Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 31

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  exergy analysis
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The paper presents energy and exergy analysis of a typical dwelling ventilation system with heat recovery for Ukrainian climatic conditions using a quasi-steady state approach over 24-hour time-steps. Evaluation of such systems on the base of the first law of thermodynamics demonstrates that heat recovery is beneficial for the whole variety of operational modes. Such methodology identifies as a thermodynamic inefficiency only energy losses to the surroundings with the exhaust air. The exergy-based analysis can detect additional inefficiencies due to irreversibilities within the components of the system. As a result the exergetic investigations show that for the ventilation systems there are operating conditions for which heat recovery increases exergy of fuel expended to provide the ventilation air compared to cases without bringing any recovery of heat and additional power consumption to drive the air flow by the fans. For the specified system, in case of switching ventilation unit to the operation mode of lower values of spent fuel exergy it is possible to provide annual saving of the primary energy sources from 5 to 15%.
PL
W pracy przedstawiono analizę energetyczną i egzergetyczną typowego systemu wentylacji mieszkań z odzyskiem ciepła dla ukraińskich warunków klimatycznych z zastosowaniem podejścia quasi-stabilnego w 24-godzinnych krokach czasowych. Ocena takich systemów w oparciu o pierwsze prawo termodynamiki wykazuje, że odzysk ciepła jest korzystny dla całego szeregu trybów pracy. Taka metodologia identyfikuje jako nieefektywne termodynamicznie tylko straty energii do otoczenia wraz z powietrzem wylotowym. Analiza egzergetyczna może wykryć dodatkowe nieefektywności wynikające z nieodwracalności elementów systemu. W rezultacie badania egzergetyczne wykazują, że w systemach wentylacyjnych występują warunki pracy, dla których odzysk ciepła zwiększa egzergię paliwa zużytego do dostarczenia powietrza wentylacyjnego w porównaniu do przypadków, w których nie występuje żaden odzysk ciepła i dodatkowe zużycie energii elektrycznej do napędzania przepływu powietrza przez wentylatory. Dla określonego systemu, w przypadku przełączenia urządzenia wentylacyjnego na tryb pracy o niższych wartościach egzergii zużytego paliwa możliwe jest zapewnienie rocznych oszczędności pierwotnych źródeł energii od 5 do 15%.
EN
For economic growth of nation, the energy plays an important role. The excessive use of fossil fuels results the increase in global warming and depleting the resources. Due to this reason, the renewable energy sources are creating more attraction for researchers. In renewable energy sector, solar energy is the most abundant and clean source of energy. In solar thermal systems, solar air heater (SAH) is the main system which is used for heating of air. As it is simple in construction and cheaper in cost, it is of main interest for the researchers. The concept of first law and second law of thermodynamics is used for the study of the energy and exergy analysis respectively. The energy analysis is of great importance for the study of process effectiveness while the exergetic analysis is another significant concept to examine the actual behavior of process involving various energy losses and internal irreversibility. For efficient utilization of solar energy, the exergy analysis is very important tool for optimal design of solar air heaters. The aim of the present work is to review the works related to energy and exergy analysis of various types of solar air heaters and to find out the research gap for future work.
EN
First generation ethanol (1G) contributes to the majority of the ethanol produced worldwide, predominantly centered on corn and sugarcane. Nevertheless, several issues are regularly highlighted concerning the long-term sustainability of this technology, including its intensive water and land use, potential contamination of soils through the distillation residues, as well as the balance between fuel and food crops. Accordingly, in this study, a process design approach for biomass to ethanol production (1G ethanol technology) from sugarcane was performed by using Aspen Plus® software, based on the autonomous distillery (AUT, ethanol production) and the annexed plant (ANX, joint ethanol and sugar production) configurations. In addition, a performance comparison in respect to the exergy efficiency and the irreversibility as quality indicators of the conversion processes is carried out to identify potential improvements in the production facilities. Hence, the shortcomings of the techno-economic assessment of ethanol production can be overcome by using exergy efficiency as a suitable indicator for process performance. Moreover, the technical/sustainability aspects related to the process design of the sugarcane biorefineries are discussed in light of the renewability exergy index (λ). In general, the ANX plant has a saving in the process irreversibility rate of about 6%, whereas the average unitary exergy cost is 10% lower (AUEC= 2.41 kJ/kJ), in contrast to the AUT distillery. Moreover, a techno-economic analysis was carried out to assess the annexed plant and the autonomous distillery systems, considering the estimated capital expenditure. The results indicated that the ANX biorefinery has higher capex than the AUT distillery. It is noted that the higher investments are associated with sugarcane reception, ethanol production (juice extraction) and the combined heat and power sub-systems. Concerning system performance, the ANX plant presented a better overall exergy efficiency, with 41.39 %. Although this multi-criteria analysis is applied to 1G ethanol technology; it may be well-matched for various biorefineries/bioprocesses as a methodology to support decision-making as concerns potential improvement, well ahead of detailed process design.
