Application of the Alternative Energy Sources in Heating and Air-Conditioning Installations

• Autorzy: Cholewa T. , Guz Ł. , Siuta-Olcha A.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie alternatywnych źródeł energii w instalacjach grzewczo-klimatyzacyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the most important problems of last years is the development of society, which is not compatible with environment protection. Total consumption of energy does not reflect already the degree of economic development. The index of scientifical and technical progress is nowadays the minimization of the energy consumption and its ecological cleanness. Additionally growing prices of energy carriers, the environmental degradation and climate changes make alternative energy sources interesting. Alternative energy sources can be used not only for room heating but also for its cooling. The connection these both functions by means of 4 different ideas of the heating and air-conditioning installation for the existing auditorium is presented. In the first idea main devices are solar collectors, air-compressor heat pump, the underground heat magazine filled with stones and a water, and ground probes. The second solution introduces the connection into one system of solar collectors, the air-compressor heat pump, the triple hydraulical coupling and ground probes. Into the third solution entered ground probes, solar collectors, absorptive heat pump and the gas boiler. The main elements of the fourth solution are compact heating and cooling devices and solar collectors, which work with warm water tank. The technological schema with well-chosen devices are presented and the special attention on advantages and disadvantages of each solutions is paid. Besides for solution III and IV capital costs, the annual conventional fuel consumption on needs of the heatings, emissions of pollutions to the atmosphere and savings resulting from the use of alternative sources energy were calculated.

PL

Jednym z ważniejszych problemów ostatnich lat jest pogodzenie rozwoju cywilizacyjnego społeczeństwa ze środowiskiem naturalnym. Globalne zużycie energii nie odzwierciedla już dziś stopnia rozwoju gospodarczego, a wręcz odwrotnie. Wyznacznikiem postępu naukowo-technicznego danego kraju jest obecnie minimalizacja zużycia energii i jej ekologiczna czystość. Dodatkowo ciągle rosnące ceny nośników energii, degradacja środowiska naturalnego oraz zmiany globalne klimatu doprowadziły do wzrostu zainteresowania alternatywnymi źródłami energii. Alternatywne źródła energii można wykorzystywać zarówno do ogrzewania, jak i chłodzenia pomieszczeń. Połączenie tych obu funkcji zaprezentowano za pomocą 4 różnych koncepcji instalacji grzewczo-klimatyzacyjnych dla sali wykładowej. W pierwszej koncepcji głównymi urządzeniami są kolektory słoneczne, sprężarkowa pompa ciepła, podziemny magazyn ciepła wypełniony kamieniami i wodą oraz sondy gruntowe. Drugie rozwiązanie przedstawia połączenie w jeden układ kolektorów słonecznych, sprężarkowej pompy ciepła, trójdzielnego sprzęgła hydraulicznego oraz sond gruntowych. W skład trzeciego rozwiązania weszły sondy gruntowe, kolektory słoneczne, absorpcyjna pompa ciepła oraz kocioł gazowy. Natomiast głównymi elementami czwartego rozwiązania są kompaktowe urządzenia grzewczo-chłodzące, kolektory słoneczne współpracujące z biwalentnym podgrzewaczem wody. Zaprezentowano schematy technologiczne z dobranymi urządzeniami oraz zwrócono uwagę na wady i zalety poszczególnych rozwiązań. Ponadto dla rozwiązania III oraz IV obliczono koszty inwestycyjne, roczne zużycie paliwa konwencjonalnego, emisje zanieczyszczeń do atmosfery oraz oszczędności, które wynikają z wykorzystania odnawialnych źródeł energii.

Słowa kluczowe

EN

alternative energy sources; solar collectors; absorptive heat pump; air-compressor heat pump

PL

alternatywne źródła energii; kolektory słoneczne; absorpcyjna pompa ciepła; pompa ciepła sprężarkowa

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 17, nr 11
• Strony: 1473--1481
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Cholewa T.

autor

Guz Ł.

autor

Siuta-Olcha A.

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20–618 Lublin, Poland, phone: [phone],

Bibliografia

• [1] Rubik M., Nowicki J., Chmielowski A., Pykacz S. and Furtak L.: Centralne ogrzewanie, wentylacja, ciepła i zimna woda oraz instalacje gazowe w budynkach jednorodzinnych. Poradnik. Ośrodek Informacji „Technika instalacyjna w budownictwie”, Warszawa 2000.
• [2] Omer A.M.: Ground-source heat pumps systems and applications. Renew. Sustain. Ener. Rev. 2008, 12, 344–371.
• [3] Sanner B., Karytsas C., Mendrinos D. and Rybach L.: Current status of ground source heat pumps and underground thermal energy storage in Europe. Geothermics 2003, 32, 579–588.
• [4] Yiping W., Yong C., Li Z. and Lijun H.: Experiments on novel solar heating and cooling system. Ener. Convers. Manage. 2008, 49, 2083–2089.
• [5] Wytyczne projektowe firmy Viessmann: Vitocal 300/350 Systemy pomp ciepła, kwiecień 2007.
• [6] Wita A., Balcerzak A. and OEwiątek D.: Określenie efektywności ekologicznej systemu ogrzewania wykorzystującego magazynowanie energii cieplnej w gruncie. Materiały badawcze IMGW, Ser. Inżynieria Wodna, 2000.
• [7] www.hibernatus.com (06.05.2008).
• [8] Mirowski A., Lange G. and Jeleń J.: Materiały do projektowania kotłowni i nowoczesnych systemów grzewczych, wyd. 1, Dział Wsparcia Technicznego Viessmann, Viessmann, kwiecień 2004.
• [9] Hiroshi O.: Energy performance of borehole thermal energy storage systems, J. Architect. Plann. Environ. Eng. 2002, 555, 77–84.
• [10] Walaszek S.: Systemy grzewczo-klimatyzacyjne oparte na odnawialnych źródłach energii. Praca dyplomowa magisterska. Wydział Inżynierii OErodowiska Politechnika Lubelska, Lublin 2006.
• [11] www.viessmann.pl (10.05.2008).
• [12] www.robur-polska.pl (07.05.2008).
• [13] Recknagel-Sprenger: Ogrzewanie i klimatyzacja. Wyd. Arkady, Warszawa 1976.
• [14] Kwiatkowski J. and Cholewa L.: Centralne ogrzewanie – pomoce projektanta. Wyd. Arkady, Warszawa 1980.
• [15] Cholewa L.: Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego przez kotłownie opalane paliwem płynnym, X Int. Conf. “Air Conditioning and District Heating”, Wrocław-Szklarska Poręba 2002, 687–695.
• [16] Danielewicz J. and Gołecki K.: Projektowanie kotłowni wodnych, niskotemperaturowych. Materiały pomocnicze firmy DeDietrich. Ofic. Wyd. Polit. Wrocław., Wrocław 2002.