Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Analisys of the heat balance of a selected single-family building

Damian Edward Stępień

Abstract

This thesis is an analysis of the heat balance of a single-family building. It’s goal is to calculate thermal balance and suggest solutions aiming to improve energy demand factors. In the first part of this thesis the actual structure of energy usage in households has been presented, showing a decreasing tendency. Life Cycle Assessment was presented for which the essence is the analysis of the whole life cycle of the building including energy needed for producing materials and house building. When reducing energy consumption during exploitation, the materials used for the building will play an increasingly important role. The factors influencing the energy consumption of the building at the design stage were discussed. Legal requirements have been presented that must be met by new and modernized buildings and their impact on trends in construction, especially in the area of energy-consumption requirements. On the basis of technical data and inventory, a description of the building and installed systems has been presented, which were analyzed in further steps. The heat balance model has been presented. On its basis, further calculations were made for energy demand for heating, ventilation, hot water preparation as well as internal profits and solar radiation. The methods given in the regulations regarding the energy performance of the building were applied. Demand for usable, final and primary energy was determined, as well as EU, EK and EU demand factors were determined. The thesis compares selected calculated theoretical data to real data available in installed devices. The effect of differences on calculated demand indicators was assessed. Changes were proposed regarding the construction of building partitions as well as installations and devices. For the proposed changes, indicators were calculated and additionally the impact of individual changes on the energy demand was demonstrated. Both changes based on non-renewable energy (natural gas) and renewable energy (solar collectors, photovoltaic panels) in both simple and hybrid systems are presented. The thesis proposes two solutions thanks to which the goal of meeting the conditions for new and modernized buildings will be achieved.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Damian Edward Stępień (FPAE) Damian Edward Stępień,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Analiza bilansu cieplnego wybranego budynku jednorodzinnego
Supervisor
Dorota Chwieduk (FPAE/IHE) Dorota Chwieduk,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)
Study subject / specialization
, Energetyka (Power Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
17-01-2019
Issue date (year)
2019
Pages
76
Internal identifier
MEL; PD-4909 (zastrzeżona)
Reviewers
Dorota Chwieduk (FPAE/IHE) Dorota Chwieduk,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Marcin Wołowicz (FPAE/IHE) Marcin Wołowicz,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
bilans cieplny, charakterystyka energetyczna budynku, energia użytkowa, energia końcowa, energia pierwotna
Keywords in English
heat balance, building energy performance, usable energy, final energy, primary energy
Abstract in Polish
Niniejsza praca jest analizą bilansu cieplnego budynku jednorodzinnego. Celem jest obliczenie bilansu cieplnego oraz propozycja rozwiązań mających na celu poprawę współczynników zapotrzebowania na energię. W pierwszej części pracy przedstawiono aktualna strukturę zużycia energii w gospodarstwach domowych, wykazano tendencję zmniejszania zużycia energii na potrzeby ogrzewania. Przedstawiona została koncepcja LCA (Life Cycle Assessment), której istotą jest analiza całego cyklu życia budynku. Przy zmniejszaniu energochłonności w trakcie eksploatacji, coraz większą rolę będą odgrywać materiały, z których wykonano budynek. Omówione zostały czynniki mające wpływ na energochłonność budynku na etapie projektowania. Przedstawiono aktualne wymagania prawne, jakie musza spełniać nowe i modernizowane budynki oraz ich wpływ na tendencje w budownictwie, szczególnie w zakresie wymagań energochłonności. Na podstawie danych technicznych oraz inwentaryzacji przedstawiono opis budynku oraz zainstalowanych systemów, które zostały poddane analizie w dalszych krokach. Przedstawiony został model bilansu cieplnego. Na jego podstawie dokonano dalszych obliczeń zapotrzebowania na energię na potrzeby ogrzewania, wentylacji, przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz zyski wewnętrzne i od promieniowania słonecznego. Wykorzystane zostały metody podane w przepisach dotyczących wykonywania charakterystyki energetycznej budynku. Wyznaczono obliczeniowe zapotrzebowanie na energię użytkową, końcową i pierwotną oraz współczynniki zapotrzebowania EU, EK i EU. W pracy porównano wybrane obliczone dane teoretyczne z danymi rzeczywistymi dostępnymi w zainstalowanych urządzeniach. Oceniono wpływ różnic na obliczone wskaźniki zapotrzebowania. Zaproponowano zmiany dotyczące zarówno budowy przegród budynku, jak i instalacji i urządzeń. Dla proponowanych zmian obliczone zostały wskaźniki oraz dodatkowo wykazano wpływ pojedynczych zmian na zapotrzebowanie na energię. Zaprezentowano zarówno zmiany oparte na energii nieodnawialnej (gaz ziemny) jak i odnawialnej (kolektory słoneczne, panele fotowoltaiczne) w układach prostych, a także hybrydowych. W pracy zaproponowano dwa rozwiązania powodujące osiągnięcie celu w postaci spełnienia warunków dla budynków nowych i modernizowanych.
File
  • File: 1
    st210248_DAMIAN_STĘPIEŃ_praca_inżynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 30442

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTc5370af121904a5786041d9089ab63bb/
URN
urn:pw-repo:WUTc5370af121904a5786041d9089ab63bb

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page