EN
The application of waste heat from exhaust gas of ship’s main engines has become widely practiced as early as in the 1930s. Thus the increase of ship’s overall efficiency was improved. Nowadays all newly built ships of the 400 gross tonnage and above must have specified energy efficiency design index, which is a measure for CO2 emissions of the ship and its impact on the environment. Therefore, the design of waste heat recovery systems requires special attention. The use of these systems is one of the basic ways to reduce CO2 emissions and to improve the ship’s energy efficiency. The paper describes the ship’s heating systems designed for the use of waste heat contained in the exhaust gas of self-ignition engines, in which the heat carriers are respectively water vapor, water or thermal oil. Selected results of comparative exergy analysis of simplified steam, water and oil heating systems have been presented. The results indicate that the oil heating system is comparable to the water system in terms of internal exergy losses. However, larger losses of exergy occur in the case of a steam system. In the steam system, a significant loss is caused by the need to cool the condensate to avoid cavitation in boiler feed pumps. This loss can in many cases cause the negative heat balance of ship during sea voyage while using only the exhaust gas boilers.
EN
In this work, the application of hybrid solar modules that combine photovoltaic panels and solar thermal collectors coupled with a low-temperature thermal cycle such as the Organic Rankine Cycle is discussed, their main purpose being an increase in the total electric power production per available area. This work will study the thermal and electrical power production efficiency of the hybrid system, the increase in the PV module electric conversion efficiency due to their cooling through heat transfer to the thermal cycle and the total exergetic efficiency of the system. A simplified simulation of the system in steady state conditions based on a thermal efficiency model will be performed with the aid of the EES (Engineering Equation Solver) software using climate data from Campinas, São Paulo, Brazil. The study shows that while the PV/T+ORC system does fulfill the purpose of increasing the electrical power generation both from the generator coupled to the thermal cycle and from the increase in the PV module efficiency due to its cooling. Thus, there is an increase the overall exergy efficiency of the system compared to uncoupled PV/T collectors.
PL
W pracy omówiono zastosowanie hybrydowych modułów słonecznych łączących panele fotowoltaiczne z kolektorami słonecznymi w połączeniu z niskotemperaturowym cyklem termicznym, takim jak cykl organiczny Rankine'a, którego głównym celem jest zwiększenie całkowitej produkcji energii elektrycznej. W pracy zbadano wydajność produkcji energii cieplnej i elektrycznej w systemie hybrydowym, wzrost sprawności konwersji energii modułu fotowoltaicznego ze względu na ich chłodzenie poprzez przeniesienie ciepła do cyklu termicznego i całkowitą efektywność energetyczną układu. Uproszczona symulacja systemu w warunkach stanu ustalonego w oparciu o model sprawności cieplnej została przeprowadzona za pomocą oprogramowania EES (Engineering Equation Solver) wykorzystującego dane klimatyczne z Campinas, São Paulo, Brazylia. Badania wykazały, że system PV/T + ORC spełnia cel zwiększenia wytwarzania energii elektrycznej zarówno z generatora połączonego z cyklem termicznym, jak i ze wzrostu sprawności modułu PV ze względu na jego chłodzenie. W ten sposób zwiększa się ogólna efektywność egzergii systemu w porównaniu z niezwiązanymi kolektorami PV/T.
