Wpływ algorytmu sterowania instalacją wody chłodzącej na efektywność źródła trójgeneracyjnego

Malicki, M.; Wojdyga, K.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ algorytmu sterowania instalacją wody chłodzącej na efektywność źródła trójgeneracyjnego

Autorzy

Malicki M. , Wojdyga K.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Impact of cooling water temperature control algorithm on CCHP energy source energy efficiency

Języki publikacji

Abstrakty

W artykule dokonano przeglądu publikacji dotyczących optymalizacji pracy układów trójgeneracyjnych z agregatami absorpcyjnymi do wytwarzania chłodu. Wskazano na zalety i ograniczenia takich układów w kontekście energetycznym, ekologicznym i ekonomicznym. Przedstawiono procedurę tworzenia oraz wyniki pracy modelu do oceny wpływu obniżenia temperatury wody chłodzącej na zużycie wody gorącej bromolitowej chłodziarki absorpcyjnej zasilanej ciepłem z układu kogeneracyjnego. Uzyskane wyniki wskazują, że w sposób stosunkowo prosty i nieinwazyjny można doprowadzić do znaczących oszczędności energii oraz zmniejszenia emisji do atmosfery.

Publication presents review of literature in area of Combined Cooling Heating and Power sources and LiBr absorption chillers optimisation. Advantages and disadvantages of CCHP systems had been indicated. Additionally, process of creation and verification of model aimed at creation of simple algorithm for hot water supplied LiBr absorption chiller being a part of trigeneration energy source energy efficiency improvement has been presented. Basing on operational parameters, model for hot water usage by absorption chiller working for purposes of air conditioning, was created and validated. Experimental data was compared with model data and heat usage with atmospheric emissions decrease was calculated.

Słowa kluczowe

powietrze instalacja woda chłodząca układ trójgeneracyjny trigeneracja

Wydawca

Grupa MEDIUM Sp. z o.o. Sp.k.a.

Czasopismo

Rynek Instalacyjny

Rocznik

2017

Tom

Nr 3

Strony

52--58

Opis fizyczny

Bibliogr. 54 poz., rys.

Twórcy

autor

Malicki M.

New Energy Transfer

autor

Wojdyga K.

Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska

Bibliografia

1. Uchwała Nr 157 Rady Ministrów z dnia 25 września 2012 r. w sprawie przyjęcia Strategii Rozwoju Kraju 2020 (MP 2012, poz. 882).
2. Obwieszczenie Ministra Gospodarki z dnia 21 grudnia 2009 r. w sprawie polityki energetycznej państwa do 2030 r. (MP 2010 nr 2, poz. 111).
3. Saidur R., Masiuki H.H., Jamaluddin M.Y., An application of energy and exergy analysis in residential sector of Malaysia, „Energy Policy” 35, 2007, p. 1050–1063.
4. Dyrektywa 2002/91/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 16 grudnia 2002 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (Dz. Urz. UE nr L.1/65 z 4.01.2003).
5. Dołęga W., Efektywność energetyczna w aspekcie bezpieczeństwa dostaw energii i bezpieczeństwa ekologicznego, „Rynek Energii” nr 2/2014, s. 24–28.
6. Popławski T., Prognoza zapotrzebowania na energię elektryczną i moc szczytową dla Polski do 2040 r., „Rynek Energii” nr 1/2014, s. 13–18.
7. Fu L., Zhai XL., Shang S.G., Jiang Y., Li H., Yang W.W., Laboratory research on combined cooling, heating and power (CCHP) systems, „Energy Conversion and Management” 50, 2009, p. 977–982.
8. Marantans A., The energetic feasibility of CHP compared to the separate production of heat and power, „Applied Thermal Engineering” 18, 1998, p. 940–946.
9. Fumo N., Mago P., Chamra L., Emission operational strategy of combined cooling, heating and power systems, „Applied Energy” 86, 2009, p. 2344–2350.
10. Ortiga J., Bruno J.C., Coronas A., Operational optimization of a complex trigenerational system connected to a district heating and cooling network, „Applied Thermal Engineering” 50, 2013, p. 1536–1542.
11. Saravanan R., Maiya M.P., Thermodynamic comparison of water based working fluid combinations for vapor absorption refrigeration system, „Applied Thermal Engineering” 18, 1998, p. 553–568.
12. McQuiston F.C.., Parker J.D., Heating, Ventilation and Air conditioning: analysis and design, 4th edition, John Wiley and Sons Inc., 1994.
13. Meckler M., Rethinking Chiller Plant Design, „Energy Engineering” 1998, 95:3, p. 8–13.
14. Kotowski W., Doliński B., Zastosowanie oleju opałowego w nagrzewnicach sorpcyjnych, „Energia Gigawat” nr 6–7/2013.
15. ASHRAE Handbook, Equipment, 13, Absorption Cooling, Heating, and Refrigeration Equipment, 1988.
16. Yoon J.-I., Kwon O.-K., Cycle analysis of air-cooled absorption chiller using a new working solution, „Energy” 24, 1999, p. 795–809.
17. Sun D.W., Comparison of Performance of NH3-H2O, NH3-LiNO3 and NH3-NASCN absorption refrigerant systems, „Energy Conversion and Management” 39, 1998, p. 357–368.
18. Lithium Bromite Solution SDS report, Pony Testing International Group, 2014.
19. Gaziński P., Technika klimatyzacyjna dla praktyków. Komfort cieplny, zasady obliczeń i urządzenia, Systherm, 2005.
20. Płatek W., Trójgeneracja – skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej, ciepła i chłodu w oparciu o gaz wysokometanowy w modułach z silnikami gazowymi, Centrum Elektroniki Stosowanej CES Sp. z o.o., Zakopane 2004.
21. Cardona E., Piacentino A., A measurement methodology for monitoring a CHCP pilot plant for an office building, „Energy and Buildings” 35, 2003, p. 919–925.
22. Fumo N., Chamra L.M., Analysis of combined cooling, heating and power systems based on source primary energy consumption, „Applied Energy” 87, 2010, p. 2023–2030.
23. Patchers N., Combined heating, cooling and power handbook, Fairmont, 2003.
24. Wu D.W., Wang A., Combined heating, cooling and power: a review, „Progress in Energy and Combustion Science” 32, 2006, p. 459–495.
25. Cho H., Luck R., Eksiglou S.D., Chamra L.M., Cost-optimized real-time operation in CHP systems, „Energy and Buildings” 41, 2009, p. 445–451.
26. Kavvadias K.C., Tosios A.P., Maroulis Z.B., Design of a combined heating, cooling and power system sizing, operation strategy selection and parametric analysis, „Energy Conversion and Management” 51, 2010, p. 833–845.
27. Kong X.Q., Wang R.Z., Li Y., Huang X.H., Optimal operation of a micro-combined cooling, heating and power system driven by a gas engine, „Energy Conversion and Management” 50, 2009, p. 530–538.
28. Cardona E., Piacentino A., A methodology of sizing trigeneration plant in Mediterranean areas, „Applied Thermal Engineering” 23, 2003, p. 1665–1680.
29. Lozano M.A., Carvalho M., Serra L.M., Operational strategy and marginal costs in simple trigeneration systems, „Energy” 34, 2009, p. 2001–2008.
