W artykule omówiono średnie miesięczne i roczne temperatury powietrza w 2012 r. dla 34 miast Polski. Podano miesięczną liczbę stopniodni grzania dla temperatury bazowej 15oC dla tych miast w 2012 r. Dokonano analizy różnicy w zużyciu energii na ogrzewanie budynków w 2012 r. dla 34 miast Polski względem zużycia energii w najcieplejszym mieście Wrocławiu.

Podano roczną liczbę stopniodni grzania dla temperatury bazowej 15oC bez miesięcy letnich dla wybranych miast w 2010 r., 2011 r. i 2012 r. Obliczono miesięczną i roczną liczbę stopniodni grzania Sd(tb) z definicji oraz z wzoru Hitchin’a dla temperatury bazowej 12oC, 13oC, 14oC, 15oC, 16oC. 17oC, 18oC, 18,3oC, 19oC, 20oC oraz Sd(18oC; 15oC) wg metody Eurostat-u dla temperatury bazowej tb=18oC i temperatury granicznej tgr=15oC dla Krakowa w 2012 r. Porównano warunki klimatyczne w 2012 r. z tymi w 2011 r. i podano wynikające z nich różnice w zużyciu energii (paliw) na ogrzewanie budynków. Dokonano analizy zmian zużycia energii na ogrzewanie budynków w wieloleciu 1987-2012 dla Gdańska Rębiechowa oraz w wieloleciu 1999-2012 dla Warszawy Okęcia, Łodzi, Krakowa i Helu.


Średnie miesięczne temperatury powietrza w 2012 r.

Ze średnich dziennych temperatur powietrza [1] obliczono średnią miesięczną temperaturę powietrza dla trzydziestu czterech polskich miast. Lokalizacja geograficzna miejsca pomiarów meteorologicznych została określona poprzez podanie szerokości i długości geograficznej oraz wysokości położenia stacji meteorologicznej nad poziomem morza (tabela 1).

Z pośród 34 analizowanych miast Polski najniższa średnia miesięczna temperatura powietrza najczęściej występowała w Zakopanem (styczeń, marzec, maj, lipiec, sierpień, wrzesień i listopad), Suwałkach (luty), Helu (kwiecień), Łebie (czerwiec), Białymstoku (październik) i Suwałkach (grudzień) (tabela 2, rys. 1).
Najwyższa średnia miesięczna temperatura powietrza najczęściej występowała we Wrocławiu (styczeń, marzec, maj, sierpień i wrzesień), Ustce (luty), Tarnowie (kwiecień, czerwiec), Rzeszowie Jasionce (lipiec), Bielsku-Białej (listopad) i Helu (październik, grudzień).



Najniższe średnie roczne temperatury powietrza w 2012 r. (tabela 3) wystąpiły w Zakopanem (6,15oC) ), Suwałkach (6,58oC), Białymstoku (7,01oC), Olsztynie (7,52oC). Najwyższe średnie roczne temperatury powietrza w 2012 r. wystąpiły we Wrocławiu (10,15oC) (rys. 1), Zielonej Górze (9,48oC), Opolu (9,45oC), Poznaniu (9,35oC) i Legnicy (9,34oC).
W tabeli 3 podano również średnią temperaturą powietrza w dziewięciu miesiącach roku, w których ogrzewa się budynki (bez czerwca, lipca sierpnia). Najniższe średnie temperatury powietrza w dziewięciu miesiącach grzewczych 2012 r. (tabela 3) wystąpiły w Zakopanem (1,16oC) ), Suwałkach (1,39oC), Białymstoku (1,82oC), Olsztynie (2,63oC). Najwyższe średnie temperatury wystąpiły we Wrocławiu (5,45oC) (rys. 2), Zielonej Górze (4,98oC), Legnicy (4,86oC), Poznaniu (4,77oC) i Szczecinie (4,63oC).







Średnie temperatury powietrza w wybranych miastach Polski w 2010 r. podano w [2] a w 2011 r. - w [3].

Liczba stopniodni grzania w 2012 r.

Miesięczną liczbę stopniodni grzania Sd(15oC) obliczono z definicji [4] ze średnich dziennych temperatur powietrza tśr(i) [1]:



