Polygeneration as an effective way to save energy in the manufacturing plant

• Autorzy: Grzebielec A. , Rusowicz A. , Jaworski M. , Laskowski R. , Leszczyński M.

Warianty tytułu

PL

Poligeneracja jako efektywny sposób na oszczędność energii w zakładzie produkcyjnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Polygeneration is a term that describes the co-generation of several different media. The most frequently cited media are electricity, heat, cooling, compressed air, CO2 (in food processing plants). The article presents a description of the audit and the proposed improvement for polygeneration in the plant related to the automotive industry. Described production plant currently is built from three not associated with each process produces heat, cooling and compressed air. The article presents an economic analysis of solution that enables simultaneous production of compressed air, heat and cold. In this particular plant there is able to obtain a reduction of electricity consumption at the level of 36.75 kW and a reduction in heat consumption at the level of 60.74 kW. Profits come from the reduction of energy for cooling and reduction of heat consumption needed to heat the air in the ventilation system. The solution resulted in operating costs savings at 232 214 PLN per year and simple payback period less than 4 years. It turns out that polygeneration is an excellent method to reduce the operating costs of businesses.

PL

Poligeneracja jest pojęciem opisującym współgenerowanie kilku różnych mediów. Najczęściej wymieniane media to prąd elektryczny, ciepło, chłód, sprężone powietrze, CO2 (w zakładach przetwórstwa spożywczego). Artykuł przedstawia opis audytu oraz propozycję wdrożenia elementów umożliwiających poligenerację w zakładzie przemysłowym związanym z branżą Automotive. Opisany zakład produkcyjny w chwili obecnej w 3 nieskojarzonych ze sobą procesach produkuje ciepło, chłód oraz sprężone powietrze. Artykuł przedstawia analizę ekonomiczną rozwiązania umożliwiającego jednoczesną produkcję sprężonego powietrza, ciepła oraz chłodu. W tym konkretnym zakładzie udało się uzyskać zmniejszenie zużycia energii elektrycznej na poziomie 36,75 kW oraz zmniejszenie zużycia ciepła na poziomie 60,74 kW. Zyski pochodzą ze zmniejszenia energii na potrzeby chłodnictwa oraz ze zmniejszenia zużycia ciepła na potrzeby podgrzewania powietrza w halach produkcyjnych. Rozwiązanie przyniosło oszczędności eksploatacyjne na poziomie 232214 zł rocznie, a prosty czas zwrotu był krótszy niż 4 lata. Okazuje się, że poligeneracja jest doskonałą metodą na zmniejszenie kosztów funkcjonowania przedsiębiorstw.

Słowa kluczowe

EN

polygeneration; energy efficiency; audit

PL

poligeneracja; efektywność energetyczna; audyt

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 6
• Strony: 106--111
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Grzebielec A.

• Zakład Chłodnictwa i Energetyki Budynku w Instytucie Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej

autor

Rusowicz A.

• Zakład Chłodnictwa i Energetyki Budynku w Instytucie Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej

autor

Jaworski M.

• Zakład Termodynamiki w Instytucie Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej

autor

Laskowski R.

• Zakład Maszyn i Urządzeń Energetycznych w Instytucie Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej

autor

Leszczyński M.

• Centralny Ośrodek Badawczo Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej COBRABiD sp. z o.o.

