Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyznaczenie charakterystyk prądowo – napięciowych modułów BIPV na podstawie badań doświadczalnych

Nowak Paweł, Jureczko Mariola, Jurczyk Michał, Uchman Wojciech, Leszczewski Dominik, Muskała Tomasz, Gawlik Sabina, Kaszut Patrycja, Sobik Piotr, Jeremiasz Olgierd

Rynek Energii

|

2024

|

Nr 2

28--34

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych, na podstawie których wyznaczono charakterystyki prądowo-napięciowe kolorowych modułów BIPV. Do badań wykorzystano serię modułów fotowoltaicznych, w tym także różne elementy pozwalające na ich koloryzacje. Dla każdego modułu wykonano serię pomiarów umożliwiających wyznaczenie charakterystyk prądowo-napięciowych oraz parametrów charakterystycznych dla badanego modułu, takich jak: napięcie układu otwartego (Uoc), napięcie w punkcie pracy maksymalnej (Umpp), prąd zwarciowy (Isc), natężenie prądu w punkcie pracy maksymalnej (Impp) oraz moc maksymalną (Pmax). W celu potwierdzenia poprawności wykonania modułów fotowoltaicznych przeprowadzono obrazowanie modułów techniką elektroluminescencji (EL). Następnie przeprowadzona została analiza porównawcza osiągniętych wyników, w szczególności ich parametrów charakterystycznych.

EN

The article presents the results of the experimental analysis of determining the current-voltage characteristics of colorful BIPV (Building Integrated Photovoltaics) modules. During the research, a series of photovoltaic modules W. produced, including the use of various colorizing elements for the photovoltaic modules. Measurements were conducted determine the current-voltage characteristics, as well as parameters such as open-circuit voltage (UGC), voltage at the maxima" power point (Umpp), short—circuit current (ISC), current at the maximum power point (Impp), and maximum power (Pmpp) for eac module. Electroluminescence images were also taken to conﬁrm the correctness of the photovoltaic module productim A comparative analysis of the achieved parameters was conducted.

2

Projekt autonomicznej stacji do doraźnej naprawy rowerów zasilanej instalacją paneli fotowoltaicznych

Jureczko Mariola, Nowak Paweł, Jurczyk Michał, Stanek Bartosz, Leszczewski Dominiki, Nowak Piotr, Szychliński Paweł, Szendera Franciszek

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 4

29--35

PL

W artykule przedstawiono projekt autonomicznej stacji do doraźnej naprawy rowerów zasilanej instalacją paneli fotowoltaicznych. W ramach badań wykonano model stacji w oprogramowaniu PVsyst photovoltaic software, dzięki któremu możliwe było wykonanie bilansu energetycznego obiektu, optymalizacja rozmiaru dobranych komponentów oraz czasu pracy instalacji na przestrzeni roku kalendarzowego. Przedstawiono również porównanie zacienienia miejsca montażu stacji uzyskane za pomocą zdjęć oraz symulacji numerycznych. Przeprowadzona analiza efektywności wykazała, iż zaprojektowana instalacja PV zapewni pracę stacji w sezonie rowerowym. W artykule zaprezentowano również projekt wykonanej konstrukcji wraz z zastosowanymi rozwiązaniami modułów fotowoltaicznych.

EN

This article presents the project of an autonomous station for emergency bicycle repair powered by the installation of photovoltaic panels. As part of the research, a station model was made in the PVsyst photovoltaic software, thanks to which it was possible to perform the energy balance of the station, optimize the size of the selected components, as well as the operation time of the installation throughout the calendar year. A comparison of the shading of the station assembly site obtained using photographs and numerical simulations was also presented. The conducted efﬁciency analysis showed that the designed PV installation will ensure the station's operation during the bicycle season. The article presents the design of the constructed structure together with the applied solutions of photovoltaic modules.

