Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Połączenie energii geotermalnej i sezonowego magazynu ciepła w systemie ciepłowniczym Nowego Tomyśla

Szymiczek Jakub, Szczotka Krzysztof, Zimny Jacek, Struś Mieczysław, Kalukiewicz Antoni

Rynek Energii

|

2025

|

Nr 5

21--27

PL

Artykuł przedstawia analizę warunków geotermalnych dla miasta Nowy Tomyśl oraz koncepcję systemu ciepłowniczego integrującego źródło geotermalne z sezonowym magazynem ciepła i wspomaganiem pompą ciepła. Na podstawie zarejestrowanego zapotrzebowania na ciepło systemu ciepłowniczego w ciągu roku oraz parametrów odwiertu termalnego (65°C, 30 m3/h) oszacowano możliwą moc cieplną i wykonano symulacje możliwości jej wykorzystania w pokryciu zapotrzebowania cieplnego. Niska temperatura wody geotermalnej i wydajność odwiertu nie pozwala na całkowite pokrycie zapotrzebowania. Dlatego zaproponowano układ wspomagany przez pompę ciepła i magazyn ciepła typu PTES oraz przeprowadzono symulacje pracy systemu z różnymi wielkościami magazynu. Celem artykułu jest ocena przydatności lokalnych zasobów geotermalnych w integracji z sezonowym magazynem ciepła i innymi technologiami OZE.

EN

The article presents an analysis of the geothermal conditions in the town of Nowy Tomyśl and a concept for a district heating system integrating a geothermal source with a seasonal thermal energy storage and a heat pump. Based on the recorded annual heat demand of the district heating system and the parameters of the geothermal well (65°C, 30 m3/h), the potential thermal capacity was estimated, and simulations were conducted to assess its ability to meet the heat demand. The low temperature of the geothermal water and the well's ﬂow rate do not allow for full coverage of the demand. Therefore, a system supported by a heat pump and a PTES-type (Pit Thermal Energy Storage) seasonal heat storage was proposed, and simulations were carried out for different storage sizes. The aim of the article is to evaluate the suitability of local geothermal resources for integration with seasonal heat storage and other renewable energy technologies.

2

Method of Selecting a Biomass Gasification Boiler, Thermal Energy Storage and Fuel Demand for a Residential Building

Bujaczek Robert, Panek Michał

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2025

|

Tom 27

211--218

EN

Selecting a biomass gasification boiler, thermal energy storage, and fuel for a residential building requires considering several important elements to ensure the heating system is efficient, economical, and tailored to the user's needs. The article presents issues related to the modernization and use of a heat source, such as a gasification boiler cooperating with thermal energy storage. The above-mentioned elements of the installation are characterized, and their advantages and disadvantages are indicated. The article's main goal was to propose a calculation method for selecting a biomass gasification boiler and a heat buffer for heating existing and newly designed buildings. The method considers the daily demand for thermal energy of the building and the selection of the boiler, not only according to power but also the size of the loading chamber. In addition, a method for calculating the daily fuel demand is presented. The proposed method will significantly enable correct boiler-buffer configuration and reduce the time required to operate the heating system.

3

Electrode boiler integrated with an energy management and storage system

Kurpiel Wojciech, Kaczmarczyk Krzysztof

Mining Machines

|

2025

|

vol. 43

105--120

EN

The implementation of successive EU regulations in the field of environmental protection confirms the necessity of a consistent and pro-ecological reform of heating systems. Heating companies are beginning difficult and costly modernization processes but usually choose known and proven solutions based on cogeneration, biomass combustion, or waste incineration. Solutions that can permanently reduce dependence on fossil fuels and increasing environmental costs are relatively underutilized. One such solution is electrode boilers working in conjunction with renewable energy sources. An electrode boiler is a heating device that uses electrical energy to generate heat. It is an alternative to traditional boilers powered by gas, oil, or other fossil fuels. By using electrode boilers, surplus green energy in the power grid can be converted into heat.This paper presents the concept of an electrode boiler working in cooperation with a thermal energy storage system, which constitutes a solution that can be integrated with heating systems to optimize the supply and demand for thermal energy.

