Podano średnie miesięczne temperatury powietrza w sezonie grzewczym 01.09.2012- 31.05.2013 r. dla wybranych 33 polskich miast. Omówiono miesięczną liczbę stopniodni grzania dla temperatury bazowej 15oC dla tych miast w sezonie grzewczym 2012/2013 r. Dokonano analizy różnicy w zużyciu energii na ogrzewanie budynków w analizowanych miastach dla sezonu grzewczego 2012/2013 r.

Średnie miesięczne temperatury powietrza w sezonie grzewczym 2012/2013 r.

Ze średnich dobowych temperatur powietrza (1) obliczono średnią miesięczną temperaturę powietrza. Z pośród analizowanych miast Polski (tabela 1) najniższa średnia miesięczna temperatura powietrza wystąpiła (tabela 2): we wrześniu 2012 r. w Zakopanem 12,46oC, w październiku 2012 r. w Białymstoku 6,55oC, listopadzie 2012 r. w Zakopanem 4,33oC, grudniu 2012 r. w Suwałkach -5,2oC, styczniu 2013 r. w Suwałkach -6,32oC, lutym 2013 r. w Zakopanem -3,22oC, marcu 2013 r. w Suwałkach -4,61oC, kwietniu 2013 r. w Suwałkach 5,15oC i maju 2013 r. w Zakopanem 11,23oC. Najwyższa średnia miesięczna temperatura powietrza wystąpiła: we wrześniu we Wrocławiu 15,51oC, w październiku 2012 r. w Helu 9,54oC, listopadzie 2012 r. w Bielsku-Białej 7,06oC, grudniu 2012 r. w Helu -0,25oC, styczniu 2013 r. w Ustce -0,78oC, lutym 2013 r. we Wrocławiu 0,64oC, marcu 2013 r. w Opolu -0,05oC, kwietniu 2013 r. we Wrocławiu 9,93oC i maju 2013 r. w Gdańsku 15,87oC.



Średnia temperatura powietrza w sezonie grzewczym 2012/2013 r. (rys. 1) była najniższa w Suwałkach i wynosiła 2,94oC, w Zakopanem 3,02oC, następnie w Białymstoku 3,54oC, Olsztynie 3,86oC i Chojnicach 4oC. Najwyższa średnia temperatura powietrza w sezonie grzewczym 2012/2013 r. była we Wrocławiu 6,15oC, następnie w Tarnowie 5,78oC, w Opolu 5,65oC, w Bielsku-Białej 5,47oC, w Legnicy 5,41oC, w Zielonej Górze 5,38oC, i Gdańsku 5,36oC.





Temperatury zanotowane w poprzednim sezonie grzewczym 2011/2012 r. podano w tabeli 3. Sezon grzewczy 2012/2013 r. był zimniejszy od poprzedniego sezonu 2011/2012 r. W najzimniejszym mieście wojewódzkim Białymstoku średnia temperatura powietrza wynosiła 4,05oC w sezonie 2011/2012 r. i 3,54oC w sezonie 2012/2013 r. W Warszawie średnia temperatura powietrza wynosiła 5,52oC w sezonie 2011/2012 r. i 4,75oC w sezonie 2012/2013 r. W najcieplejszym mieście wojewódzkim Wrocławiu średnia temperatura powietrza wynosiła 7,44oC w sezonie 2011/2012 r. i 6,15oC w sezonie 2012/2013 r.



Na rys. 2 przedstawiono średnie temperatury powietrza jakie zanotowano w sezonach grzewczych od 2002/2003 r. do 2012/2013 r. w Malborku. Najcieplejszym sezonem grzewczym był sezon 2006/2007 r. o średniej temperaturze powietrza 7,81oC a najzimniejszym sezon 2002/2003 r. o średniej temperaturze powietrza 3,87oC. Sezon grzewczy 2012/2013 r. o średniej temperaturze 4,39oC był zbliżony do sezonu 2009/2010 r. (4,33oC) i zimniejszy niż poprzedzający sezon grzewczy 2011/2012 o średniej temperaturze powietrza 5,64oC. W innych miastach przebieg zmian średniej temperatury powietrza w sezonach grzewczych był podobny.



Liczba stopniodni grzania w sezonie grzewczym 2012/2013 r.


Od sezonu grzewczego 2006/2007 r. każdy następny jest chłodniejszy. To oziębienie klimatyczne trwające już sześć sezonów grzewczych powoduje, że rośnie liczba stopniodni grzania, od której liniowo jest zależne zużycie energii (paliw) na ogrzewanie budynków. Miesięczną liczbę stopniodni grzania Sd(15oC) obliczono z definicji (2) ze średnich dobowych temperatur powietrza tśr(i) (1):



Uśrednioną rzeczywistą temperaturę bazową tb dla obszaru dostaw gazu ziemnego można wyznaczyć z zależności między zużyciem gazu przez odbiorców komunalnych a temperaturą zewnętrzną powietrza. Dla obszaru obsługiwania Polskiego Górnictwa Naftowego i Gazownictwa S. A. (3) wynosiła ona 18,5oC w 1987 r. i 15,2oC w 1998 r. Duże osiedla domów wielopiętrowych ocieplonych styropianem o grubości 100 mm i ogrzewanych osiedlowymi ciepłowniami rozpoczynają ogrzewanie przy średniej temperaturze dobowej tb=15oC. Dalej założono temperaturę bazową 15oC, przy której rozpoczynano ogrzewanie mieszkań w Polsce.