3

Koncepcja zintegrowanego systemu fermentacji beztlenowej i kompostowania z wykorzystaniem odpadowego tlenu pochodzącego z procesu elektrolizy

Jurczyk Michał, Ochmann Jakub, Gholizadeh Towhid, Skorek-Osikowska Anna

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 5

59--63

PL

W artykule przedstawiono koncepcję systemu fermentacji beztlenowej i kompostowania wraz z wykorzystaniem odpadowego tlenu, pochodzącego z procesu elektrolizy wody. Elektrolizer, oprócz wodoru, generuje także duże ilości tlenu, który można sprzedać jako dodatkowy produkt z instalacji lub wykorzystać w innym procesie przemysłowym. Wykorzystanie tlenu z procesu rozpadu wody zachodzącego w obrębie generatorów wodoru pozwala pominąć konieczność zabudowy kosztownej jednostki separacji powietrza ASU (ang. Air separation unit) w analizowanym systemie. Tlen potrzebny w procesach zgazowania lub w procesie spalania tlenowego może pochodzić z procesu elektrolizy. W rozważanym systemie do pozyskiwania paliw zaproponowano wykorzystanie elektrolizerów wysokotemperaturowych typu SOE (ang. Solid Oxide Electrolyzers). Głównym celem badań laboratoryjnych jest określenie wpływu utleniacza (tlenu) na skład oraz parametry otrzymanego w procesie kompostowania gazu.

EN

The article presents the concept of an anaerobic digestion and composting system with the use of waste oxygen from the water electrolysis process. Apart from hydrogen, the electrolyser generates large amounts of oxygen, which can be sold as an additional product from the installation or used. The use of oxygen ﬁom the water decomposition process taking place within the hydrogen generators makes it possible to omit the need to use a costly air separation unit (ASU) in the analyzed system. The oxygen needed in the gasiﬁcation or oxycombustion processes can come from the electrolysis process. In the considered system for obtaining fuels, the use of high- temperature electrolysers of the SOE type (Solid Oxide Electrolyzers) was proposed. The main purpose of laboratory tests is to determine the inﬂuence of the oxidant (oxygen) on the composition and parameters of the gas obtained in the composting process.

4

Analiza cieplna i wytrzymałościowa niskociśnieniowych zbiorników do magazynowania wodoru

Ochmann Jakub, Jureczko Mariola, Zając Szymon, Jurczyk Michał

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 4

23--28

PL

W artykule przedstawiono analizy numeryczne wytrzymałości i warunków pracy niskociśnieniowych zbiorników z wodorkami metali (Metal Hydride Storage Tanks - MHS) przeznaczonych do magazynowania wodoru. Zbadano egzotermiczny proces napełniania zbiornika wodorem oraz endotermiczny proces jego rozładowania. Analizę termiczną zbiorników przeprowadzono bez stosowania dodatkowego chłodzenia/ogrzewania zbiornika (w zależności od badanego procesu) oraz z wykorzystaniem łaźni wodnej do regulacji temperatury obiektu. Równocześnie wyznaczono ilość ciepła powstającego w procesie napełniania zasobnika MH oraz jego deficyt przy jego opróżnianiu. Przedstawiono również wyniki numerycznej analizy stereomechanicznej konstrukcji zbiornika pod wpływem obciążeń statycznych. Symulacje numeryczne wykonano za pomocą oprogramowania ANSYS Mechanical i ANSYS Fluent. Uzyskane wyniki potwierdziły słuszność przyjętych założeń projektowych oraz uproszczeń w opracowywaniu modelu numerycznego zbiornika.

EN

The article presents numerical analyses of the strength and operating conditions of low-pressure Metal Hydride Storage tanks (MHS) designed for hydrogen storage. The exothermic process of filling the tank with . hydrogen and the endothermic process of its discharge were investigated. Thermal analysis of the tanks was carried out without additional cooling/heating of the tank (depending on the tested process) and with the use of a water bath to regulate the temperature of the obj ect. The amount of heat generated in filling the MH storage tank and its deﬁcit during its emptying were also determined. The strength analysis of the tank structure under the influence of static loads is also presented. Simulations were performed using ANSYS Mechanical and ANSYS Fluent software. The obtained results conﬁrmed the correctness of the adopted design assumptions and simpliﬁcations in the development of the numerical model of the tank.

