Kalkulator zużycia ciepła i chłodu w budynku
HeatMaster jest aplikacją internetową pozwalającą obliczyć zużycie energii na ogrzewanie i chłodzenie budynku, ich koszt oraz pokazuje możliwości ich optymalizacji.
Polacy używają 1/3 energii do ogrzewania domów, co jest naszym istotnym wydatki w budżecie domowym. Niewłaściwe sposoby używania energii do ogrzewania są rezultatem wysokich rachunków i zanieczyszczenia powietrza. Współcześnie jednak dalej świadomość wykorzystania energii i możliwości optymalizacji wydatków zarówno w okresie krótkoterminowym i długoterminowym nie jest zadowalająca. Powodem tego jest trudność w określeniu ile tak naprawdę nasze domy tej energii zużywają - potrzebna jest do tego specjalistyczna wiedza, a korzyści ciężko precyzyjnie określić.
Problemy te były bodźcem do powstania łatwego w obsłudze kalkulatora pozwalającego bardzo dokładnie określić:
- ile energii zużywa budynek,
- jakie są koszty tego zużycia,
- jakie są możliwości optymalizacji zużycia,
- po jakim czasie zwróci się inwestycja z wykorzystania instalacji energooszczędnych.
Kalkulator HeatMaster przedstawia za pomocą interaktywnej wizualizacji obieg ciepła w budynku i umożliwia zmiany elementów konstrukcji. Obliczenia zaczyna się od wyboru rodzaju budynku, jego lokalizacji, ilości pięter oraz metrażu. Następnie możesz dostosować szereg bardziej szcegółowych informacji m.in. modyfikować izolację, sposób wentylacji i ogrzewania, zmieniać typ okien, drzwi, szczelność domu i inne parametry. Aplikacja w czasie rzeczywisty pokaże, jak te zmiany przekładają się na zużycie energii oraz jakie działania należy podjąć, aby jej wykorzystanie zoptymalizować.
Fundamentem działania kalkulatora są algorytmy norm budowlanych i cenników, przedstawione w atrakcyjnym wizualnie i intuicyjnym w obsłudze interfejs.
Producenci chwalą się, że - "Na świecie nie ma żadnej aplikacji komputerowej, która choćby zbliżała się do funkcjonalności i wygody obsługi HeatMastera".
Kalkulator HeatMaster wizualizuje ucieczkę ciepła przez dom i umożliwia interaktywne zmiany jego konstrukcji. Definiując rodzaj domu, modyfikując izolację, sposób wentylacji i ogrzewania, zmieniając typ okien, drzwi, szczelność domu i inne parametry można sprawdzić, jak każdy z tych elementów wpływa na zużycie energii na ogrzewanie, oraz co można zrobić, żeby zminimalizować jej zużycie.
Kalkulator jest jednocześnie zaawansowany obliczeniowo i prosty w obsłudze. Jest stworzony jako wizualizacja budynku, do której wpisując odpowiednie dane otrzymujemy wynik świadczący o zużyciu energii. Na ekranie pokazany jest dom oraz strzałki pokazujący ucieczkę ciepła z budynku. Im większy przepływ energii, tym grubsza strzałka. Zmieniając parametry domu, zmieniasz ilość strat (lub zysków) energii.
Dla przykładu, zwiększając grubość izolacji dachu, zmniejsza się ucieczka ciepła przez nie i od razu wyświetla się to na ekranie. Pokazane jest to na strzałach, które prezentują procentową wartość utraty, bądź zysku ciepła oraz wartość liczbową widoczną w kółku. U góry ustawia się co kalkulator ma liczyć - m.in. zużycie energii czy emisje CO2.
Przykładowo, zwiększając grubość izolacji ścian, zmniejszasz ucieczkę ciepła przez nie, co od razu jest pokazywane na ekranie. Wartości procentowe wypisane na strzałkach pomagają zorientować się, jaka część ciepła ucieka daną drogą.
Opis projektu
W ramach projektu przepisaliśmy dawną aplikację HeatMaster na technologię HTML5, dostosowaliśmy ją do urządzeń mobilnych oraz wzbogaciliśmy o szereg nowych funkcjonalności.
Przepisanie starej wersji aplikacji HeatMaster z technologii JAVA do języka HTML5 oraz responsywność
Nowe funkcjonalności wymagały na tyle dużych zmian, że konieczne było przepisanie aplikacji w nowej architekturze, opartej o technologię HTML5. Wcześniejsza wersja aplikacji została wykonana w technologii Flash, która obecnie jest przestarzała i przestaje być obsługiwana przez przeglądarki. Nowy język programu umożliwia dostosowanie aplikacji do pracy na każdym urządzeniu, a także w każdej rozdzielczości oraz obsługi w trybie bez dostępu do Internetu. Nowy silnik HeatMastera automatycznie zapisuje naniesione dane w kalkulatorze. Dzięki czemu nie tracimy postępu naszych prac, po awarii połączenia internetowego, a także do obliczeń w aplikacji możemy wrócić kilka dni później.
Nowe funkcjonalności aplikacji HeatMaster
Wybór pomiędzy nowym a istniejącym budynkiem
Podczas startu aplikacji użytkownik wybiera, czy chce obliczyć zużycie energii w nowym planowanym budynku, czy w budynku już istniejącym. W przypadku wybrania nowego budynku aplikacja żąda, aby spełnione były aktualne wymagania techniczne (są one punktem odniesienia). Natomiast dla istniejącego budynku punktem odniesienia dla rozważanych zmian będzie istniejąca konfiguracja.