4

Parametric evaluation of sensible heat storage systems using nano-ionic liquids

Hamdan Mohammad, Abujamous Daliah, Abdelhafez Eman, Sukkariyh Mustafa, Al-Maghalseh Maher M.

Journal of Ecological Engineering

|

2025

|

Vol. 26, nr 3

237--245

EN

The performance of nano-ionic liquids as working fluids for solar thermal energy storage systems is analysed and compared to that of traditional water-based solar storage systems. Critical variables are evaluated via the experimental setup (e.g., heat capacity, collector instantaneous efficiency, and average tank temperature) to obtain the optimum nanoparticle concentration for maximum thermal performance. Results show a significant enhancement in the heat capacity of the ionic liquid 1-Butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate [Bmim][PF6] with the addition of copper oxide nanoparticles (CuO). The best thermal performance is achieved with a 0.60% concentration of nanoparticles that provides a heat capacity increment of 34%. In addition, the instantaneous efficiency of the solar collector increased with the addition of nanoparticles to a peak efficiency of 74.17% at the 0.60% concentration. Moreover, the liquid phase temperature range of [Bmim][PF6] with CuO nanoparticles is significantly more expansive than that of water. It remains a liquid up to 200 °C, compared to water at 100 °C. This broader temperature range makes it highly suitable for high-temperature applications without the water phase change limitations. However, it’s important to note that higher concentrations of nanoparticles can lead to aggregation and reduced thermal performance. In conclusion, our study underscores the potential of nano ionic liquids, with optimized nanoparticle concentrations, as a convincing alternative to conventional thermal storage media. They offer clear advantages in high-temperature applications and can significantly enhance the overall efficiency of solar collector systems.

5

Magazynowanie energii w kontekście transformacji energetycznej - od materiałów po systemy. Wybrane kierunki badań i zastosowanie oraz współpraca z operatorami sieci i przemysłem

Firlit Andrzej, Budziak Andrzej, Gryboś Dominik, Kulka Andrzej, Leszczyński Jacek, Markowski Jan, Molenda Janina, Milewska Anna, Nowak Mikołaj, Siostrzonek Tomasz, Sapińska-Śliwa Aneta, Śliwa Tomasz, Walczak Katarzyna, Wołoszyn Jerzy

Energetyka Rozproszona

|

2025

|

nr 13-14

55--88

PL

Magazynowanie energii odgrywa kluczową rolę w procesie transformacji energetycznej, umożliwiając efektywną integrację odnawialnych źródeł energii, zwiększenie elastyczności systemów energetycznych oraz poprawę niezawodności dostaw energii. W artykule przedstawiono wybrane kierunki badań prowadzonych w Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie koncentrujących się na zagadnieniach związanych z magazynowaniem energii i funkcjonowaniem magazynów. Część rozdziałów zawiera niezależne opracowania dotyczące szerokiego spektrum zagadnień technologicznych i inżynierskich. Obejmują one aspekty elektrochemiczne, materiałowe, cieplne, geotermalne, mechaniczne oraz elektroenergetyczne. Artykuł ma charakter interdyscyplinarny, aplikacyjny i wdrożeniowy, podkreśla znaczenie prowadzenia badań nad rozwojem i integracją nowoczesnych technologii magazynowania energii oraz innowacyjnych rozwiązań technicznych z potrzebami i wyzwaniami współczesnych systemów elektroenergetycznych.

