Analiza wykorzystania rewersyjnej turbiny wiatrowej do redukcji zastoisk mrozowych

• Autorzy: Szelka Michał , Kołodziejczyk Krzysztof , Tokarczyk Jarosław

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2024.10.19

Warianty tytułu

EN

Analysis of the use of a reversible wind turbine to reduce frost stagnation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono pierwszy etap prac projektu mającego na celu teoretyczno- doświadczalną analizę możliwości wykorzystania rewersyjnej turbiny wiatrowej do zwalczania zastoisk mrozowych występujących na skutek przymrozków radiacyjnych. Omówiono aktualny stan techniki oraz badania mające na celu zmniejszenie negatywnego oddziaływania przymrozków na uprawy. Zauważono, że obecne rozwiązania oparte na nieodnawialnych źródłach energii (świece dymne, maszyny zasilane generatorami diesla, ogniska) wymagają pracochłonnej obsługi lub są procesami wysokoenergetycznymi zanieczyszczającymi środowisko. Zaproponowano rozwiązanie oparte na wykorzystaniu rewersyjnej turbiny wiatrowej. Urządzenie umożliwia pracę zarówno w trybie generowania energii, jak i trybie wymuszenia przepływu powietrza, a połączenie tych funkcjonalności pozwoli zmniejszyć lub wyeliminować konieczność zastosowania zewnętrznego zasilania i ograniczyć koszty eksploatacyjne.

EN

A theoretical and exptl. feasibility study of using a reversible wind turbine to reduce frost stagnation caused by radiation frost was presented. The current state of knowledge and research on reducing the neg. impact of frost on crops was discussed. The proposed device, thanks to the electric drive used, was characterized by reduced noise emission compared to wind machines powered by combustion engines, and did not emit harmful substances into the atmosphere from the combustion process. The device can operate both in the energy generation mode and in the air flow forcing mode, and their combination will reduce or eliminate the need for external power supply and reduce operating costs.

Słowa kluczowe

PL

przymrozek; OZE; turbina wiatrowa; maszyna wiatrowa

EN

frost; RES; wind turbines; wind machine

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 103, nr 10
• Strony: 1178--1183
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz., il., rys.

Twórcy

autor

Szelka Michał

• Katedra Systemów Energetycznych i Urządzeń Ochrony Środowiska, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, ul. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
• Instytut Techniki Górniczej KOMAG, Gliwice

