1. Analiza długookresowego działania układu grzewczego z gruntową pompą ciepła zasilanego panelami fotowoltaicznymi
Analysis of long-term operation of heating system with ground-source heat pump powered by photovoltaic panels
Małgorzata Hanuszkiewicz-Drapała
pompa ciepła, gruntowy pionowy wymiennik ciepła, układ fotowoltaiczny, emisja substancji szkodliwych
Streszczenie
W pracy przedstawiono rezultaty symulacji numerycznych dwuletniego działania układu grzewczego budynku
jednorodzinnego z pompą ciepła i gruntowym pionowym wymiennikiem ciepła, zasilanego energią elektryczną wytworzoną
w układzie fotowoltaicznych paneli monokrystalicznych. Zbadano możliwości wykorzystania paneli jako lokalnego źródła
energii elektrycznej dla układu grzewczego. Uwzględniono straty energii elektrycznej w układzie fotowoltaicznym. Obliczenia
przeprowadzono dla założonej konfiguracji rur gruntowego pionowego wymiennika ciepła. Wykazały one, że średni
sezonowy współczynnik efektywności całego układu grzewczego wynosi 2,88 w pierwszym sezonie grzewczym i 2,82
w sezonie drugim. Przy założeniu możliwości rocznego bilansowania energii elektrycznej z systemem elektroenergetycznym
i możliwości wykorzystania 80% energii oddanej do systemu, układ fotowoltaiczny o mocy nominalnej 12,505 kW dostarcza
rocznie ok. 99,1% energii elektrycznej potrzebnej w układzie grzewczym w pierwszym sezonie grzewczym i ok. 96,2%
w sezonie drugim. Poziom bezpośredniego wykorzystania energii elektrycznej jest relatywnie niski i stanowi 18,5% i 15,3%
zapotrzebowania na energię odpowiednio w sezonie pierwszym i drugim. Obliczenia wykazały, że zastosowanie paneli monokrystalicznych
do zasilania układu grzewczego umożliwia ograniczenie w warunkach polskich emisji substancji szkodliwych
do otoczenia, w tym obniżenie emisji dwutlenku węgla – w analizowanym okresie dwuletnim średnio o ok.7 ton/rok.
Pełna wersja
Analiza długookresowego działania układu grzewczego z gruntową pompą ciepła zasilanego panelami fotowoltaicznymi
Cena:6.00PLN
2. Analiza pracy farmy wiatrowej i farmy fotowoltaicznej dla generacji wodoru
Analysis of combined wind farm and photovoltaic farm for hydrogen generation
Janusz Kotowicz, Kamila Szykowska
odnawialne źródła energii, farmy fotowoltaiczne, farmy wiatrowe, generator wodoru
Streszczenie
W artykule przedstawiono ocenę potencjału wytwórczego farm wiatrowych oraz fotowoltaicznych. Analiza
rocznego cyklu pracy farm obejmuje określenie rocznej produkcji energii oraz ilości energii, która zostanie przekazana do
instalacji produkcji wodoru. Skupiono się na okresach mniejszego zapotrzebowania na energię elektryczną w systemie elektroenergetycznym,
w których występuje nadprodukcja energii z OZE. W przypadku farmy wiatrowej w ciągu doby występuję
dolina dzienna zapotrzebowania na energię elektryczną w godzinach od 10:00-14:00 oraz dolina nocna od 22:00-6:00, w przypadku
farmy fotowoltaicznej tylko dolina dzienna od 10:00-14:00. W artykule skupiono się na analizie dolin dziennych obu
farm. Nadprodukcja energii w tych okresach będzie wykorzystana do produkcji wodoru w generatorze.