EN

Energy storage plays a key role in the energy transid'on process by enabling the effecd've integradon of renewable energy sources, increasing the flexibility of power systems, and improving the reliability of energy supply. This ardcle presents selected research direcdons pursued at the AGH University of Krakow, focused on issues related to energy storage and the operadon of storage systems. Some chapters contain independent studies addressing a broad spectrum of technological and engineering challenges. These include aspects of electrochemical, material, thermal, geothermal, mechanical, and power systems. The ardcle is interdisciplinary, applicadon-oriented, and implementadon-focused. It emphasizes the importance of conducd'ng research on the development and integrad'on of advanced energy storage technologies and innovad've technical solud'ons tailored to the needs and challenges of modern power systems

6

Energetyczna analiza porównawcza zastosowania powietrznej, gruntowej i hybrydowej pompy ciepła w instalacji grzewczej

Sekret Robert

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2025

|

T. 56, nr 2

3--8

PL

W artykule przedstawiono efekt energetyczny integracji prototypowego akumulatora ciepła wykorzystującego ciepło przemiany fazowej woda-lód jako dodatkowego hybrydowego niskotemperaturowego źródła ciepła w powietrznej pompie ciepła (HSHP). Do ładowania akumulatora ciepła wykorzystano ciepło odpadowe z wentylacji i ścieków szarych. Przeprowadzono analizę porównawczą systemu HSHP z dwoma klasycznymi rozwiązaniami - powietrzną pompą ciepła (ASHP) i gruntową pompą ciepła (GSHP). Wyniki wskazały, że w systemie HSHP zapotrzebowanie na energię elektryczną było o 21% i 11% niższe niż odpowiednio w systemach ASHP i GSHP. Dodatkową zaletą opracowanego rozwiązania było wykorzystanie 58% ciepła odpadowego z budynku, co stanowiło 34% pokrycia zapotrzebowania na ciepło.

EN

This paper presents the effects of the integration of a prototype heat accumulator using water–ice latent heat as an additional hybrid low-temperature heat source for an air source heat pump (HSHP). The waste heat from ventilation and gray wastewater was used to charge the studied heat accumulator. A comparative analysis of the HSHP system with two classic solutions - an air source heat pump system (ASHP) and a ground source heat pump (GSHP) - was performed. The results indicated that the HSHP system had 21% and 11% lower electricity demand than ASHP and the GSHP, respectively. An additional benefit of the developed solution was the utilization of 58% of the waste heat of the building, which accounted for 34% heating demand coverage.

7

Numerical analysis of the influence of the vertical position of tubes in latent heat thermal storage on the charging and discharging processes

Szajding Artur, Gołdasz Andrzej, Korzeń Kinga

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2025

|

Vol. 19, no. 10

422--435

EN

The aim of this study is to perform a numerical analysis of the influence of the position of the tubes carrying the heat transfer fluid on the charging and discharging processes of a thermal energy storage system with a phase change material (PCM). The investigation was based on a three-dimensional numerical model of a repetitive section of the storage unit, consisting of four copper tubes and an aluminium fin acting as a heat exchanger. The model was implemented in the ANSYS Fluent environment using the built-in Solidification and Melting Model, which accounts for heat conduction, natural convection in the liquid phase, and the phase change of the PCM. Several configurations of tube placement were analysed with respect to the vertical position within the storage unit. The study evaluated their impact on the charging and discharging time, the resulting heat fluxes, temperature distribution, and the evolution of the liquid phase fraction over time. In the simulations, a PCM with a relatively high phase change temperature of approximately 78°C was used, allowing the results to be applicable in the design of thermal storage systems integrated with conventional central heating installations. The results indicate that tube placement significantly affects the efficiency of the charging process. Lowering the tubes toward the bottom of the storage tank reduced the melting time of the PCM by 23.2%, mainly due to the enhancement of natural convection. In contrast, during the discharging process, the tube arrangement had a significantly smaller impact on the solidification time. The findings of this analysis may serve as a basis for designing more efficient stationary and mobile PCM-based thermal energy storage systems, especially in applications where compactness and fast thermal response are essential.

