Operational research of adsorption chiller aggregate utilizing heat from district heating to produce chilled water for air conditioning

• Autorzy: Stańczyk E. , Karwat B. , Machnik R. , Niedźwiedzki J.

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2017.2.13

Warianty tytułu

PL

Badania eksploatacyjne sorpcyjnego agregatu chłodniczego wykorzystującego ciepło sieciowe do wytwarzania chłodu dla potrzeb klimatyzacji

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article contains the results of an experimental installation operating examination, aiming at proving the advisability of using an adsorption chiller aggregate to produce chilled water for air conditioning systems. The subject of the survey was an installation supplied from heat distribution network in the summer season, utilizing the network heat, which occurs in overabundance in off-heating seasons. The way of adsorption chiller aggregates functioning as well as the results of examinations on the influence of water temperature in supplying and discharging the heat from the aggregate on its refrigeration power and Coefficient of Performance have been shown in the article. The survey has been done for the range of network water temperatures up to 70°C, which means typical for the off-heating season in most heat distribution networks in Poland. The received results indicate the possibility of utilizing, being in overabundance in summer season, network heat to supply adsorptive cooling appliances producing ice water for the needs of air conditioning.

PL

Artykuł zawiera wyniki badań eksploatacyjnych instalacji pilotażowej, mających wykazać celowość zastosowania adsorpcyjnego agregatu chłodniczego do wytwarzania wody lodowej na potrzeby systemów klimatyzacyjnych. Obiektem badań była instalacja zasilana z sieci ciepłowniczej w okresie letnim, a więc wykorzystująca ciepło sieciowe, którego jest nadmiar w okresach pozagrzewczych. W artykule przedstawiono sposób działania agregatów adsorpcyjnych oraz wyniki badań wpływu temperatur wody w obiegach zasilania oraz odprowadzenia ciepła z agregatu na jego moc chłodniczą oraz sprawność wytwarzania chłodu COP (Coefficient of Performance). Badania wykonano dla zakresu temperatur wody sieciowej do 70°C, czyli typowej dla okresu pozagrzewczego w większości sieci ciepłowniczych w Polsce. Uzyskane wyniki wskazują na możliwość zagospodarowania, będącego w nadmiarze w okresie letnim, ciepła sieciowego do zasilania adsorpcyjnych urządzeń chłodniczych, wytwarzających wodę lodową na potrzeby klimatyzacji.

Słowa kluczowe

EN

district heating; chilled water; air conditioning; adsorption process

PL

sieć ciepłownicza; energia chłodnicza; klimatyzacja; proces adsorpcji

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 19, no. 2
• Strony: 254--259
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Stańczyk E.

• AGh University of Science and Technology Faculty of Mechanical Engineering and Robotics Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Karwat B.

• AGh University of Science and Technology Faculty of Mechanical Engineering and Robotics Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Machnik R.

• AGh University of Science and Technology Faculty of Mechanical Engineering and Robotics Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Niedźwiedzki J.

