środa, czerwiec 26, 2019

Najnowsze wydanie
Nr 05/2019

Okladka PI 05 2019 internet

Budynek aktywny termicznie. Aktywowanie masy budynku do magazynowania ciepła i chłodu

budynek biurowy 2226 w LustenauPrognozy wskazują, że chłodzenie budynków, czyli pełna klimatyzacja, będzie stawało się standardem. Przy rosnących wymaganiach energetycznych oraz oszczędnościowych niezbędne stanie się szukanie alternatywnych form chłodzenia. Jednocześnie priorytetowym tematem będzie magazynowanie energii, ponieważ tam, gdzie stosowane są odnawialne źródła energii, konieczne jest jej magazynowanie – ze względu na nierównomierną moc źródeł w czasie.

Udział klimatyzacji w systemach HVAC w ostatnich latach wzrasta bardzo dynamicznie. Badania wskazują na roczny wzrost udziału systemów klimatyzacyjnych w rynku HVAC o 3,75%, a sprzedaży detalicznej o 3%. Wzrost udziału w rynku systemów chłodzenia pasywnego wynosi 2,5% i jest mniejszy niż systemów sprężarkowych. Można się pokusić o prognozę, że niebawem chłodzenie budynków, czyli pełna klimatyzacja, stanie się standardem tak samo jak ogrzewanie, a wtedy pożądane będą takie rozwiązania techniczne, które w sposób optymalny i najbardziej ekonomiczny pogodzą obie funkcje. Za takie rozwiązanie można uznać tzw. aktywowanie masy budynku. Pojęcie to odnosi się do akumulacji ciepła/chłodu w komponentach budowlanych, z których rozładowanie energii następuje czysto pasywnie, bez możliwości ingerencji użytkownika. Ładowanie może być natomiast pasywne lub aktywne, również z wykorzystaniem zysków wewnętrznych – przy zastosowaniu materiałów zmiennofazowych.

Optymalne wykorzystanie klimatu

Charakterystyczne dla klimatu środkowoeuropejskiego jest to, że nawet w sezonie letnim temperatura powietrza często waha się w okolicach 20°C, ponieważ mamy wysoką temperaturę dzienną i znacznie chłodniejsze noce. Amplituda temperatury dobowej w tym czasie sięga od średnich 8 K do nawet 16 K, przy czym temperatura w nocy prawie zawsze jest niższa niż 20°C. W naszym klimacie mamy zatem do czynienia z dużymi wahaniami wartości temperatury nie tylko dla przebiegów sezonowych, ale i dobowych. Jest to kłopotliwe dla systemu regulacyjnego w budynku, ale można to również wykorzystać, np. przez włączenie masy budynku do przesunięcia fazowego temperatury. Pasywne systemy wykorzystują np. akumulację energii słonecznej w masie budynku w ciągu dnia w celu stopniowego odebrania jej w porze nocnej. Oczywiście, trudno nad tym procesem zapanować, dlatego lepiej sprawdzają się systemy aktywacji budynku znane jako TABS, czyli system przewodów wodnych zatopionych w konstrukcji budynku. Dobowe różnice temperatury można wykorzystać np. bezpośrednio podczas wentylacji nocnej, czyli wychłodzenia masy budynku w okresie nocnym. Podobnie można „zagospodarowywać” energię promieniowania słonecznego w okresie grzewczym. W obu przypadkach do koncepcji grzewczo-chłodzącej włączana jest bezwładna masa budynku.

Systemy TABS

W zależności od różnicy temperatury wewnątrz pomieszczenia i na zewnątrz system aktywnego budynku pełni funkcję grzewczą lub chłodniczą. Wykorzystywany jest ten sam system, zmienia się jedynie temperatura medium. Należy jednak nadmienić, że metoda prezentowana w tym artykule, czyli aktywnego ładowania systemem wodnym, stosowana jest głównie do chłodzenia budynku w okresie letnim. Wykorzystywane są wtedy naturalne źródła chłodu, jak: grunt, chłodnice powietrzne.

Autor: Maciej Danielak

Więcej o systemach TABS i ich sterowaniu, aktywnie termicznych budynkach biurowych, przewidujących algorytmach automatyki budynków oraz materiale zmiennofazowym PCM można przeczytać w siódmym numerze Polskiego Instalatora PI 7/2015.

Zamów
wersję drukowaną
PI 7/2015

 

Zamów
e-wydanie
PI 7/2015

homeWyszukiwarka

homeTagi

homeWydarzenia

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem