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.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjama „Lapių“ buitinių atliekų sąvartyno biodujų jėgainė. Analizės metu ištirti jėgainės technologiniai pajėgumai, išgaunamų biodujų kiekiai, kokybė, nustatytas jėgainės efektyvumas. Remiantis Lietuvoje galiojančiais teisės aktais ir gautais analitiniais rezultatais darbe nagrinėjami trys galimi biodujų panaudojimo scenarijai. Tradiciniai biodujų panaudojimo būdai (šilumos ir elektros energijos gamyba) lyginami su galimybe biodujas tiekti į gamtinių dujų tinklus. Pristatomi nagrinėtų scenarijų analitiniai rezultatai. Atliekamas visų scenarijų ekonominis pagrindimas. Pagal pasirinktus kriterijus vertinamas ekonominių rodiklių jautrumas. Teikiami pasiūlymai projekto finansiniam gyvybingumui didinti. Išnagrinėjus tris minėtus scenarijus, atlikus ekonominį vertinimą bei jautrumo analizę yra apibendrinami baigiamojo darbo rezultatai, formuluojamos ir pateikiamos baigiamojo darbo išvados. Darbą sudaro 18 skyrių. Darbo apimtis 82 psl. be teksto priedų, 19 lentelių, 34 paveikslai, 44 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pateikiami darbo priedai. In the final major theses „Lapių“ landfill biogas plant was analysed. Analysis results showed biogas plant‘s technical capabilities, the amount and quality of produced biogas, plant‘s efficiency was identified. According to Lithuania‘s legal acts and research results three possible biogas usage scenarios were chosen to be analysed. Traditional biogas usage ways (production of heat and electricity) are compared with possibility to supply biogas to natural gas networks. The results of analysis of possible scenarios are introduced. All scenarios are based on economic. Economic indicators are valued by chosen criteria. Suggestions made to improve projects financial vitality. After examining all three scenarios, after economical and sensitivity evaluation, results of final thesis are summarized and final conclusions are made. In the final major theses are 18 chapters. Scope of work 82. text, 19 tables, 34 pics, 44 bibliographic entries.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas tipinis daugiabutis pastatas ir jam pritaikytos energiją generuojančios sistemos. Darbo tikslas – daugiakriterio vertinimo metodu nustatyti optimalų energijos aprūpinimo technologinį sprendinį pagal energinį, ekologinį ir ekonominį kriterijus. Tyrime nagrinėjama centralizuoto šilumos tiekimo sistema, dujinis katilas, oras–vanduo ir gruntas–vanduo šilumos siurbliai, saulės kolektoriai, saulės elementų bei visų šių sistemų kombinacijos. Tyrimui naudojami realūs šilumos suvartojimai ir statistiniais metodais nustatyti elektros energijos poreikiai. Sistemos nagrinėjamos modeliuojant EnergyPRO programa. Visoms sistemoms atlikta inventorinė analizė, nustatyti sunaudojamos energijos ir išsiskiriančių teršalų kiekiai visų sistemų gyvavimo fazių metu. Atlikus sistemų modeliavimą ir kitus tyrimus paaiškėjo, kad optimali yra kombinuota sistema susidedanti iš gruntas-vanduo šilumos siurblio, saulės kolektorių, saulės elementų ir centralizuoto šilumos tiekimo. Tokios sistemos šilumos savikaina yra 18,7 ct/kWh, teršalų emisija – 0,131 CO2 kg ekv/kWh/100 metų, pirminės energijos poreikis – 2,50 MJ/kWh/100 metų. Tokia sistema padengia beveik 85 % pastato metinio šilumos poreikio. Tyrimo rezultatai gali būti pritaikyti daugiabučių namų renovacijai. Darbą sudaro 14 skyrių. Darbo apimtis 65 p. teksto be priedų, 38 iliustr., 22 lentelių 36 bibliografinių šaltinių, priedai (pridedami kartu). In this thesis a typical apartment building and its own energy generating systems were examined. The goal of this work – to determine the optimum power supply technology solution for energy supply, using multi-criteria analysis according to several criteria: energetical, environmental and economical. The study examined the district heating system, gas boiler, air-to-water and ground-water heat pumps, solar collectors, solar cells, and the combination of these systems. The study uses real heat consumption and statistical methods to determine power requirements. Systems were analyzed using EnergyPRO simulation program. For all systems were performed inventory analysis, to determine the energy consumption and the quantity of emissions of all the systems life phases. After system modeling and other studies results showed, that the optimum system is combined system of the ground-to-water heat pump, solar panels, solar cells, and district heating cost – 18.7 ct/kWh; Emission of pollutants – 0,131 CO2 eq kg/kWh/100 years; Primary energy demand – 2.50 MJ/kWh/100 years. Such a system covers nearly 85% of the building's annual heat demand. The results can be applied to residential buildings projects of renovation. The work consists of 14 chapters. Scope of work 65. text, 38 figures., 22 tables of 36 bibliographic entries, (added together).

