Processing may take a few seconds...

Dissertation

Title

Analiza egzergetyczno-ekonomiczna systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych budynków o niskim zużyciu energii

Authors

Promoter

[ 1 ] Instytut Inżynierii Środowiska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Poznańska | [ P ] employee

Reviewers

Title variant

EN Exergy-economic analysis of ventilation and air-conditioning systems for low energy consumption buildings.

Language

polish

Keywords
PL
  • analiza egzergetyczna
  • analiza ekonomiczna
  • systemy wentylacyjno-klimatyzacyjne
  • analiza wielokryterialna
EN
  • exergy analysis
  • economic analysis
  • ventilation and air-conditioning systems
  • multicriteria analysis
Abstract

PL W niniejszej rozprawie przedstawiono problematykę wyboru systemu wentylacyjno-klimatyzacyjnego budynku o niskim zużyciu energii. Zaproponowano nowe podejście do oceny systemu oparte na algorytmie wielokryterialnego wspomagania decyzji. Algorytm ten uwzględnia zarówno czynniki energetyczne takie jak: sumę strat egzergii systemu, skumulowane zużycie egzergii i energii oraz czynniki ekonomiczne - koszty związane z budową i eksploatacją systemu. Daje on również możliwość rozpatrzenia dodatkowych kryteriów oceny, które wpływają na komfort użytkowania budynków takich jak jakość powietrza wewnętrznego. Zaproponowany algorytm składa się z pięciu etapów. Pierwszy – analityczny etap służy zebraniu niezbędnych danych o systemie, obejmuje wykonanie wstępnej analizy identyfikującej możliwe do zastosowania rozwiązania. Drugi etap to identyfikacja problemu decyzyjnego, opis zastosowanych kryteriów oceny oraz określenie modeli preferencji decydenta. W kolejnym kroku następuje wybór wariantów do analizy i przeprowadzenie obliczeń symulacyjnych systemu. Czwarty etap to porównanie różnych rozwiązań przy wykorzystaniu metody wielokryterialnego wspomagania decyzji. W tym celu zaproponowano metodę porównania parami z ważoną relacją przewyższania. Na końcu, w piątym etapie, następuje wybór najbardziej kompromisowych rozwiązań systemu wentylacyjno-klimatyzacyjnego budynku o niskim zużyciu energii. W celu wykonania niezbędnych obliczeń zbudowano matematyczny model pracy systemu wentylacyjno-klimatyzacyjnego, który został oparty na analizie egzergetyczno-ekonomicznej. Na tej podstawie stworzono program komputerowy w środowisku Matlab, w którym przeprowadzono obliczenia dla wybranych studiów przypadku. Zaproponowany algorytm oraz metoda wyboru najbardziej kompromisowych rozwiązań systemu wentylacyjno-klimatyzacyjnego została zobrazowana trzema przykładami obliczeniowymi. Pierwszy (A) dotyczy wyboru elementu centrali wentylacyjnej, jakim jest wymiennik energii, drugi (B) odnosi się do wyboru parametrów operacyjnych instalacji wentylacyjno-klimatyzacyjnej. Trzeci przykład (C) w rozważaniach uwzględnia system wentylacyjno-klimatyzacyjny jako całość, uwzględniając analizę wybranych źródeł i nośników energii.

EN This thesis presents the problem of choosing the HVAC systems of low energy consumption buildings. New approach for evaluation based on multicriteria decision aiding is proposed. That algorithm takes into consideration both factors: the energy - the sum of exergy loss, the cumulated primary energy and exergy consumption and economical - the investment and operating costs of the system. It gives also possibility to consider additional criteria of rating which influent on comfort of building use like indoor air quality. Proposed algorithm consist on five stages. The first step is an analytical stage - gathering of necessary data about the system, pre-analysis to identify possible solution to implementation. Step number two identify decision-making problem, describe used decision criteria of rating and determines model of preferences of decision-maker. In next step choice of variants for analysis is made and all the calculation and simulations of system is proceeded. In the fourth stage different solutions are compared with multicriteria aiding of decision making method. For that purpose comparison in pairs using outranking relation method is proposed. In last, in the fifth step the most compromise solution of HVAC system for low energy consumption buildings are chosen. For performing necessary calculations mathematical model of HVAC system based on exergy-economic analysis is built. Based on that model computer program in Matlab computing software was created to conduct calculation for different case studies. Proposed algorithm and decision aid method for choosing most compromise solutions for HVAC system was shown on three calculation examples. A first (A) concerns choice of part of air handling unit which is heat recovery device, second (B) was referring to setting of operational parameters of HVAC installation. A third example (C) takes into consideration a HVAC system as a whole, including an analysis of different kinds of energy sources and carriers.

Number of pages

162

OECD domain

environmental engineering

KBN discipline

engineering and environmental protection

Signature of printed version

DrOIN 1840

On-line catalog

to20179048

Full text of dissertation

Download file

Access level to full text

public

First review

Piotr Lis

Place

Częstochowa, Polska

Date

19.05.2017

Language

polish

Review text

Download file

Access level to review text

public

Second review

Edward Przydróżny

Place

Wrocław, Polska

Date

05.06.2017

Language

polish

Review text

Download file

Access level to review text

public

Dissertation status

dissertation

Place of defense

Poznań, Polska

Date of defense

30.06.2017

Unit granting title

Rada Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Poznańskiej

Obtained title

doktor nauk technicznych w dyscyplinie: inżynieria środowiska, w specjalności: wentylacja i klimatyzacja