CC BY
20
10. [Electronic resource]. - Mode of access http://openmicros.org/index.php/articles /94 -ciseco - product - documentation/raspberry - pi/217 - getting - started - with - raspberry - pi - gpio -and - python.
11. Denysyuk Pavlo. UML Models of Determining the Direction of Motion of Mobile Robotic System / Pavlo Denysyuk, Kateryna Matviichu, Andriy Medvid // Комп'ютерш науки та шформацшш технологи : матер. восьмо! Мiжнар. конф. CSIT'2013, 11-16 листоп. 2013, .Львш, Украша, Нац. ун-т "Львш. полггехшка". - Львш : Вид-во "Вежа i Ко", 2013. - С. 135-136.
Надтшла до редакцп 31.08.2016р.
Матвийчук Э.В., Теслюк В.Н., Зелинский А.Я. Программная модель подсистемы управления мобильной робототехнической системой
Описаны особенности разработки программного обеспечения подсистемы удаленного управления работотехнической системой (РТС). Построена UML диаграмма прецедентов, с помощью которой отражены основные задачи, которые будет выполнять РТС в процессе функционирования. Для реализации ПО выбрана клиент-серверная архитектура. Построены UML диаграммы деятельностей для клиентской и серверной частей ПО, описаны принципы их взаимодействия и представлены блок-схемы алгоритмов их работы. Разработан и описан интерфейс, для клиентской части ПО, обоснован выбор языка программирования для реализации функционала системы.
Ключевые слова: работотехническая система, программное обеспечение, UML диаграмма, клиент-серверная архитектура.
Matviichuk K. V., Teslyuk V.M., Zelinskyy A. Ya. Programming Model of Control Subsystem for Mobile Robotic Technical System
The article describes the features of the development of software for the subsystem of the remote control of robotic technical system (RTS). Use case UML diagram that reflects the main tasks that perform the RTS in the operation process was constructed. To implement the software, client-server architecture was chosen. UML activity diagrams for client and server parts of the software were built, the principles of their cooperation were described and flowcharts of algorithms of their work were presented. The user interface for the client part of software was developed and described; the choice of programming language for implementation of a functional system was proved.
Keywords: robotic technical system, software, UML-diagram, client-server architecture.
УДК 697.1:699.865
WPtYW SPOSOBU ZASILANIA BUDYNKU W ENERGI^ NA WSKAZNIK ROCZNEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA NIEODNAWIALN4 ENERGI^ PIERWOTN^
Myroslav Malovanyy1, Anna Zyczynska2, Grzegorz Dys3
Omówiono wplyw wykorzystania odnawialnych zródel energii na wartosc wskaznika rocznego zapotrzebowania na energi^ koñcow^ i nieodnawialn^ energi^ pierwotn^ na przykladzie budynków uzytecznosci publicznej. Przeanalizowano kilka wariantów rozwiqzañ, technicznie mozliwych do realizacji, wykorzystuj ^cych nieodnawialne i odnawialne zródla energii dla zasilania budynków w energi^ na cele ogrzewania, przygotowania cieplej wody i oswietlenie. Przedstawiono struktur^ zapotrzebowania na energi^ na poszczególne cele oraz relacje pomi^dzy wskaznikami zapotrzebowania na energi^ uzytkow^, koñcow^ i nieodnawialne pierwotn^. Uzyskane wyniki porównano do standardu energetycznego obowiqzuj^cego w
1 Kierownik Katedry EZWZN, Myroslav Malovanyy, dr.hab. - Politechnika Lwowska;
2 Prodziekan WBiA, Anna Zyczynska, dr inz. - Politechnika Lubelska;
3 Wlasciciel, Grzegorz Dys, mgr inz - Energetyczna Pracownia Inzynierska ERG S.C.
4. !нформацшш технологи raay3i
333
polskich przepisach techniczno-budowlanych. Obliczenia zostaly wykonane zgodnie z obo-wi^zijcymi europejskimi normami i obowi^zuj^c^ w Polsce metodologi^ sporz^dzania cha-rakterystyki energetycznej budynku.
