Reducing Energy Demand in Liquefied Petroleum Gas Evaporation Processes

• Autorzy: Englart Sebastian , Jedlikowski Andrzej , Cepiński Wojciech , Skrzycki Maciej

Warianty tytułu

PL

Obniżenie zapotrzebowania na energię w procesach odparowania skroplonego gazu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper discusses the use of renewable energy sources for the LPG vaporizer systems in a moderate climate. The presented alternative solutions based on modern gas devices and renewable energy show great potential for energy savings in liquid gas evaporation systems in comparison to classical and currently commonly used systems. It has been demonstrated that the proposed solutions can significantly reduce the consumption of energy used to evaporate LPG in an environmentally friendly manner. The use of gas heat pumps in relation to a traditional energy source enables gas consumption to be reduced to 36%. The extension of the heat pump system with ground air heat exchanger or with vertical or horizontal heat exchangers, allows savings in gas consumption up to 42%. Moreover, the application of such systems enables more effective use of low emission and efficient heating medium in gas systems. In addition, in summer, when there is no need to evaporate the liquefied gas, these devices can be used to cold-production for, social and living needs.

PL

W artykule omówiono wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w układach parowników LPG w klimacie umiarkowanym. Przedstawione alternatywne rozwiązania oparte na nowoczesnych urządzeniach gazowych i energii odnawialnej wykazują duży potencjał oszczędności energii w instalacjach odparowania gazu płynnego w porównaniu z klasycznymi i obecnie powszechnie stosowanymi systemami. Wykazano, że proponowane rozwiązania mogą znacząco ograniczyć zużycie energii wykorzystywanej do odparowania LPG w sposób przyjazny dla środowiska. Zastosowanie gazowych pomp ciepła w stosunku do tradycyjnego źródła energii pozwala na redukcję zużycia gazu do 36%. Rozbudowa systemu pomp ciepła o pojedynczy gruntowy powietrzny wymiennik ciepła lub dodatkowo współpracujący z pionowymi, lub poziomymi systemami odwiertów umożliwia uzyskanie oszczędności zużycia gazu sięgających nawet 42%. Ponadto zastosowanie takich systemów pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie niskoemisyjnego i wydajniejszego czynnika grzewczego w systemach gazowych. Ponadto w okresie letnim, kiedy nie ma potrzeby odparowywania skroplonego gazu, urządzenia te mogą być wykorzystywane do produkcji „chłodu” przeznaczonego na potrzeby społeczne oraz bytowe.

Słowa kluczowe

EN

energy savings; LPG; vaporization technologies; heat pump; renewable energy

PL

oszczędność energii; LPG; technologie odparowania; pompa ciepła; energia odnawialna

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2020
• Tom: Tom 22, cz. 1
• Strony: 475--487
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Englart Sebastian

