Wykorzystanie energii z ciepła odpadowego do zasilania sieci czujnikowych

• Autorzy: Szczepański G.

Warianty tytułu

EN

Use of waste heat to power sensor networks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ciepło odpadowe występuje zarówno w instalacjach przemysłowych jak i w warunkach domowych. Kluczem do jego powszechnego wykorzystania jest opracowanie prostych i tanich termogeneratorów, które mogłyby zasilać pojedyncze sensory lub całe systemy pomiarowe. Sieci czujników bezprzewodowych połączone z układami inteligentnego zarządzania mogą nie tylko przynosić korzyści wynikające z poprawy wydajności różnych procesów technologicznych, ale również przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa i warunków pracy. W artykule omówiono zasadę działania i przedstawiono konstrukcję pięciu przykładowych termogeneratorów. Przedstawione zostały wyniki badań mocy uzyskiwanych przez termogeneratory dla różnych gradientów temperatury i przy kilku wartościach obciążenia. Przedstawiono również dalsze możliwości prowadzenia prac badawczych nad termogeneratorami, wskazując jednocześnie, w których aspektach ich konstrukcja wymaga dopracowania.

EN

Waste heat occurs both in industrial installations and at home. The key to its widespread use is the develop simple and low-cost thermogenerators that could power single sensors or whole measuring systems. Wireless sensor networks coupled with intelligent management systems can not only bring benefits from improved performance of various technological processes, but also contribute to improving safety in working environment. The article discusses the principle of operation and illustrates the construction of five exemplary thermogenerators. The results of power tests obtained by thermogenerators for different temperature gradients and several load values are presented. Other possibilities for conducting research on thermoelectric generators have also been presented, indicating in which aspects of their construction needs to be refined.

Słowa kluczowe

PL

ciepło odpadowe; energy harvesting; sieci czujnikowe

EN

waste heat; energy harvesting; sensor networks

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 5
• Strony: 60--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szczepański G.

• Zakład Zagrożeń Wibroakustycznych CIOP – PIB

Bibliografia

• [1] International Energy Agency, Energy Efficiency Market Report 2016
• [2] Ministerstwo Rozwoju Regionalnego, Strategia Rozwoju Kraju 2020, Warszawa 2012
• [3] Doskocz J., Kardasz P., Szałata Ł.: Ciepło odpadowe jako źródło energii elektrycznej, Polski Przemysł – maj 2016, s. 37-41
• [4] Rączka P., Poprawa sprawności cieplnej bloków energetycznych poprzez wykorzystanie odzyskanego ciepła odpadowego, Rynek Energii 1, 2016
• [5] Miro L., Gasia J., Cabeza L. F.: Thermal energy storage (TES) for industrial waste heat (IWH) recovery: A review, Applied Energy 179, 2016, 284-301
• [6] Papierowska E., Chaczykowski M.: Wykorzystanie technologii ORC w celu wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych, Przegląd Naukowy – Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, nr 61, 2013, s. 336–347.
• [7] Bajor M., Wajs J., Mikielewicz D.: Zagospodarowanie ciepła odpadowego z biogazowych agregatów kogeneracyjnych w oczyszczalni ścieków, Rynek Energii nr 4, 2016 s. 22-30
• [8] Wójs K., Szulc P., Tietze T., Sitka A.: Concept of a system for waste heat recovery from flue gases in a coal-fired power plant, Journal of Energy Science, 2010, vol. 1, nr 1, s. 191-200
• [9] Harb A.: Energy harvesting: State-of-the-art, Renewable Energy 36 2011, 2641-2652
• [10] LeBlanc S.: Thermoelectric generators: Linking material properties and systems engineering for waste heat recovery applications, Sustainable Materials and Technologies Vol 1-2 2014, 26-35
• [11] Vullers R.J.M., R. van Schaijk, I. Doms, C. Van Hoof, R. Mertens: Micropower energy harvesting, Solid-State Electronics 53 2009, 684–693
• [12] Sandhya Rani G.: Performance Analysis of Wireless Sensor Network, 2014 IEEE International Advance Computing Conference (IACC), 282-287
• [13] Xin L.; Energy Harvesting for Autonomous Wireless Sensor Networks, IEEE Solid-State Circuits Magazine, vol. Issue 2, 2010, 29-38
• [14] Snyder G. J. , Toberer E. S.: Nature Materials 7, 2008, 105-114
• [15] https://www.netzsch-thermal-analysis.com/pl/produkty-rozwiazania/wspolczynnik-seebecka-oraz-przewodnosc-elektryczna/
• [16] Snyder G.J.; Thermoelectric Energy Harvesting, Energy Harvesting Technologies edited by S. Priya (Springer, in press), 325-336
• [17] http://www.marlow.com/power-generators/standard-generators.html
• [18] Morzyński L., Szczepański G.: System zdalnego monitoring parametrów wibroakustycznych środowiska pracy, Bezpieczeństwo Pracy – Nauka i Praktyka nr 4, 2017
• [19] Szczepański G., Morzyński L.: Zastosowanie techniki energy harvesting do zasilania sieci bezprzewodowych mierników hałasu i drgań mechanicznych, Przegląd Mechaniczny nr 4, 2017

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).