Slowa kluczowe: charakterystyka energetyczna budynku, odnawialne zrodla energii, energia koncowa, energia pierwotna.
Wst^p. Od kilku lat budynkom bez wzgl^du na ich funkj stawia si§ wymaga-nia w zakresie zapotrzebowania na energi^ wyrazone poprzez wskaznik zapotrzebo-wania na nieodnawialn^ energi^ pierwotn^ (EP). W Polsce wartosci maksymalne wskaznika EP zawarte s^ w przepisach techniczno-budowlanych [3, 10] i w za-leznosci od rodzaju budynku przy obliczaniu wartosci EP wymagane jest uwzgl^dni-enie: tylko potrzeb na cele ogrzewania i przygotowania cieplej wody (budynki mi-eszkalne bez chlodzenia), uwzgl^dnienia dodatkowo energii na potrzeby oswietlenia wbudowanego (budynki inne niz mieszkalne) oraz energii na chlodzenie jezeli w budynku wyst^puj^ takie potrzeby. Obligatoryjnie w obliczeniach zapotrzebowania budynku na energi^ pierwotn^ nalezy uwzgl^dnic energi^ elektryczn^ pomocnicz% niezb^dn^ do zasilania urz^dzen technicznych w ktore wyposazone s^ systemy: ogrzewania, przygotowania cieplej wody i chlodzenia [4].
W celu przedstawienia struktury zapotrzebowania na energi^ sporz^dza si§ charakterystyka energetyczn^ budynku, w ktorej okresla si§ zapotrzebowania na energi^ uzytkow^, koncow^ i pierwotn^ wg [4, 5, 7] wyrazon^ odpowiednio poprzez wskazniki EU, EK i EP. O ile wartosc energii uzytkowej i wskaznika EU nie zalezy od rodzaju systemu technicznego stanowi^cego wyposazenie budynku ani nie od rodzaju wykorzystywanego zrodla energii to juz w przypadku obliczania energii konco-wej i pierwotnej oraz odpowiadaj^cym im wskaznikom EK i EP maj^ decyduj^cy wplyw na ich wartosc. Wyzej wymienione systemy technicznie i rodzaje zrodel ci-epla s^ ze sob^ scisle powi^zane [1, 9, 11]. Planuj^c w budynku rozwi^zania techniczne zaspokajaj^ce jego potrzeby energetyczne juz na etapie projektowania nalezy przeanalizowac pod wzgl^dem technicznym i ekonomicznym zastosowania od-nawialnych zrodel energii [6, 7, 8].
Przeliczenie energii uzytkowej na koncow^ dokonywane jest poprzez uwzgl^dni-enie sprawnosci poszczegolnych ukladow i instalacji, natomiast energii koncowej na pierwotn^ poprzez zastosowanie tzw. wspolczynnika nakladu nieodnawialnej energii pierwotnej (wi), ktorego wartosc zalezy od rodzaju nosnika energii i dla metodyki sto-sowanej w Polsce jest narzucona i podana w [4]. W przypadku zasilania z sieci ci-eplowniczych, w zaleznosci od sposobu produkcji ciepla, wartosci wi s^ zroznicowane i zalezy od sposobu produkcji ciepla w zrodle z ktorego zasilana jest siec cieplownic-za. Na wartosc EP ma wplyw wykorzystanie: zrodel energii pracuj^cych w kogenerac-ji, pomp ciepla, energii promieniowani slonecznego (np. kolektory sloneczne, ogniwa fotowoltaiczne), energii wiatru, biomasy lub biogazu. W Polsce zgodnie z wymagani-ami [1, 6, 9] graniczna wartosc EP zalezy od rodzaju oraz funkcji budynku i jest rozna dla danej perspektywy czasowej co podane zostalo w tab. 1.