• Wrocław University of Science and Technology, Poland

autor

Jedlikowski Andrzej

• Wrocław University of Science and Technology, Poland

autor

Cepiński Wojciech

• Wrocław University of Science and Technology, Poland

autor

Skrzycki Maciej

• Wrocław University of Science and Technology, Poland

Bibliografia

• Barrera, M.A., Best, R., Gómez, V.H., Garcia-Valladares, O., Velázquez, N., Chan, J. (2012). Analysis of the Performance of a GAX Hybrid (Solar - LPG) Absorption Refrigeration System Operating with Temperatures from Solar Heating Sources. Energy Procedia, 30, 884-892.
• Dai, E., Lin, M., Xia, J., Dai Y. (2018). Experimental investigation on a GAX based absorption heat pump driven by hybrid liquefied petroleum gas and solar energy. Solar Energy, 169, 167-178.
• Dolna, O., & Mikielewicz, J. (2017). Studies on the Field Type Ground Heat Exchanger Coupled with the Compressor Heat Pump (Part 1). Rocznik Ochrona Środowiska, 19, 240-252.
• Ekorynek.com. (2018). Ekologiczne paliwo XXI wieku. (Accessed 05.12.2019). http://www.ekorynek.com/index.php/eko-moto/236-ekologiczne-paliwo-xxi-wieku.
• Englart, S., Jedlikowski, A., Cepiński, W., Badura, M. (2019). Renewable energy sources for gas preheating. E3S Web of Conferences, 116, 00019, 1-8.
• Gasconcept Kurpińscy, Parowniki. (Accessed 05.12.2019) http://www.gasconcept.com/oferta/parowniki/parowniki-informacje-ogolne.html
• Han, H., Yan, Y., Wang, S., Li Y.-X. (2017). Thermal design optimization analysis of an intermediate fluid vaporizer for liquefied natural gas. Applied Thermal Engineering,129, 329-337.
• Jerzak, W. (2014). Emissions of NOx and CO from Natural Gas Combustion with AddingCO2 at Varying Distances from the Burner. Rocznik Ochrona Środowiska, 16, 148-160.
• Kowalczyk, M. (2004). Gazowe i elektryczne promienniki podczerwieni. Gdańsk: ZNTCSolaren.
• Noch, T., Mikołajczewska, W., Wesołowska, A., Friedberg, A. (2018). Analiza emisjizanieczyszczeń w wyniku wytwarzania energii cieplnej. Rocznik Ochrona Środowiska,20, 1181-1198.
• Pathak, A., Deshpande, K., Jadkar, S. (2017) Application of Solar Thermal Energy forMedium Temperature Heating in Automobile Industry. IRA-International Journalof Technology & Engineering, 7, 19-33.
• Piątkowski, P., & Bohdal, T. (2011). Badanie właściwości ekologicznych silnika samochodowegoo zapłonie iskrowym zasilanego mieszanką propan-butan. RocznikOchrona Środowiska, 13, 607-618.
• POGP Polska Organizacja Gazu Płynnego (2019). Raport roczny 2018, Warszawa.
• Qeshta, H., Abuyahya, S., Pal, P., Banat, F. (2015). Sweetening liquefied petroleum gas (LPG): Parametric sensitivity analysis using Aspen HYSYS. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 26, 1011-1017.
• Shi, G. (2012). Cost Optimal Selection of Storage Tanks in LPG Vaporization Station. Natural Resources, 03, 164-169.
• Shi, G., Jing, Y., Gao, Y. (2008). A liquefied petroleum gas gasification system utilizing solar thermal energy. 3rd IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications. IEEE, Singapore, 1668-1673.
• Shi, G.H, Aye, L., Dai, R., Du, X.J., Wang, J.J. (2019). Dynamic modelling and performance evaluation of a direct-expansion solar-assisted heat pump for LPG vaporization applications. Applied Thermal Engineering, 149, 757-771.
• Shi, G.H,, Aye, L., Li, D., Du, X.J. (2019). Recent advances in direct expansion solar assisted heat pump systems: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 109, 349-366.
• Shi, G.H., Aye, L., Liu, Y.C., Du, X.J. (2018). Dynamic simulation of liquefied petroleum gas vaporisation for burners, Applied Thermal Engineering, 137, 575-583.
• Suslov, A., Fatychov, J., Ivanov, A. (2015). Energy Saving Technologies with the Use of Heat Pumps. Annual Set The Environment Protection, 17, 200-208.
• Williams, R.H., & Larson, E.D. (2003). A comparison of direct and indirect liquefaction technologies for making fluid fuels from coal. Energy for Sustainable Development, 7, 103-129.
• Wojcik, W., Adikanova, S., Malgazhdarov, Y.A., Madiyarov, M.N., Myrzagaliyeva, A.B., Temirbekov, N.M., Junisbekov, M., Pawłowski, L. (2017) Probabilistic and Statistical Modelling of the Harmful Transport Impurities in the Atmosphere from Motor Vehicles. Rocznik Ochrona Środowiska, 19, 795-808.
• Zajda, R., & Tymiński, B. (1999). Instalacje i urządzenia gazowe, Warszawa: Centrum Szkolenia Gazownictwa.
• Zakaria, Z., & Mustafa, A. (2011). The Influence of compositions on liquefied petroleum gas residue in storage. International Journal of Research and Reviews in Applied Sciences, 7, 360-367.
• Żuchowicki, A.W., & Żuchowicki, J. (2009). Wybrane problemy zaopatrzenia w gaz jednostek osadniczych w Polsce. Rocznik Ochrona Środowiska, 11, 267-279.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).