8

Model zredukowany procesu rozładowania magazynu energii termicznej z materiałem fazowo zmiennym

Bobula Mikołaj, Wołoszyn Jerzy

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 11

1282--1286

PL

Opracowano uproszczony model transportu ciepła wraz ze śledzeniem frontu ciało stałe-ciecz dla procesu krzepnięcia materiału fazowo zmiennego w płaszczowo-rurowym magazynie energii termicznej. Zastosowano redukcję obiektu badań do modelu o skupionej pojemności cieplnej z uwzględnieniem zjawiska przewodzenia. Poprawność zaproponowanego modelu porównano z wynikami analiz numerycznych. Średni błąd bezwzględny pozycji frontu przemiany wynosił 0,17 mm, a różnica średniej temperatury materiału po procesie krzepnięcia była mniejsza niż 0,5 K. Zaproponowane podejście pozwoliło wykonać obliczenia w czasie poniżej 10 s, co w porównaniu z 3 h dla typowych obliczeń z zastosowaniem obliczeniowej mechaniki płynów jest istotnym osiągnięciem.

EN

A simplified model of the heat transfer process with phase-change front tracking during solidification of phase change material in shell-and-tube thermal energy storage was developed. The research object was reduced to the resistor-capacitor model. The correctness of the proposed model was assessed using the results of the numerical anal. The mean absolute error of the phase change front position was 0.17 mm and the discrepancy between the material temp. after the solidification process was less than 0.5 K. The proposed approach was able to perform the calculations in less than 10 s when the anal. using computational fluid dynamic took more than 3 h.

9

Badania właściwości cieplnych kompozytów budowlanych z dodatkiem materiału zmiennofazowego PCM

Jaworski Maciej

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 11

1316--1319

PL

Przedstawiono wyniki badań termofizycznych właściwości kompozytów na osnowie gipsowej (zaprawa gipsowa) z dodatkiem materiału zmiennofazowego (PCM) w postaci mikrogranulatu. Kompozyty gipsowe lub cementowe z dodatkiem PCM są stosowane w budownictwie w celu zwiększenia pojemności cieplnej struktury budynku. Duża pojemność cieplna budynku stabilizuje temperaturę wewnętrzną przy dużych wahaniach zarówno temperatury otoczenia, jak i takich czynników, jak nasłonecznienie i wiatr. Zwiększa również efektywność wykorzystania odnawialnych źródeł energii (m.in. energii słonecznej, geotermalnej), ponieważ elementy konstrukcji budynku stają się akumulatorami ciepła. Przedmiotem badań są właściwości istotne z punktu widzenia akumulacji ciepła i funkcjonowania akumulatora (wymiennika ciepła), czyli pojemność cieplna i przewodność cieplna.

EN

Thermophys. properties of composites based on gypsum with the addn. of a phase change material (PCM) in the form of com. microgranulate used in various proportions (15-40% by mass) were detd. Heat capacity of the composites was detd. using the DSC method and thermal cond. was measured on a specially prepared measuring station, allowing for temp. measurement on the surface of samples and direct measurement of heat flux d. using heat flux sensor. Accurate results of enthalpy changes and effective sp. heat were obtained in the temp. range of 18-28°C and 20-26°C, which indicate a significant increase in the heat capacity of gypsum by adding PCM.

10

Mapa drogowa dla magazynów ciepła

Wiśniewski Grzegorz, Orzechowski Sebastian, Dziamski Piotr, Jaworowska Beata

Energia i Recykling : gospodarka obiegu zamkniętego

|

2024

|

nr 10

PL

Instytut Energetyki Odnawialnej wraz z Polską Izbą Magazynowania Energii 5 września br. opublikowały „Mapę drogową dla magazynów ciepła w Polsce”. Ten obszerny raport dotyczy kluczowej roli magazynów ciepła w stabilizacji systemu energetycznego w Polsce.