Najwyższe miesięczne liczby stopniodni grzania w 2012 r. wystąpiły w Zakopanem (styczeń – 575,9oCdni, marzec – 423,4oCdni, maj – 120,9oCdni, lipiec – 25,6oCdni, sierpień – 37,3oCdni, wrzesień – 92,9oCdni i listopad – 320,2oCdni), Suwałkach (luty – 700,7oCdni, grudzień - 626,2oCdni), Helu (kwiecień – 262,3oCdni), Gdańsku Rębiechowie (czerwiec – 47,3 oCdni) i Białymstoku (wrzesień – 69,2oCdni, październiku – 261,8oCdni). Najniższe miesięczne liczby stopniodni grzania w 2012 r. wystąpiły we Wrocławiu (styczeń – 416,9oCdni, marzec – 246,5oCdni, maj – 40,8oCdni i lipiec – 0oCdni), Zielonej Górze (lipiec – 0oCdni, sierpień – 0oCdni), Ustce (luty – 511,3oCdni), Tarnowie ( kwiecień – 152,7oCdni, czerwiec – 6,8oCdni), Bielsku Białej (listopad – 238,3oCdni) i Helu (wrzesień – 26,3oCdni, październik – 169,2oCdni, grudzień – 472,8oCdni ).
Roczna liczba stopniodni grzania Sd(15oC) w 2012 r. obliczona z definicji wynosiła od 2355,8 oCdni we Wrocławiu, 2502,8oCdni w Zielonej Górze, 2507,4oCdni w Legnicy, 2536,1oCdni w Poznaniu, 2600,2oCdni w Gdańsku, 2593,1oCdni w Szczecinie, 2614,3oCdni w Gdańsku Rębiechowie, 2638,3oCdni w Helu do 2809,1oCdni w Krakowie, 3042,1oCdni w Olsztynie, 2839,2oCdni w Krośnie, 2969,6oCdni w Kielcach, 2968oCdni w Lublinie Radawcu, 3219,6 oCdni w Białymstoku, 3333,8oCdni w Suwałkach i 3441,5oCdni w Zakopanem.
Roczną liczbę stopniodni grzania Sd(15oC) w 2012 r. obliczoną z definicji (1) dla 34 miast Polski podano na rys. 3.



Roczne liczby stopniodni grzania Sd(15oC) w 2010 r., 2011 r. i 2012 r. (rys. 4) pomniejszone o miesięczną liczb stopniodni grzania dla czerwca, lipca i sierpnia, w których nie ogrzewa się budynków podano w tabeli 4.





Dla każdego miesiąca 2012 r. dla 34 miast Polski obliczono stałą k we wzorze Hitchin’a [4], [6] a następnie obliczoną wartość średnią stałej k dla 12 miesięcy 2012 r. i dla 9 miesięcy 2012 r., w których ogrzewa się budynki (rys. 5). Ze wzoru Hitchin’a można obliczyć liczbę stopniodni grzania Sd(tb) dla najczęściej stosowanych wartości temperatury bazowej od 12oC do 20oC [4], [6]:



Miesięczną liczbę stopniodni grzania Sd(tb) dla temperatury bazowej od 12oC do 20oC obliczoną z wzoru Hitchin’a dla rzeczywistych miesięcznych wartości stałej k w analizowanym miesiącu oraz obliczoną z definicji dla Krakowa w 2012 r. podano w tabelach 5 i 6.



Błąd względny procentowy wyznaczenia rocznej liczby stopniodni grzania Sd(15o) z wzoru Hitchin’a dla wartości średniej stałej k=0,688556 obliczonej dla 34 miast Polski dla 2012 r. podano na rys. 6. Miasta leżące nad Bałtykiem charakteryzują się większą wartością stałej k, co wynika z mniejszej zmienności temperatury powietrza. Dlatego przyjęcie średnie wartości stałej k dla całej Polski powoduje duży dodatni błąd względny procentowy wyznaczenia liczby stopniodni grzania. Dla tych miast należy przyjmować większe wartości stałej k przy obliczaniu Sd(tb) z wzoru Hitchin’a.
Miasta o dużej zmienności temperatury powietrza mają mniejszą wartość stałej k niż założona średnia dla całej Polski i przy wyznaczaniu Sd(tb) z wzoru Hitchin’a dla tych miast błąd względny procentowy jest ujemny.



Jeżeli znane są miesięczne liczby stopniodni grzania, to z rocznej liczby stopniodni grzania usuwa się miesięczne liczby stopniodni grzania dla czerwca, lipca i sierpnia, w których w klimacie Polski nie ogrzewa się mieszkań (tabela 3). W tym przypadku dla Wrocławia mamy Sd(15oC)=2355,8-12,4-0-0,4=2343oCdni w 2011 r. a dla Zakopanego Sd(15oC)=3441,5-42,5-25,6-37,3=3336,1oCdni. Zużycie energii na ogrzewanie identycznego budynku w 2012 r. w Zakopanem było większe o (3336,1oCni/2343oCdni-1)100% =42,38% niż we Wrocławiu (rys. 7).

Zużycie energii na ogrzewanie w 2012 r. tego samego budynku było większe o: 42,38% w Zakopanem, 39,61% w Suwałkach, 35,04% w Białymstoku, 27,76% w Olsztynie, 25,45% w Kielcach, …, 8,62% w Opolu, 7,21% w Poznaniu, 5,84% w Legnicy i 5,83% w Zielonej Górze niż we Wrocławiu.