Šiame baigiamajame magistro darbe yra sprendžiama teisės aktais reglamentuoto, tačiau Lietuvoje pasyviai įgyvendinamo daugiabučių pastatų modernizavimo, panaudojant atsinaujinančius energijos išteklius (šiuo atveju saulės energiją), problema. Pagrindinis darbo tikslas yra išanalizuoti maksimalias saulės energijos sistemų panaudojimo galimybes, modernizuojant daugiabučius pastatus, įrodant tokių sistemų tinkamumą esamoms Lietuvos klimatinėms sąlygoms. Susipažinus su esama pasirinktos krypties padėtimi, apžvelgus kitose šalyse įgyvendintus saulės energijos sistemų panaudojimo daugiabučiuose pastatuose sprendimus, galimus tokių sistemų analizės metodus, pasirinktas tyrimo būdas – naujų sistemų modeliavimas. Reikalingų duomenų kaupimas apėmė ne tik literatūros apžvalgą, faktinių duomenų sisteminimą, bet ir realiai veikiančios saulės sistemos stebėseną, parametrų fiksavimą bei jų analizę. Naudojant licenzijuotą modeliavimo programą, tiriamajam objektui, esančiam Birštone, sukurtas energinės analizės modelis, kurio rezultatai vėliau panaudoti ekonominiuose bei pirminės energijos srautų skaičiavimuose. Išanalizavus 7 skirtingus scenarijus, kuriuose tarpusavy derinamos dvi saulės energijos sistemos – saulės kolektoriai ir saulės elementai – pagrįsta tezė, jog saulės energija gali būti sėkmingai, tiek energiniu, tiek ekonominiu požiūriu, naudojama Lietuvos klimatinėmis sąlygomis. Įdiegus šias sistemas į daugiabučius pastatus juos renovuojant ir taip bent iš dalies atsisakant... [toliau žr. visą tekstą] This final master thesis is dealing with the problem that concerns passive RES (in this case solar energy) application in the multi-storey buildings’ modernization process in Lithuania, although it is regulated by legal acts. The aim of the thesis is to evaluate all the possibilities of maximal possible solar energy gain application in in the multi-storey buildings’ modernization process and to prove, that such systems are suitable for Lithuania’s climate conditions. Based on acquaintance with present situation of analysed area, overview of similar already embodied projects in the other countries, possible analysis methods of solar energy systems, for further analysis modelling of new systems was chosen. Collection of the data, needed for modelling, involved not only overview of literature or processing of actual parameters data series, but also monitoring and analysis of already operating solar energy system with flat-plate solar collectors that is used for domestic hot water preparation. For the object of analysis in Birštonas town, by using licenced program, the model of energy was created. Final modelling results were used in further economic and primary energy related calculations. In total 7 different scenarios, comprising two main active solar energy systems – solar collectors and photovoltaics – were analysed. The results validated the statement, that solar energy can be successfully employed in old multi-storey buildings’ refurbishment in Lithuania based on both... [to full text]

Magistro darbe nagrinėjamas mokomasis aerodinaminis vamzdis, su kuriuo bus galima atlikti laboratorinius darbus ir nesudėtingus mokslinius tyrimus. Aptariama aerodinaminio vamzdžio reikšmė studentams, Lietuvos ūkiui ir aplinkosaugai. Taip pat pateikiama, kokius bandymus su aerodinaminiu vamzdžiu bus galima atlikti Pastatų energetikos katedroje. Apžvelgti laboratorijos įrangos gamintojų – Aerolab, G.u.n.t, Armfield, Stirolab, GDJ Inc mokomieji aerodinaminiai vamzdžiai, projektavimo rekomendacijos. Pastatų energetikos katedrai suprojektuotas aerodinaminis vamzdis, papildomai pridėti triukšmo slopintuvai prieš ir už ventiliatoriaus. Taip pat atlikta kompiuterinių programų, kuriomis naudojantis galima atlikti oro srautų moduliaciją, analizė, ir pasirinkus tinkamiausią programą atlikta Pastatų energetikos katedros aerodinaminio vamzdžio