Celem badan byla analiza wplywu rodzaju zasilania budynku w energi^ na jego wskaznik rocznego zapotrzebowania na energi^ koncow^ i nieodnawialn^ energi^ pi-erwotn%
334
36ipHHK HayKOBO-TexHiHHHX npa^
HayKQBHH bíchhk II.Tiy yKpa'ÍHH. - 2016. - ünn. 26.5
Tab. 1. Maksymalne wartosci EP día budynków wg [3]
Lp. Rodzaj zapotrzebowania na energi? Rodzaj budynku Maksymalna wartosc wskaznika zapotrzebowania na nieodnawialn^ energi? pierwotn^ EP [kWh/(m2 rok)]
od 1.01.2014 od 1.01.2017 od 1.01.2021
1 do ogrzewania i przygotowania cieplej wody EPh+W mieszkalny: - jednorodzinny - wielorodzinny 120 105 95 85 70 65
zamieszkania zbiorowego 95 85 75
uzytecznosci publicznej: - opieki zdrowotnej - pozostale 390 65 290 60 190 45
gospodarczy, ma-gazynowy, produkcyjny 110 90 70
2 do chlodzenia AEPc mieszkalny AEPC = 10-Af, c/Af AEPC= 5Af c/Af
pozostale AEPC = 25- Af, c/Af
3 do oswietle-nia wbudo-wanego AEPL mieszkalny nie dotyczy
pozostale AEPl = 50 | AEPl = 25
czas dzialania do 2500 h/rok
AEPl = 100 | AEPL = 50
czas dzialania powyzej 2500 h/rok
4 wartosc EP budynki mieszkalne bez chlodzenia: EP = EPH+W
budynki mieszkalne z chlodzeniem: EP = EPH+W + AEPC
budynki pozostale bez chlodzenia: EP = EPH+W + AEPL
budynki pozostale z chlodzeniem: EP = EPH+W + AEPC + AEPL
Af - powierzchnia uzytkowa ogrzewana Af, c - powierzchnia uzytkowa chlodzona
Material i metody. Do analizy wybrano pi^c budynków uzytecznosci pub-licznej: trzy obiekty szkolne, (budynki oznaczony jako B1, B2, B3) jeden biurowy (B4) i jeden biurowo-uslugowy (B5). Dla kazdego budynku rozpatrzono szesc wari-antów rozwi^zan technicznych umozliwiaj^cych pokrycie zapotrzebowania na ener-gi§ dla celów ogrzewania i przygotowania cieplej wody. W obliczeniach uwzgl^dni-ono energi^ na oswietlenie i chlodzenie (jezeli wyst^powalo). We wszystkich budynkach byla przeprowadzona termomodernizacje co spowodowalo znaczne ob-nizenie wspólczynników przenikania ciepla przegród budowlanych. Instalacje ogrzewcze i cieplej wody s^ nowe lub po modernizacji.
W kazdym przypadku zalozono, ze uklady ogrzewania i przygotowania cieplej wody s^ wyposazone w elementy automatycznej regulacji ilosciowej i jakosciowej. Wszystkie budynki s^ zlokalizowane w obszarze tej samej stacji meteorologicznej. W tab. 2 zamieszczono opis wariantów jakie analizowano przy okresleniu jed-nostkowych wskazników zapotrzebowania na energi^.