• AGh University of Science and Technology Faculty of Mechanical Engineering and Robotics Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• 1. Allouache N., Chikh S., Bennacer R., Al Mers A. Modelling of heat and mass transfer in an adsorption solar cooling system. Special Topics and Reviews in Porous Media: An International Journal, 2013; 4: 197-205, https://doi.org/10.1615/SpecialTopicsRevPorousMedia.v4.i3.10.
• 2. Chihara K., Suzuki M. Air drying by pressure swing adsorption. J. Chem. Eng. Japan, 1983; 16(4): 293-299, https://doi.org/10.1252/jcej.16.293.
• 3. Chua H.T., Ng K.C., Malek A., Kashiwagi T., Akisawa A., Saha B.B. Modelling the performance of two-bed, silica gel-water adsorption chillers. International Journal of Refrigeration, 1999; 22: 194-204, https://doi.org/10.1016/S0140-7007(98)00063-2.
• 4. Chua H.T., Ng K.C., Wang W., Yap C., Wang X.L. Transient modelling of a two-bed silica gel-water adsorption chiller. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2004; 47: 659-669, https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2003.08.010.
• 5. Gwadera M. Adsorpcja wody na silikażelu w adsorpcyjnych urządzeniach chłodniczych. Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 2013; 52(4): 317-318.
• 6. Gwadera M., Kupiec K. Adsorption cooling as an effective method of waste heat utilization. Chemistry, 2011; 8:61-70.
• 7. Hokkanen V., Leskinen S., Aastrup B., Hammer F. Nowa technologia chłodu scentralizowanego dla Helsinek i Herning. Ciepłownictwo w Polsce i na Świecie, 1997; 1-2: 26 28.
• 8. Kantor R. Modelowanie hybrydowego obiegu chłodniczego przy wykorzystaniu program LabView. Zeszyty naukowe Politechniki Rzeszowskiej, 2014; 3: 367-374.
• 9. Karwat B., Stańczyk E. Koncepcja wykorzystania ciepła odpadowego na przykładzie wybranych procesów technologicznych do wytwarzania wody lodowej na potrzeby klimatyzacji. Chłodnictwo, 2013; 9: 24-27.
• 10. Karwat B., Stańczyk E., Mazurek M. Wykorzystanie ciepła sieciowego do wytwarzania chłodu w procesie adsorpcji. Chłodnictwo, 2014; 5: 26-29.
• 11. Karwat B., Stańczyk E., Swatek M. Układ urządzeń do wytwarzania wody lodowej z wykorzystaniem ciepła z zakładów termicznej utylizacji odpadów. Patent – PL 404298 A1.
• 12. Khan M.Z.I., Sultana S., Akisawa A., KashiwagiT.Numerical simulation of advanced adsorption refrigeration chiller with mass recovery. Journal of Naval Architecture and Marine Engineering, 2006; 3: 59-67.
• 13. Lindqvist Land A. Dynamiczny rozwój chłodu sieciowego. Ciepłownictwo w Polsce i na Świecie, 2001; 11-12: 202-203.
• 14. Miller E.B. The Development of Silica Gel, Refrigerating Engineering in the American Society of Refrigerating Engineers, 1929; 17(4): 103-108.
• 15. Mira-Hernandez C., Weibel J.A., Groll E.A., Garimella S.V. Compressed-liquid energy storage with an adsorption-based vapor accumulator for solar-driven vapor compression systems in residential cooling. International Journal of Refrigeration, 2016; 64: 176-186, https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2015.11.015.
• 16. Pyrka P. Modelowanie trójzłożowej chłodziarki adsorpcyjnej. Zeszyty Energetyczne, 2014, 1: 205-216.
• 17. Schroeder A., Łach J., Poskrobko S. Przegląd tendencji w zakresie wytwarzania wody lodowej w systemie trójgeneracji. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, 2009; 11(3): 63-74.
• 18. Sekret R., Turski M. A concept for a solar adsorption cooling system. Architecture Civil Engineering Environment, 2012; 5(1): 71-78.
• 19. Sircar S., Hufton J.R. Why Does the Linear Driving Force Model for Adsorption Kinetics Work? Adsorption, 2000; 6: 137-147, https://doi.org/10.1023/A:1008965317983.
• 20. Smyk A., Pietrzyk Z. Czy w Polsce istnieje realna szansa na chłód z central zasilanych ciepłem systemowym. Ciepłownictwo,Ogrzewnictwo, Wentylacja, 2010; 41/11: 400-407.
• 21. Smyk A., Sikora S.: Aspekty możliwości dostarczania ciepła z warszawskiego systemu ciepłowniczego na potrzeby pozyskiwania chłodu w okresie letnim. Ciepłownictwo,Ogrzewnictwo, Wentylacja, 1999; 8: 5-9.
• 22. Smyk A., Sikora S. Możliwość dostarczania ciepła z systemu ciepłowniczego dla potrzeb pozyskiwania chłodu w okresie letnim. Ciepłownictwo w Polsce i na Świecie, 2000, zeszyt 5-6, str. 76-82.
• 23. Sourav M., Pramod K., Kandadai S., Pradip D. Development and performance studies of a nair cooled two-stage multi-bed silica gel and water adsorption system. International Journal of Refrigeration, 2015; online.
• 24. Adsorption, Glossary, The Brownfields and Land Revitalization Technology Support Center, https://brownfieldstsc.org/glossary.cfm?q=1.