darbinės kameros moduliacija. Šio baigiamojo darbo rezultatas – pagamintas ir surinktas mokomasis aerodinaminis vamzdis, kuris bus naudojamas laboratoriniams darbams ir tyrimams atlikti. Darbą sudaro 11 dalys: įvadas, 11 skyrių dėstomoji dalis, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 65 p. teksto be priedų, 39 iliustr., 9 lent., 30 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo grafikai ir priedai. Masters‘ thesis deals with an educational wind tunnel which is to be used to carry out laboratory works and simple research. It disscuses the importance of wind tunnel for students, Lithuanian economy and environment protection. It also presented tests those can be made with wind tunnel in the department of buildings’ energetics. The educational wind tunnels, design recommendations of the laboratory equipment manufacturer – Aerolab, G.u.n.t, Armfield, Stirolab, GDJ Inc were overviewed. Wind tunnel for department of buildings’ energetics was designed, in addition silencers before and behind the fan were added. There are also made an analysis of computer programs, which enable air flow modulation, and selecting the best program the wind tunnel working chamber modulation of the department of buildings’ energetics was performed. The result of the thesis – produced and assembled educational wind tunnel, which will be used for laboratory work and research. The work consists of eleven parts: introduction, describtion, conclusions, references. Work size – 65 pages without appendixes, 39 figures, 9 tables, 30 references. Appendixes.

Daugiabučių modernizavimo problema nagrinėjama, remiantis Europos Komisijos išleista "Energijos vartojimo efektyvumo pastatuose" direktyva. Darbe atkreipiamas dėmesys į mažų daugiabučių, kurie gyvenamųjų pastatų modernizavimo procese sudaro mažumą, sektorių. Darbe siekiama įvertinti tipinio mažo daugiabučio renovacijos galimybę iki beveik nulinės energijos pastato koncepcijos rodiklių, kuri buvo pateikta kaip reikalavimas visiems ES naujai statomiems pastatams nuo 2020 m. (viešosios paskirties - nuo 2018 m.) Tyrimo metu buvo atlikti eksperimentiniai elementų šiluminių savybių matavimai, kurie vėliau panaudoti pastato energijos balanso skaičiavimams bei energinio modelio sudarymui. Pritaikant dažniausiai naudojamas energijos taupymo priemones, modeliuojami keli mažai energijos vartojančio pastato variantai. Naudojantis programine įranga, sumodeliuotas galimas energijos tiekimas pastatui iš atsinaujinančių energijos šaltinių, siekiant užtikrinti kuo didesnę AEŠ dalį pastato energijos balanse. Atlikti ekonominiai modernizavimo variantų vertinimai. Pagal pasirinktą kriterijų pateiktas labiausiai šalies mastu tinkantis, atsižvelgiant į Lietuvos daugiabučių namų rinką, ekonominius bei energetinius rodiklius, daugiabučio energinis modelis. The issue of multi-residential building refurbishing is being analyzed reffering to the "Energy performance of building directive", introduces by European Commission. This paper puts attention to the share of buildings that takes the minority by participating in residential building renovation program. Research is made to assess the case study of refurbishing a small scale residential building achieving a performance of nearly zero energy building. In the directive it is stated, that from year 2020 all newly built buildings will have to be nearly zero energy. All new public buildings must have this energy performance from the year 2018. During the research, experimental measurements of thermal characteristics of thermal envelope elements were made. These results were used to stimulate the yearly energy balance and create energy model of the building. With the use of most common renewable energy techniques and energy saving measures, several energy models were analyzed. With the use of sophisticated computer software, possible energy supply schemes with high share of RES were introduced. Energy supply solutions were analyzed on an economic basis. Referring on set criterions, most suitable solution of energy supply scenario is offered, considering the real estate market, economic and energetic indexes of Lithuania.