PL
W pracy opisano koncepcję współpracy biogazowych modułów kogeneracyjnych z niskotemperaturowym obiegiem parowym. Proponowana modernizacja pozwoliłaby na wykorzystanie entalpii fizycznej spalin, tym samym zwiększając sprawność urządzeń wytwarzających ciepło i energię elektryczną. Tego typu rozwiązanie umożliwiłoby częściowe pokrycie zapotrzebowania własnego na energię elektryczną, generując oszczędności w przedsiębiorstwie. W artykule przedstawiono koncepcję wykorzystania ciepła odpadowego w obiegu Clausiusa Rankine'a z turbiną kondensacyjną. Dodatkowo jako alternatywną formę zagospodarowania ciepła odpadowego rozważono zastosowanie organicznego obiegu Rankine'a (ORC), w którym jako czynnik roboczy zaproponowano alkohol etylowy. Dla przedstawionego rozwiązania wykonano analizę termodynamiczną i egzergetyczną oraz zaprezentowano wstępną ocenę ekonomiczną i ekologiczną proponowanej modernizacji.
EN
In the paper the idea of combined operation of the biogas CHP module with the low-temperature cycle is presented. The proposed modernization would allow utilization of exhaust gases enthalpy to increase efficiency of thermal and electrical energy production. This solution allows partial covering of the local electricity demand and at the same time causes savings and unloads the electrical power system. The article presents the concept of the waste heat utilization in Rankine cycle with a condensing turbine. Additionally, Organic Rankine Cycle (ORC) with ethanol as a working fluid was considered as an alternative form of waste heat. For the modernization thermodynamic and exergy analyses were carried out. Some basic economical and ecological indicators were also discussed.
EN
The use of efficient refrigerator/freezers helps considerably to reduce the amount of the emitted greenhouse gas. A two-circuit refrigerator-freezer cycle (RF) reveals a higher energy saving potential than a conventional cycle with a single loop of serial evaporators, owing to pressure drop in each evaporator during refrigeration operation and low compression ratio. Therefore, several industrial applications and fish storage systems have been utilized by using multipurpose refrigeration cycle. That is why a theoretical performance analysis based on the exergetic performance coefficient, coefficient of performance (COP), exergy efficiency and exergy destruction ratio criteria, has been carried out for a multipurpose refrigeration system by using different refrigerants in serial and parallel operation conditions. The exergetic performance coefficient criterion is defined as the ratio of exergy output to the total exergy destruction rate (or loss rate of availability). According to the results of the study, the refrigerant R32 shows the best performance in terms of exergetic performance coefficient, COP, exergy efficiency, and exergy destruction ratio from among the other refrigerants (R1234yf, R1234ze, R404A, R407C, R410A, R143A and R502). The effects of the condenser, freezerevaporator and refrigerator-evaporator temperatures on the exergetic performance coefficient, COP, exergy efficiency and exergy destruction ratios have been fully analyzed for the refrigerant R32.
8
Content available remote Układy gazowo-parowe z CO2 jako czynnikiem roboczym
PL
W procesie rozwoju technologii energetycznych istotne miejsce zajmują technologie wykorzystania ciepła odpadowego i technologie wykorzystania ciepła niskotemperaturowego. Jednym z najpopularniejszych obiegów wykorzystywanych w tym celu jest obieg Rankine’a. Wykorzystanie dwutlenku węgla jako czynnika roboczego zarówno w obiegach o ciśnieniu nadkrytycznym, jak i obiegach transkrytycznych cechuje się wieloma zaletami w porównaniu z tradycyjnymi obiegami wykorzystującymi parę wodną. Najistotniejsze z nich są związane z rozmiarami maszyn i urządzeń. Dwutlenek węgla jest również czynnikiem dostępnym, o małym potencjale wpływu na warstwę ozonową w porównaniu z innymi czynnikami organicznymi. W pracy przedstawiono analizę układu gazowo-parowego z CO2 jako czynnikiem roboczym. W szczególności określono podstawowe parametry energetyczne oraz straty egzergii w wymiennikach ciepła.
EN
In the process of the development of energy systems, waste heat recovery and low temperature technologies occupy an important place. One of the most common system used for this purpose is the Rankine cycle. The use of carbon dioxide as the working medium in both the superand sub critical pressure cycles has several advantages compared to traditional steam cycles. The most important advantages are associated with dimensions of machines and equipment. Carbon dioxide is also a common medium, with a low potential impact on the ozone layer as compared to other organic mediums. The paper presents an analysis of different configurations of the gas-steam cycles with CO2 as the working fluid. In particular, the basic parameters of the energy analysis were determined and exergy losses are specified.