Obliczenia zapotrzebowania na energi^ uzytkow^ na cele ogrzewania i wentylacji oraz na cele chlodzenia dla kazdego budynku wykonano zgodnie z norm^ [2] i rozporz^dzeniem [4], na cele cieplej wody zgodnie z rozporz^dzeniem [4]. Ener-gi§ koncow^ na oswietlenie obliczono wg [4], energi^ koncow^ na ogrzewanie i wentylacji z zaleznosci (1), na przygotowanie cieplej wody z zaleznosci (2) i chlodzenie z zaleznosci (3) zgodnie z rozporz^dzeniem [4]. Nieodnawialn^ energi^ pier-wotn^ obliczono wykorzystuj^c zaleznosci (5), (6), (7), (8), (9). Wartosci
4. lH$opMaumm TexHOttorii- raay3i
335
wspólczynników nakladu nieodnawialnej energii pierwotnej zostaly przyjçte zgodnie z [4]. Odniesienie odpowiednich obliczonych wartosci energii do powierzchni uzytkowej ogrzewanej poszczególnych budynków pozwolilo na wyznaczenie wskazników EU, EK i EP (zaleznosci od (10) do (14)).
Tab. 2. Opis wariantów
Nr wa-riantu Opis wariantu Oznaczenie budynku
W 1 c.o. i c.w. - wçzel cieplowniczy zasilany ze zródla pracjcego w koge-neracji
W 2 c.o. i c.w. - wçzel cieplowniczy zasilany ze zródla pracjcego w koge-neracji + c.w. kolektory sloneczne pokrywaj^ce З0-40 % zapotrzebowa-nia na ciepl^ wodç B1 B2
W З c.o. i c.w. - kociol gazowy
W 4 c.o. i c.w. - kociol na biomasç B3
W 5 c.o. i c.w. - pompa ciepla; energia elektryczna - siec elektroenergetyczna
W б c.o. i c.w. - pompa ciepla; energia elektryczna - ogniwa fotowoltaiczne (przy zalozeniu, ze ogniwa w calosci pokrywaj^ zapotrzebowanie na energiç elektryczna urzgdzen technicznych zapewniajgcych dostawç ciepla dla celów)
W I c.o. - wçzel cieplowniczy zasilany ze zródla pracjcego w kogeneracji; c.w. - energia elektryczna - siec elektroenergetyczna
W II c.o. - wçzel cieplowniczy zasilany ze zródla pracjcego w kogeneracji; c.w. - energia elektryczna - ogniwa fotowoltaiczne
W III c.o. - kociol gazowy; c.w. - energia elektryczna - ogniwa fotowoltaiczne
W IV c.o. - kociol na biomasç; c.w. - energia elektryczna - siec elektroenergetyczna B4
W V c.o. - pompa ciepla; c.w. - elektrycznie - siec elektroenergetyczna B5
W VI c.o. - pompa ciepla; energia elektryczna - ogniwa fotowoltaiczne (przy zalozeniu, ze ogniwa w calosci pokrywaj^ zapotrzebowanie na energiç elektryczna urz^dzen technicznych zapewniaj^cych dostawç ciepla dla celów c.o.) c.w. - elektrycznie - siec elektroenergetyczna
Uzyskane wartosci EP dla poszczególnych budynków i wariantów zostaly porównane do obowi^zuj^cych w polskich przepisach techniczno-budowlanych wymagan standardu energetycznego (tab. 1) i podano w tab. 2 i З.
