Innowacyjny układ zaopatrzenia budynku w energię elektryczną, ciepło i ciepłą wodę użytkową bazujący na odnawialnych źródłach energii
Wariant tytułu
Innovative system for the building's supply of electricity, heat, and hot water based on renewable energy sources
Autor
Turoń, Marcin
Promotor
dr hab. inż. Tomasz Sobota, prof. uczelni
Data wydania
2026
Data obrony
02.09.2026
Język
polski
Słowa kluczowe
pompy ciepła, odnawialne źródła energii, hybrydowe systemy grzewcze, efektywność energetyczna budynków, projektowanie instalacji grzewczych
heat pumps, renewable energy sources, hybrid heating systems, building energy efficiency, heating system designing
Abstrakt
Rozprawa doktorska dotyczy projektowania i analizy hybrydowego układu zaopatrzenia budynku w energię elektryczną, ciepło oraz ciepłą wodę użytkową, bazującego na odnawialnych źródłach energii. Praca koncentruje się na współpracy gruntowej i powietrznej pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną oraz – w wybranych wariantach – ze źródłem konwencjonalnym pracującym szczytowo. Badania przeprowadzono w rzeczywistym obiekcie mieszkalno-usługowym, w układzie wielostrefowym, na podstawie danych eksploatacyjnych z trzech kolejnych sezonów grzewczych. Obejmowały one analizę parametrów pracy urządzeń, ocenę efektywności sezonowej, stopnia autokonsumpcji energii z PV oraz wpływu strategii sterowania i profilu użytkowania na wyniki energetyczne. Opracowano autorską metodykę analiz energetycznych, ekonomicznych i ekologicznych, którą zastosowano do szerokiej analizy wariantowej obejmującej różne klasy energetyczne budynków, profile CWU oraz modele rozliczeń prosumenckich. Wyniki badań potwierdziły możliwość istotnego ograniczenia zużycia nieodnawialnej energii pierwotnej i emisji CO₂ poprzez właściwą integrację pomp ciepła z PV. Efektem pracy są praktyczne wytyczne i algorytm doboru źródła ciepła, przeznaczone do zastosowania w procesie projektowym dla budynków nowych i istniejących.
The doctoral dissertation addresses the design and analysis of a hybrid system for supplying a building with electricity, heat, and domestic hot water based on renewable energy sources. The study focuses on the cooperation of ground-source and air-source heat pumps with a photovoltaic installation and, in selected variants, with a peak-load conventional heat source. The research was conducted in a real multi-functional, multi-zone building using operational data collected over three consecutive heating seasons. The analyses included seasonal performance evaluation, assessment of energy consumption patterns, photovoltaic self-consumption, and the impact of control strategies and user profiles on system performance. An original methodology for energy, economic, and environmental assessment was developed and applied to a broad variant analysis covering different building energy standards, domestic hot water profiles, and prosumer settlement models. The results confirm the potential for significant reduction of non-renewable primary energy use and CO₂ emissions through proper integration of heat pumps with photovoltaic systems. The dissertation delivers practical design guidelines and a decision-making algorithm supporting the selection of heat sources for both new and existing buildings.
Wydział
Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki
Status pracy dyplomowej
po obronie
Licencja
Oświadczenie autora o udzieleniu licencji
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla wszystkich
Na stronie wykorzystywane są pliki cookie, bądź podobne rozwiązania. Aby poznać szczegóły zapoznaj się z polityką prywatności.