Dla porównania zużycie energii na ogrzewanie w 2011 r. (rys. 8) tego samego budynku było większe o: 48,5% w Zakopanem, 37,5% w Białymstoku, 28,4% w Lublinie Radawcu, 27,5% w Olsztynie, 27% w Kielcach, 25% w Krośnie, 24,4% w Chojnicach, 23,9% w Gdańsku Rębiechowie, 21,7% w Katowicach, 20,5% w Krakowie, 20,3% w Malborku, 19,8% w Elblągu, 19,4% w Rzeszowie Jasionce, 19,2% w Łebie, 19% w Warszawie, 18,8% w Toruniu, 18,6% w Łodzi, 17,1% w Częstochowie, 16% w Lęborku, 16% w Helu, 15,7% w Gdyni Oksywiu, 12,7% w Gdańsku Porcie Północnym, 12,2% w Koszalinie, 12,1 w Tarnowie, 10,5% w Gdańsku, 10,3% w Opolu, 9,1% w Szczecinie, 8% w Poznaniu, 6% w Legnicy i 4,1% w Zielonej Górze niż we Wrocławiu.
Zużycie energii na ogrzewanie w 2010 r. tego samego budynku było większe o: 26,8% w Zakopanem, 21,7% w Białymstoku, 20,6% w Olsztynie, 14,9% w Elblągu, 14,9% w Łebie, 14,7% w Malborku, 14,2% w Toruniu, 13,4% w Lęborku, 12,3% w Kielcach, 11,9% w Koszalinie, 11,9% w Lublinie Radawcu, 11,8% w Gdyni Oksywiu, 11,7% w Szczecinie, 11,5% w Gdańsku, 11,4% w Łodzi, 10,4% w Helu, 9,9% w Katowicach, 8,1% w Warszawie, 7,2% w Krakowie, 7,4% w Poznaniu, 4,9% w Krośnie, 4,2% w Rzeszowie Jasionce, 3,6% w Legnicy, 3% w Opolu, i 2,1% w Zielonej Górze niż we Wrocławiu.



Wnioski

Miniony kalendarzowy rok 2012 był chłodniejszy niż 2011 r. Zużycie paliw na ogrzewanie budynków w 2012 r. było wyższe o 10,6% w Zielonej Górze, 9,2% w Warszawie Okęciu, 8,8% we Wrocławiu, 8% w Poznaniu, 7,6% w Łodzi, 7,5% w Krakowie, 7,1% w Opolu, 6,8% w Białymstoku, 6,1% w Lublinie Radawcu, 6% w Katowicach i 4,2% w Helu niż w 2011 r. (tabela 3).
W wieloleciu 1987-2012 w Gdańsku Rębiechowie (rys. 9) najcieplejsze lata wystąpiły w 1990 r. Sd(15oC)=2471,5oCdni, 2000 r. 2496,7oCdni, 1989 r. 2501,5oCdni, 2007 r. 2575,4oCdni a najzimniejsze wystąpiły w 1987 r. 3597,2oCdni, 1996 r. 3505,8oCdni, 2010 r. 3372,4oCdni, 1993 r. 3032,7oCdni. Zużycie energii na ogrzewanie budynków w najzimniejszym 1987 r. było wyższe o 45,55% niż w najcieplejszym 1990 r. Średnia liczba stopniodni grzania w wieloleciu 1987-2012 wynosiła Sd(15oC)=2854,25oCdni. Miniony rok 2012 charakteryzował się liczbą stopniodni grzania o Sd(15oC)=2900,2oCdni nieco wyższą od średniej wieloletniej 1987-2012.
Przebieg zmian liczby stopniodni grzania w wieloleciu 1999-2012 w innych miastach Polski był podobny do zmian Sd(15oC) w Gdańsku Rębiechowie (rys. 10).



Literatura

[1] Ogimet. WWW.ogimet.com
[2] Dopke J.: Liczba stopniodni grzania dla dwudziestu sześciu miast Polski w 2010 r. WWW.cire.pl 07.11.2011 r., WWW.info-ogrzewanie.pl 07.11.2011 r, WWW.ogrzewnictwo.pl 08.11.2011 r., WWW.imp.gda.pl 22.11.2011 r.
[3] Dopke J.: Różnice z zużyciu paliw na ogrzewanie budynków w trzydziestu jeden miastach Polski w 2011 r. WWW.info-ogrzewanie.pl 31.01.2012 r., WWW.ogrzewnictwo.pl 31.01.2012 r., WWW.cire.pl 02.02.2012 r., WWW.imp.gda.pl/pea/artykuly.htm 10.02.2012 r.
[4] Degree-days: theory and application TM41:2006. The Chartered Institution of Building Services Engineers 222 Balham High Road, London SW129BS.
[5] Dopke J.: Obliczanie liczby stopniodni grzania według metody Eurostat. WWW.cire.pl 22.01.2010 r., WWW.systemyogrzewania.pl 22.01.2010 r., WWW.ogrzewnictwo.pl 27.01.2010 r.
[6] Dopke J: Dobór stałej we wzorze Hitchin’a przy obliczaniu liczby stopniodni grzania dla Łodzi. WWW.cire.pl 07.04.2011 r., WWW.systemyogrzewania.pl 06.04.2011 r.

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.




Autor: Józef Dopke

Źródło: ''