11

Employing a Combination of a Double-Glazed Flat Solar Collector and Sensible Heat Storage for Drying Agricultural Products

Efendi Mohamad, Hendrawan Yusuf, Hawa La Choviya, Argo Bambang Dwi

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2024

|

Vol. 25, iss. 5

106--118

EN

Convection heat collector technology is a promising technology for drying agricultural products. The study aimed to determine the temperature characteristics, energy efficiency, and thermal discharging of a flat plate-type collector using double-glazing technology integrated with heat storage material in the state of iron scraps in passive and active modes. Investigation was conducted for seven hours of exposure under the sun (08:00–15:00 local time). Ten temperature sensors and four humidity sensors were used during measurements to determine the thermal characteristics of the heat collector. The density of iron scraps as heat storage material is 250 kg/m3 with an irradiation time of seven hours. The results indicate that the passive mode of operation has a higher temperature characteristics than the active mode. During irradiation process, the highest temperatures on the absorber in active and passive modes were 63 °C and 55 °C, respectively. Meanwhile, the highest temperatures on the TES in passive and active modes during irradiation were 55.6 °C and 50.6 °C, respectively. The energy efficiency of the collector ranges from 23.3–55.1% (passive) and 18.6–40.7% (active). The energy efficiency of the TES (Thermal Energy Storage) has a range of 7.4–22.7% (passive) and 7.4–13.0% (active). During discharging process, it shows that the TES in passive mode can store heat for 275 minutes and active mode for 95 minutes. Heat collectors that used double glazing technology and heat storage materials using iron scraps with a density of 250 kg/m3 have a significant potential to extend the drying duration of agricultural products with limited exposure to sunlight and environmentally friendly heat collectors.

12

Simulations and techno-economic analysis of solar cooling system

Kalina Jacek, Rabiej Michał, Santos Silva Carlos

Archives of Thermodynamics

|

2024

|

Vol. 45, no. 2

145--155

EN

In this paper, a solar absorption cooling system with a chilled water storage tank and peak load compression system was considered for cooling the Instituto Superior Tecnico Tower building in Lisbon, Portugal. To fulfill this task, a dynamic simulation of the building was performed using the DesignBuilder software, then a solar collector field was designed. The next step was to build a computational model of the absorption chiller in the Engineering Equation Solver software, which allowed for further simulation of the annual operation of the system supported by the chilled water tank and the backup system with compressed air conditioning. The last stage of the work was the economic analysis of such a system in comparison with conventional compressed air conditioning. The simulation results and economic analysis showed that the solar absorption cooling system could be a beneficial cooling solution for the Instituto Superior Tecnico Tower building. However, it would have to operate with an energy storage system and a peak load compression backup system to be able to cool the building efficiently all year round. Additionally, such a solution could have a significant positive impact on climate through considerable annual savings in electricity consumption. Results revealed that the proposed system meets the cooling demand of the building, mainly by solar-energy-driven absorption chiller. The annual contribution of a backup compression chiller ranges from 20% to 36% depending on the size of chilled water storage tanks. Financial calculations revealed discounted payback periods in the range of 4.5 to 12.5 years depending on the system configuration.

13

The Impact of Tube Arrangement in Latent Heat Thermal Energy Storage on the Melting Rate of Phase Change Material

Szajding Artur, Gołdasz Andrzej, Łach Łukasz, Eichler Pavel

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no. 8

366--374

EN

This paper analyses the impact of tube arrangement in a latent heat thermal energy storage (LHTES) system on the melting rate of phase change material (PCM). Numerical model was created in ANSYS Fluent 2023 R2, considering natural convection, to investigate the PCM melting process in LHTES. To validate the numerical model, a simulation of the PCM melting process around a single tube was conducted, and the obtained results were compared with experimental findings from other researchers. The validation showed good agreement, confirming the model's accuracy. Next, the melting process of PCM in a latent heat thermal energy storage system constructed of 9 tubes arranged inline was examined. The effect of the distance between the axes of the heating tubes and the distance from the axis of the tubes in the lower row to the bottom edge of the LHTES was investigated to understand the impact of these parameters on the melting dynamics of the PCM. The study showed that lowering the tubes in the LHTES improves natural convection in the PCM, thereby accelerating the melting process, especially in the final stage. For the exchanger with lowered tubes, charging times were reduced by up to 53.7%, and the heat flux was more than twice as high compared to the classic inline tube arrangement. Within the tested range of tube distances, increasing the spacing between the tubes in the inline arrangement decreases the average heat flux, whereas for the lowered tube arrangements, increasing the distance between the tubes does not affect the average heat flux. The conclusions drawn from this research can be used to optimize LHTES designs, contributing to the enhanced performance of thermal energy storage systems. These findings are particularly relevant for applications in renewable energy systems, where efficient thermal management is crucial for overall system performance.