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas mažaenergis administracinis pastatas ir AEI panaudojimo jame galimybės Lietuvos meteorologinėmis sąlygomis. Naudojant modeliavimo priemonę TRNSYS sukuriami mažaenerginio administracinio pastato bei AEI sistemų skaičiavimo – valdymo modeliai: saulės kolektoriai, foto elementai, vėjo jėgainės, šilumos siurbliai, imantys šilumą iš grunto bei oro. Atlikus modeliavimą gauti pastato energijos suvartojimai šildymui (54 kWh/m2), vėsinimui (20 kWh/m2) bei elektros (48 kWh/m2). Metiniame pastato energijos balanse, energija pagaminta iš AEI gali padengti 56,6% reikalingos šiluminės energijos, 102,9 % energijos reikalingos vėsinimui ir 4,5 % reikalingo elektros kiekio. Pastato energijos poreikių jautrumo analizė atliekiama 3 pastato variantams. Pastebėta, kad esant didesniam stiklinių atitvarų plotui pietinėje pastato pusėje pagamintas šilumos kiekis iš AEI gali padengti net 85 % pastatui reikalingo šilumos kiekio. Tačiau beveik du kartus išaugo energijos poreikis pastato vėsinimui. Mažiausias vėsinimo kiekis reikalingas stačiakampio ploto pastatui. Apibendrinus rezultatus, pateiktos išvados ir rekomendacijos. Darbą sudaro 5 dalys: įvadas, 5 skyriai, išvados ir rekomendacijos, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 63 p. teksto be priedų, 31 iliustr., 16 lent., 27 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai. Thesis examined low energy office building and possibilities of renewable energy use in it by Lithuanian meteorology conditions. Using TRNSYS simulation tool the computing-control models for low energy office building and renewable energy systems (RES) (solar collectors, photovoltaic, wind turbines and heat pumps taking the heat from the soil and air) are created. After the simulation buildings’ energy consumption for heating (54kWh/m2), cooling (20 kWh/m2) and electricity (48 kWh/m2) were obtained. The annual building energy balance: an energy produced from RES can cover 56.6 % of the necessary thermal energy, 102.9 % of the energy required for cooling and 4.5 % required for electricity generation. The buildings’ energy demand sensitivity analysis is performed for three buildings’ variants. It is observed that of a larger area of the glass envelope of the building in southern direction the amount of heat produced from RES can cover up to 85% of the building required heat. However, almost twice rises electricity demand in cooling of the building. The minimum amount of cooling is required for a rectangular area building. Summarizing the results, conclusions and recommendations are presented. The work consists of 5 parts: introduction, 5 chapters, conclusions and recommendations, references. Work size – 63 pages without appendices, 31 figures, 16 tables, 27 references. Appendices.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjama problema – dideli energijos poreikiai vėsinimui biurų pastatuose, dėl vis didėjančių mikroklimato kokybės reikalavimų, didesnių šilumos pritekėjimų į patalpas ir šilumos išsiskyrimų dėl naudojamos įrangos. Problemos sprendimui darbe suprojektuotos keturios oro kondicionavimo sistemos su skirtingais šilumnešiais: oru, vandeniu ir freonu. Atsižvelgiant į šilumnešio tipą suprojektuotos ventiliatorinių konvektorių, aktyviųjų šalčio sijų, freoninė ir orinė vėsinimo sistemos. Oro kondicionavimo sistemos analizuojamos remiantis realaus tipinio administracinio pastato pavyzdžiu. Lyginamoms sistemoms buvo atlikti hidrauliniai ir aerodinaminiai skaičiavimai, įvertintos sistemų pradinės investicijos, apskaičiuotos energijos sąnaudos ir eksploatacijos