9
Content available remote Analiza egzergetyczna suszenia próżniowego
PL
Zaprezentowano wyniki teoretyczno-doświadczalnej analizy suszenia zrębek leszczyny pospolitej w suszarce próżniowej pod kątem minimalizacji nakładów energetycznych. Zastosowano bilansowanie egzergetyczne, które pozwoliło wykazać, jak parametry procesowe wpływają na efektywność suszenia. Wyższe sprawności uzyskano przy wymianie powietrza, dla wyższych wartości podciśnienia w komorze, przy większej masie próbki i dla wyższych nastaw temperatur.
EN
Hazel wood chips (sample mass 120–325 g) were dried in air under lab. conditions at 40–60°C and vacuum 0.05–0.07 MPa for 400 min to det. the exergy efficiency of the process. The efficiency increased with increasing the sample mass, temp., and vacuum. The air exchange during drzing resulted also in increasing the exergy efficiency.
EN
Few recent years has shown that hydrogen technology has a good chance to replace petroleum technology in automotive sector. However, hydrogen in pure form practically does not occur on Earth. That is why H2 form is used only as an energy carrier and it must be produced using another source of energy form water or hydrocarbon fuels. In this paper short overview of hydrogen production technology has been presented, with energy and exergy analysis of four chosen technologies. Water and steam splitting using PEM as efficient and technically the simplest methods, SOEC as an industrial high effective thermoelectric process and thermochemical decomposition as non-electric alternative.
PL
W ciągu kilku ostatnich lat udowodniono, że w sektorze motoryzacyjnym technologia wodorowa ma realne szanse zastąpić ropie naftową. Jednakże wodór w stanie wolnym praktycznie nie występuje na Ziemi. Z tego powodu wodór w postaci cząsteczkowej może być traktowany jedynie jako nośnik, a nie źródło energii i musi być wytworzony używając innego źródła energii z wody lub paliw hydrowodorowych. W niniejszej pracy pokrótce zostały przedstawione technologie produkcji wodoru z analizą energetyczną i egzergetyczną czterech z nich. Hydrolizy wody i pary wodnej metodą PEM jako efektywnej i technicznie najprostszej metody, SOFC jako efektywnego procesu termoelektrycznego w skali przemysłowej i termochemicznego rozkładu wody jako alternatywy dla metod wykorzystujących zjawisko elektrolizy.
EN
The paper presents a method of the complex system exergy analysis, as well as an example of application in the case of an integrated oxy-fuel combustion (OFC) power plant with CO2 transport and storage. Complex exergy analysis consist of (a) local exergy losses, (b) cumulative exergy consumption, (c) cumulative exergy losses and (d) cumulative degree of thermodynamic perfection. The algorithms of the complex system exergy analysis are based on "input-output method" of the direct energy and material consumption. In the structure of the balance we distinguished main products (e.g. electricity), by-products (e.g. nitrogen) and external supplies (e.g. hard coal). The considered system (OFC power plant with CO2 transport and storage infrastructure) consists of seven interconnected modules, viz. boiler island, steam cycle, air separation unit, cooling water and water treatment module, flue gas quality control module, CO2 processing unit and CO2 transport and storage module, among which there also exist feedback relations.
EN
Thermal analysis of a heat and power plant with a high temperature gas cooled nuclear reactor is presented. The main aim of the considered system is to supply a technological process with the heat at suitably high temperature level. The considered unit is also used to produce electricity. The high temperature helium cooled nuclear reactor is the primary heat source in the system, which consists of: the reactor cooling cycle, the steam cycle and the gas heat pump cycle. Helium used as a carrier in the first cycle (classic Brayton cycle), which includes the reactor, delivers heat in a steam generator to produce superheated steam with required parameters of the intermediate cycle. The intermediate cycle is provided to transport energy from the reactor installation to the process installation requiring a high temperature heat. The distance between reactor and the process installation is assumed short and negligable, or alternatively equal to 1 km in the analysis. The system is also equipped with a high temperature argon heat pump to obtain the temperature level of a heat carrier required by a high temperature process. Thus, the steam of the intermediate cycle supplies a lower heat exchanger of the heat pump, a process heat exchanger at the medium temperature level and a classical steam turbine system (Rankine cycle). The main purpose of the research was to evaluate the effectiveness of the system considered and to assess whether such a three cycle cogeneration system is reasonable. Multivariant calculations have been carried out employing the developed mathematical model. The results have been presented in a form of the energy efficiency and exergy efficiency of the system as a function of the temperature drop in the high temperature process heat exchanger and the reactor pressure.
