Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Operational research of ground heat pump and passive air conditioning

Gil P., Gałek R., Kiedrzyński K., Kmieciński A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2018

|

z. 90 [298], nr 2

153--162

EN

This article presents a passive air conditioning system using the lower source of the ground heat pump. Passive air conditioning uses the natural cold accumulated in the ground especially in the summer season. A hydraulic diagram and the principle of passive air conditioning were presented in the text. The purpose of the measurement was to determine the cooling power, the characteristic temperatures and the soil temperature distribution at the depth of 2 meters at the ground excavated site of the spiral ground heat exchanger. Annual temperature distributions in the ground which directly affect annular cooling power were presented. Advantages and disadvantages of passive air conditioning have also been presented.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych gruntowej pompy ciepła i pasywnego układu klimatyzacji. Pasywna klimatyzacja wykorzystuje dolne źródło gruntowej pompy ciepła oraz naturalne zimno zgromadzone w ziemi, szczególnie w sezonie letnim. W tekście przedstawiono schemat hydrauliczny i zasadę działania pasywnej klimatyzacji. Celem pomiaru było określenie mocy chłodniczej, charakterystycznych temperatur i rozkładu temperatury w gruncie na głębokości 2 m w miejscu zakopania gruntowego wymiennika ciepła. Przedstawiono roczne rozkłady temperatury w gruncie, które bezpośrednio wpływają na uzyskaną moc chłodniczą. Przedstawiono zalety i wady zaprezentowanej pasywnej klimatyzacji.

2

Measurement of solar radiation properties and thermal energy of the atmosphere in Rzeszow

Strzelczyk P., Szewczyk M., Gałek R., Gil P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2018

|

z. 90 [298], nr 4

519--526

EN

This article presents measurement of solar radiation properties and thermal energy of the atmosphere in Rzeszów (φ = 50°02’N, λ = 22°17’E). The measurements include direct, diffuse and global solar radiation as well as thermal radiation from the atmosphere. Weather station provides six of the most important weather parameters: air pressure, temperature, humidity, rainfall, speed and direction. Sky radiometer with dedicated sun tracker provides multiband measurement of direct and diffuse solar radiation. Measurement results from over 4 years have been collected so far and may be used to estimate energy yields from solar systems. The article presents selected results of solar radiation and weather parameters in 2017.

PL

W artykule zaprezentowano pomiary właściwości promieniowania słonecznego i energii cieplnej otoczenia w Rzeszowie (φ = 50°02'N, λ = 22°17'E). Pomiary obejmują promieniowanie słoneczne bezpośrednie, rozproszone i całkowite, dodatkowo mierzone jest promieniowanie cieplne atmosfery. Kompaktowa stacja pogodowa umożliwia pomiar sześciu najważniejszych parametrów pogodowych: ciśnienia powietrza, temperatury, wilgotności, opadów oraz prędkości i kierunku wiatru. SkyRadiometr z dedykowanym układem śledzenia słońca zapewnia wielopasmowe i spektralne pomiary bezpośredniego promieniowania słonecznego i wielopasmowe pomiary rozproszonego promieniowania słonecznego. Obecnie pomiary obejmują okres ponad 4 lat, które można wykorzystać do oszacowania uzysku energii z systemów słonecznych.

3

Efficiency of micro combined heat and power unit in real conditions

Gałek R., Gil P., Szewczyk M., Wolańczyk F.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2018

|

z. 90 [298], nr 4

453--463

EN

The article presents the results of short-term performance of small AISIN GECC60A2N cogeneration heat and power (CHP) unit classified to the micro-cogeneration. Electric and heat generation efficiency has been assumed as parameters characterizing the operation of the CHP unit. Under test electrical efficiency reach about 23% and thermal efficiency about 44%. Overall efficiency reached about 67%. bArticle also includes a brief description of the hydraulic and electrical system of CHP unit.

