Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Instytut.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Instytut."— Zapis prezentacji:

1 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 1 Wykonawcy: prof. dr hab. inż. Andrzej Ziębik dr inż. Krzysztof Hoinka dr hab. inż. Wojciech Stanek, prof. w Pol. Śl. mgr inż. Michał Budnik PROJEKT STRATEGICZNY PBS-3/RIE6/2010 ZINTEGROWANY SYSTEM ZMNIEJSZENIA EKSPLOATACYJNEJ ENERGOCHŁONNOŚCI BUDYNKÓW Zadanie nr 3 Zwiększenie wykorzystania energii z odnawialnych źródeł energii w budownictwie Etap 8. Analiza systemowa gospodarki energetycznej kompleksu budowlanego użyteczności publicznej

2 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 2 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków ZAKRES PRZEPROWADZONYCH PRAC Celem etapu jest opracowanie modelu matematycznego służącego do analizy systemowej gospodarki energetycznej kompleksu budowlanego użyteczności publicznej. W ramach dotychczasowych prac skompletowano bazę wiedzy o urządzeniach i instalacjach energetycznych stosowanych w tego typu budynkach poddając szczególnej analizie rozwiązania wykorzystujące odnawialne źródła energii. Opracowano algorytmy i modele matematyczne bilansu bezpośredniego jak również skumulowanego zużycia energii, skumulowanej emisji substancji szkodliwych oraz model bilansu kosztu termoekologicznego. W modelach matematycznych uwzględniono możliwość wykorzystania nośników energii ze źródeł odnawialnych. Aktualnie sformułowane algorytmy i opracowane modele są wykorzystywane w obliczeniach testowych.

3 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 3 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków TABLE OF CONTENTS 1.Introduction into system analysis. 2.Large energy systems. 3.Mathematical modelling of energy systems. 4.Energy management of complex buildings as a system. 5.Techniques of producing electricity, heat and cooling agents in complex buildings. 6.System approach to energy-ecological analysis of complex buildings. 7.System analysis of the exploitation of energy management in complex buildings. 8.LCA analysis of the energy system in complex buildings. 9.Choice of the structure of the energy system of complex buildings in the course of preliminary designing. TITLE: ENERGY SYSTEMS OF COMPLEX BUILDINGS

4 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 4 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Wnioski z przeprowadzonych analiz zostaną przedstawione w referacie Mathematical model for the simulation of cumulative emissions generated by energy management of complex buildings na konferencji ECOS The 24th International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems. Novi Sad, Serbia. ECOS 2011, 4-7.VII, Serbia

5 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 5 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Silnik Stirling Ogniwa paliwowe ORC CHP - mikroturbina gazowa Układy trigeneration CHP – silnik tłokowy Kompleks budowlany użyteczności publicznej jako system energetyczny PVKolektory Biomasa

6 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 6 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Model matematyczny bilansu bezpośredniego zużycia energii w gospodarce energetycznej kompleksu budowlanego – systemowe podejście Input-Output

7 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 7 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Dane wejściowe oUniwersalna lista nośników energii oraz gałęzi odbiorczych, oBinarne macierze powiązań nośników energii w rozpatrywanym budynku –analiza procesowa, oWskaźniki bezpośredniego zużycia energii –analiza procesowa, oModele symulacyjne instalacji wytwórczych –pliki *.exe, oWskaźniki SZE, SE, KT dla nośników dostarczanych z zewnątrz –analiza systemowa. PRZEBIEG PROCESU OBLICZENIOWEGO

8 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 8 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Wyniki oWskaźniki SZE, SE, KT dla nośników energii w budynku, oWskaźniki SZE, SE, KT dla poszczególnych instalacji wytwórczych, oWskaźniki SZE, SE, KT dla poszczególnych gałęzi odbiorczych, oRoczne wartości SZE, SE, KT dla całego budynku. PRZEBIEG PROCESU OBLICZENIOWEGO