Pełna wersja
Analiza pracy farmy wiatrowej i farmy fotowoltaicznej dla generacji wodoru
Cena:6.00PLN
3. Mikrosieci a otoczenie formalno-prawne w Polsce
Microgrids and the formal and legal environment in Poland
Adam Adamek
mikrosieć, odnawialne źródła energii, prawo, regulacje, dokumenty strategiczne
Streszczenie
Celem opracowania jest omówienie otoczenia formalno-prawnego mikrosieci w Polsce poprzez analizę wybranych
dokumentów strategicznych, aktów prawnych oraz instrukcji ruchu i eksploatacji sieci dystrybucyjnej. Mikrosieci nie są
wspominane w żadnym z przeanalizowanych materiałów. Niektóre dokumenty strategiczne wspominają o klastrach, spółdzielniach
energetycznych oraz zrównoważonych energetycznie obszarach. Unijna dyrektywa REDII wprowadza mechanizmy,
które stanowią zachętę do realizacji mikrosieci. Obowiązujące prawo energetyczne oraz ustawa o odnawialnych źródłach
energii nie odnoszą się do mikrosieci, a jedynie jej wybranych elementów. Projekt ustawy o zmianie ustawy prawo energetyczne
oraz ustawy o odnawialnych źródłach energii proponuje rozwiązania mogące wspierajać rozwój mikrosieci. Aktualnie
IRiESD wiodących w kraju OSD zabraniają pracy wyspowej z udziałem sieci dystrybucyjnej. W celu rozwoju rynku mikrosieci
energetycznych w Polsce konieczne są stosowne zmiany w regulacjach i przepisach.
Pełna wersja
Mikrosieci a otoczenie formalno-prawne w Polsce
Cena:6.00PLN
4. Zwiększenie sprawności instalacji produkujących metanol i amoniak przy zastosowaniu modułów ORC
Increasing the efficiency of installations producing methanol and ammonia with ORC modules
Mateusz Brzęczek, Aleksandra Walewska
wodór, metanol, amoniak, oze, paliwa alternatywne
Streszczenie
W artykule porównanio instalacjke produkujące paliwa alternatywne takie jak metanol i amoniak. Zaproponowano
modernizację obu układów w celu zwiększenia ich sprawności poprzez zastąpienie wymienników ciepła modułami Organic
Rankine Cycle, w których zostanie wyprodukowana energia elektryczna. Każde z paliw stanowi paliwo alternatywne,
ponieważ produkowane jest na podstawie odnawialnego wodoru, powstałego dzięki wykorzystaniu nadprogramowej energii
z odnawialnych źródeł energii. Oprócz tego, do ich produkcji zostały wykorzystane: a) dwutlenek węgla wychwycony nieopodal
elektrowni spalającej paliwa nieodnawialne (technologia CCS); b) azot, który stanowi czynnik odrzutowy z instalacji,
której zadaniem jest rozdział powietrza w celu uzyskania czystego tlenu (instalacja ASU). Metanol produkowany jest w reaktorze
przy temperaturze 210°C i ciśnieniu 7,8 MPa. Amoniak powstaje przy temperaturze 350°C i ciśnieniu 22,5 MPa
w reaktorze. Paliwa wyprodukowane dzięki OZE zwiększą szansę na osiągnięcie neutralności klimatycznej do roku 2050
zgodnie z założeniami porozumienia paryskiego.
Pełna wersja
Zwiększenie sprawności instalacji produkujących metanol i amoniak przy zastosowaniu modułów ORC
Cena:6.00PLN
5. Technologia EWHR odzysku ciepła i redukcji emisji w kotłach
EWHR technology for heat recovery and reduction of emissions in boilers
Piotr Ostrowski, Marek Pronobis, Filip Szelejewski
odzysk ciepła, WEHR
Streszczenie
Wysoka temperatura i zawilżenie spalin generują powstanie znacznych strat w kotle. Zachęca to do poszukiwania
sposobów zmniejszenia tych strat i osiągnięcia poprawy sprawności kotła. Najbardziej skuteczną metodą zwiększenia
wydajności kotła jest odzyskanie utajonego ciepła spalin. W takim przypadku zmodernizowany kocioł staje się kotłem kondensacyjnym.