PL

W artykule przedstawiono krótkookresowe wyniki pomiarów sprawności małej jednostki kogeneracyjnej AISIN GECC60A2N zaklasyfikowanej do mikrokogeneracji (μCHP). Sprawność wytwarzania energii elektrycznej i ciepła została przyjęta jako parametry charakteryzujące pracę układu kogeneracyjnego. Rzeczywista sprawność elektryczna osiąga wartość około 23%, a sprawność cieplna – wartość około 44%. Sprawność całkowita osiągnęła 67%. Artykuł zawiera krótki opis układu hydraulicznego i elektrycznego jednostki kogeneracyjnej.

4

Two-dimensional numerical simulation of a thermoelectric cooler module

Gałek R.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 7

167--178

EN

The paper presents the methodology and results of a numerical simulation of coupled thermal and electrical phenomena in a thermoelectric (TE) cooler module obtained with the MOOSE Framework released by Idaho National Laboratory. The coupled system of partial differential equations is solved for the value of electric potential and temperature fields. Equations include contributions from electric conduction, Seebeck effect, thermal conduction, Joule heating as well as Peltier and Thomson effects. The values of the cooling capacity and the voltage drop of the module are calculated and compared with the data provided by the manufacturer of the thermoelectric cooler in order to determine if the simplified assumptions adopted in the numerical model are appropriate to reliably infer about the performance of the TE module composed of over one hundred thermoelectric pairs.

PL

Artykuł prezentuje metodologię i wyniki symulacji numerycznej zjawisk cieplnych i elektrycznych w module chłodziarki termoelektrycznej otrzymane przy użyciu środowiska MOOSE Framework. Układ równań różniczkowych rozwiązano dla szukanych wartości potencjału elektrycznego oraz temperatury. Sformułowane równania uwzględniają przewodzenie prądu elektrycznego, efekt Seebecka, przewodzenie ciepła, generację ciepła Joule’a oraz efekty Peltiera i Thomsona. Otrzymane wartości wydajności chłodniczej oraz spadku napięcia modułu zostały porównane ze specyfikacją opublikowaną przez producenta urządzenia w celu oceny, czy przyjęte w modelu numerycznym założenia upraszczające pozwalają poprawnie określić wydajność modułu złożonego z ponad stu par termoelektrycznych.

5

Numerical modeling of body force induced by corona discharge

Gałek R.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2017

|

z. 89 [295], nr 2

29--42

EN

The paper presents the theoretical basis and results of numerical modeling of corona discharge phenomenon carried out to determine the value of body force that induces the flow of surrounding fluid. The system of two partial differential equations is solved with the values of electric potential ϕ and space charge density ρq as unknowns. The first equation is of Poisson-type with Laplacian acting on the value of potential and source term dependent on space charge density as well as electric permittivity of the medium. The second equation is current continuity equation, where the current density is composed of charge carrier diffusion term and the term describing their drift in electric field. Particular attention was given to the boundary condition of space charge density due to its indirect nature. Geometry of the problem assumes that positive corona discharge takes place on the sharp edge of the blade-shaped anode while flat grounded plate acts as a cathode. Such configuration enables simplified analysis in 2D Cartesian coordinates assuming that the section plane is sufficiently far from the lateral edges of the blade. The system of equations is solved with MOOSE (Multiphysics Object-Oriented Simulation Environment) Framework released in public domain on GNU LGPL license by Idaho National Laboratory. Presented results include 2D distributions of electric potential, electric field strength, space charge density and body force in air surrounding electrodes.