EN
The conversion of a waste heat energy to electricity is now becoming one of the key points to improve the energy efficiency in a process engineering. However, large losses of a low-temperature thermal energy are also present in power engineering. One of such sources of waste heat in power plants are exhaust gases at the outlet of boilers. Through usage of a waste heat regeneration system it is possible to attain a heat rate of approximately 200 MWth, under about 90°C, for a supercritical power block of 900 MWel fuelled by a lignite. In the article, we propose to use the waste heat to improve thermal efficiency of the Szewalski binary vapour cycle. The Szewalski binary vapour cycle provides steam as the working fluid in a high temperature part of the cycle, while another fluid – organic working fluid – as the working substance substituting conventional steam over the temperature range represented by the low pressure steam expansion. In order to define in detail the efficiency of energy conversion at various stages of the proposed cycle the exergy analysis was performed. The steam cycle for reference conditions, the Szewalski binary vapour cycle as well as the Szewalski hierarchic vapour cycle cooperating with a system of waste heat recovery have been comprised.
PL
W artykule przedstawiono rozważania nad koncepcją modernizacji ciepłowni węglowej w wybranym Miejskim Przedsiębior¬stwie Energetyki Cieplnej (MPEC). Koncepcja ta ma na celu współprodukcję energii cieplnej oraz elektrycznej przy wykorzystaniu entalpii fizycznej spalin z kotła WR-10. Tego typu rozwiązanie pozwoliłoby na częściowe pokrycie zapotrzebowania wła¬snego na energię elektryczną, generując oszczędności w przedsiębiorstwie i powodując odciążenie systemu elektroenergetycznego. Do odzysku niskotemperaturowej energii odpadowej wskazano organiczny obieg Rankine’a. Jest to technologia kogeneracyjna objęta Dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady (2012/27/UE). Dla zaproponowanego rozwiązania wykonano analizę termodynamiczną i egzergetyczną dla dwóch wybranych czynników roboczych w instalacji ORC (R245fa i alkoholu etylowego). Ponadto przedstawiono podstawowe wskaźniki ekonomiczne zaproponowanego rozwiązania.
EN
In this paper an idea of energetic system facilities modernization is presented. The description concerns the facilities generating thermal energy in Municipal Enterprise of Thermal Power Engineering in Rypin. The idea of facilities modernization aims at cogeneration of thermal and electrical energy by utilization of enthalpy of exhaust gases from furnace WR-10. This solution allows partial covering of enterprise demand on the electrical energy, at the same time causes savings and unloads the electrical power system. For low-temperature waste energy recovery the Organic Rankine Cycle was advised. It is the cogeneration technology included in European Parliament and Council Directive (2012/27/UE). For the modernization there was carried out thermodynamic and exergy analysis for two different working fluids in ORC (R245fa and ethanol). Additionally in this paper are some basic economic indicators for the proposed solution.
PL
W pracy opisano oryginalną koncepcję współpracy bloku gazowo-parowego istniejącej elektrociepłowni z niskotemperaturowym organicznym obiegiem Rankine’a (ORC). Celem zaproponowanego rozwiązania jest odzysk niskotemperaturowej energii odpadowej spalin i dalszego wykorzystania jej w obiegu ORC do wytworzenia energii elektrycznej. Energia odpadowa odzyskiwana jest ze spalin opuszczających komin zimny, a wykorzystywana jest do podgrzania oraz odparowania niskowrzącego czynnika obiegu ORC. Dla proponowanej koncepcji wykonano analizę termodynamiczną i egzergetyczną dla dwóch wybranych czynników roboczych w instalacji ORC. Ponadto przedstawiono podstawowe wskaźniki ekonomiczne zaproponowanego rozwiązania.