W prezentowanej pracy zaproponowano technologię EWHR (Ecological Waste Heat Recovery) odzysku ciepła
połączonego z jednoczesną redukcją emisji składników spalin. W pierwszej części przedstawiono instalację EWHR zainstalowaną
na obejściu kanału spalinowego za trzema opalanymi węglem, parowymi kotłami płomienicowo-płomieniówkowymi o
wydajności 3 Mg/h każdy. Druga część opisuje modernizację dotyczącą dwóch kotłów gazowych VKK Standardkessel GmbH
opalanych gazem ziemnym, o wydajności pary 30 Mg/h. Dla obu instalacji podano wskaźniki charakteryzujące wydajność
energetyczną (w tym poprawę sprawności instalacji), redukcję emisji i ocenę finansową zmodernizowanych instalacji. Uzyskane
wyniki potwierdzają, że technologia EWHR znacznie zwiększa efektywność energetyczną systemu i zmniejsza emisję
pyłu oraz szkodliwych gazów, w tym SO2 i CO2. Ocenę efektywności energetycznej instalacji EWHR zintegrowanej z kotłem
przeprowadzono w oparciu o zalecenia rekomendowane w [1]. Artykuł przywołuje również arkusze kalkulacyjne do wstępnej
samooceny redukcji kosztów eksploatacji i opłat emisyjnych kotłów zmodernizowanych zgodnie z opisaną technologią
EWHR.
Pełna wersja
Technologia EWHR odzysku ciepła i redukcji emisji w kotłach
Cena:6.00PLN
6. Potencjał magazynowania ciepła akumulatorów PCM w miejskim systemie ciepłowniczym w układzie rozproszonym
Heat storage potential of dispersed PCM accumulators in a district heating system
Michał Turski
magazynowanie ciepła, rozproszone akumulatory ciepła PCM, miejskie systemy ciepłownicze
Streszczenie
W artykule przedstawiono potencjał magazynowania ciepła akumulatorów PCM w miejskim systemie ciepłowniczym
w układzie rozproszonym. Wyróżniono teoretyczny i techniczny potencjał magazynowania ciepła. Teoretyczny potencjał
magazynowania ciepła został zdefiniowany jako całkowity, dobowy potencjał magazynowania ciepła dla węzłów ciepłowniczych,
a techniczny potencjał jako ilość ciepła możliwego do zmagazynowania z wykorzystaniem materiału zmiennofazowego.
Wyniki technicznego potencjału magazynowania ciepła są właściwe dla PCM uwodnionego trisiarczanu sodu
Na2S2O3·5H2O oraz dla parafiny z 25 atomami węgla. Badania zostały przeprowadzone dla systemu ciepłowniczego o parametrach
zasilania i powrotu 120/60°C w zakresie mocy węzłów cieplnych do 2000 kW oraz w zakresie względnych wartości
ciepła nieodebranego przez użytkowników do 50%. Badania obejmowały wyznaczenie charakterystyk pracy systemu ciepłowniczego
z zastosowaniem symulacji w programie TRNSYS dla wybranego okresu sezonu grzewczego. Symulacje zastosowania
magazynowania ciepła w sieci ciepłowniczej zostały przeprowadzone w odniesieniu do godzinowych wartości temperatury
powietrza zewnętrznego dla roku standardowego. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że na zasadność zastosowania
akumulatorów ciepła PCM w miejskim systemie ciepłowniczym w układzie rozproszonym wskazują wyniki dotyczące
technicznego, średniodobowego potencjału magazynowania ciepła wynoszące ok. 50–60% całkowitej ilości ciepła
możliwego do zmagazynowania w sieci ciepłowniczej. Ten poziom zmniejszenia strat ciepła systemu ciepłowniczego niewątpliwie
przyczyniłby się do istotnej poprawy jego efektywności.
Pełna wersja
Potencjał magazynowania ciepła akumulatorów PCM w miejskim systemie ciepłowniczym w układzie rozproszonym
Cena:6.00PLN
7. Doświadczalne wyznaczenie właściwości cieplnych prototypowych materiałów izolacyjnych wykonanych technologią druku 3D
Experimental determination of thermal properties of prototype insulating materials made with 3D printing technology
Beata Anwajler, Radosław Spychaj, Patrycja Wójcik, Anna Piwowar
Zagadnienia poruszone w artykule, takie jak bionika, techniki addytywne czy materiały izolacyjne
są często wskazywane jako perspektywiczne dla obecnie przyjętego kierunku rozwoju przemysłu. Duże zainteresowanie
owymi tematami jest spowodowane poszukiwaniem innowacyjnych rozwiązań dla przemysłu, które
będą powodowały jego rozwój bez niekorzystnego oddziaływania na środowisko naturalne. Stosując rozwiązania
zaczerpnięte z natury, techniki addytywne oraz innowacyjne materiały izolacyjne mogą wpłynąć na ograniczenie
spalania paliw kopalnych i niższą emisję szkodliwych substancji powstających w procesie konwersji nieodnawialnych
źródeł energii na energię użytkową. W poszukiwaniu nowych rozwiązań w technikach izolacyjnych
pomocna okazuje się technologia druku przestrzennego, która pozwala na tworzenie modeli o dowolnym kształcie
z zastosowaniem coraz większej ilości materiałów. Stworzone w tej technologii prototypy mogą służyć do
badań nad jeszcze bardziej efektywnymi sposobami wykorzystania materiałów izolacyjnych. Zaprojektowano
i wydrukowano wielowarstwowe materiały o czworokątnym i sześciokątnym kształcie komórek wewnętrznych
z biodegradowalnego materiału PLA. Ustalono wartości obliczeniową współczynnika przewodzenia ciepła, na
którą składały się dwie fazy: pomiarowa i obliczeniowa. Przeprowadzono analizę statystyczną określającą wpływ
kierunku przepływu ciepła oraz strukturę wewnętrzną prototypowych materiałów na otrzymane wartości współczynników
przewodzenia ciepła i oporu cieplnego.