5

Ocena zasadności podjęcia badań nad procesem pozyskiwania paliw przy wykorzystaniu instalacji zgazowania biomasy oraz elektrolizerów wysokotemperaturowych

Ochmann Jakub, Jurczyk Michał, Ghiasirad Hamed, Bartela Łukasz, Skorek-Osikowska Anna

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 4

20--24

PL

W artykule przedstawiono tezy związane z oceną zasadności podjęcia badań nad procesem pozyskiwania paliw przy wykorzystaniu instalacji zgazowania biomasy oraz elektrolizerów wysokotemperaturowych. Opisano założenia dotyczące podjętej tematyki, przedstawiono schemat technologiczny zaproponowanego rozwiązania systemowego jak i przedstawiono plany realizacji badań.

EN

The article presents the theses related to the assessment of the validity of undertaking research on the process of fuels production with the use of biomass gasification installations and high-temperature electrolysers. Assumptions regarding the undertaken subject are described, a technological diagram of the proposed system solution is presented, as well as plans for the implementation of the research is shown.

6

Ewolucja stanowiska reaktora metanizacji podczas procesu prowadzenia badań laboratoryjnych

Jurczyk Michał, Węcel Daniel

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 4

16--19

PL

W artykule opisano stanowisko reaktora metanizacji znajdujące się w Katerze Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej. Przedstawiono wyniki badań z pierwotnie zaprojektowanego stanowiska laboratoryjnego zaopatrzonego w katalizator w postaci pyłu niklowego, który charakteryzował się duża bezwładnością cieplną. Opisano proces modernizacji stanowiska badawczego, pozwalający na zmniejszenie inercji cieplnej badanego układu oraz porównano wyniki badań otrzymane przed i po procesie modernizacji układu.

EN

The paper describes the laboratory stand of the methanation reactor located in the Department of Power Engineering and Turbomachinery at the Silesian University of Technology. The article presents the results of laboratory research from the originally designed laboratory stand equipped with a catalyst in the form of nickel dust, which was characterized by high thermal inertia. The process of modernization of the test stand was described, allowing to reduce the thermal inertia of the tested system. The test results obtained before and after the modernization of the system were compared.

7

Badania zbiorników adsorpcyjnych przeznaczonych do magazynowania wodoru przy wykorzystaniu systemu stabilizacji temperatury

Kotowicz Janusz, Walewska Aleksandra, Jurczyk Michał

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 1

62--67

PL

Wraz ze wzrostem zainteresowania wodorem oraz ze względu na jego duże zapotrzebowanie w wielu gałęziach gospodarki prowadzone są liczne badania naukowe dotyczące metod oraz technologii wytwarzania wodoru. Zwiększona skala produkcji H2 wpływa na konieczność opracowania nowych rozwiązań pozwalających na bezpieczne i efektywne magazynowanie wodoru. Ze względu na właściwości fizyczne wodoru, sam proces jego magazynowania jest kłopotliwy, dlatego najczęściej przechowywany jest on pod postacią skroploną, sprężoną do wysokiego ciśnienia. Stosunkowo nowe rozwiązania wodoru oparte jest na wykorzystaniu w tym celu wodorków metali oraz zbiorników z powłokami adsorbującymi. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych dla dwóch zbiorników adsorpcyjnych o pojemności znamionowej wynoszącej 800 dm3 n. Badania były prowadzone dla dwóch temperatur wynoszących odpowiednio 20 °C i 10 °C. Temperatura zbiornika wodoru była stabilizowana za pomocą systemu kąpieli wodnej. Krótszy czas ładowania zbiornika został osiągnięty dla niższej temperatury.

EN

Along with the growing interest in hydrogen and due to its great demand in many branches of the economy, numerous scientific research is carried out on the methods and technologies of hydrogen production. The increased scale of H2 production makes it necessary to develop new solutions for safe and effective hydrogen storage. Due to the physical properties of hydrogen, the very process of its storage is troublesome, therefore it is most often stored in a liquefied form, compressed to high pressure. Relatively new hydrogen solutions are based on the use of metal hydrides and tanks with adsorbent coatings for this purpose. The article presents the results of laboratory tests for two adsorption tanks with a nominal capacity of 800 dm3 n. The research was conducted for two temperatures 20°C and 10°C. The temperature of the hydrogen reservoir was stabilized by a water bath system. Shorter tank loading time was achieved with the lower temperature.