= QH ,nd QH ,nd Qk,H =-=--(1)
W ,nd ,nd Qk,W =-=--(2)
h H,tot hH,g ■ hH,d ■ hH,e ■ hH,s
QW,nd QW ,nd
hW,tot 4W,g ■ hW,d ■ hW,e ■ hW,s
QC,nd = QW,nd
Qk,C = ^CnL =-^^--(З)
hC,tot SEER ■ hC,d • hC,e • hC,s
QkL = LENE Al (4)
Qp,H = Qk,H ■ wH + Eel,pom,H ■ wel (5)
Qp,W = Qk,W wW + Eel, pom,W wel (б)
Qp,C = Qk,C'wc + Eel, pom,C-wel (7)
ЗЗб
Зб1рник HayKoBo-техшчних праць
Qp,L = Qk,L ■ Wel (S)
Qp = Qp,H + Qp,w + QP,C + Qp,L (9)
Qu = Qh ,nd + Qw ,nd + Qc ,nd
(10)
Qk = Qk,H+QkW + Qk,C+Qk,L (11)
EU = (12), EK = Ot (13), EP = Qp (14)
Af Af Af
gdzie: Qu - energia uzytkowa l^cznie na cele ogrzewania, wentylacji, przygotowania cieplej wody i chlodzenia [kWh/rok]; Qk - energia koncowa dostarczona do budynku [kWh/rok]; Qp - energia pierwotna dla systemów technicznych [kWh/rok]; Af-powi-erzchnia uzytkowa o regulowanej temperaturze [m2]; QkH, Qkw, Qkc, QkL - roczne zapotrzebowanie na energiç koncow^, dostarczon^ do budynku odpowiednio dla systemu ogrzewania, przygotowania cieplej wody, chlodzenia i oswietlenia [kWh/rok]; Qp,H, Qp,w, Qp,c, Qpl - roczne zapotrzebowanie na nieodnawialn^ energiç pierwotn^, odpowiednio dla systemów technicznych ogrzewania, przygotowania cieplej wody chlodzenia i oswietlenia [kWh/rok]; wH, ww, wc, wel - wspólczynnik nakladu nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie i dostarczenie nosnika energii lub energii, odpowiednio dla systemu ogrzewania, przygotowania cieplej wody, chlodzenia i oswietlenia [-]; EelpomH, Eelpom,w, EelpomC - roczne zapotrzebowanie na energiç pomocnicz^ koncow^, odpowiednio dla systemu ogrzewania, przygotowania cieplej wody i chlodzenia [kWh/rok]; wel - wspólczynnik nakladu nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie i dostarczenie energii elektrycznej [-]; EU, EK, EP - wskaznik rocznego zapotrzebowania na energiç odpowiednio uzytkow^, koncow^ i nieodnawialna pierwotn^ [kWh/m2rok].
Wyniki i dyskusja. Stosuj^c metodykç opisana w pkt. 3 oraz rozpatruj^c przyjçte warianty opisane w tabeli 2 uzyskano rózne wartosci wskazników EU, EK i EP i porównano z wartosciami maksymalnymi wg polskich wymagan. Wyniki obliczen zamieszczono w tab. 3 i tab. 4.
Przeanalizowano strukturç zapotrzebowania na energie dla poszczególnych budynków i wariantów. Wyniki obliczen dla budynków B1, B2 i B3 zamieszczono na rys. 1 natomiast dla B4 i BS na rys. 2.
Tab. 3. Wskazniki EU, EK i EP dla budynków B1, B2 i B3.
Nr wariantu budynek B1 [kWh/m2rok] budynek B2 [kWh/m2rok] budynek B3 [kWh/m2rok]
EU EK EP EU EK EP EU EK EP
W 1 72,9 125,8 180,7 б9,7 119,3 174,9 б0,4 110,0 1б7,8
W 2 127,5 180,5 121,2 175,3 111,8 1бб,3
W 3 129,3 212,9 122,4 204,4 112,8 193,3
W 4 151,7 134,7 143,5 131,5 132,3 128,б
W S б1,7 185,0 б0,0 180,0 57,7 173,1
W б б1,7 104,б б0,0 104,б 57,7 104,б
Wartosc maksymalna wg obecnych wymagan EPmax = 11S
4. !нформацшш технологи галyзi
337
Tab. 4. Wskazniki EU, EK i EP dla budynków B4 i B5.
