Search

Renewable energy technologies are increasingly integrated into the modernization of multi-apartment buildings, however their benefits are rarely assessed from a complex environmental, energy and economic point of view. The article presents the results of the modernization of a particular apartment building in terms of the production and consumption of energy in a building, from the viewpoint of the life cycle. The benefits of the building’s energy modernization were assessed by introducing active (heat pumps and solar collectors for hot domestic water production) and passive modernization measures. The results show that the integration of heat pumps when electricity is produced from non-renewable energy sources according to the analyzed categories of life cycle analysis is not eco-friendly. Article in Lithuanian. Atsinaujinančios energijos šaltinių diegimo modernizuojamuose pastatuose įvertinimas gyvavimo ciklo požiūriu: atvejo analizė Santrauka.Modernizuojant daugiabučius pastatus, vis dažniau integruojamos atsinaujinančios energijos technologijos, tačiau jų nauda retai vertinama kompleksiniu: aplinkosauginiu, energiniu ir ekonominiu– požiūriais. Straipsnyje pateikiami konkretaus daugiabučio modernizavimo rezultatai, vertinant gaminamą ir suvartotą energiją pastate gyvavimo ciklo požiūriu. Įvertinta pastato energinio modernizavimo nauda diegiant aktyvias (šilumos siurbliai ir saulės kolektoriai karštam vandeniui ruošti) ir pasyvias modernizavimo priemones. Rezultatai rodo, kad šilumos siurblių integravimas, kai elektra nėra gaminama iš atsinaujinančių energijos šaltinių, pagal nagrinėtas gyvavimo ciklo analizės įtakos kategorijas ekologiniu požiūriu nepasiteisina. Reikšminiai žodžiai:atsinaujinantys energijos ištekliai (šaltiniai), centralizuotas šilumos tiekimas, gyvavimo ciklo analizė, pastatų modernizavimas, saulės kolektoriai, šilumos siurbliai.

The purpose of the study was to determine which ventilation system centralized or decentralized in viewpoint of economic, energy and comfort is more advantageous in an individual residential house. The relevance of the work is related to the increasing energy efficiency requirements for newly built buildings and the resulting problems of the sick building syndrome due to insufficient ventilation of the rooms. The installation and operation costs of systems were identified. The Life Cycle Analysis (LCA) method was applied to estimate the amount of pollutants and primary energy consumed throughout the lifetime of ventilation systems. Measurements of indoor climate parameters were made; the results compared with the hygiene norms valid in Lithuania. The results of the analysis showed that the decentralized ventilation system is the most advantageous for economic and environmental impacts, but centralized ventilation system ensuring a better indoor climate. Article in Lithuanian. Alternatyvių vėdinimo sistemų ir mikroklimato tyrimai gyvenamajame name Santrauka.Tyrimo tikslas buvo nustatyti, kokia vėdinimo sistema– centralizuota ar decentralizuota– ekonominiu, energiniu bei komforto požiūriu yra pranašesnė individualiame gyvenamajame name. Darbo aktualumas susijęs su didėjančiais energinio efektyvumo reikalavimais naujai statomiems pastatams ir iš to kylančiomis ligoto pastato sindromo problemomis dėl nepakankamo patalpų vėdinimo. Darbe buvo nustatyti sistemų įrengimo bei eksploatavimo kaštai, pritaikytas gyvavimo ciklo analizės (GCA) metodas, kuriuo įvertinti susidarančių teršalų bei suvartotos pirminės energijos kiekiai per visą vėdinimo sistemų gyvavimo laiką, atlikti patalpų mikroklimato rodiklių matavimai, o gauti rezultatai palyginti su Lietuvoje galiojančiomis higienos normomis. Išanalizavus rezultatus nustatyta, kad ekonominiu ir poveikio aplinkai požiūriais pranašesnė yra decentralizuota vėdinimo sistema, tačiau geresnį patalpų mikroklimatą užtikrina centralizuota vėdinimo sistema. Reikšminiai žodžiai:centralizuota vėdinimo sistema, decentralizuota vėdinimo sistema, ekonominis vertinimas, gyvavimo ciklo analizė (GCA), regeneracija, šilumogrąža, mikroklimatas.

