Effect of variation of operational regimes in building environment on results of its energy and exergy assessments

For further development of the dynamic exergy analysis within built environment the work proposes to take into account stochastic nature of variations of operational regimes. Using the probability theory and statistics methods, the set of parameters considered as relevant for uncertainty conditions are presented. It is shown that characteristics of buildings (insulation, window performance, heat recovery, etc.) and type of the heating system have undoubtedly a strong influence not only on the energy/exergy demand and consumption but also on the sensitivity of the energy/exergy parameters to variations of external conditions. According to the results obtained after implementations of energy efficient solutions coefficient of variation of energy/exergy-based parameters can be increased up to two times.

Jedną z podstawowych cech układów ogrzewania budynków jest ich zmienność działania. Przemiany w procesie ogrzewania budynku uwarunkowane są głównie czynnikami klimatyczno-pogodowymi (temperatura, promieniowanie słoneczne, prędkość wiatru, ciśnienie, wilgotność, itp), i są o charakterze losowym. Egzergetyczne cechy takich systemów w dużej mierze zależą od zmian parametrów środowiskowych. W celu dalszego rozwoju dynamicznej analizy egzergetycznej systemów ogrzewania budynków w pracy naukowej uwzględniony został stochastyczny charakter zmienności ich działania. Biorąc pod uwagę teorię prawdopodobieństwa i metody statystyki matematycznej, zostały zaproponowane kryteria, które uwzględniają te zmienności. W przypadku zależności nieliniowej pomiędzy argumentami i funkcjami, co jest charakterystycznym dla wskaźników egzergetycznych, uśrednienie wartości funkcji, a nie funkcji średnich wartości argumentów powinno być wykorzystywane do analizy. Uwarunkowano, że charakterystyka budynków (typ konstrukcji, system odzyskiwania energii, itp.) i typ systemu grzewczego wpływają nie tylko na potrzeby energii i egzergii, ale również na ich wrażliwość na zmiany warunków zewnętrznych. Z badania wynika, że po wdrożeniu rozwiązań energooszczędnych zmienność parametrów egzergetycznych oraz energetycznych może być zwiększona dwukrotnie. W pracy zaprezentowano wyniki stosowania dynamicznej analizy do oceny egzergonomicznej.