Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Renewable energy sources in the EU – current state of usage and import dependency

Stefaniak Łukasz, Małyszko Małgorzata, Jaskóła Wiktoria

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2023

|

Nr 87

19--34

EN

European Union countries consumed in 2020 more energy than they produced themselves. Only its part was obtained from renewable sources (14.4%). Because of this, the Community focuses its activities largely on energy, where it is produced and the level of its consumption. To this purpose, through tools such as EU directives, it obliges Member States to reduce the energy they consume, as well as to increase the share of renewable sources in energy production. The paper analyses the energy and climate targets for the European Union, particularly those for renewables and energy efficiency, for the oncoming years. In addition, the consumption and production of energy from renewable sources of each country was summarized. Only Sweden and Latvia have been shown to consume more than 50% of their energy from renewable sources. On the other hand, about 58% of the EU’s consumed renewable energy in 2020 comes from biofuels and renewable waste. The countries’ dependence on energy imports is also apparent, but that from renewable sources usually does not account for a large share. It has also been shown that sixteen of the twenty-seven countries import more than 50% of their energy needs.

PL

Abstrakt Kraje Unii Europejskiej w 2020 r. zużyły więcej energii niż same wyprodukowały. Natomiast tylko jej część pochodziła ze źródeł odnawialnych (14.4%). W związku z tym Wspólnota swoje działania w dużej mierze koncentruje na energii, miejscach jej wytwarzania i ilości zużycia. W tym celu za pośrednictwem narzędzi, jakimi są m.in. dyrektywy UE zobowiązuje kraje do redukcji zużywanej energii, a także do wzrostu udziału źródeł odnawialnych w jej produkcji. W artykule przeanalizowano cele energetyczno-klimatyczne, w szczególności dotyczące OZE i efektywności energetycznej dla krajów Unii Europejskiej na najbliższe lata. Ponadto zestawiono zużycie oraz produkcję energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych poszczególnych krajów. Wykazano, że jedynie Szwecja i Łotwa konsumują więcej niż 50% energii pochodzącej z OZE. Natomiast około 58% skonsumowanej w 2020 r. energii odnawialnej w EU pochodzi z biopaliw i odpadów odnawialnych. Widoczne jest także uzależnienie krajów wchodzących w skład UE od importu energii, lecz ta pochodząca ze źródeł odnawialnych zwykle nie stanowi dużego udziału w energii importowanej. Wykazano również, że 16 z 27 krajów EU importuje ponad 50% swojego zapotrzebowania na energię.

2

Działanie wymienników do odzysku ciepła na tle zachodzących zmian klimatu

Szczęśniak Sylwia, Stefaniak Łukasz, Małyszko Małgorzata, Kanaś Paulina, Grabka Agnieszka, Michalak Weronika

Instal

|

2023

|

nr 4

24--31

PL

W artykule omówiono wpływ zmian klimatu, zachodzących we Wrocławiu, na działanie wymienników do odzysku ciepła. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ regulacji sprawności temperaturowej odzysku ciepła na czas działania chłodnicy i nagrzewnicy powietrza, a tym samym na energię niezbędną do ich eksploatacji. W celu zobrazowania rocznego cyklu pracy typowego systemu wentylacji z chłodzeniem i z wymiennikiem do odzysku ciepła, dla przyjętych założeń, wykonano wykres t-tz. Dla wykazania zachodzących zmian klimatycznych porównano dane obliczeniowe przyjmowane zgodnie z Rozporządzeniem w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2002 nr 75 poz. 690, z późn. zm.) z danymi udostępnionymi przez Ministerstwo Inwestycji i Rozwoju (1971-2000) oraz z danymi z lat 1996-2022 dostępnymi na portalu meteomodel.pl. Wykazano, że zmiany klimatyczne spowodowały wzrost średniej temperatury powietrza zewnętrznego, jaką przyjmuje się do obliczeń w okresie zimowym i letnim we Wrocławiu o około 5 K w stosunku do danych normatywnych. Wskazano, że dla najnowszych, uśrednionych danych (1996-2022) czas występowania temperatury powietrza zewnętrznego w zakresie od 0ºC do +17ºC stanowi około 68% czasu w roku. Wpływa to na wzrost możliwości wykorzystania free-coolingu, a tym samym ograniczenia energii niezbędnej do ochładzania powietrza.