14

Technologie instalacyjne wykorzystujące materiały zmiennofazowe

Durczak Karolina, Spik Zenon, Zawada Bernard

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2023

|

T. 54, nr 7-8

38--43

PL

Celem niniejszego artykułu jest wskazanie możliwych aplikacji materiałów zmiennofazowych w zakresie instalacji sanitarnych. PCM, dzięki wykorzystaniu ciepła przemiany fazowej, pozwalających na efektywniejsze magazynowanie energii. W pracy wskazano jakie zalety ma zastosowanie takich technologii w budownictwie a także pokazano przykładowe rozwiązania, stanowiące jedynie część potencjalnych zastosowań. Na podstawie przedstawionych materiałów, można stwierdzić że użycie nowych technologii pozwala na oszczędności eksploatacyjne instalacji. Jednak nie odnosi się to kosztów inwestycyjnych, które w większości konfiguracji będą większe dla klasycznych rozwiązań instalacyjnych grzewczo-chłodzących.

EN

The purpose of this work is to indicate the possible applications of phase change materials in the field of sanitary installations. PCMs, thanks to the use of phase transfer heat, allow for more efficient energy storage. The paper shows the advantages of using such technologies in the construction industry and shows examples of solutions that are only part of the potential applications. Based on the presented materials, it can be concluded that the use of new technologies allows for operating savings of the installation. However, this does not apply to investment costs, which in most configurations will be higher for classic heating and cooling installation solutions.

15

Inorganic salt hydrates as Phase Change Materials (PCM) for thermal energy storage in solar installations

Styś-Maniara Marta, Nartowska Edyta, Metryka-Telka Monika, Porowski Rafał

Structure and Environment

|

2022

|

Vol. 14, no. 4

161--172

EN

The authors present a general idea of using inorganic salt hydrates in solar installations. A key role in this selection is played by thermophysical parameters, so the authors review their test methods and in turn characterize them for the most promising salt hydrates. Next, the authors describe the advantages and disadvantages of inorganic salt hydrates and indicate possibilities for their improvement. The use of salt hydrate converters in PV installations significantly improves the efficiency of photovoltaic modules. We show that at least 18 salt hydrates are promising for solar applications with the best ones being Sodium Hydrogen Phosphate Dodecahydrate, Sodium Carbonate Decahydrate and Calcium Chloride Hexahydrate. The selection of a test method for determining the thermophysical parameters of salt hydrates should be individual depending on the research objective. Comparing the methods presented, we believe that it is the DSC and DTA methods that provide the most accurate and repeatable results.

PL

Autorzy przedstawiają ogólną koncepcję wykorzystania nieorganicznych hydratów solnych w instalacjach solarnych. Kluczową rolę w tym doborze odgrywają parametry termofizyczne, dlatego autorzy dokonują przeglądu metod ich badania i kolejno charakteryzują je dla najbardziej obiecujących hydratów solnych i ich mieszanin. Następnie autorzy opisują zalety i wady nieorganicznych hydratów solnych oraz wskazują możliwości ich udoskonalenia. Zastosowanie konwerterów hydratów solnych w instalacjach PV znacząco poprawia sprawność modułów fotowoltaicznych. Wykazano, że co najmniej 18 hydratów soli i ich mieszanin jest obiecujących dla zastosowań solarnych ze względu na korzystne parametry termofizyczne, przy czym najlepsze z nich to dodekahydrat wodorofosforan sodu, dekahydrat węglanu sodu i heksadydrat chlorku wapnia. Z przeglądu literatury wynika, że wybór metody badawczej do określenia parametrów termofizycznych hydratów soli powinien być indywidualny w zależności od celu badań. Porównując przedstawione metody, stwierdzono, że to właśnie metody DSC i DTA dają najbardziej dokładne i powtarzalne wyniki.

