Analiza pracy wymiennika akumulacyjnego jako elementu wspomagającego system grzewczy z kominkiem

• Autorzy: Żołądek M. , Boroń A. , Nabożna S. , Markuś M. , Sornek K. , Filipowicz M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2017.10.1

Warianty tytułu

EN

Analysis of the operation of accumulation heat exchanger as an auxiliary part of a heating system with the stove

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnim czasie obserwowany jest wzrost zainteresowania ogrzewaniem pomieszczeń za pomocą urządzeń energetyki odnawialnej (w tym urządzeń opalanych biomasą) wyposażonych w różnego typu systemy akumulacji ciepła. Praca ta podejmuje zagadnienia związane z zastosowaniem wymiennika ceramicznego do magazynowania ciepła wytwarzanego przy spalaniu drewna w kominku akumulacyjnym, a następnie do oddawania go do ogrzewanych pomieszczeń. Celem badań było uzyskanie wiedzy umożliwiającej konstruowanie domowych układów grzewczych opartych o spalanie drewna oraz opracowanie efektywnego systemu ogrzewania będącego połączeniem źródła ciepła i modułu akumulującego ciepło. Na potrzeby prowadzonych badań wykorzystane zostało stanowisko laboratoryjne Wydziału Energetyki i Paliw, AGH w Krakowie, wyposażone w palenisko akumulacyjne z wymiennikiem akumulacyjnym, zaawansowany system kontrolno-pomiarowy ze sterownikiem PLC oraz czujnikami temperatury typu PTTK i Pt100, kamerę termowizyjną NEC Thermo Tracer H2640 oraz oprogramowanie WAGO e!Cockpit i Radiometric Termography Studio Complete. Otrzymane wyniki pokazują, że zastosowanie wymiennika akumulacyjnego pozwala istotnie ograniczyć stratę kominową (poprawa o ok. 20 punktów procentowych w odniesieniu do układu bez wymiennika), a z drugiej – zapewnić ciepło na potrzeby ogrzewania pomieszczeń w dość długim okresie (od 10–16 godzin w zależności od wielkości wsadu).

EN

Nowadays, we can observe increasing popularity of using renewable energy based systems (including biomass-fired devices) equipped with heat accumulation modules to heating rooms. This work shows the possibility of the use of a ceramic exchanger incorporated with the wood-fired stove, which allows to store heat and then dissipate it to the heating spaces. The main goal of this study was to obtain knowledge about designing domestic heating systems based on the wood combustion and developing efficient heating system equipped with heat source and accumulation modules. The tests have been conducted using dedicated experimental rig of the Faculty of Energy and Fuels, AGH UST in Krakow. The rig was equipped with wood-fired stove with accumulation heat exchanger, advanced control and measurement system with PLC controller, Pt100 and PTTK temperature sensors, infrared camera NEC Thermo Tracer H2640 and software WAGO e!Cockpit and Radiometric Termography Studio Complete. The results show that the use of a heat exchanger significantly reduces the chimney losses (it was observed an improvement of about 20 percentage points in comparison with a system without a heat exchanger) and provides longer time of room heating (10-16 hours after fire died out, depending on the fuel input).

Słowa kluczowe

PL

odnawialne źródła energii; biomasa; kominek; efektywność energetyczna; ogrzewanie; wymiennik ciepła

EN

renewable energy sources; biomass; stove; energy efficiency; heating; heat exchanger

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 48, nr 10
• Strony: 395--398
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Żołądek M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Koło Naukowe Eko-Energia, Kraków, Polska

autor

Boroń A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Koło Naukowe Eko-Energia, Kraków, Polska

autor

Nabożna S.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Koło Naukowe Eko-Energia, Kraków, Polska

autor

Markuś M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Koło Naukowe Eko-Energia, Kraków, Polska

autor

Sornek K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Katedra Zrównoważonego Rozwoju Energetycznego, Kraków, Polska

autor

Filipowicz M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Katedra Zrównoważonego Rozwoju Energetycznego, Kraków, Polska

Bibliografia

• [1] Cholewa T.: Przejmowanie ciepła z powierzchni grzejnika płaszczyznowego http://www.rsi2004.lubelskie.pl/doc/sty6/art/Cholewa_art. pdf, [dostęp 31 maja 2017].
• [2] Filipowicz M., L. Kurcz, K. Sornek, M Szubel. 2014.: Pomiary podstawowych parametrów pracy piecokominków. Instal: Teoria i Praktyka w Instalacjach, (6) : 26-33.
• [3] Kurcz L., M. Filipowicz, K. Sornek, M. Szubel, K. Rzepka, J. Ręka. 2015. "Źródła ciepła małej mocy w systemach ogrzewania. Część 1. Piecokominki - aspekty techniczne, ekonomiczne, ekologiczne i estetyczne". Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 46 (3) : 104-111.
• [4] Sornek K., M.Filipowicz, K. Rzepka. 2017. "Study of clean combustion of wood in a stove-fireplace with accumulation". Journal of the Energy Institute (90) : 613-623.
• [5] Sornek K., M. Filipowicz, L. Kurcz, M. Szubel, M. Rosół, K. Rzepka, J. Ręka. 2015. "Sterowanie pracą piecokominka a emisja tlenku węgla do atmosfery". Inżynieria i Ochrona Środowiska, 18 (4) : 497-512.
• [6] Sornek K., M. Filipowicz, K. Rzepka K. 2016. "The development of a thermoelectric power generator dedicated to stove-fireplaces with heat accumulation systems". Energy Conversion and Management (125) :185-193.
• [7] Sornek K. 2016. "The impact of micro scale combustion of biomass fuels on environment". Ecological Chemistry and Engineering. A 23 (2): 239-248.
• [8] Sornek K. 2016. "A study of selected aspects of the operation of thermoelectric generator incorporated in a biomass-fired stove". E3S Web of Conferences (10) : 1-6.
• [9] Szubel M., M. Filipowicz. 2015. "Analiza numeryczna pracy urządzeń grzewczych małej mocy zasilanych biomasą", Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, Journal of civil engineering, environment and architecture JCEEA XXXII, z. 62 (2/15), kwiecień-czerwiec 2015, 477-486.
• [10] Materiały informacyjne udostępnione przez firmę CEBUD http://www.cebud.eu/index.php?page=news&kid=2&pkid=29, [dostęp: 31 maja 017]
• [11] http://www.instalacjebudowlane.pl/152-33-68-wartosc-energetycznadrewna-opalowego-tabela.html, [dostęp: 31 maja 2017].