PL

Artykuł prezentuje podstawy teoretyczne oraz wyniki modelowania numerycznego zjawiska wyładowania koronowego w celu wyznaczenia wartości siły masowej wymuszającej przepływ medium, w którym to wyładowanie zachodzi. Rozwiązywany jest układ dwóch równań różniczkowych cząstkowych, gdzie niewiadomymi są wartości potencjału elektrycznego ϕ oraz gęstości przestrzennej ładunku ρq. Pierwsze z równań ma postać równania Poissona z laplasjanem operującym na wartości potencjału oraz członem źródła zależnym od gęstości przestrzennej ładunku i przenikalności elektrycznej ośrodka. Drugie z równań to równanie ciągłości prądu, gdzie jako składniki gęstości prądu elektrycznego uwzględniono człon odpowiedzialny za dyfuzję nośników ładunku oraz człon opisujący ich dryf w polu elektrycznym. Szczególną uwagę zwrócono na warunek brzegowy przestrzennej gęstości ładunku ze względu na jego pośredni charakter. Geometria problemu zakłada, że wyładowanie koronowe zachodzi na anodzie w kształcie ostrza, podczas gdy katodę stanowi uziemiona płaska płytka. Taka geometria pozwala na uproszczenie analizy do przypadku rozpatrywanego w dwuwymiarowych współrzędnych kartezjańskich przy założeniu, że płaszczyzna przekroju znajduje się odpowiednio daleko od bocznych krawędzi ostrza. Do rozwiązania układu równań wykorzystano środowisko MOOSE (Multiphysics Object-Oriented Simulation Environment) Framework udostępnione w domenie publicznej na licencji GNU LGPL przez Idaho National Laboratory. Przedstawione wyniki obejmują dwuwymiarowe rozkłady wartości potencjału i pola elektrycznego, gęstości przestrzennej ładunku oraz siły masowej w medium otaczającym elektrody.

6

Zastosowanie algorytmów inteligencji obliczeniowej do wyznaczania właściwości cieplnych materiałów

Gałek R.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2016

|

z. 88 [293], nr 1

17--35

PL

W artykule przedstawiono zasadę pomiaru współczynnika przewodzenia ciepła k oraz dyfuzyjności cieplnej a w stanie periodycznie ustalonym (quasi-ustalonym) z zastosowaniem optymalizacji wykorzystującej algorytm inteligencji obliczeniowej do rozwiązania zagadnienia odwrotnego. Prowadzenie pomiarów w stanie periodycznie ustalonym będącym szczególnym przypadkiem stanu nieustalonego pozwala na uwzględnienie zjawisk akumulacji ciepła, a przy tym umożliwia opis przebiegu czasowego wartości temperatury przy użyciu tylko dwóch wielkości: amplitudy TA i kąta przesunięcia fazowego φT oscylacji sygnału temperaturowego. Analiza jednowymiarowego przypadku przewodzenia ciepła w tym stanie posłużyła do wyznaczenia zależności pomiędzy TA oraz φT, a szukanymi wartościami właściwości cieplnych materiału k i a. Procedura okazała się odpowiednia do dokładnego odtworzenia wartości przewodności i dyfuzyjności cieplnej w perspektywie nieprzekraczającej 100 generacji działania algorytmu genetycznego przy populacji liczącej 50 osobników. Zaproponowana metoda charakteryzuje się prostą konfiguracją eksperymentalną oraz stosunkowo niską wrażliwością wielkości mierzonych bezpośrednio na błędy systematyczne, jednak dopiero weryfikacja eksperymentalna pozwoli ocenić jej praktyczną przydatność.

EN

This paper presents the principle of simultaneous measurement of thermal conductivity k and thermal diffusivity a in steady-periodic state with application of computational intelligence algorithm to solve an inverse problem. Measurement in steady-periodic state being a special case of transient heat transfer allows for taking into account the heat accumulation phenomena. Furthermore, the determination of time-dependent value of temperature is possible based on the two parameters: amplitude TA and phase angle φT of oscillations of temperature signal. The analysis of one-dimensional heat conduction in steady-periodic state allows to obtain the relationship between TA and φT, and the values of thermal conductivity k and thermal diffusivity a. The procedure proved to be suitable for accurate estimation of the values of thermal conductivity and thermal diffusivity in less than 100 generations of genetic algorithm with population of 50 individuals. Simple experimental configuration and relatively low sensitivity of the directly measured values to systematic errors are the advantages of proposed method. However, the experimental verification is required to assess its practical usefulness.