• https://orcid.org/0000-0001-7405-5475

autor

Kołodziejczyk Krzysztof

• AGH w Krakowie

• https://orcid.org/0000-0001-9479-7505

autor

Tokarczyk Jarosław

• Instytut Techniki Górniczej KOMAG, Gliwice

• https://orcid.org/0000-0002-8588-0179

Bibliografia

• [1] UN Climate Change Protocol, Glasgow, https://ukcop26.org/, dostęp 23 sierpnia 2024 r.
• [2] L. Parker, T. Pathak, S. Ostoja, Sci. Total Environ. 2021, 762, 143971, DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143971.
• [3] C. K. Augspurger, Ecology 2013, 94, 41.
• [4] A. Rojecki (red.), Wyjątki ze źródeł historycznych o nadzwyczajnych zjawiskach hydrologiczno-meteorologicznych na ziemiach polskich w wiekach od X do XVI, WKT, Warszawa 1965 r.
• [5] S. Namaczyńska, Kronika klęsk elementarnych w Polsce i w krajach sąsiednich w latach 1648-1696. Zjawiska meteorologiczne i pomory, Lwów 1937 r.
• [6] C. Radomski, Postępy Nauk Roln. 1968, nr 1, 109.
• [7] W. Treder, Metody oraz koszty ochrony drzew pestkowych przed przymrozkami wiosennymi, https://ipwdn.inhort.pl/add/article/195.pdf, dostęp 23 sierpnia 2024 r.
• [8] A. J. Szczapiński, K. Bojkowska, D. Kozar, S. Lewko, A. Stasiewicz, Ostrzeżenia meteorologiczne w wybranych polskich miastach w 2021 roku, Geoprzestrzeń, nr 7, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań 2023, ISBN 978-83-7986-456-0.
• [9] S. Wieteska, Acta Univer. Lodziensis Folia Oeconomica 2001, 259, 143.
• [10] A. Doroszewski, i in., Acta Agrophys. 2013, 20, nr 2, 269.
• [11] Z. Bielec-Bąkowska, K. Piotrowicz, Prace Stud. Geograf. 2011, 47, 77.
• [12] Cz. Koźmiński, B. Michalska, [w:] Klimatyczne zagrożenia rolnictwa w Polsce, (red. Cz. Koźmiński, B. Michalska, J. Leśny), Wyd. Nauk. Uniwersytetu Szczecińskiego, Szczecin 2010.
• [13] P. Miškulin, Protection Systems for Late Spring Frosts in Permanent Orchards, Bachelor’s Thesis, Univer. J. J. Strossmayer in Osijek, Osijek, Croatia, 2019.
• [14] E. Atam, S. W. Hong, A. Arteconi, Energies 2020, 13, 378.
• [15] K. Cieślar, FOTON 2010, 108, Wiosna, 15.
• [16] V. Tadić, K. Gligorević, Z. Mileusnić, R. Miodragović, M. Hajmiler, D. Radočaj, AgriEngineering 2023, 5, 2079, https://doi.org/10.3390/agriengineering504012.
• [17] A. C. Ribeiro, J. P. De Melo-Abreu, R. L. Snyder, Agric. Forest Meteorol. 2006, 141, nr 2-4, 71.
• [18] R. L. Snyder, J. P. De Melo-Abreu, S. Matulich, Frost Protection: Fundamentals, Practice and Economics, t. 2; Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy, 2005.
• [19] R. L. Snyder, Principles of frost protection, University of California, Davis, CA, 2000.
• [20] https://www.sadownictwo.com.pl/przymrozek-20-04-2017r-ogrzewanie-sadu, dostęp 29 sierpnia 2024 r.
• [21] B. Drepper, B. Bamps, A. Gobin, J. Van Orshoven, Environ. Evid. 2022, 11, 29.
• [22] D. Masse, Microw. J. 2010, 53, 45.
• [23] E. Atam, A. Arteconi, Energy Procedia 2017, 141, 155.
• [24] S. Sito, M. Skendrović Babojelić, B. Šket, J. Vodopivc, M. Šket, V. Kušec, M. Milodanović, Glas. Zašt. Bilja 2014, 37, 53.
• [25] R. G. Evans, A. S. Alshami, Trans. ASABE 2009, 52, 331.
• [26] C. Hickey, E. Smith, P. Knox, UGA Cooperative Extension Bull. 2018, nr 4, 1490.
• [27] V. W. J. Heusinkveld i in., Agric. For. Meteorol. 2020, 282, 107868.
• [28] M. C. Battany, Agric. For. Meteorol. 2012, 157, 39.
• [29] A. C. Ribeiro, J. P. De Melo-Abreu, R. L. Snyder, A. Mahmood, N. A. Buttar, S. Yuan, Int. J. Agric. Biol. Eng. 2018, 11, 21.
• [30] https://agifrostfans.com/wind-machines-for-crop-protection/, dostęp 23 sierpnia 2024 r.
• [31] https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Po%C5%82czyno,_farma_wiatrowa_-_panoramio_%282%29.jpg, dostęp 23 sierpnia 2024 r.
• [32] J. Tokarz, L. Hryckiewicz, Energetyka 2003, 8, 509.
• [33] A. Drwięga, M. Szelka, A. Turewicz, IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2019, 261, 012007.
• [34] M. Szelka, A. Drwięga, J. Tokarczyk, M. Szyguła, K. Szewerda, M. Banaś, K. Kołodziejczyk, K. Kędzia, Energies 2023, 16, 542, https://doi.org/ 10.3390/en16010542.
• [35] S. Gomuła, S. Pytel, P. Słaboński, K. Pytel, Mechanics 2005, 24, nr. 3, 173.
• [36] https://kseiuos.imir.agh.edu.pl/laboratoria, dostęp 23 sierpnia 2024 r.
• [37] https://ekrowa.pl/wiedza/woda-wiatr-czas-i-krowa-to-wszystko-czegopotrzebujesz-aby-sch%C5%82odzic-krowy-w-lecie, dostęp 23 sierpnia 2024 r.
• [38] W. Wenye, H. Yongguang, Y. Shuo, M. Kangqian, Z. Xiaoyong, L. Pingping, Int. J. Agric. Biol. Eng. 2015, 8, nr 5, 43.
• [39] P. Frąckowiak, Maszyna wiatrowa do ochrony upraw ogrodniczych przed przymrozkami, zad. 9.1, Raport z prac badawczych, PIMR Poznań, 2005.
• [40] J. Szczepaniak, J. Res. Appl. Agric. Eng. 2005, 50, nr 3, 31.
• [41] J. Szczepaniak, T. Pawłowski, J. Rutkowski, R. Grzechowiak, J. Mac, Maszyna wiatrowa do ochrony upraw ogrodniczych przed przymrozkami. Zad 1, 2 i 3. Raport z prac badawczych, PIMR Poznań, 2005.
• [42] J. Rutkowski, J. Szczepaniak, J. Res. Appl. Agric. Eng. 2005, 50, nr 3, 49.