16

Identyfikacja właściwości termicznych materiałów fazowo zmiennych z dodatkiem wybranych nanomateriałów

Wołoszyn Jerzy

Przemysł Chemiczny

|

2022

|

T. 101, nr 11

1023--1026

PL

Główną wadą organicznych materiałów fazowo zmiennych, które są coraz częściej stosowane w magazynach energii termicznej, jest ich niska przewodność cieplna. Zmniejszenie oporu cieplnego po stronie medium magazynującego realizowane poprzez dodanie nanomateriałów to jeden ze sposobów na poprawę efektywności procesu wymiany ciepła. Przeprowadzono badania entalpii i temperatury przemiany fazowej, ciepła właściwego oraz czasu przemiany fazowej w trakcie topnienia i krzepnięcia komercyjnie dostępnego materiału fazowo zmiennego z dodatkiem dwóch rodzajów nanoproszków (a-Fe₂O₃ i a-Al₂O₃) o udziale masowym 0,8%, 6,5% oraz 13%. Nie stwierdzono znacznego obniżenia entalpii i temperatury przemiany fazowej dla każdej z przygotowanych próbek. Istotnym negatywnym efektem towarzyszącym przy wzroście udziału nanomateriału był znaczny wzrost czasu przemiany fazowej w trakcie topnienia.

EN

The enthalpy and phase transition temp., sp. heat and phase transition time were detd. during melting and solidification of com. available phase transition material and with the addn. of 2 types of nanopowders (a-Fe₂O₃, a-Al₂O₃) in the amt. of 0.8%, 6.5 % or 13%. No significant decrease in enthalpy and phase transition temp. was observed for each of the prepared samples. A significant neg. effect accompanying the increase in nanomaterial content was a significant extension of the phase transition time during melting.

17

Experimental studies of packed-bed Thermal Energy Storage system performance

Ochmann Jakub, Bartela Łukasz, Rusin Krzysztof, Jurczyk Michał, Stanek Bartosz, Rulik Sebastian, Waniczek Sebastian

Journal of Power Technologies

|

2022

|

Vol. 102, nr 1

37--44

EN

This paper contains an experimental analysis of a heat storage tank's heat loss and exergy efficiency using a basalt porous bed as a storage material. The basic parameters of the laboratory bench with measuring equipment are presented and the experimental procedure is discussed. The methodology for evaluating the energy potential of the heat storage process for large-scale energy storage systems is described. The main novelty of the presented system is the application of the slenderness of the heat accumulator, which corresponds to the development of the system in a post-mining shaft. Based on the analysis of the experiment, the exergy cycle efficiency of the heat storage unit was determined to equal 52.3%, and the energy efficiency equal to 96.6%.

18

Mobile thermal energy storage (M-TES)

Demchenko Volodimir, Konyk Alina

Journal of New Technologies in Environmental Science

|

2022

|

Vol. 6, nr 3

91--96

EN

The main world trends aimed at creating new energy systems, highly efficient and, at the same time, with a careful attitude to the surrounding environment, intensified the creation and protection of energy storage systems. One of the areas that is actively developing is mobile heat accumulators that work on this technology of latent heat storage. The article presents a new design of a mobile heat accumulator with a short-term heat storage period. A combination of several types of coolants is used as an accumulation system. The technical and technological characteristics of M-TES-0.5 MW are given. The most promising mobile thermal energy storage devices, which implement a similar principle of thermal energy conservation and have a positive experience of use, were noted.