EN
In the paper presented is the idea of a combined gas and steam power plant cooperation with the bottoming cycle, namely a low temperature organic Rankine cycle ORC installation. The intention of present analysis is heat recovery of low temperature energy and its further use in ORC in order to produce electricity, without increase in fuel consumption. Waste energy is recovered from the exhaust gases from the cold chimney and used to heat and evaporise the working fluid in ORC. For the modernization there was carried out thermodynamic and exergy analysis for two different working fluids in ORC. Additionally in this paper presented are some basic economic indicators for the proposed solution.
EN
Exergy analysis of low temperature geothermal heat plant with compressor and absorption heat pump was carried out. In these two concepts heat pumps are using geothermal water at 19.5°C with spontaneous outflow 24 m3/h as a heat source. The research compares exergy efficiency and exergy destruction of considered systems and its components as well. For the purpose of analysis, the heating system was divided into five components: geothermal heat exchanger, heat pump, heat distribution, heat exchanger and electricity production and transportation. For considered systems the primary exergy consumption from renewable and non-renewable sources was estimated. The analysis was carried out for heat network temperature at 50/40°C, and the quality regulation was assumed. The results of exergy analysis of the system with electrical and absorption heat pump show that exergy destruction during the whole heating season is lower for the system with electrical heat pump. The exergy efficiencies of total system are 12.8% and 11.2% for the system with electrical heat pump and absorption heat pump, respectively.
PL
Obecnie w Polsce w większości Miejskich Systemów Ciepłowniczych (MSC) zasilanych z Ciepłowni Komunalnej (CK) lub Elektrociepłowni (EC), procesy modernizacyjne dotyczące wytwarzania jak i przesyłu ciepła są znacząco zaawansowane, a niekiedy uznane są wręcz za zakończone. Jednakże, te procesy modernizacyjne nie obejmują wcale lub tylko w ograniczonym zakresie, układów hydraulicznych we wspomnianych powyżej źródłach energii. Układy hydrauliczne w eksploatowanych w Polsce CK i EC, zazwyczaj charakteryzują się nadmierną energochłonnością urządzeń, zbyt wysokimi stratami hydraulicznymi i brakiem dostosowania do zmieniających się warunków eksploatacyjnych MSC. Zasadniczą analizę układów hydraulicznych poprzedza charakterystyka tych układów w typowych CK i EC oraz opis parametrów cieplno-hydraulicznych nośnika energii w poszczególnych obiegach źródła energii. Charakterystyka układów hydraulicznych obejmuje zarówno prezentację klasycznych rozwiązań tych układów w komunalnych źródłach ciepła jak i analizę danych eksploatacyjnych i symulację pracy tych obiegów w sezonie grzewczym i sezonie letnim. Analiza parametrów cieplno-hydraulicznych w układach hydraulicznych w CK i EC zawiera charakterystykę produkcji ciepła i energii elektrycznej w tych źródłach, a także przebiegi i zakresy zmian parametrów cieplno-hydraulicznych w tych układach. Prezentowana praca wskazuje możliwe kierunki modernizacji układów hydraulicznych źródeł ciepła, łącznie z wprowadzeniem do nich obiegu akumulacji ciepła. Przedsięwzięcia te mają za zadanie ograniczenie strat energii, zwiększenie sprawności i niezawodności działania układów hydraulicznych, a także poprawę warunków eksploatacji MSC. Omówiono tutaj zagadnienia takie jak, wprowadzenie regulacji ilościowo-jakościowej wody sieciowej oraz możliwości obniżenia jej temperatury na zasileniu. Podano ogólne zasady energooszczędnej eksploatacji układów hydraulicznych i sposoby modernizacji istniejących oraz wprowadzenie nowych obiegów wodnych. Modernizacja istniejących i wprowadzenie nowych obiegów wodnych w CK i EC obejmuje takie przedsięwzięcia jak, zmiany funkcjonalno-technologiczne w istniejących obiegach wodnych, zastosowanie akumulatorów ciepła oraz nowych technologii odgazowania wody uzupełniającej i oczyszczania wody sieciowej. Wyżej wymienione działania zostały szczegółowo przeanalizowane i opisane. Technologie związane z zastosowaniem akumulatorów ciepła, można uznać jako nowatorskie w polskim ciepłownictwie. Oferują one duże możliwości w zakresie poprawy warunków eksploatacyjnych systemów ciepłowniczych jak i ekonomiki produkcji energii cieplnej i elektrycznej, ograniczenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery oraz zwiększenie bezpieczeństwa dostaw energii do odbiorców. Prezentowana praca zawiera także, analizę energetyczną i egzergetyczną układów hydraulicznych z akumulatorem ciepła, którą przeprowadzono dla wybranej EC, zasilającej w energię duże miasto w Polsce. Przedstawiono tu charakterystykę techniczną analizowanego źródła energii, a także charakterystykę eksploatacyjną na bazie danych eksploatacyjnych z kilku ostatnich lat. Analizę energetyczną i egzergetyczną wykonano dla sezonu grzewczego (Te = –20°C, tj. w warunkach obliczeniowych), okresu przejściowego (Te = +1°C) oraz okresu letniego Te = +15°C). Prezentowane wyniki analizy energetyczno-egzergetycznej układów hydraulicznych z akumulatorem ciepła, pozwalają wskazać miejsca największych strat energii w tych układach, a