The main objective of the monitoring analysed in the article is to evaluate and make recommendations of the actual energy and technical efficiency of the implemented measures of the modernization of multi-apartment buildings. More detailed assessment of energy efficiency measures implemented by modernized buildings, measurements of indoor microclimate and their evaluation is made. Based on the actual heat consumption collected before and after the modernization of buildings, the thermal balance of the building was constructed under the normative conditions. The basics of the methodology, conclusions and recommendations are also presented. Santrauka Straipsnyje analizuojamo monitoringo pagrindinis tikslas – įgyvendinant daugiabučio namo atnaujinimo (modernizavimo) projektą įvertinti taikytų priemonių faktinį energinį ir techninį efektyvumą ir pateikti rekomendacijas dėl priemonių naudingumo atnaujinant (modernizuojant) daugiabučius namus. Detaliau įvertinami modernizuotiems pastatams taikant energijos taupymo priemones pasiekti energiniai rezultatai, patalpų vidaus mikroklimato matavimai ir jų rodikliai. Remiantis faktinėmis šilumos sąnaudomis prieš pastatų modernizavimą ir po jo buvo sudarytas pastato šilumos balansas esant norminėms sąlygoms. Taip pat pateikti metodikos pagrindai, išvados ir rekomendacijos. Reikšminiai žodžiai: pastatai; modernizavimas; energija; monitoringas; faktinis vartojimas.

The article analyses energy supply alternatives for a partially renovated residential building. In addition to the existing district heating (base case) alternative systems, gas boilers, heat pumps (air-waterandground-water), solar collectors, solar cells, and combinations of these systems have been examined. Actual heat consumption of the building and electricity demand determined by the statistical method are used for simulating the systems. The process of simulation is performed using EnergyPro software. In order to select an optimal energy supply option, the life cycle analysis of all systems has been carried out throughout a life span of the building, and the estimated results of energy, environmental and economic evaluation have been converted into non-dimensional variables (3E) using multi–criteria analysis. Article in Lithuanian. Alternatyviųjų daugiabučio namo aprūpinimo energija sistemų gyvavimo ciklo daugiakriterė analizė Santrauka.Nagrinėjamos iš dalies renovuoto daugiabučio gyvenamojo pastato aprūpinimo energija alternatyvos. Be esamo centralizuotojo šilumos tiekimo (bazinis variantas), tiriama alternatyviosios sistemos: dujiniai katilai, šilumos siurbliai (oras– vanduo ir gruntas–vanduo), saulės kolektoriai, saulės elementai ir šių sistemų deriniai. Modeliuojant sistemas, naudojami faktiniai pastato šilumos suvartojimo ir statistiniu būdu nustatyti elektros poreikių duomenys. Sistemų modeliavimas atliekamas EnergyPro programa. Siekiant nustatyti optimalų aprūpinimo energija variantą, analizuojamas visų sistemų gyvavimo ciklas per visą pastato gyvavimo trukmę, o gauti energinio, ekologinio ir ekonominio vertinimų rezultatai daugiakriterės analizės būdu perskaičiuojami į nedimensinius rodiklius (3E). Reikšminiai žodžiai: daugiabutis namas, centralizuotasis šilumos tiekimas, saulės kolektoriai, saulės elementai, šilumos siurblys, gyvavimo ciklo analizė, daugiakriterė analizė.

Energy systems should be analysed according to principles of sustainable development. The optimality of technical systems usually is evaluated by only technical and economical criteria. But the estimation of these criteria is not comprehensive enough in the case when system life cycle is much longer than the period of reliable economical prognosis. In this paper the criteria set of energy system evaluation and optimisation was expanded by energy and ecological standpoints and a new multiple criteria indicator (3E factor – Energy, Economy, Ecology) was introduced. The application of this factor was demonstrated by two examples: optimisation of the district heating network pipeline replacement periodicity and optimisation of the thermal insulation of the single family house. Energetinės sistemos turėtų būti tiriamos atsižvelgiant į tvariosios plėtros principus. Techninės sistemos optimalumas dažniausiai vertinamas tik techniniais ir ekonominiais kriterijais. Tačiau tokio vertinimo nepakanka, kai sistemos gyvavimo ciklas yra daug ilgesnis už patikimų ekonominių prognozių laikotarpį. Šiame straipsnyje kriterijų rinkinys, reikalingas energetinei sistemai įvertinti ir optimizuoti, buvo papildytas energiniais bei ekologiniais rodikliais ir panaudotas naujas daugiakriteris rodiklis (3E kriterijus – energinis, ekonominis, ekologinis). Šio rodiklio taikymas pateikiamas dviem pavyzdžiais: šilumos tiekimo tinklo vamzdynų atnaujinimo optimizavimu ir vienbučio gyvenamojo namo šilumos izoliacijos optimizavimu.