Miesięczną liczbę stopniodni grzania Sd(15oC) obliczono z definicji ze średnich dobowych temperatur powietrza tśr(i) (1) dla temperatury bazowej tb=15oC (4-7) i podano w tabeli 1 i 4. Spośród analizowanych 33 miast najcieplejszymi o najmniejszej liczbie stopniodni grzania Sd(15oC) w sezonie grzewczym 2012/2013 r. miastami były (rys. 3): Wrocław (2507,7oCdni), Opole (2628,2oCdni), Tarnów (2628,8oCdni), Legnica (2678,2oCdni) i Bielsko-Biała (2685,1oCdni).

Najzimniejszymi miastami były: Suwałki (3343,3oCdni), Zakopane (3291,2oCdni), Białystok (3189,6oCdni), Olsztyn (3105,9oCdni) i Chojnice (3047,7oCdni). Dla 33 analizowanych miast średnia arytmetyczna liczba stopniodni grzania wynosiła 2855,5oCdni. Miastem o liczbie Sd(15oC) najbardziej zbliżonej do średniej była w sezonie grzewczym 2012/2013 r. Częstochowa (2827,8oCdni).



Liczby stopniodni grzania Sd(15oC) zanotowane w poprzednim sezonie grzewczym 2011/2012 r. podano w tabeli 5. Sezon grzewczy 2012/2013 r. był zimniejszy od poprzedniego sezonu 2011/201 i zużyto w nim więcej energii na ogrzewanie budynków.





Zużycie energii na ogrzewanie w sezonie grzewczym 2012/2013 r.


Zużycie energii w domach mieszkalnych i budynkach użyteczności publicznej można przedstawić w postaci modelu (2):

E = a + b·Sd(tb) + e (2)


gdzie:
E - zużycie energii,
a, b - współczynniki,
Sd(tb) - funkcja liczby stopniodni w zależności od tb,
tb - bazowa temperatura zewnętrzna, powyżej której praca systemu grzewczego nie jest wymagana,
e – błąd metody.

Przedstawiona zależność dotyczy wszystkich paliw stosowanych w domach mieszkalnych i budynkach użyteczności publicznej. Wielkość a określa stałe zużycie energii na grzanie wody, przygotowanie posiłków, suszenie odzieży i bielizny. Wielkość b·Sd(tb) jest zmiennym zużyciem energii na ogrzewanie budynków zależnym od przebiegu pogody.

Jeżeli w identycznym budynku we Wrocławiu o Sd(15oC)=2507,7oCdni zużyto na ogrzewanie 1 jednostkę energii, to w Suwałkach o Sd(15oC)=3343,3oCdni zużycie energii na ogrzewanie wyniesie 3343,3oCdni/2507,7oCdni=1,334 jednostki energii, to jest o 33,4% więcej.

Różnice w zużyciu energii na ogrzewanie tego same identycznego budynku dla analizowanych miast wynoszą od 33,3% dla Suwałk, 31,2% dla Zakopanego, 27,2% dla Białegostoku, 23,9% dla Olsztyna, 18,3% dla Malborka, 15,9% dla Łodzi, 15,2% dla Warszawy do 9,1% dla Gdańska, 8,5% dla Poznania, 6,8% dla Legnicy i 4,8% dla Tarnowa i Opola (rys. 4).

Podobnie można ocenić różnice w zużyciu energii na ogrzewanie tego samego budynku dla analizowanych miast, jeżeli jako bazę odniesienia przyjmie się wartość średnią arytmetyczną liczby stopniodni grzania Sd(15oC)=2855,5oCdni dla 33 miast (rys. 5). Różnice w zużyciu energii na ogrzewanie tego samego budynku dla analizowanych miast wynoszą od 17,1% dla Suwałk, 15,3% dla Zakopanego, 11,7% dla Białegostoku, 1,2% dla Warszawy do -1% dla Częstochowy, -7,9% dla Tarnowa, -8% dla Opola i -12,2% dla Wrocławia. Miastami o zużyciu energii na ogrzewanie budynków najbardziej zbliżonym do średniej arytmetycznej były w sezonie grzewczym 2012/2013 r. Częstochowa i Warszawa.





