciśnienia dyspozycyjnego.

Streszczenie
Jeżeli w swojej pracy potrzebujesz aktualnych informacji o przebiegu sieci ciepłowniczej, przygotowujesz system ciepłowniczy do sezonu grzewczego, chcesz podejmować decyzje o rozwoju sieci na bazie kompletnych i wiarygodnych informacjach o jej stanie oraz zapotrzebowaniu na ciepło, poznaj GeoGrid DH. To stworzone przez Globemę rozwiązanie GIS-owe, oparte na uniwersalnym systemie informacji geograficznej, do zarządzania siecią ciepłowniczą.

Słowa kluczowe: mikroklimat, mikroorganizmy, zanieczyszczenia powietrza

Streszczenie
W dzisiejszym świecie, szczególnie w dobie pandemii ludzie coraz częściej zarówno poszukują, jak i stosują/wykorzystują aktywne formy/tryby życia, aby zagospodarować swój tzw. „czas wolny”. Ostatnio nie tylko wśród dzieci i młodzieży, ale również wśród osób dorosłych zauważyć można, że aktywność sportowa staje się priorytetem. Jedną z częściej wybieranych aktywności sportowych jest pływanie (i to zarówno rekreacyjne, jak i sportowe), które obecnie można realizować w wielu większych lub mniejszych krytych pływalniach. W efekcie coraz więcej osób przebywa w pomieszczeniach/budynkach, w których panuje specyficzny mikroklimat, sprzyjający pojawianiu/ rozwijaniu się różnego typu zakażeń mikrobiologicznych (w szczególności różnego typu grzybic). Aby temu zapobiec, w takich obiektach jak kryte baseny bardzo ważny jest prawidłowy dobór wentylacji mechanicznej, która uwzględniałaby liczne parametry zewnętrzne i wewnętrzne pomieszczenia. W konsekwencji zadaniem wentylacji basenowej jest utrzymywanie prawidłowego mikroklimatu we wnętrzu hali basenowej; przy czym należy pamiętać, że niekorzystne warunki temperaturowo-wilgotnościowe mogą przyczyniać się do odczuwania dyskomfortu przez użytkowników basenu, ale także mogą przyczynić się do rozwoju różnego typu drobnoustrojów. Co więcej, wilgoć i zagrzybienie mogą negatywnie oddziaływać na konstrukcję budynku i przyczyniać się do niszczenia przegród budowlanych, a korozja fizycznobiologiczna elementów budowlanych może zagrozić bezpieczeństwu użytkowania obiektu. Dlatego, aby sprawdzić skalę tych zjawisk postanowiono przeanalizować warunki mikroklimatyczne i mikrobiologiczne panujące w dużym budynku hali basenowej (w budynku Akademickiego Centrum Sportowo- -Dydaktycznego „Zatoka Sportu” w Łodzi). Dzięki temu uzyskano informację o zakresie temperatury, wilgotności względnej, prędkości przepływu powietrza i liczbie drobnoustrojów obecnych w powietrzu w hali basenowej zarówno w czasie (przy małym obciążeniu obiektu sportowego oraz w trakcie największego obciążenia obiektu, czyli podczas największej aktywności sportowej), jak i w zależności od lokalizacji oraz odległości/wysokości od niecki basenowej. Wydaje się, że wykonywanie tego typu pomiarów może być pomocne, a może nawet być konieczne, aby zwrócić uwagę na to jak ważny jest prawidłowy dobór, zaprojektowanie i użytkowanie wentylacji mechanicznej w tego typu obiektach.