Wpływ prognozowanych zmian klimatu na zapotrzebowanie na energię do uzdatniania powietrza wentylacyjnego dla Wrocławia

W artykule zaprezentowano wpływ prognozowanych zmian klimatu na zapotrzebowanie energii do uzdatniania powietrza na przykładzie systemu wentylacyjnego, którego zadaniem jest utrzymanie założonej temperatury oraz minimalnej wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu. Obliczono zmiany w całorocznym zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania, nawilżania oraz ochładzania i osuszania powietrza. Analizy oparto na opisujących przyszłe zmiany klimatu scenariuszach RCP2.6, RCP4.5 i RCP8.5, opracowanych dla Wrocławia na okres dwóch pokoleń - do 2080 r. Z uwagi na niskie prawdopodobieństwo spełnienia się prognozy RCP2.6 uznano ją za bazową, natomiast prognozy RCP4.5 oraz RCP8.5, z uwagi na przewidywane zmiany klimatu, przyjęto odpowiednio jako względnie optymistyczną i pesymistyczną. Prognozowane zmiany klimatu determinują w najbliższych dziesięcioleciach spadek zapotrzebowania na energię do ogrzewania i nawilżania powietrza oraz wzrost zapotrzebowania na energię do chłodzenia i osuszania, a także przewiduje się większe ryzyko niedotrzymania w pomieszczeniu założonych warunków wilgotnościowych. Wzrost zapotrzebowania na energię do chłodzenia powietrza wykazuje tendencję większą niż sam trend zmian temperatury powietrza zewnętrznego. Dla dodatnich zysków ciepła w pomieszczeniu (∆t = 3 K, ∆t = 6 K) można się w 2080 r. spodziewać wzrostu zapotrzebowania na energię do chłodzenia i osuszania powietrza w zakresie od 35% (dla RCP4.5) do nawet 100% (dla RCP8.5) w stosunku do zapotrzebowania w 2020 r., przy jednocześnie widocznym ograniczeniu czasu zapewnienia wewnętrznych warunków wilgotnościowych na zadanym poziomie.

---

The article presents the influence of forecasted climate changes on the energy demand for air treatment, based on the example of a ventilation system designed to maintain the assumed temperature and minimum relative humidity in a room. Changes in the year-round energy demand for heating, humidification, cooling and dehumidification of air were calculated. The analyzes were based on RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 scenarios describing future climate changes, developed for Wroclaw for a period of two generations - until 2080. Due to the low probability of fulfilling the RCP2.6 forecast, it was considered a baseline, while the RCP4.5 and RCP8.5 forecasts, due to expected climate changes, were adopted as relatively optimistic and pessimistic, respectively. The forecast climate change determines in the coming decades a decrease in the energy demand for heating and humidification and an increase in the energy demand for cooling and dehumidification. It is also predicted that there will be a greater risk of not meeting the assumed humidity conditions in the room. The increase in the energy demand for air cooling shows a greater increase than the change in outdoor air temperature alone. For positive heat gains in the room (∆t = 3 K, ∆t = 6 K), an increase in energy demand for cooling and dehumidification in the range of 35% (for RCP4.5) to as much as 100% (for RCP8.5) can be expected in 2080 compared to the demand in 2020, with a simultaneous reduction in the time it takes to ensure indoor humidity conditions at the required level.