išlaidos. Ekonominio skaičiavimo metu buvo įvertintas sistemų atsipirkimo laikas ir atlikta elektros kainų jautrumo analizė. Šio tyrimo rezultatai parodo, kokia sistema iš visų darbe nagrinėtųjų sistemų yra tinkamiausia biurų pastatams, pagal efektyvų elektros energijos naudojimą ir pradines investicijas. The final master's work deals with the problem of high energy needs for cooling in office buildings, due to the growing of higher quality requirements for microclimate, higher heat gains in premises and equipment heat emissions used in. To solve the problem four different types of cooling systems with different coolants: air, water and refrigerant are designed at work. Depending on the type of coolant were designed fan coil units, active chilled beams, variable refrigerant volume system and air cooling systems. Air conditioning systems are analyzed on the basis of an example of the real typical office building. The hydraulic and aerodynamic calculations were made, initial investments, energy expenditures and operating costs were estimated for the compared systems. The pay-back time of the systems was assessed and the sensitivity analysis of electricity prices was carried out by economic calculations. The results of this investigation show, which system of all analysed systems at work is the most appropriate for office buildings, according to the efficient use of electricity and the initial investments.

Pagrindinės šiame darbe sprendžiamos problemos yra susijusios su efektyviu ilgalaikiu šilumos siurblių eksploatavimu. Šilumos siurblio sistemos kintamuoju priimamas gruntinis šilumokaitis. Tai reiškia, kad šilumos siurblio efektyvumas priklausys nuo šilumnešio temperatūros gruntiniame šilumokaityje. Pirmoje darbo dalyje pateikiama informacija apie geoterminę energiją bei jos naudojimo būdus. Apibrėžiama seklioji geoterminė energija. Pateikiamos šilumos siurblių šilumokaičių schemos. Praktinėje darbo dalyje pateikiama gruntinių šilumokaičių modeliavimo metodų analizė bei pasirenkamas metodas tolimesniam modeliavimui. Modeliuojami trijų skirtingų tipų vertikalūs gruntiniai šilumokaičiai. Modeliavimo rezultatas: šilumnešio vidutinės mėnesinės temperatūros 25 metų laikotarpiui. Pagal temperatūras nustatomas šilumos siurblio vidutinis mėnesinis efektyvumo koeficientas. Naudojant efektyvumo koeficientus apskaičiuojamas elektros energijos poreikis. Atliekama ekonominė analizė. Analizės rezultatai parodė, kad efektyviausias vertikalus gruntinis šilumokaitis, prie darbe priimtų modeliavimo sąlygų, yra viengubas gruntinis šilumokaitis su dviem U-formos vamzdžiais. The main problems that are solved in this thesis are tailored with heat pumps longtime efficiency. The borehole heat exchanger was selected as a variable of a heat pump system. This means that efficiency of the heat pump depends from the temperature of heat carrier inside soil heat exchanger. First part of this thesis represents information about geothermal energy and ways of using it. Definition about shallow geothermal energy is made. The examples of heat pump heat exchangers are given. The practical part of the thesis contains analysis of the simulation models for soil heat exchangers. According to this analysis, selection of the simulation tool is made for further modeling. The simulations of three different heat exchangers types are made. Modeling results show heat carrier’s mean monthly temperatures during time period of 25 years. Using these temperatures the heat pump’s mean monthly coefficient of performance is defined. Using coefficients of performance the calculation of electric power demand is made. Economic analysis is made. The analysis results showed that the most efficient vertical borehole heat exchanger is one heat exchanger with two U-pipes, in terms of conditions that had been used in this thesis.

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]