tym samym umożliwiają podjęcie odpowiednich działań do ich redukcji. Szczegółowe wyniki tej analizy pokazują, że zarówno zapotrzebowanie energii oraz straty egzergetyczne związane z funkcjonowaniem układów hydraulicznych EC z akumulatorem ciepła, zarówno w cyklach ładowania jak i rozładowania tego urządzenia, są niewielkie tzn. moc dodatkowych urządzeń (pomp rozładowczych akumulatora) sięga zaledwie 0,5–0,8% mocy bloku ciepłowniczego, a straty egzergetyczne są rzędu kilkuset kW. Dla wybranej EC, w której w ramach działań modernizacyjnych układów hydraulicznych, został zabudowany akumulator ciepła, przeprowadzono wstępną analizę wpływu na środowisko eksploatacji tego urządzenia. Przedstawione wyniki wskazują, że zastosowanie akumulatora ciepła ma bardzo pozytywny wpływ na środowisko, co przejawia się zmniejszeniem przez EC emisji zanieczyszczeń gazowych, a szczególnie pyłów do atmosfery.
EN
Presently in Poland, modernization processes of District Heating Systems (DHS) supplied with heat from a District Heating plant (DHp) or a Combined Heat and Power plant (CHPp) are in progress or even sometimes are treated as already completed. Unfortunately, usually the modernization processes which concern energy generation and heat distribution through the District Heating Network (DHN) do not cover or cover only to a limited extent hydraulic systems (pumping loops) in terms of considering energy sources. Operation of the hydraulic systems in Polish DHp and CHPp is usually characterized by extensive energy consumption of equipment, relatively high hydraulic losses of water fl ow in piping and lack of adjustment of equipment and piping accessories to changeable operation conditions of DHS. The main analysis of the hydraulic systems is preceded by characteristics of those systems in a typical DHp and CHPp and description of thermal–hydraulic parameters of energy carrier inside the following hydraulic loops in considered energy sources. The characteristics of the hydraulic systems cover both presentation of typical arrangement of those systems and analysis of operational parameters of the DHS including computer simulations of system operation during heating and summer seasons. The description of thermal–hydraulic parameters of energy carrier inside hydraulic loops in the DHp and CHPp includes characteristics of heat production by the plant and also runs with limits of changes of those parameters in the considered system. This work shows possible directions of hydraulic systems modernization in the DHp and CHPp, including of Thermal Energy Storage (TES) implementation. The main goal of those modernization processes of hydraulic systems is reduction of energy losses in hydraulic loops, increasing their effi- ciencies and availability, and improvement of operational conditions of DHS. The following items were described hereto, i.e. introducing quality-quantity governing of network water in the DHS, possibilities of decreasing supply temperature of network water, general principles of energy saving in operation of those hydraulic systems, modernization directions of existing hydraulic loops and introducing new loops. Modernization and introduction of new loops includes activities like functional–technological changes of existing hydraulic loops, TES loop implementation and application of new technologies for make-up water deaeration, and network water purifi cation. Implementation of TES in DHS is treated as innovative technology in the Polish District Heating sector. This technology offers great possibilities of improvement of operational conditions of DHS, decreasing energy, i.e. heat and electricity, production costs and emission of pollutants to the atmosphere, and also increasing security of energy supply to consumers. The work also includes energy and exergy analysis of the hydraulic system with the TES loop for one selected CHPp which supplies a large city in Poland with heat. In this point both technical characteristics and operational characteristics based on operational data taken from the last few years for the energy source were done. The energy and exergy analysis were performed for the heating season (outside temperature Te = –20°C, i.e. calculating conditions), intermediate season (Te= +1°C) and summer season (Te = +15°C). The presented results of analysis allow to indicate the places of highest energy destructions in the analyzed hydraulic system with the TES loop, and give an opportunity of appropriate action to reduce them. Detailed results of the energy-exergy analysis show that both energy consumption and exergy destructions for operation of the hydraulic system of CHPp with TES, for loading and unloading cycles of the tank are relatively low, i.e. the capacity of additional equipment (TES pumps) is equal to 0.5–0.8% of the total capacity of the heating block and exergy destruction is at the level of a few hundred kW. For this selected CHPp with the TES loop, an initial environmental analysis was performed for the whole year operation of the plant. The presented results show that application of TES has a signifi cant infl uence on the environment, which results in decreasing emission of the pollutants to the atmosphere, mainly fl ue dust in comparison to operation of the plant without TES.