A significant part of world energy consumption balance, approx. 40 %, is utilized in buildings. Maintenance of comfortable conditions and improvement in the living, working or recreational environment is a desire for every human. Therefore it is no surprise that there has been a sudden increase in scientific research in the field of building’ energy efficiency. Despite the relevance of the problem there is no sustaining methodology for evaluating building’ energy efficiency by applying sustainable energy development approach. The majority of the researchers don’t assess different potential of the analyzed energy flows nor systems operational regimes. The aim of the work is to evaluate the possibilities for applying exergetical process and system integration method in the design, operation and normalization of the office building service systems: to prepare design solutions that increase buildings’ service systems’ thermodynamical efficiency and covers individual processes and elements’ chain systems. The thesis is divided into the introduction and three main chapters, conclusions, a list of literature and a list of publications. In this work the building service systems’ analysis incorporates three interconnected methods: system analysis, life cycle and thermodynamical analysis. Application of system analyses enables an estimation of service system’s elements (subsystems) and their interconnections. Life cycle analysis allows estimation of total exergy demand through the... [to full text] Ženklią dalį pasauliniame galutinės energijos vartojimo balanse, apie 40 %, užima energijos dalis, suvartojama pastatuose. Komfortinių sąlygų palaikymas ir gerinimas gyvenamojoje, darbo ar poilsio aplinkoje yra natūralus kiekvieno žmogaus poreikis. Pastaruoju metu stebimas ryškus mokslinių tyrimų suaktyvėjimas didininat energijos vartojimo pastatuose efektyvumą. Nepaisant aktualios problematikos, nuoseklios, darnia energetikos plėtra grindžiamos pastatų energetinio efektyvumo vertinimo metodikos iki šiol nėra. Daugelio tyrėjų naudojami metodai neįvertina skirtingų analizuojamų energijos srautų kokybinių potencialų, nekreipiamas dėmesys į skirtingus sistemų veikimo režimus jų eksploatavimo metu. Darbo tikslas – įvertinti galimybes taikyti procesų ir sistemų integracijos metodą viešųjų pastatų mikroklimato sistemų projektavime, naudojime bei normavime, sukuriant individualius procesus ir visą įrenginių sistemą aprėpiantį priemonių kompleksą, kurio dėka būtų padidintas energijos vartojimo pastate termodinaminis naudingumas. Disertaciją sudaro įvadas, 3 skyriai, pagrindinės išvados, naudotos literatūros sąrašas. Disertaciniame darbe pastato inžinerinių sistemų tyrimui panaudoti trys metodai: sisteminė analizė, gyvavimo ciklo analizė ir termodinaminė (ekserginė) analizė. Sisteminės analizės naudojimas leidžia apibrėžti pastato inžinerinių sistemų elementus bei jų tarpusavio ryšius. Pasitelkus gyvavimo ciklo analizę nustatomi eksergijos poreikiai per visą sistemos gyvavimo... [toliau žr. visą tekstą]

The main aim of the work is to investigate unsteady indoor thermal factors’ influence on premises microclimate, energy demand and installed heat power. Tasks of the work: 1. To investigate evaluation methods of thermal characteristics of a building which have influence on unsteady heat transfer, and to point out the main and determining factors. 2. To investigate dynamic thermal characteristics of a building in an experimental way. 3. To describe unsteady heat transfer processes in buildings on the basis of energy conservation law for a control volume with the help of active heat capacity conception and to adapt calculation methods for practical use. 4. To estimate the influence of active heat capacity on premises microclimate, design heat power and energy use.