Nr wariantu budynek B4 [kWh/m2rokl budynek B5 [kWh/m2rokl
EU EK EP EU EK EP
W I 59,1 107,9 195,0 59,8 103,1 169,8
W II 107,9 180,8 103,1 159,1
W III 109,7 200,4 104,9 178,0
W IV 121,2 162,7 117,4 135,1
W V 65,4 196,2 57,0 171,0
W VI 65,4 145,3 57,0 116,3
Wartosc maksymalna wg obecnych wymagan: dla B4-EPmax = 175,2; dla B5-EPmax=153,2
W1 W 2 W3 W4 W5 W6
Rys. 1. Struktura zapotrzebowania na energiç dla budynków B1, B2 i B3
Я Oswiellcnic
W1 WZ W3 W 4 W 5 W 6
Rys. 2. Struktura zapotrzebowania na energiç dla budynków B4 i B5
Wnioski:
Analiza uzyskanych wyników obliczen pozwala na sformulowanie nastçpuj^cych wniosków:
• wskaznik rocznego zapotrzebowania na energiç uzytkow^ (EU) dla wszystkich roz-patrywanych budynków zawiera siç w przedziale od 59,1 do 72,9 kWh/m2rok, wynika to miçdzy innymi z nieco róznych wartosci wspólczynników przenikania ciepla
338
Збiрник наyкoвo-технiчних праць
HayKQBHH bíchhk ll.TIV yKpai'HH. - 2016. - Bun. 26.5
przegród budowlanych, wspólczynnika ksztaltu budynku, stopnia przeszklenia i usytuo-wania budynku wzgl^dem kierunków swiata,
• wartosc wskaznika rocznego zapotrzebowania na energi^ koncowg (EK) z wylgczeniem wariantów z zastosowaniem pomp ciepla j est ok. 1,7 do ok. 2 razy wy zszy od wskaznika EU co wynika z uwzgl^dnienia energii na oswietlenie oraz sprawnosci systemów technicznych,
• w przypadku zastosowania pomp ciepla dla wszystkich budynków wskaznik EK jest zblizony do wartosci EU,
• spelnienie wymagan zdefiniowanych w aktualnie obowigzujgcych polskich wymagani-ach w zakresie wskaznik rocznego zapotrzebowania na energi^ pierwotng (EP) wystgpilo tylko w przypadku cz^sci wariantów w których zalozono wykorzystanie bi-omasy oraz wariantach w których wykorzystano pomp^ ciepla a energi^ elektryczng wytworzong w ogniwach fotowoltaicznych jako energi^ pomocniczg do zasilania urzgdzen,
• najwi^kszy udzial w strukturze wskaznika EP ma energia elektryczna przeznaczona na oswietlenie, a najmniejszy energia na pokrycie potrzeb zwigzanych z przygotowaniem cieplej wody,
• nawet przy zachowaniu wymagan izolacyjnosci cieplnej przegród budowlanych oraz zastosowaniu typowych, zgodnych z wymaganiami, rozwigzan wyposazenia techniczne-go budynku w wielu przypadkach niemozliwe jest spelnienie warunków technicznych w zakresie EP, a jedynym sposobem na obnizenie wartosci EP jest zastosowanie roz-wigzan technicznych wykorzystujgcych odnawialne zródla energii,
• w kazdym przypadku przed podj^ciem decyzji o wyborze zródla energii nalezy przepro-wadzic analiza ekonomiczng ze wzgl^du na zróznicowane jednostkowe koszty energii zalezne od cen nosników energii i obowigzujgcych taryf dla ciepla, gazu i energii elektrycznej.
Literatura
1. Kubski P. Znaczenie wspólczynnika nakladu energii pierwotnej na wytwarzanie ciepla sieciowego / P. Kubski // Cieplownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja. - № 8/2014. - T. 45/2014. - Pp. 291-295.
2. PN-EN ISO 13790: 2009 - Energetyczne wlasciwosci uzytkowe budynków // Obliczanie zuzycia energii na potrzeby ogrzewania i chlodzenia.
3. Zmieniaj^ce rozporz^dzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadac budynki i ich usytuowani/Rozporz^dzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 // Dz.U. z 13.08.2013. - Poz. 926.