Bibliografia

• [1] Baczewski K., Szczawiński P.: Badania mikroskopowe krystalizacji paliw konwencjonalnych i biopaliw podczas chłodzenia. Aparatura Badawcza I Dydaktyczna 3(2014) 227-235.
• [2] Chmielewski, A. , Gumiński, R. , Radkowski, S. , Szulim, P.: Aspects of support and development of distributed microcogeneration in Poland. Rynek Energii 5(2015), 94-101.
• [3] Cyklis P.: Two stage ecological hybrid sorption-compression refrigeration cycle. International Journal of Refrigeration 48(2014) 121-131. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2014.08.017
• [4] Grisel R.J.H., Smeding S.F., Boer R.: Waste heat driven silica gel/water adsorption cooling in trigeneration. Applied Thermal Engineering, Vol. 30 (2010), pp. 1039-1046.
• [5] Gao L., Li H., Chen B., Jin H., Lin R., Hong H.: Proposal of a natural gas-based polygeneration system for power and methanol production. Energy 33 (2008) 206-212.
• [6] Grzebielec A., Rusowicz A.: Analysis of the use of adsorption processes in trigeneration systems. Archives of thermodynamics. Vol. 34(2013), No. 4, 35-49. DOI: 10.2478/aoter-2013-0028.
• [7] Grzebielec A., Rusowicz A., Ruciński A.: Wykorzystanie zespołu sorpcyjnego metanol-węgiel aktywny w adsorpcyjnym urządzeniu chłodniczym. Przemysł Chemiczny 94 (2015) 952-955, DOI:10.15199/62.2015.6.18.
• [8] Gwadera M., Kupiec K.: Investigation of Water Vapour Adsorption on Silica Gel Grains Coated on a Metal Pipe. Adsorption Science & Technology 33(2015),5, 499-511. DOI: 10.1260/0263-6174.33.5.499
• [9] Hernandez-Santoyoa J., Sanchez-Cifuentes A.: Trigeneration: an alternative for energy savings. Applied Energy, Vol. 76 (2003), pp. 219-227.
• [10] Jaworski M.: Thermal performance of building element containing phase change material (PCM) integrated with ventilation system - An experimental study. Applied thermal engineering 70(2014) 665-674.
• [11] Kuczynski W., Charun H., Bohdal T.: Influence of hydrodynamic instability on the heat transfer coefficient during condensation of R134a and R404A refrigerants in pipe mini-channels. International Journal of Heat and Mass Transfer 55(2011),4, 1083-1094, DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.10.002
• [12] Lapka P., Seredynski M., Furmanski P., Dziubinski A., Banaszek J.: Simplified thermo-fluid model of an engine cowling in a small airplane. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 86(2014), 3, 242-249, DOI: 10.1108/AEAT-01-2013-0014
• [13] Milewski J., Świrski K.: Artificial Neural Network-Based Model for Calculating the Flow Composition Influence of Solid Oxide Fuel Cell. Journal of Fuel Cell Science and Technology 11(2014), 2, DOI: 10.1115/1.4025922
• [14] Ortiga J., Bruno J.C., Coronas A.: Operational optimisation of a complex trigeneration system connected to a district heating and cooling network. Applied Thermal Engineering 50 (2013) 1536-1542.
• [15] PolySMART: Poligeneration in Europe – a technical report. POLYgeneration with advanced Small and Medium scale thermally driven Air-conditioning and Refrigeration Technology, 2008-07-31.
• [16] Rahli M., Benasla L., Belmadani A., Abdelhakem-Koridak L.: Real power-system economic dispatch using a variable weights linear programming method. Journal of Power Technologies 95 (1) (2015) 34–39.
• [17] Rusowicz A., Grzebielec A.: Przegląd dużych instalacji chłodzenia słonecznego. Chłodnictwo 6( 2014), 16-19.
• [18] Rusowicz A., Ruciński A.: The mathematical modelling of the absorption machines used in energy systems. Environmental Engineering, Vol. 1-3 (2011), pp 802-806.
• [19] Skorek-Osikowska A., Bartela Ł., Kotowicz J.,Sobolewski A., Iluk T., Remiorz L.: The influence of the size of the CHP (combined heat and power) system integrated with a biomass fueled gas generator and piston engine on the thermodynamic and economic effectiveness of electricity and heat generation. Energy 67(2014) 328-340, DOI: 10.1016/j.energy.2014.01.015
• [20] Song H., Sarfeld F., Daianova L., Yan J.: Influence of drying process on the biomass-based polygeneration systemof bioethanol, power and heat, Applied Energy 90 (2012) 32-37, DOI: 10.1016/j.apenergy.2011.02.019
• [21] Śmiercew K., Butrymowicz D., Kwidzyński R., Przybylinski T.: Analysis of application of two-phase injector in ejector refrigeration systems for isobutane. Applied Thermal Engineering 78(2014) 630-639, DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2014.11.064
• [22] Tokos H., Novak Pintaric Z., Glavic P.: Energy saving opportunities in heat integrated beverage plant retrofit, Applied Thermal Engineering 30 (2010) 36–44.
• [23] Zhou W., Yang H., Rissanen M., Nygren B., Yan J.: Decrease of energy demand for bioethanol-based polygeneration systemthrough case study, Applied Energy 95 (2012) 305-311, DOI: 10.1016/j.apenergy.2012.02.014