19

Physical Characteristics of Aceh Traditional Salt and Its Potential as Raw Material for Thermal Energy Storage

Gunawati, Humaidi Syahrul, Setiawan Adi, Sirait Makmur, Jalil Zulkarnain, Ramadhani Nadilla, Makruf Amar, Riskina Shafira, Irhamni

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 2

116--122

EN

Thermal energy storage is an important element in order to conserve the energy and optimize the overall efficiency. Development of energy storage system for local purposes requires some information on the raw material which is abundantly available in the local market. This study aimed to investigate the characteristics of traditionally produced salt in Aceh in terms of its potential use as a raw material for thermal energy storage. The sample was collected from the Aceh Besar District and treated by heating at temperatures of 400 °C and 800 °C in a muffle furnace. This treatment is carried out to study the changes in properties and define the best procedure for salt preparation. All samples were characterized under a number of techniques including XRF, XRD, SEM/EDS, TGA/DSC analysis, density, thermal conductivity, and electrolytic conductivity. The XRF characterization showed that the local Aceh salt was graded as a category III salt. Furthermore, according to the TGA/DSC characterization, the melting temperature is close to 800 °C, and the enthalpy value is close to 492 kJ/kg. It is ample evidence that the Aceh salt can be used as a thermal energy storage material. Furthermore, increasing the temperature of local salt’s heat treatment contributes to increasing the enthalpy value, crystal size, density, thermal conductivity, and electrolyte conductivity.

20

Model efektywnego systemu ciepłowniczego na bazie energii solarnej

Mirek Justyna, Słomczyńska Klaudia, Mirek Paweł

Instal

|

2022

|

nr 11

19--27

PL

Odchodzenie od spalania paliw węglowych, zwiększenie wykorzystania odnawialnych źródeł energii, a w konsekwencji uzyskanie statusu efektywnego systemu ciepłowniczego - to podstawowe priorytety oraz wyzwania związane z produkcją ciepła systemowego w Polsce. Jednym ze sposobów osiągnięcia przez system ciepłowniczego statusu efektywnego, jest zwiększenie udziału pogodowozależnych odnawialnych źródeł energii. Wykorzystanie tego typu źródeł wpływa dodatkowo na poprawę bezpieczeństwa energetycznego poprzez uniezależnienie od dostaw paliw z zewnętrz oraz stabilizację cen ciepła. W pracy przedstawiono koncepcję systemu ciepłowniczego wykorzystującego energię promieniowania słonecznego, opartego o wielkoformatowe farmy solarne połączone z sezonowym magazynem ciepła oraz farmy fotowoltaiczne, w którym odnawialne źródła energii stanowiły ponad 93% całkowitej energii wprowadzonej do układu. Dodatkowo porównano dwa warianty systemu - różniące się od siebie zastosowaniem instalacji elektrolizy wodoru oraz jednostki kogeneracyjnej z wykorzystaniem silników wodorowych. Obliczenia przeprowadzano w polskich warunkach pogodowych, z wykorzystaniem oprogramowania symulacyjnego TRNSYS 18. Wykazano, że zastosowanie silnika kogeneracyjnego podnosi jednostkowy koszt ciepła o 16,75 zł/GJ bez wyraźnego wpływu na zwiększenie udziału OZE w procesie produkcji energii oraz efektywność energetyczną. W przypadku badanej wielkości instalacji bardziej uzasadniona ekonomicznie jest koncepcja systemu bez ścieżki wodorowej (LCOH = 99,43 zł/GJ).

EN

Moving away from burning coal-based fuels, increasing the use of renewable energy sources, and consequently achieving efficient district heating system status - these are the main priorities and challenges for system heat production in Poland. One way for a district heating system to achieve efficient status is to increase the share of weather-dependent renewable energy sources. The use of such sources additionally improves energy security through independence from external fuel supplies, and stabilizes heat prices. The paper presents a concept of a solar thermal system, based on large-scale solar farms combined with seasonal heat storage, and photovoltaic farms, in which renewable energy sources accounted for more than 93% of the total energy input into the system. In addition, two variants of the system were compared - differing in the use of a hydrogen electrolysis plant, and a cogeneration unit using hydrogen engines. Calculations were carried out under Polish weather conditions, using the TRNSYS 18 simulation software. It was shown that the use of a cogeneration engine raises the unit cost of heat by 16.75 PLN/GJ without a clear impact on increasing the share of RES in the energy production process, and energy efficiency. For the size of the plant under study, the system concept without the hydrogen path (LCOH = PLN 99.43/GJ) is more economically justified.