4. W sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub cz^sci budynku oraz swiadectw charakterystyki energetycznej/Rozporz^dzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 27 lutego 2015 // Dz.U. z 18.03.2015. - Poz. 376.
5. Zmieniaj^ce rozporz^dzenie w sprawie szczególowego zakresu i formy projektu budowlanego / Rozporz^dzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 21 czerwca 2013 r. // / Dz.U. 2013. - Poz. 762.
6. Szulc R. Obecny stan mozliwosci wykorzystania energii odnawialnej i dalsze perspektywy jej rozwoju w Polsce / R. Szulc, B. taska // Cieplownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja. - № 2/2015. - T. 46/2015. - Pp. 58-62.
7. O charakterystyce energetycznej budynków / Ustawa z dnia 29 sierpnia 2014 // Dz.U. 2014. -Poz. 1200.
8. Prawo budowlane/Ustawa z dnia 7 lipca 1994 // Dz.U. 2013. - Poz. 1409, z pózn. Zmianami.
9. Zyczynska A. Wplyw odnawialnych zródel energii na wartosc wskaznika energii pierwotnej w budynkach mieszkalnych / A. Zyczynska, G. Dys // Rynek Instalacyjny, 3/2016. - Pp. 68-71.
10. Zyczynska A. The modefications to requirements on energy savings andthermal insulation of buildings in Poland in the years 1974-2021 / A.Zyczynska, T. Cholewa // Budownictwo I Architektura. - 2015. - Vol. 14(1). - Pp. 145-154.
4. lH$opMaumm TexHo^orii raay3i
339
11. Zyczynska A. The primary energy factor for the urban heating system with the heat source working in association / A.Zyczynska // Eksploatacja i niezawodnosc. - 2013. - Vol. 15, № 4. - Pp. 458-462.
Надтшла доредакцп 27.07.2016р.
Мальований Мирослав, Жичинська Анна, Диш Гжегож. Вплив способу забезпечення будинку енерпею на величину р1чно1 потреби у невщновлю-ванш иервимиш енерги
Розглянуто вплив використання вiдновлюваних джерел енергп на величину pi4Hoi потреби кшцево! енергп i первинно! невщновлювано! енергп, на прикладi громадських будгвель. Проаналiзовано кiлька варiантiв технiчно можливих ршень i3 постачанням будинкiв невщновлюваними i вiдновлюваними джерелами енергп для опалення, гаря-чого водопостачання та осв^лення. Представлено структуру попиту на енергвд на цi ц-лi i взаемозв'язок мiж показниками попиту на корисну, кшцеву та невщновлювану пер-винну енергiю. Результати зiставлено i3 енергетичними стандартами, якi е обов'язкови-ми за польськими нормативными технiчно-будiвельними вимогами. Розрахунки викона-но вщповщно до европейських стандартiв i обов'язковою до застосування у Польщi ме-тодологiею оцiнки енергетично! ефективност будiвлi.
Ключовi слова: енергоефективнiсть будiвлi, поновлюванi джерела енергп, кiндева енер^, первинна енергiя.
Malovanyy Myroslav, Zyczynska Anna, Dys Grzegorz The Effect of Energy Supply Choices for Households on the Annual Demand for Non-renewable Primary Energy
The article studies the impact of renewable energy use on the value of the annual needs of final energy and primary non-renewable energy on the example of public buildings. Several technically possible solutions were analyzed that cover a supply of homes with non-renewable and renewable energy sources for heating, hot water and lighting. The structure of energy demand for this purpose and the relationship between indicators of demand for useful, final and non-renewable primary energy was displayed. The results were compared with the energy standards of legal technical and building requirements in Poland. Calculations were made according to the European standards and followed the mandatory methodology of energy efficiency assessment of buildings in Poland.
Keywords: energy efficiency of buildings, renewable energy, final energy, primary energy.