9 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 9 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Przykład obliczeniowy - analiza skumulowanej emisji substancji szkodliwych w budynku użyteczności publicznej Analizowanym obiektem był budynek biurowy Na podstawie projektu budynku określono roczne zapotrzebowanie na poszczególne nośniki energii Dla wybranego wariantu realizacji gospodarki energetycznej budynku utworzono schemat energetycznych powiązań międzygałęziowych Określono binarne macierze powiązań międzygałęziowych Na podstawie analizy procesowej wyznaczono wskaźniki bezpośredniego zużycia nośników energii oraz bezpośredniej emisji w budynku W analizie wykorzystano wcześniej określone wskaźniki emisji dla nośników energii dostarczanych z zewnątrz Zastosowano model systemowy i określono wielkości skumulowanych emisji

10 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 10 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Przykład obliczeniowy - analiza skumulowanej emisji substancji szkodliwych w budynku użyteczności publicznej Przykładowy bilans skumulowanej emisji substancji szkodliwych został przeprowadzony dla wariantu gospodarki energetycznej rozpatrywanego kompleksu budowlanego z zastosowaniem układu CHP Analizę oparto na przedstawionym na ostatnim Seminarium Projektu modelu matematycznym obliczania wskaźników skumulowanej emisji substancji szkodliwych W analizowanym przykładzie obliczeniowym rozpatrzono emisją związków NOx W analizie uwzględniono efekt zastępowania przez energię elektryczną produkowaną w układzie CHP energii elektrycznej wytwarzanej z tego samego paliwa w elektrowni gazowej Uwzględniono sprawność transformacji przesyłania energii elektrycznej do budynku.

11 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 11 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Schemat energetycznych powiązań międzygałęziowych w budynku

12 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 12 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Wybrane wskaźniki przyjęte do analizy Wskaźnik skumulowanej emisji NOx dla energii elektrycznej wytwarzanej w elektrowni gazowej p * d el g = 0,136 (kg/GJ el ) Wskaźnik skumulowanej emisji NOx dla energii elektrycznej wytwarzanej w elektrowni systemowej p * d el s = 0,4861 (kg/GJ el ) Wskaźnik skumulowanej emisji NOx dla pozyskania i dostarczenia do budynku wody wodociągowej p * d w = 0, (kg/Mg) Wskaźnik bezpośredniej emisji NOx dla układu CHPp b CHP = 0,0884 kg/GJ c Wskaźnik bezpośredniej emisji NOx dla gazowego kotła szczytowego p b k sz = 0, kg/GJ c Roczna produkcja ciepła w układzie CHPQ CHP =3308 GJ/rok Roczna produkcja ciepła szczytowego w budynkuQ k sz =367,6 GJ/rok Roczna uboczna wytwórczość energii elektrycznej w układzie CHP U 8 =2150 GJ/rok Sprawność energetyczna układu CHPη E CHP =0,77 Sprawność energetyczna gazowego kotła szczytowegoη E k sz =0,85

13 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 13 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Schemat bilansu bezpośredniej emisji NOx w gałęzi energetycznej budynku odpowiedzialnej za produkcję ciepła (j=7)

14 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 14 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Wskaźniki skumulowanej emisji związków NOx dla nośników energii w analizowanym kompleksie budowlanym

15 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 15 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Roczne obciążenie skumulowaną emisją NOx podsystemu odbiorców (kg NOx/rok)

16 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 16 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Wyniki analizy skumulowanej emisji substancji szkodliwych (NOx)

17 Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska Konarskiego 22, Gliwice 17 II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków W ramach prac planuje się zastąpienie części wskaźników liniowych modelami symulacyjnymi. Przyjęcie budynku referencyjnego (bez wykorzystania OZE) i porównanie go z wariantami gospodarki energetycznej budynku wykorzystującymi OZE. W ramach aneksu zaproponowano rozszerzenie badań o model optymalizacyjny doboru struktury gospodarki energetycznej kompleksu budowlanego użyteczności publicznej z zastosowaniem metody dekompozycji globalnego zadania optymalizacyjnego. Kierunki dalszych badań w ramach projektu


Pobierz ppt "II Seminarium zadania badawczego nr 3 strategicznego projektu badawczego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Instytut."

Podobne prezentacje


Reklamy Google