Combined energy source for simultaneous production of cooling, heating, power and desalinated water

• Autorzy: Alkasmoul Fahad , Asaker Mohammed , Widuch Aleksander , Zwierzchowski Ryszard , Wołowicz Marcin

Warianty tytułu

PL

Skojarzone źródło do wytwarzania chłodu, ciepła, energii elektrycznej i odsalania wody

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the Arabian Gulf region, we can observe significant strain of the electricity system providing power also for cooling purposes. It is especially visible in the Kingdom of Saudi Arabia due to avalanche increase in the electricity demand for cooling purposes. Design and erection of a Multigeneration source in close proximity to the media recipients will decrease the infrastructure load and due to significant share of renewable energy, also decrease environmental footprint. The paper presents an innovative system for cooling, heating, power and desalinated water production based on a novel triplecomponent chiller configuration supplied from Combined Heat and Power source and Solar Panels Field. The system has been erected in King Abdulaziz City for Science and Technology (KACST). The presented system consists of Li-Br absorption chiller, adsorption chiller, compressor chiller, two Diesel internal combustion engines and solar panel field. The system has been designed and erected in a fully fuel-flexible manner enabling separate operation of each and every equipment in any possible configuration enabling verification of various operation strategies implementing fossil fuels as well as renewable heating.

PL

W rejonie Zatoki Perskiej obserwujemy znaczne obciążenie systemu elektroenergetycznego do-starczającego energię również do celów chłodniczych. Jest to szczególnie widoczne w Królestwie Arabii Saudyjskiej ze względu na lawinowy wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną do celów chłodniczych. Zaprojektowanie i wybudowanie źródła multigeneracyjnego w bliskiej odległości od odbiorców mediów zmniejszy obciążenie infrastruktury, a dzięki znacznemu udziałowi energii odnawialnej zmniejszy również ślad środowiskowy. W artykule przedstawiono innowacyjny system do produkcji chłodu, ciepła, energii elektrycznej i wody odsolonej oparty na nowatorskiej trójelementowej konfiguracji agregatów chłodniczych zasilanych z silników kogeneracyjnych oraz kolektorów słonecznych. System został wzniesiony w King Abdulaziz City for Science and Technology (KACST). Prezentowany system składa się z agregatu sorpcyjnego Li-Br, agregatu adsorpcyjnego, agregatu sprężarkowego, dwóch silników spalinowych oraz pola kolektorów słonecznych. System został zaprojektowany i wykonany w sposób w pełni paliwowo-elastyczny, umożliwiający odrębną pracę każdego urządzenia w dowolnej możliwej konfiguracji, umożliwiający weryfikację różnych strategii działania, wdrażających paliwa kopalne oraz źródła odnawialne.

Słowa kluczowe

EN

multigeneration; trigeneration; desalination; CCHP – Combined Cooling Heating and Power; renewable energy

PL

multigeneracja; trójgeneracja; odsalanie; energia odnawialna

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 1
• Strony: 70--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., fig.

Twórcy

autor

Alkasmoul Fahad

• National Center for Air Conditioning at KACST in Saudi Arabia

autor

Asaker Mohammed

• National Center for Air Conditioning at KACST in Saudi Arabia

autor

Widuch Aleksander

• New Energy Transfer Sp. z o.o.

autor

Zwierzchowski Ryszard

• Warsaw University of Technology

autor

Wołowicz Marcin

• Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] Angrisani, G.; Rosato, A.; Roselli, C.; Sasso, M.; Sibilio, S. Experimental results of a micro-trigeneration installation. Appl. Therm. Eng. 2012, 38, 78–90, doi:10.1016/j.applthermaleng.2012.01.018.
• [2] Cardona, E.; Piacentino, A. A measurement methodology for monitoring a CHCP pilot plant for an office building. Energy Build. 2003, 35, 919–925, doi:10.1016/S0378-7788(03)00021-5.
• [3] Fumo, N.; Chamra, L.M. Analysis of combined cooling, heating, and power systems based on source primary energy consumption. Appl. Energy 2010, 87, 2023–2030, doi:10.1016/j.apenergy.2009.11.014.
• [4] Petchers, N. Combined Heating, Cooling & Power Handbook; 2002;
• [5] Wu, D.W.; Wang, R.Z. Combined cooling, heating and power: A review. Prog. Energy Combust. Sci. 2006, 32, 459–495.
• [6] Cho, H.; Luck, R.; Eksioglu, S.D.; Chamra, L.M. Cost-optimized real-time operation of CHP systems. Energy Build. 2009, 41, 445–451, doi:10.1016/j.enbuild.2008.11.011.
• [7] 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 Convers. Manag. 2010, 51, 833–845, doi:10.1016/j.enconman.2009.11.019.
• [8] 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 Convers. Manag. 2009, 50, 530–538, doi:10.1016/j.enconman.2008.10.020.
• [9] Cardona, E.; Piacentino, A. A methodology for sizing a trigeneration plant in mediterranean areas. Appl.Therm. Eng. 2003, 23, 1665–1680, doi:10.1016/S1359-4311(03)00130-3.
• [10] Lozano, M.A.; Carvalho, M.; Serra, L.M. Operational strategy and marginal costs in simple trigeneration systems. Energy 2009, 34, 2001–2008, doi:10.1016/j.energy.2009.08.015.
• [11] Mohammadi, S.M.H.; Ameri, M. Energy and exergy analysis of a tri-generation water-cooled air conditioning system. Energy Build. 2013, 67, 453–462, doi:10.1016/j.enbuild.2013.08.013.
• [12] Seyfouri, Z.; Ameri, M. Analysis of integrated compression-absorption refrigeration systems powered by a microturbine. In Proceedings of the International Journal of Refrigeration; 2012; Vol. 35, pp. 1639–1646.
• [13] Grzebielec, A.; Rusowicz, A. Analysis of the use of adsorption processes in trigeneration systems. Arch. Thermodyn. 2013, 34, 35–49, doi:10.2478/aoter-2013-0028.

Uwagi

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