8

Experimental studies of packed-bed Thermal Energy Storage system performance

Ochmann Jakub, Bartela Łukasz, Rusin Krzysztof, Jurczyk Michał, Stanek Bartosz, Rulik Sebastian, Waniczek Sebastian

Journal of Power Technologies

|

2022

|

Vol. 102, nr 1

37--44

EN

This paper contains an experimental analysis of a heat storage tank's heat loss and exergy efficiency using a basalt porous bed as a storage material. The basic parameters of the laboratory bench with measuring equipment are presented and the experimental procedure is discussed. The methodology for evaluating the energy potential of the heat storage process for large-scale energy storage systems is described. The main novelty of the presented system is the application of the slenderness of the heat accumulator, which corresponds to the development of the system in a post-mining shaft. Based on the analysis of the experiment, the exergy cycle efficiency of the heat storage unit was determined to equal 52.3%, and the energy efficiency equal to 96.6%.

9

Role of thermal energy storage technology in the decarbonization of energy sector process - packed rock bed parameters analysis

Ochmann Jakub, Jurczyk Michał, Bartela Łukasz

Architecture Civil Engineering Environment

|

2022

|

Vol. 15, no. 3

65--74

EN

The paper presents the adiabatic installation of compressed gases energy storage. The authors present the results of analyzes for this type of installation due to the selection of thermal storage material. The simulations were carried out for basalt, granite and ceramics (alumina) as well as for porosity value from 0.375 to 0.39 of basalt-filled reservoirs in Thermal Energy Storage (TES) installation. Characteristics of outlet air temperature, air pressure drop amount of energy stored and external heat losses as a time functions during the charging phase are presented. The research indicated that due to the lowest density and average heat capacity of the materials studied, granite has the fastest and most intense physical exit loss from the storage tank which was approximately 1100 W. However, there was no significant effect on air pressure drop depending on the chosen accumulation materials. The effect of rock bed porosity on the pressure drop of flowing air was investigated. For a constant mass flow rate, pressure drop values ranging from 2200 Pa to 6200 Pa were obtained depending on the porosity value.

10

Thermal energy storage in rock bed - CFD analysis

Jurczyk Michał, Rulik Sebastian, Bartela Łukasz

Journal of Power Technologies

|

2020

|

Vol. 100, nr 4

301--307

EN

This article reports on an analysis of the possibility of storing thermal energy in a rock bed. The calculations were made in Ansys CFX 18.0 CFD. The analysis determined the charging time of a packed bed of granite rocks in variable flow conditions for the assumed geometry of the energy storage system. The model was 2-dimensional, consisting of two domains connected by an interface. The packed bed was modelled using a porous model approach. The inlet velocity was varied in the range 0.25-4 m/s. The total charging time was 70 to 1100 min, depending on inlet velocity.

11

Koncepcja stanowiska badawczego wyposażonego w turbinę wiatrową małej mocy o poziomej osi obrotu

Jurczyk Michał, Węcel Daniel

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 5

9--13

PL

W światowej energetyce coraz większe znaczenie odrywają odnawialne źródła energii, a wśród nich farmy wiatrowe i instalacje fotowoltaiczne. O dynamicznym rozwoju energetyki wiatrowej świadczyć może fakt, iż istotny wkład w strukturę mocy zainstalowanej w instalacjach odnawialnych źródeł energii stanowią farmy wiatrowe. W artykule przedstawiono koncepcję stanowiska badawczego turbiny wiatrowej małej mocy o poziomej osi obrotu zainstalowanej na budynku Hali Maszyn Cieplnych Politechniki Śląskiej. Koncepcja instalacji zakłada również wyposażenie jej w inwerter 230 V oraz kontroler do ładowania akumulatorów. Układ zasobników pozwoli na magazynowanie energii wytworzonej w ramach działania turbiny wiatrowej, która w następnym etapie badań będzie mogła posłużyć do zasilania instalacji generatorów wodoru wyposażonych w elektrolizery membranowe typu PEM. Elektrolizery typu PEM to dojrzałe rozwiązanie technologiczne stosowane głównie w ramach układów do wytwarzania wodoru o niewielkich mocach. Instalacja umożliwi kompleksowe przebadanie układu wykorzystującego wodór jako nośnik energii - Power to Gas oraz jej współpracy z odnawialnymi źródłami energii charakteryzującymi zmienną ilością energii elektrycznej wytwarzanej w czasie.