Pełna wersja
Doświadczalne wyznaczenie właściwości cieplnych prototypowych materiałów izolacyjnych wykonanych technologią druku 3D
Cena:6.00PLN
8. Analiza możliwości skrócenia czasu rozruchu kotła z paleniskiem pyłowym
W artykule przedstawiono problematykę związaną z szybkością rozruchu kotła z paleniskiem pyłowym.
Na przykładzie kotła zasilanego pyłem węgla kamiennego pracującego w bloku energetycznym przedstawiono charakterystyki
rozruchowe zespołów młynowych współpracujących z tym kotłem. Na podstawie danych eksploatacyjnych wyznaczono czas
rozruchu ze stanu zimnego pierwszego uruchamianego zespołu młynowego, który wynosił od 150 do ponad 350 minut, a ilość
ciepła potrzebna do wygrzania młyna przed podaniem węgla wynosiła od 553 do 4632 MJ. W celu skrócenia czasu i kosztów
rozruchu młyna zaproponowano zasilanie jednego lub dwóch młynów uruchamianych jako pierwsze, powietrzem gorącym
pobieranym z wylotu podgrzewacza powietrza sąsiedniego, pracującego kotła. Umożliwi to skrócenie czasu rozruchu pierwszego
młyna/młynów do ok. 120-180 minut (w zależności od temperatury i strumienia pobieranego z sąsiedniego kotła gorącego
powietrza), zwiększy elastyczność ruchową bloku, ograniczy koszty oraz emisje zanieczyszczeń do atmosfery.
Pełna wersja
Analiza możliwości skrócenia czasu rozruchu kotła z paleniskiem pyłowym
Cena:6.00PLN
9. System regulacji przepływu wody chłodzącej bloku kondensacyjnego zapewniający poprawę sprawności układu
Cooling water mass flow control system for increasing turbine efficiency
Ewa Dobkiewicz-Wieczorek
układ chłodzenia skraplaczy, blok ciepłowniczy, sprawności bloku, algorytmy genetyczne
Streszczenie
Przeprowadzone dotychczas badania wskazały na możliwość poprawy sprawności netto bloku kondensacyjnego
poprzez zmianę wydajności pomp wody chłodzącej dla niskich obciążeń turbiny. Celem pracy było zaproponowanie aplikacji
dostępnej dla obsługi, która wsparłaby ją w optymalnym prowadzeniu bloku w kontekście układu wody chłodzącej. Na
podstawie wcześniej wyznaczonych równań, w komercyjnych narzędziach Valmet, wykonano program służący do obliczania
bilansu cieplnego bloku i parametrów układu wody chłodzącej. Zaproponowano wykorzystanie algorytmów genetycznych do
rozwiązania zadań optymalizacji. Przedstawiono wykonany interfejs operatorski i omówiono jego podstawowe funkcje.