Na rys. 6 przedstawiono zmiany zużycia energii na ogrzewanie budynku w Malborku w jedenastu sezonach grzewczych od 2002/2003 r. do 2012/2013 r. w stosunku do najcieplejszego sezonu grzewczego 2006/2007 r. W najzimniejszym sezonie grzewczym 2002/2003 r. zużyto w Malborku o 52,2% więcej energii na ogrzewanie budynku niż w najcieplejszym sezonie 2006/2007 r. W zimnym sezonie grzewczym 2007/2008 r. zużyto o 16,7% więcej, a w analizowanym sezonie 2012/2013 r. o 45,2% więcej energii na ogrzewanie niż w najcieplejszym sezonie grzewczym 2006/2007 r. Można wyciągnąć wniosek, że w ostatnich jedenastu
sezonach grzewczych zużycie energii na ogrzewanie różniło się nawet o 52,2% od zużycia w najcieplejszym sezonie grzewczym.



Wnioski

W sezonie grzewczym 2012/2013 r. identyczny budynek zużył na ogrzewanie więcej energii (paliw) o: 33,3% w Suwałkach, 31,2% w Zakopanem, 27,2% w Białymstoku, 23,9% w Olsztynie, 21,5% w Chojnicach, 20% w Gdańsku-Rębiechowie, 18,3% w Malborku, 15,9% w Łodzi, 15,2% w Warszawie, 9,1 w Gdańsku, 8,5% w Poznaniu, 8,1% w Helu, 6,8% w Legnicy i 4,8% w Tarnowie i Opolu niż ten sam budynek w najcieplejszym mieście we Wrocławiu.

Nawet w tak małym terytorialnie województwie pomorskim różnice w zużyciu energii na ogrzewanie budynków w sezonie grzewczym 2012/2013 r. wynosiły; od -5,1% w Helu, -5% w Ustce, -4,2% w Gdańsku, -2,3% w Lęborku i -2,2% w Łebie do 3,9% w Malborku, 5,4% w Gdańsku-Rębiechowie i 6,7% w Chojnicach w stosunku do średniego zużycia w analizowanych 33 miastach Polski. W najzimniejszych Chojnicach zużyto o 12,4% więcej energii na ogrzewanie niż w najcieplejszym Helu. Podobnie w Malborku zużyto o 9,5% więcej energii na ogrzewanie niż w Helu.

Od sezonu grzewczego 2006/2007 r. każdy następny jest chłodniejszy. To oziębienie klimatyczne powoduje, że zużywa się coraz więcej energii (paliw) na ogrzewanie budynków oraz wzrasta emisja dwutlenku węgla. Częste reklamacje odbiorców gazu ziemnego na wzrost wysokości rachunków są spowodowane zmianami klimatycznymi. W wieloleciu 1989-2012 były jeszcze zimniejsze lata (rys. 7), (9, 10). Należy się liczyć z dalszym wzrostem zużycia paliw na ogrzewanie budynków w przypadku wystąpienia zimniejszych sezonów grzewczych i mieć naukowe narzędzia do przewidywania wzrostu tego zużycia energii na ogrzewanie budynków.



Literatura

(1) Ogimet. WWW.ogimet.com
(2) Degree-days: theory and application TM41:2006. The Chartered Institution of Building Services Engineers 222 Balham High Road, London SW129BS.
(3) M. Błaziak, M. Reszczyńska. Magazyn Polski Gaz i Nafta PGNiG S. A. 1998.
(4) Dopke J.: Obliczanie miesięcznej liczby stopniodni grzania. WWW.cire.pl 24.03.2009 r.,
WWW.ogrzewnictwo.pl 26.03.2009 r.
(5) Dopke J.: Zależność między liczbami stopniodni grzania na przykładzie Częstochowy.
WWW.cire.pl 06.12.2011 r., WWW.info-ogrzewanie.pl 06.12.2011 r.,
WWW.ogrzewnictwo.pl 07.12.2011 r.
(6) Dopke J.: Różnice w zużyciu energii na ogrzewanie budynków dwudziestu polskich miast w sezonie grzewczym 2010/2011 r. WWW.cire.pl 13.07.2011 r., WWW.imp.gda.pl 20.07.2011 r., WWW.info-ogrzewanie.pl 20.07.2011 r.
(7) Dopke J.: Ile paliw na ogrzewanie budynków zużyto w minionym sezonie grzewczym.
WWW.ogrzewnictwo.pl 18.06.2010 r.
(8) Dopke J.: Zużycie energii na ogrzewanie budynków w wybranych polskich miastach w
sezonie grzewczym 2011/2012 r. WWW.cire.pl . 06.09.2012 r.
(9) Dopke J.: Wpływ ocieplenia klimatu na zużycie paliw na ogrzewanie w Warszawie.
WWW.cire.pl 06.01.2010 r.
(10) Pogoda w Polsce. Białystok – Średnia miesięczna temperatura powietrza w latach 1951-2006. pogol-chilan.com/Z-12295-T-SR.htm

Józef Dopke
jozefdopke@wp.pl
All rights reserved. This work may not be translated or copied in whole or in part without the written permission of the publisher (Józef Dopke, jozefdopke@wp.pl), except for brief excerpts in connection with reviews or scholary analysis. Use in connection with any form of information storage and retrieval, electronic adaptation, computer software, or by similar or dissimilar methodology now known or hereafter developed is forbidden.