Problemy rejestracji i regulacji temperatury w budynkach mieszkalnych

Propozycja metody pomiaru ciepła 

W przypadku pomiaru zużycia energii cieplnej tradycyjne metody oparte na wskazaniach stosowanych dziś podzielników nie wchodzą w rachubę z dwóch powodów:

• na podstawie przeprowadzonych badań i analiz metody oparte na wskazaniach podzielników nagrzejnikowych są obarczone dużymi błędami, szczególnie w budynkach o dużej termoizolacyjności ścian zewnętrznych,
• brak możliwości prostego i taniego sprzęgnięcia z siecią pomiarową.

Autorzy proponują pomiar zużycia energii cieplnej i określanie jej kosztów metodą najbardziej zrozumiałą i przemawiającą do lokatorów, w której opłaty są bezpośrednio powiązane z temperaturą pomieszczeń – „komfortem cieplnym” [1, 2, 4, 5]. Przy określaniu kosztów ogrzewania tą metodą, konieczna jest znajomość temperatury w ogrzewanych pomieszczeniach. Należy ją więc mierzyć i rejestrować. Dla każdego mieszkania ustala się wskaźnik zużycia ciepła:

(1)

gdzie:

T_wj – temperatura w pomieszczeniu o numerze j,

T_o – temperatura odniesienia,

S_j – parametr charakteryzujący pomieszczenie (powierzchnia lubkubatura),

k – współczynnik stały,

τ – czas.

Przy uwzględnieniu całkowitych kosztów poszczególni użytkownicy są obciążeni opłatami wynikającymi z zależności:

(2)

gdzie:

K_ob – sumaryczne koszty ogrzewania budynku,

K_sb – koszty stałe ogrzewania budynku,

K_zb – koszty zakupu ciepła do ogrzewania budynku.

Autorzy proponują, żeby do podziału kosztów ogrzewania zastosować miniaturowe rejestratory temperatury umieszczone w każdym z pomieszczeń budynku oraz rejestrację temperatury przez okres sezonu grzewczego z częstotliwością jednego pomiaru na godzinę.

Głównym celem takiej propozycji jest możliwość uwzględnienia przepływów ciepła pomiędzy lokalami oraz ciepła emitowanego przez piony, gałązki itp. W rezultacie mamy możliwość optymalnego dostosowania systemu rozliczeń w taki sposób, aby lokator płacił za ogrzewanie własnego lokalu, a nie lokali sąsiednich. Poprzednie systemy z zastosowaniem podzielników nagrzejnikowych mogą spowodować, że lokator budynku po wprowadzeniu termoizolacji ścian zewnętrznych zapłaci więcej niż poprzednio. Wynika to z faktu, że zmniejszenie strat zewnętrznych nie zapobiega wzrostowi względnych przepływów energii cieplnej do sąsiednich lokali o niższej temperaturze.

W nowym systemie można użyć miniaturowych rejestratorów temperatury z rodziny DS 192x firmy Maxim, których parametry pozwalają na stosowanie ich w budownictwie. Pomiar i rejestracja temperatury pomieszczeń w sezonie grzewczym nadaje się do wykorzystania w rozliczeniach kosztów ciepła w lokalach głównie z tego powodu, że jako jedyna uwzględnia przepływy ciepła pomiędzy lokalami. Metoda ta może być z powodzeniem wykorzystana w starszym budownictwie, gdzie nie ma możliwości wykonania większych prac budowlanych. Najlepszym momentem na wymianę dotychczasowego systemu pomiaru zużycia ciepła za pomocą nagrzejnikowych podzielników kosztów jest termoizolacja, która w istotnym stopniu pogarsza i tak niesprawiedliwy rozdział kosztów ogrzewania ze względu na istotną zmianę przepływów ciepła pomiędzy mieszkaniami. Proponowany system pomiarowy przedstawiono na rysunku 2. Rejestratory są odczytywane indywidualnie i okresowo, a po opracowaniu wyników według określonego powyżej algorytmu, jest wyznaczana część całkowitych kosztów ogrzewania przypadająca na lokal.

Na rysunku 2 przedstawiono również system oparty na rejestratorach temperatury pracujących w sieci 1-Wire. Sieć ta łączy rejestratory w mieszkaniu, mieszkania na klatce czy rejestratory w całym bloku. Zastosowane rejestratory są przystosowane do połączenia w sieć bez zewnętrznego źródła zasilania, co daje możliwość odczytu stanu rejestratorów bez wchodzenia do mieszkań z jednego miejsca w budynku, czy też po rozbudowie sieci łączności, automatycznej transmisji wyników do zarządcy budynków.

Rys. 2. System z rejestratorami temperatury pomieszczeń