Pełna wersja
System regulacji przepływu wody chłodzącej bloku kondensacyjnego zapewniający poprawę sprawności układu
Cena:6.00PLN
10. Wysokosprawne wentylatory promieniowe jako urządzenia zmniejszające koszty wytwarzania energii i poprawiające ochronę środowiska
High efficiency centrifugal fans as machines decreasing energy production costs and increasing environment protection
Jarosław Dziuba
wentylatory przemysłowe, poprawa sprawności, koszty wytwarzania energii
Streszczenie
W obecnych latach w wielu elektrowniach krajowych należy się liczyć z wymianą wyeksploatowanych wentylatorów
wyciągowych spalin z kotłów energetycznych oraz wspomagających pracę instalacji odsiarczania spalin. Decyzja
o wymianie wentylatorów spowodowana jest głównie zmianą oporów sieci. Problem stanowi wybór wentylatorów promieniowych
zapewniających wysoką sprawność przy zmiennych obciążeniach bloku. W artykule zaprezentowano nowe konstrukcje
wysokosprawnych wentylatorów. Przeprowadzone przez ENERGOPOMIAR Gliwice pomiary w bloku 6 w ENEA
Wytwarzanie S.A. (Elektrownia Kozienice) wykazały średnią sprawność na poziomie ok. 89%. Została również opisana
konstrukcja nowych wentylatorów i oszacowano oszczędności energetyczne uzyskiwane w stosunku do wentylatorów obecnie
eksploatowanych.
Pełna wersja
Wysokosprawne wentylatory promieniowe jako urządzenia zmniejszające koszty wytwarzania energii i poprawiające ochronę środowiska
Cena:6.00PLN
11. Zastosowanie dwutlenku cyrkonu jako materiału konstrukcyjnego
High efficiency centrifugal fans as machines decreasing energy production costs and increasing environment protection
Zbigniew Blok, Agnieszka Kluczowska, Katarzyna Pelc, Krzysztof Strzępek, Leszek Pięciak, Katarzyna Sieroń
Materiały ceramiczne można ogólnie sklasyfikować jako ceramikę tradycyjną i ceramikę inżynieryjną.
W zależności od zastosowania ceramika inżynieryjna dzieli się na ceramikę konstrukcyjną i funkcjonalną. Do ceramiki inżynieryjnej
zaliczamy dwutlenek cyrkonu częściowo stabilizowany tlenkami itru, magnezu lub wapnia. Dwutlenek cyrkonu
jest materiałem ceramicznym, który znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach techniki jako materiał konstrukcyjny o bardzo
korzystnych właściwościach. Na uwagę zasługuje jego wysoka wytrzymałość i twardość. W IEn CEREL wykonano
badania właściwości różnych rodzajów dwutlenku cyrkonu. Materiały te są stosowane w CEREL do produkcji elementów
maszyn. Przedstawiono przykłady ich zastosowań i korzyści jakie uzyskano dzięki ich wdrożeniu.
Pełna wersja
Zastosowanie dwutlenku cyrkonu jako materiału konstrukcyjnego
Cena:6.00PLN
12. Experimental results and minimizing NOX emissions’ analysis from the fluidized bed boiler of type OE700
Jolanta Ziaja, Janusz Lichota
power plant, fluidized bed boiler, NOx reduction, SNCR, optimization
Streszczenie
The article shows a solution to the problem of reducing nitrogen oxide (NOx) emissions to a concentration
of 150 mg/m3, on an example of 261 MWe fluidized bed boiler. It is a lignite-fired boiler. To reduce emissions a selective
noncatalytic reduction (SNCR) method was used. Among the others optimization of urea injection nozzles’ position through
a series of on-site experiments after previous 3D simulations were carried out. The result of the experiments was to reduce the
number of injection nozzles, determine their optimal position and determine urea streams and injection angles. Major and
interesting findings and actual contribution of this manuscript to the field is: dependence of nitrogen oxide NOx emissions on
about 100 different variables determined by the correlation with nitrogen oxide emissions’ analysis. Individual variables such
as temperature, O2 in exhaust gases, air-to-coal ratio, mass flow and pressure of urea are not sufficient to describe
mathematically the NOx capture process. Technical novelty of the SNCR system consists of the urea stream control systems,
which can maintain either a constant urea concentration or a constant urea pressure. The NOx reduction systems used so far do
not use pressure control. It is experimentally shown that reaction between NOx and reagent can be achieved at lower
temperature equal to 700°C in some parts of boiler, which is lower temperature than reported in the literature.
Pełna wersja
Experimental results and minimizing NOX emissions’ analysis from the fluidized bed boiler of type OE700