7

Badania eksploatacyjne zmodyfikowanego niskotemperaturowego kotła na zrębki drewna

Gałek R., Grosicki S., Smusz R., Trzepieciński T., Wilk J.

Instal

|

2015

|

nr 12

26--29

PL

W artykule zaprezentowano wyniki wstępnych badań eksploatacyjnych zmodyfikowanego niskotemperaturowego kotła wodnego opalanego biomasą stałą w postaci zrębków drewna. Testowany kocioł jest wyposażony w palnik umożliwiający dwuetapowe spalanie biomasy drewnianej. Paliwo w postaci rozdrobnionych fragmentów drewna jest dozowane z zasobnika do komory paleniskowej w sposób automatyczny. Przeprowadzone badania eksploatacyjne dotyczyły analizy składu powstałych gazowych produktów spalania oraz określenia podstawowych wskaźników pracy kotła, takich jak: straty ciepła kotła, współczynnik nadmiaru powietrza, zużycie paliwa, chwilowa moc kotła oraz sprawność kotła. Na podstawie otrzymanych wyników badań eksperymentalnych stwierdzono, że proponowana modyfikacja konstrukcji podajnika paliwa wymaga dalszego udoskonalenia. W celu poprawy wskaźników pracy kotła muszą zostać wprowadzone kolejne modyfikacje konstrukcyjne.

EN

The article presents the results of the preliminary exploitation investigations of the modified low-temperature water boiler powered by solid biomass in the form of wood chips. The tested boiler is equipped with the burner, which enables two-step burning of the wood biomass. The solid fuel in the form of shredded wood fragments are dispensed from the hopper to the combustion chamber in an automatic manner. The performed exploitation investigations concerned the analysis of the composition of the resulting gaseous products of combustion and, to determine the basic indicators of the combustion system, such as: the boiler heat losses, the excess air ratio, the fuel mass flow rate, the instantaneous heat power of the boiler and the boiler efficiency. On the basis of the experimental results it concluded that the proposed modification of the fuel feeder structure requires further improvement. In order to improve boiler operating indicators need to be made more structural modifications.

8

Wymiennikowy zasobnik ciepła w mikrokogeneracji

Gałek R., Gil P., Grosicki S., Wolańczyk F.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2014

|

z. 86 [290], nr 4

483--490

PL

Artykuł przedstawia wyniki eksperymentalne okresowego badania efektów pracy wolno stojącego wymiennika z wężownicą spiralną jako zasobnika ciepła w instalacji kogeneracji opartej na małej jednostce kogeneracyjnej GECC60A2N firmy AISIN. Zasobnik jako bufor ciepła ma zapewnić możliwość dostarczenia czynnika grzewczego do odbiorcy przy chwilowym poborze większym niż wydajność źródła ciepła. Czasowy okres badań instalacji mikrokogeneracji wyznaczało rozpoczęcie ładowania zasobnika, a zakończenie badań to włączenie zewnętrzne chłodzenia kogeneratora. Otrzymane wartości pomiarów mocy cieplnej kogeneratora zasilającego zasobnik w ciepło mają tendencję spadkową, dochodzącą do 60% początkowej mocy.

EN

This article presents the results of experimental periodic studies on the effect of work of a free-standing exchanger with a spiral coil as a heat storage tank in the cogeneration installation based on the small AISIN GECC60A2N cogeneration unit. The heat storage tank as a heat buffer is to deliver the heating medium during the temporary request greater than the heat source efficiency. Investigations of cogeneration were started at the moment of heat storage tank and it was finished at startup of external cooling of the cogenerator. The measurement values of thermal power of cogenerator feeding the heat accumulator tend to decrease to 60% of the initial power.