Obliczenia dodatkowych kosztów budowy nowego budynku o standardzie energetycznym wyższym od wymaganego prawem
Dla nowego budynku punktem odniesienia są obowiązujące normy budowlane – nie można zgodnie z prawem zaprojektować i wybudować budynku o gorszych parametrach energochłonności. Zmianom konfiguracji budynku prowadzącym do sytuacji braku spełnienia norm towarzyszy stosowny komunikat informacyjny.
Obliczenie stopy zwrotu z inwestycji budując dom energooszczędny
Budowa budynku o wyższym od wymaganego standardzie energetycznym wiąże się z reguły z dodatkowymi nakładami inwestycyjnymi (np. lepsza izolacja ścian, stropów, lepsze okna okna, zastosowanie wentylacji z odzyskiem ciepła, zapewnienie wyższej szczelności, budowa bez mostków termicznych itp.), ale też oszczędnościami (na przykład brak konieczności budowy komina przy wentylacji mechanicznej i ogrzewaniu pompą ciepła).
HeatMaster zaprezentuje rozrachunek finansowy budynku standardowego (zgodnego z normami) i zwizualizowanego w lepszym standardzie energooszczędnym. Wyliczy również stopę zwrotu z inwestycji uwzględniając koszty kapitału i przewidywanej zmiany cen energii. Kalkulator działa na obecnie obowiązujących normach i cenach (materiały budowlane wraz z ceną za robociznę) dla Polski.
Obliczenia kosztów termomodernizacji istniejącego budynku
Kalkulator sprawdza jakie nakłady pieniężne będę potrzebne, aby podnieść standard energetyczny obecnego budynku.
Oblicza wydatki poniesione dla zaplanowanych termomodernizacji (np. docieplenie ścian, wymiana okien, uszczelnienie budynku, zmiana źródła ciepła na wybrane itp.). Aplikacja wskazuje również działania, które powinny być realizowane łącznie (na przykład nie ma sensu instalowanie wentylacji mechanicznej bez uprzedniego zapewnienia szczelności budynku).
Koszty porównywane są z oszczędnościami płynącymi z mniejszego zużycia energii. Umożliwia to określenie czy dane inwestycje będą opłacalne. Kalkulator uwzdlędnia, także średnioroczne wahania cen energii.
Optymalizator zużycia energii
Optymalizator zużycia energii jest narzędziem, które doradza modyfikacje w energooszczędności budynku i systemach grzewczych przy wpisanej stopie zwrotu. Aplikacja wyświetla listę możliwych działań wraz ze stopą zwrotu. Oznaczone są zależności pomiędzy działaniami (np. nie opłaca się instalowanie wentylacji z odzyskiem ciepła bez uszczelnienia budynku). Możliwe jest zestawienie ze sobą różnych zmian (np. instalacji ogrzewania gazowego i pompy ciepła, albo różnych grubości izolacji).
Raporty zestawień kosztów inwestycyjnych z oszczędnościami
Aplikacja generuje raporty w których:
- dostępne są zestawienia dodatkowych miesięcznych kosztów inwestycyjnych z oszczędnościami;
- zestawia całkowite koszty inwestycyjne z oszczędnościami w określonym okresie czasowym 10-50 lat;
- propozycje działań sortuje wg stopy zwrotu.
Zestawienia przygotować można przy wybranym koszcie kapitału i prognozowanych zmianach cen energii.
Grafika skalująca się w rozdzielczościach od 1024x768 do 1920x1080
Kalkulator jest używany na różnych urządzeniach, od smartfonów po komputery stacjonarne z dużymi monitorami. W każdym przypadku grafika skaluje się tak, że jest optymalnie wyświetlana na ekranie.
Wyzwaniem było takie ułożenie dużej liczby elementów projektu, żeby interfejs był maksymalnie czytelny na mniejszych ekranach.
Wizualizacja systemów grzewczych
Wyborowi określonego systemu grzewczego towarzyszy jego wizualizacja (np. piec węglowy, piec gazowy, pompa ciepła).
Podsumowanie
Aplikacja HeatMaster jest wyjątkowa. Pozwala w łatwy sposób sprawdzić zużycie energii w budynku, którego własnoręczne obliczenie zajęłoby kilkaset kartek A4 (zakładając, że mielibyśmy potrzebną wiedzę). Dodatkowo jest przydatne i przeznaczone dla każdego - pomoże i Kowalskiego i ludziom specjalizującym się w branży energetycznej.
Biorąc pod uwagę jedno z najpoważniejszych zagrożeń cywilizacyjnych, jakim jest zagrożenie klimatyczne. Kalkulator może realnie przyczynić się do ochrony środowiska uświadamiając ludziom, że optymalne wykorzystanie energii się opłaca. Ta ekonomiczna stymulacja powinna przełożyć się na więcej domów dbających o energię i zużywających ją ekologicznie. A to za pomocą precyzyjnego wyeksponowania jak zainwestowane pieniądze przełożą się na oszczędności w przyszłości.3
Autorzy
Twórcą aplikacji jest Michał Popkiewicz, który jest analitykiem megatrendów, ekspert i dziennikarz zajmujący się powiązaniami w obszarach gospodarka-energia-zasoby-środowisko. Autor bestsellerów „Świat na rozdrożu” i „Rewolucja energetyczna. Ale po co?." Redaktor portali ziemianarozdrozu.pl i naukaoklimacie.pl. Przewodniczący polskiego oddziału ASPO (Association for the Study of Peak Oil) i członek rady programowej INSPRO. Laureat "Dobromira Roku 2013", głównej nagrody "Dziennikarze dla klimatu" 2015 oraz "Economicus 2016" za najlepszą książkę szerzącą wiedzę ekonomiczną.
Zobacz serwis: www.ekodom.edu.pl