EN

The article discusses the influence of climate change in Wrocław on the operation of heat recovery exchangers. The main focus is the influence of heat recovery temperature efficiency regulation on the cooler and heater operation time and thus on the energy required for their operation. A typical HVAC system with heat recovery system operation is evaluated using a t-tz chart. To present ongoing climate changes, a comparison of design data from the Dz.U. 2002 nr 75 poz. 690 is made, with later amendments and data released by the Ministry of Investment and Development (1971-2000) and data from 1996-2022 available at meteomodel.pl. The article provides data that confirm that climate changes caused an increase in outdoor temperature air by 5 K that should be used as design parameters (compared to regulations) for the winter and summer conditions in the city of Wrocław. Currently, the duration of outdoor air temperature (mean values for the period 1996-2022) in the range of 0-17ºC is shown to be approximately 68% of the year. Therefore, the possibility of using free-cooling is significantly increased, influencing the reduction of the energy required for cooling purposes.

3

Przegląd zastosowania nanopłynów oraz materiałów porowatych w pośrednim chłodzeniu wyparnym

Stefaniak Łukasz, Rajski Krzysztof, Danielewicz Jan

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2023

|

T. 54, nr 12

33--40

PL

Pośrednie chłodzenie wyparne staje się coraz bardziej popularne ze względu na wykorzystanie przyjaznych dla środowiska czynników chłodniczych: powietrza (R-729) i wody (R-718). Istotą procesu jest wymiana ciepła i masy, która zachodzi w wymienniku. Opracowania zagraniczne szeroko opisują nowoczesne technologie wspomagające ten proces, podczas gdy polskojęzyczna literatura nie porusza zagadnienia niemalże w ogóle. W artykule skupiono się na dwóch głównych innowacjach wynikających z przeglądu literatury (od 2010 roku): wprowadzeniu nanopłynów opartych na wodzie oraz zastosowaniu materiałów porowatych na powierzchni kanału mokrego. Przeanalizowano kluczowe parametry stosowane do opisu urządzeń do chłodzenia wyparnego takie jak sprawności: termometru mokrego, punktu rosy oraz egzergetyczną, wydajność chłodniczą, EER oraz COP. Przedstawiono wyniki badań nanopłynów jedno-, dwu- i trzyskładnikowych. Analiza wykazała poprawę parametrów charakteryzujących pośrednie urządzenia wyparne wynoszące od kilku do kilkudziesięciu procent przy zastosowaniu nanopłynów w zależności od temperatury powietrza na wlocie. Dokonano przeglądu stosowanych materiałów porowatych stanowiących powierzchnie kanału mokrego. Wydzielono cztery główne typy stosowanych materiałów: porowate ceramiczne oraz włókna naturalne, polimerowe i tekstylne. Zestawiono wady oraz zalety stosowania tych materiałów w wymiennikach pośrednich w celu ułatwienia wyboru rodzaju materiału. Określono, że spośród dwóch omawianych modyfikacji w pierwszej kolejności należy skupić się na aplikacji materiałów porowatych, jako że są one związane bezpośrednio z konstrukcją wymiennika. Natomiast nanopłyny można zastosować w urządzeniach istniejących. W podsumowaniu stwierdzono, że rozwój technologii pośredniego chłodzenia wyparnego może stanowić istotne oraz ekologiczne uzupełnienie obecnie stosowanych sprężarkowych systemów chłodzenia.

EN

Indirect evaporative cooling is becoming increasingly popular due to the use of environmentally friendly refrigerants: air (R-729) and water (R-718). The main idea of the process is the heat and mass transfer that takes place in the exchanger. Foreign studies extensively describe modern technologies supporting this process, while the Polish-language literature does not cover the issue almost at all. The article focuses on two main innovations resulting from the literature review (as of 2010): the introduction of water-based nanofluids and the use of porous materials on the surface of the wet channel. Main parameters used to describe evaporative cooling devices include wet thermometer, dew point, and exergetic efficiencies, cooling capacity, EER, and COP. Results for single-, two-, and three-component nanofluids are presented. The analysis showed performance improvements for indirect evaporative units of several to tens of percent with nanofluids, depending on the inlet air temperature. The applied porous materials used on the surface of the wet channel were reviewed. Four main types of materials used have been distinguished: porous ceramic and natural fibers, polymer fibers, and fabric fibers. The advantages and disadvantages of using these materials in indirect heat exchangers were summarized to facilitate the choice of material type. It was determined that of the two modifications discussed, the application of porous materials should be focused on first, since they are directly related to the construction of the heat exchanger. In contrast, nanofluids can be applied to existing devices. Eventually, it was pointed out that the development of indirect evaporative cooling technology can be an important and ecological complement to the currently used compressor systems.

