Ocena zapotrzebowania na moc cieplną i wymaganą temperaturę nośnika ciepła w instalacji wodnego topnienia śniegu i odladzania powierzchni estakad w polskich warunkach klimatycznych

• Autorzy: Pająk L. , Barbacki A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2015.8.6

Warianty tytułu

EN

Estimation of Demand for Heat and Required Temperature of Heat Carrier in Installation of Water Snow Melting and De-icing of Flyover Surfaces in Polish Climatic Conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano warunki wymiany ciepła w procesie termicznego usuwania śniegu i odladzania powierzchni estakad. Zwrócono uwagę na zasadność wykorzystania do tego celu energii odnawialnej i odpadowej. W tym aspekcie szczególnie interesujące wydaje się wykorzystanie energii geotermalnej. Wskazano na doświadczenia światowe w wykorzystaniu tego rodzaju instalacji. W warunkach klimatycznych zbliżonych do polskich jednostkowa moc cieplna instalacji zimowego utrzymania powierzchni mostów i estakad wynosi 300÷750 W/m2. W artykule wielkość tą oszacowano na ok. 420 do 670 W/m2 w warunkach intensywności opadów śniegu wynoszących 1 kg/(m2·h). Wskazano na zasadność stosowania izolacji cieplnej spodu ogrzewanego obiektu, która znacząco ogranicza zapotrzebowanie na moc cieplną instalacji i obniża wymaganą temperaturę w ogrzewanej strefie. Oszacowano, że wymagana temperatura w tej strefie wynosi ok. 38 °C w warunkach, gdy stosowana jest izolacja cieplna, i ok. 61°C w wariancie bez izolacji spodu estakady.

EN

The article describes the conditions of heat exchange in the process of thermal snow removal and de-icing of flyover surfaces. Attention was drawn to the advisability of using renewable and waste energy for this purpose. In this respect, it seems to be particularly interesting to use the geothermal energy. In the paper, the experience of the world in using this type of installation has been underlined. Under the climatic conditions similar to the Polish, unitary thermal power for winter main-tenance of bridge and flyover surfaces is 300 750 W/m2. In the article, this quantity was estimated to be approx. 420 to 670 W/m2 for intensity of snowfall amounting to 1 kg /(m2·h). The advisability of the use of thermal insulation underside of the heated object is pointed out, which significantly reduces the need for thermal power of the installation, and decreases required temperature in a heated area. It has been estimated that the required temperature in this zone is approx. 38° C in the case of insulation used and approx. 61° C for a non insulated bottom of the flyover.

Słowa kluczowe

PL

wymiana ciepła; utrzymanie dróg zimowe; odladzanie

EN

heat exchange; winter road maintenance; de-icing

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 46, nr 8
• Strony: 315--318
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Pająk L.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska

autor

Barbacki A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska

Bibliografia

• [1] Archutowska J., Pieriegud J.: Efektywność zarządzania utrzymaniem dróg krajowych w Polsce, Ernst&Young, Warszawa 2012, s. 131
• [2] US Department of Transportation, Heated Bridge Technology. Washington, 1999
• [3] Spitler J. D., Ramamoorthy M.: Bridge deck deicing using heat pumps. Proceedings of the Fourth International Heat Pumps in Cold Climates Conference, Aylmer, Quebec. August 17-18, 2000
• [4] Heliasz Z., Ostaficzuk S.: Możliwości wykorzystania ciepła odpadowego i energii geotermalnej do odśnieżania i odladzania - koncepcje i problemy. Technika Poszukiwań Geologicznych nr 5/2001, s. 149-154
• [5] Jenkis S. C. (editor): 2007. Smart control of a geothermally heated bridge deck. Źródło: http://www.hvac.olcstate.edu/sites/default/files/pubs/papers/2003/06-Jenks_et al 2003.pdf (dostęp 2015.01.16)
• [6] Tomaszewska B., Pająk L.: 2013a - Using treated geothermal water to replenish network water losses in a district heating system - Polish Journal of Environmental Studies, 22 (1) 243-25
• [7] Tomaszewska B., Pająk L.: 2013b - Zagospodarowanie schłodzonych i odsolonych wód termalnych w podhalańskiej sieci ciepłowniczej. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 29 (1) 127-139
• [8] Tomaszewska B., Pająk L., Bodzek M., 2014 - Application of a hybrid UF-RO process to geothermal water desalination. Concentrate disposal and costs analysis. Archives Of Environmental Protection 40 (3) (2014) 137-151,
• [9] PN-EN 12831 - Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego
• [10] Recknagel H., Sprenger E., Honmann W., Schramek E., 1994. Poradnik Ogrzewanie i Klimatyzacja z uwzględnieniem chłodnictwa i zaopatrzenia w ciepłą wodę. EWFE. Gdańsk,
• [11] Sparrow E.M., Ramsey J.W., Mass E.A., 1979. Effect of fine width on heat transfer and fluid flow about an inclined rectangular plate. Trans. ASME, Journal of Heat Transfer vol. 101/1979,
• [12] Pająk L., Barbacki A., 2013. Ocena możliwości akumulacji ciepła w rozległych systemach przesyłowych współpracujących z hybrydowymi źródłami wykorzystującymi zasoby energii odnawialnej. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 7 tom 44/2013, strony 267-273
• [13] Pająk L., 2008. Wymiana ciepła i masy w całorocznych basenach odkrytych – model matematyczny zachodzących procesów, część I. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 7-8/2008, s. 37-42