EN

Renewable energy sources, including wind farms and solar installations, are becoming increasingly important in the global energy sector. The dynamic development of wind energy can be evidenced by the fact, that wind farms make a significant contribution to the structure of capacity installed in renewable energy installations. The article presents the concept of la-boratory station equipped with a low-power horizontal axis wind turbine installed on the Heat Machinery Hall building of the Silesian University of Technology. The installation has been equipped with a 230 V inverter and a controller for charging the batteries. The system of batteries will allow to energy storage generated by a wind turbine, which in the next stage of research will be able to supply hydrogen generators installations equipped with PEM electrolysers. PEM electrolysers are a mature technological solution mainly used in low-power hydrogen production systems. The installation will enable comprehensive testing of the system using hydrogen as an energy carrier - Power to Gas (P2G) and its cooperation with renewable energy sources characterized by a variable amount of electricity generated over time.

12

Analiza działania generatora wodoru pracującego w środowisku alkalicznym

Kotowicz Janusz, Jurczyk Michał, Węcel Daniel

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 3

60--66

PL

W artykule przedstawiono analizę działania generatora wodoru pracującego w środowisku alkalicznym wyposażonego w dwa elektrolizery typu AEM. W ramach przeprowadzonych badań wyznaczono charakterystyki sprawności, energochłonności oraz współczynnika potrzeb własnych badanego generatora wodoru. Zaprezentowane w artykule charakterystyki zostały wykonane dla pełnego zakresu działania testowanego generatora. Zbadanie tego typu urządzenia w pełnym zakresie pracy jest niezbędne przy określeniu możliwości zasilania generatorów wodoru ze źródeł charakteryzujących się zmienną ilością wytwarzanej energii elektrycznej, a więc głównie pochodzącej z instalacji odnawialnych źródeł energii, w ramach współpracy z instalacjami typu Power to Gas czy też Power to Gas to Power.

EN

The article presents an analysis of the hydrogen generator working in an alkaline environment equipped with two AEM electrolyzers. The characteristics of efficiency, energy consumption and the own needs ratio of a tested hydrogen generator were determined. The characteristics presented in the paper have been made for the full range of work of the tested hydrogen generator. Measurements of this type device in the whole range of its operation and in various operational states may be helpful in determining the possibility of powering hydrogen generators from sources characterized by variable amount of electricity produced in time, especially from renewable energy sources installations, as part of cooperation with Power installations to Gas or Power to Gas to Power.

13

Economic analysis of an installation producing hydrogen through water electrolysis

Kotowicz Janusz, Jurczyk Michał

Journal of Power Technologies

|

2019

|

Vol. 99, nr 3

170--175

EN

This paper presents an economic analysis of an installation that produces hydrogen through water electrolysis. The purpose of the economic analysis performed for the hydrogen generator was to determine the break-even price of hydrogen. In calculations the NPV (Net Present Value) indicator was used. The reference system had installed power of 10 MW and worked 8 hours a day (2920 hours per year) during the valley of demand for electricity. The installation’s lifetime was assumed to be 100,000 hours. The efficiency of the hydrogen generator was assumed to be 80% during operation at maximum power.

14

Equipment exploitation in power to gas installation

Kotowicz Janusz, Jurczyk Michał, Węcel Daniel

New Trends in Production Engineering

|

2018

|

Vol. 1, Iss. 1

409--418

EN

The article presents idea of installation to energy storage in the form of hydrogen - Power to Gas (P2G). The results of laboratory tests carried out at the Silesian University of Technology in the Institute of Power Engineering and Turbomachinery (IMiUE), covering selected aspects of hydrogen generators most frequently used in these types of installations are presented. The influence of water conductivity and temperature during continuous operation of the electrolyzer at constant current value and in operation at variable current on the efficiency of the tested devices are shown. A hydrogen generator equipped with two AEM electrolyzers with a performance of 0.5 Nm3H2/h and a generator containing four PEM electrolyzers connected in series, with a maximum performance of 1.58 Ndm3/min were tested. The efficiency characteristics of the electrolysis process, efficiency of the electrolyzers and changes in the resistance values for both types of electrolyzers were presented. Calculations to estimate effect of temperature change on the efficiency characteristic of AEM electrolyzers were also made.