УДК 621.317.089.6
ОСОБЛИВОСТ1 МЕТРОЛОПЧНО1 ПЕРЕВ1РКИ КОМПОНЕНТ К1БЕР-Ф1ЗИЧНИХ СИСТЕМ О.М. Олесыав1,1.П. Микитин2
Проаналiзовано особливост функщонування юбер^зичних систем i !х компонент. Розглянуто класифшащю первинних перетворювачiв за типом вихщного сигналу та можливост шд'еднання первинних перетворювачiв до юбер^зичних систем. Врахову-ючи результати проведеного аналiзу характеристик юбер^зичних систем i !х компонент, запропоновано багатор]вневу вщдалену метрологiчну перевiрку юбер-фь зичних систем, за якою компоненти юбер^зично! системи можуть перевiрятися за ви-могою iнтелектуальних первинних перетворювачiв, пiдсистем, головно! пiдсистеми ке-рування або людини.
Ключовi слова: заиб вишрювання, програмне забезпечення, метрологiчна перевiрка, кiбер-фiзична система, вбудована система керування, штелектуальний первинний пе-ретворювач.
1 мол. наук. спгвроб. О.М. Олеськгв - НУ "Львгвська полггехнка";
2 проф. 1.П. Микитин, д-р техн. наук - НУ "Львгвська полггехшка".
340
Збiрник науково-техшчних праць
Постановка задачи На сьогодш шформацшш технологи проникають практично у всi сфери людсько! дiяльностi i вони е найважлившим фактором iнновацiй. Об'екти iз вбудованими системами керування (ВСК), якi об'еднаш один з одним через глобальш мережi, виконують багато нових функцш та дiй, що дають змогу частково або повнiстю усунути людину з процесу дiяльностi. З кожним роком реальний i вiртуальний свгги стають дедалi ближчi один до одного, утворюючи технiчну базу ибер^зичних систем (КФС) [1]. КФС, як правило, е складними системами, компоненти яких можуть знаходитися на великш вiдстанi одна вщ одно!'. Вони об'еднують iнформацiйнi, програмш, електроннi, оптичш, механiчнi та iншi фiзичнi компоненти, якi мспiлкуютьсям через 1нтер-нет у режимi реального часу. КФС опрацьовують iнформацiю i виконують фун-кц11 монiторингу та управлшня обладнанням. 1нфраструктура КФС в основному складаеться з пiдсистем, електронш компоненти яких реалiзуються через ВСК [2], що отримують iнформацiю про навколишне середовище за допомогою пер-винних перетворювачiв (ПП) та засобiв вимiрювання (ЗВ) i можуть впливати на нього через виконавчi мехашзми (рис. 1). Враховуючи широке застосування мкропроцесорно!' та мкроконтролерно!' технiки, основне опрацювання резуль-татiв вимiрювання, а саме усереднення, апроксимацiя, фiльтрацiя, терполяцш, перетворення Фур'е тощо, реалiзуються переважно програмним способом.
Рис. 1. Структурна схема компоненти КФС
Якщо вимрювальна iнформацiя некоректно вiдображае характеристики об'екта зовшшнього середовища (похибки результатiв вимiрювання перевищу-ють допустимi значення), то дiя виконавчих механiзмiв на об'ект може бути неправильною. Це може призвести до некоректного функщонування КФС та небажаних наслiдкiв, а школи i до небезпеки життю людини. Тому для забезпе-чення правильного функщонування компонент КФС актуальним е розроблення методiв, методик та засобiв вщдалено!' метролопчно!' перевiрки первинних пе-ретворювачiв, засобiв вимiрювання та програмного забезпечення.
Аналiз можливостi метролопчно! перевiрки ПП та ЗВ кiбер-фiзичних систем. На рис. 2 представлено структуры схеми тд'еднання ЗВ електричних величин, ЗВ неелектричних величин та ПП, що мають штерфейс передавання даних, до компоненти КФС.
4. Гнформацшш технолопч галузi
341