PL
Technikę oceny cyklu życia LCA (Life Cycle Assessment) oraz analizę egzergetyczną wykorzystano do oceny środowiskowej polimerów: PE, PP, PVC, PS i PET. W przeprowadzonej analizie uwzględniono szkody dla zdrowia człowieka, jakości ekosystemu oraz zużycie zasobów, wyznaczono wskaźnik emisji globalnego ocieplenia oraz skumulowane zużycie energii. W wyniku analizy egzergetycznej określono wskaźnik zrównoważonego rozwoju oraz koszt termoekologiczny wybranych polimerów. Porównano wyniki uzyskane za pomocą techniki LCA oraz analizy egzergetycznej, szacując wpływ produkcji wytypowanych polimerów na zużycie zasobów nieodnawialnych bogactw naturalnych. Ocenę cyklu życia LCA przeprowadzono trzema metodami Ekowskaźnik 99, IPCC oraz CED.
EN
This paper presents LCA (Life Cycle Assessment) and exergy analysis for the environmental evaluation of selected polymers: PE, PP, PVC, PS and PET. In the analysis, damages to human health and ecosystem quality as well as resource consumption were considered, also global warming potential and cumulative energy use were determined. As a result of exergy analysis the sustainable development index and thermo-ecological cost of selected polymers were evaluated. The results from LCA study were compared with those obtained using exergy analysis and the impact of the production of selected polymers on the consumption of non-renewable natural resources was assessed. A life cycle assessment was conducted using three methods: Ecoindicator 99, IPCC and CED.
EN
In this article the possibilities of implementing exergy analysis of coal gasification processes in ex-situ conditions was presented. The analysis was performed in order to detect the sources of exergy loss. The experimental results of the coal gasification process are also presented and was used as input data to perform the exergy analysis of the coal gasification process.
PL
W celu oceny łańcuchów technologii w całym cyklu życia należy przeprowadzić analizę wszystkich procesów jednostkowych, od pozyskania nieodnawialnych surowców naturalnych do uzyskania gotowego produktu i zagospodarowania odpadów. Zarządzanie zasobami nieodnawialnymi jest jedną z kluczowych kwestii zrównoważonego rozwoju. Coraz większą wagę nabiera stosowanie metod służących do oceny efektywności wykorzystania materiałów i paliw w procesach przemysłowych. Egzergia jest miarą jakości bogactw naturalnych oraz narzędziem do oceny zmniejszenia zasobów nieodnawialnych. W pracy przedstawiono przegląd literatury na temat metod oceny środowiskowej z zastosowaniem analizy egzergetycznej oraz przegląd analiz środowiskowych uwzględniających analizę egzergetyczną dla technologii zgazowania węgla.
EN
In order to assess technology chains in the entire life cycle, the analysis of all unit processes should be carried out, from obtaining non-renewable natural raw materials to gaining of the final product and waste management. The management of non-renewable resources is one of the key issues of sustainable development. More and more important becomes the introduction of methods which are applied for the effectiveness assessment of use of materials and fuels in industrial processes. Exergy is the measure of quality of natural resources and a tool for the assessment of decrease of non-renewable resources. In the study a literature review on environmental assessment methods using the exergy analysis and review of environmental analyses taking into consideration the exergy analysis for coal gasification technologies were presented.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.