30. Mohammadi S.M., Ameri M., Energy and exergy analysis of a tri-generation water-cooled air conditioning system, „Energy and Buildings” 67, 2013, p. 453–462.
31. Seyfouri Z., Ameri M., Analysis of integrated compressor – absorption refrigerant systems powered by micro-turbine, „International Journal of Refrigeration” 35, 2012, p. 1639–1646.
32. Grzebielec A., Rusowicz A., Analysis of the use of absorption processes in trigeneration systems, „Archives of Thermodynamics” 4, 2013, p. 25–49.
33. Matusiak B.E., Efektywność energetyczna na rynku ciepła, „Rynek Energii” nr 1/2014, s. 60–65.
34. Marques R.P., Hacon D., Tessarollo A., Parise J.A.R., Thermodynamic Analysis of tri-generation systems taking into account refrigeration, heating and electricity demand, „Energy and Buildings” 42, 2010, p. 2323–2330.
35. Minciuc E., Le Corre O., Athanasovici A., Tazerout M., Bitir I., Thermodynamic analysis of trigeneration with absorption chilling machine, „Applied Thermal Engineering” 23, 2003, 1391–1405.
36. Grossman G., Gommed K., Gadoth D., A computer model for simulation of absorption systems in flexible and modular form, „ASHRAE Trans” 93, 1987, p. 2389–2428.
37. Florides G.A., Kalogirou S.A., Tassou S.A., Wrobel L.C., Design and construction of LiBr-water absorption machine, „Energy Conversion and Management” 44, 2003, p. 2483–2508.
38. Vliet G.C., Lawson M.B., Lithgow R.A., Water-lithium bromite double-effect absorption cooling cycle analysis, „ASHRAE Trans” 88, 1982, p. 811–823.
39. Gomri R., Investigation of the potential of application of single effect and multiply effect absorption cooling systems, „Energy Conversion and Management” 51, 2010, p. 1629–1636.
40. Mar E., A study of operating parameters in a water-lithium bromite absorption cooler, „Energy” 10, 1986, p. 137–144.
41. Kaynakli O., Kilic M., Theoretical study on the effect of operating conditions on performance of absorption refrigeration system, „Energy Conversion and Management” 48, 2007, 599–607.
42. Wu C., Cooling Capacity Optimization of waste heat absorption refrigerant cycle, „Heat Recovery Systems & CHP”, 13, 1993, p. 161–166.
43. Yin H., Qu M., Archer D.H., Model based experimental performance analysis of microscale LiBr-H2O steam-driven double effect absorption chiller, „Applied Thermal Engineering” 30, 2010, p. 1741–1750.
44. Iranmanesh A., Mehrabian M.A., Thermodynamic modeling of a double-effect LiBr-H2O absorption refrigeration cycle, „Heat Mass Transfer” 48, 2012, p. 2113–2123.
45. X.Q. Kong, R.Z. Wang, Y. Li., X.H. Huang, Optimal operation of a micro-combined cooling, heating and power system driven by gas engine, „Energy Conversion and Management” 50, 2009, p. 530–538.
46. Smith A., Luck R., Mago P.J., Analysis of a combined cooling, heating, and power system model under different operating strategies with input and model data uncertainty, „Energy and Buildings” 42, 2010, p. 2231–2240.
47. Rismanchi R., Saidur R., Masjuki H.H., Mahlia T.M.I., Energetic, economic and environmental benefits of utilizing ice thermal storage systems for office buil¬ding applications, “Energy and Buildings” 50, 2012, p. 347–354.
48. Piacentino A., Cardona F., On thermoeconomics of energy systems at variable load conditions: Integrated optimization of plant design and operation, „Energy Conversion and Management” 48, 2007, p. 2341–2355.
49. Chicco G., Mancarella P., A unified model for energy and environmental performance assessment of natural gas-fueled poly-generation systems, „Energy Conversion and Management” 49, 2008, p. 2069–2077.
50. Abdollahi G.H., Meratizaman M., Multi-objective approach in thermoenvironmentic optimization of a small scale distributed CCHP system with risk analysis, „Energy and Buildings” 43, 2011, p. 3144–3153.
51. Malicki M., Wpływ zmiany parametrów pracy chłodziarki na efektywność źródła trójgeneracyjnego, rozprawa doktorska, Politechnika Warszawska, Warszawa 2016.
52. Braun J. E., A general control algorithm for cooling towers in cooling plants with electric and/or gas-driven chillers, „HVAC&R Research”, 2011, 13:4, p. 581–598.
53. Yin H., An absorption chiller in micro BHCP application: model based design and performance analysis, PhD thesis, Carnegie Mellon University, School of Architecture, 2006.
54. Wskaźniki emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw dla kotłów o nominalnej mocy cieplnej do 5 MW, KOBiZE, Warszawa, styczeń 2015.

Uwagi

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

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-967be3c3-acaa-455e-b5c5-a29315aa965b