4

O potrzebie zmian parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego na przykładzie miasta Wrocław

Szczęśniak Sylwia, Kanaś Paulina, Jaskóła Wiktoria, Stefaniak Łukasz, Małyszko Małgorzata, Brzeźniak Konrad

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2023

|

T. 54, nr 4

13--20

PL

Zmiany klimatu a w tym globalne ocieplenie są zjawiskami obecnie obserwowanymi i odczuwalnymi także na obszarze Polski. Do tej pory nie podjęto jednak działań mających na celu aktualizację norm używanych do wymiarowania instalacji grzewczych czy chłodniczych. Parametry powietrza zewnętrznego zawarte w normie PN-EN 12831 opierają się na danych z pierwszej połowy XX wieku, natomiast dane udostępnione przez Ministerstwo Inwestycji i Rozwoju [7], na niepełnych oraz interpolowanych danych z lat 1971-2000. Instalacje grzewcze, chłodnicze i klimatyzacyjne projektowane na bazie obowiązujących parametrów są odpowiednio przewymiarowane lub niedowymiarowane, co często skutkuje problemami z utrzymaniem wymaganych parametrów powietrza wewnętrznego, zarówno w budynkach mieszkalnych, jak i przemysłowych. W artykule przedstawiono dane klimatyczne (temperatura i wilgotność względna powietrza) na podstawie 218424 pomiarów dotyczących temperatury i wilgotności względnej powietrza w latach 1996-2022. Porównanie danych wykazało niemal trzykrotne skrócenie czasu występowania ujemnej wartości temperatury powietrza oraz wzrost liczby godzin występowania temperatury powyżej 30°C z 6 h (1996 r.) do 114 h (2022 r.). Obliczono także minimalne oraz maksymalne wartości średniej temperatury powietrza dla badanego okresu. Dla okresu zimowego najniższa wartość średnia wynosi -14,3°C dla stycznia (temperatura obliczeniowa zgodnie z PN wynosi -18°C). Dla okresu ciepłego najwyższa wartość średniej temperatury powietrza wynosi +32,5°C (temperatura obliczeniowa zgodnie z PN wynosi +30°C). Jak wynika z przeprowadzonej analizy przez dłuższy czas w roku występują temperatury powietrza wysokie o niskiej wilgotności względnej (ocieplanie i osuszanie się klimatu). Przedstawione wyniki świadczą o potrzebie aktualizacji obliczeniowych parametrów powietrza zewnętrznego w skali kraju.

EN

Climate change, including global warming, is currently observed and is even noticeable in Poland. No action has been taken to update the regulations that are used for heating and cooling systems calculations yet. The outside air parameters in the PN-EN 12831 regulation are based on data from the first half of the XX century. On the other hand, the data provided by Ministerstwo Inwestycji i Rozwoju [7] are based on incomplete and interpolated data from 1971-2000. HVAC systems calculated according to applicable regulations are oversized or undersized, resulting in problems with providing the required indoor air quality, both in residential and commercial buildings. The paper presents meteorological data (outdoor air temperature and relative humidity) based on 218424 outdoor air temperature and relative humidity measurements in the years 1996-2022. Data comparison reveals that duration of subzero temperatures is three times lower. For temperatures above 30°C duration has increased from 6 h in 1996 up to 114 h in 2022. The minimum and maximum values of the mean outdoor air temperature were calculated for 1996-2022. For winter conditions, the lowest mean value was -14,3°C in January (according to PN¬EN 12831 it is -18°C). For summer conditions, the highest mean value was +32,5°C (according to PN-EN 12831 it is 30°C). The results of the analysis show that the duration of high temperatures with low relative humidity is lengthening (the climate is getting hotter and drier). The results presented in the paper prove that the outdoor air parameters stated in the regulations need to be updated on the national scale.