Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza energetyczna, ekologiczna i ekonomiczna współpracy odnawialnych źródeł energii z pompą ciepła

Wienchol Paulina

Archiwum Instytutu Techniki Cieplnej

|

2018

|

Vol. 4

127--151

PL

W ramach Polityki UE do 2030 r. realizowane są trzy główne cele, które związane są ze zmniejszeniem emisji gazów cieplarnianych, zwiększeniem udziału odnawialnych źródeł energii i wzrostem efektywności energetycznej. Wykonanie założonego planu wiąże się przede wszystkim z dokonaniem niezbędnych inwestycji w sektorze komunalno-bytowym. Jest to spowodowane znaczącą ilością emisji zanieczyszczeń, które pochodzą z lokalnych kotłów i palenisk. Celem niniejszej pracy jest analiza energetyczna współpracy odnawialnych źródeł energii z pompą ciepła, na przykładzie wybranego domu jednorodzinnego, zlokalizowanego w województwie śląskim. Podczas analizy zbadano dwa przypadki,w pierwszym budynek jest ogrzewany wyłącznie gruntową pompą ciepła, a w drugim powietrzną. Następnie porównano działanie obu pomp pod względem efektywności energetycznej. W analizie ekologicznej sprawdzono wpływ wykorzystania alternatywnych źródeł energii do zasilania pompy ciepła i urządzeń gospodarstwa domowego na stan środowiska naturalnego. Analizowanymi źródłami odnawialnej energii jest energia słoneczna oraz wiatrowa. Na podstawie ich podstawowych charakterystyk oraz rzeczywistych danych środowiskowych, dotyczących promieniowania słonecznego, prędkości wiatru i temperatury otoczenia, obliczono ilość produkowanej energii w wybranych instalacjach. Następnie przeprowadzono analizę ekonomiczną, w której obliczono prosty czas zwrotu omawianych inwestycji. Otrzymane wyniki pozwolą na stwierdzenie, które urządzenie grzewcze pracuje bardziej wydajnie oraz jakie źródło odnawialnej energii przyniesie większe korzyści pod względem energetycznym, ekologicznym oraz ekonomicznym.

EN

Within the framework of the EU Policy until 2030, three main objectives are pursued, which are related to reducing greenhouse gas emissions, increasing the share of renewable energy sources and energy efficiency. The implementation of the plan is associated with making the necessary investments in the municipal and living sector. This is caused by a significant amount of pollutant emissions that originate from local boilers and hearths. The purpose of this work is energy analysis of cooperation of renewable energy sources with a heat pump, on the example of a selected single-family house, located in the Silesian. During the analysis, two cases were examined, in the first building itis heated only with a ground heat pump, and in the second one it is air-heated. Then the operation of both pumps was compared in terms of energy efficiency. In the ecological analysis, the effect of using alternative energy sources to power the heat pump was checked and household appliances for the condition of the natural environment. The analyzed sources of renewable energy are solar and wind energy. Based on their basic characteristics and real environmental data, regarding solar radiation, wind speed and ambient temperature, the amount of energy produced in the installations was calculated. Then, an economic analysis was carried out, in which the simple payback time of the discussed investments was calculated. The obtained results will allow to determine which heating device works more efficiently and what source of renewable energy will bring greater benefits in terms of energy, ecology and economy.

2

Selection of media for compressor high-temperature air heat pump

Kuczyński W., Charun H., Bohdal T.

Instal

|

2017

|

nr 1

26--33

EN

The paper presents an analysis of the selection of a medium for the high temperature air compressor heat pump. In the recent years, there has been an increasing interest and demand for heating systems based on the use of high-temperature compressor heat pumps where the bottom heat source is ambient air. The temperature of the energy carrier that feeds the upper source may amount to 85÷ 900C, and in industrial versions it may exceed even as much as 1200C. In the realization of the anti-clockwise circulation of the heat pump, a refrigerant is required. In the light of the current international law concerning meeting environmental criteria, which is aimed at an elimination of fluorinated greenhouse gases, the choice of the refrigerant is an essential issue in the design and operation. The current legal regulations in this area were presented. The present and prospective potential to use natural and synthetic refrigerants in high temperature pumps was discussed. Emphasis was placed on the search for new, environment-friendly refrigerants which are marked with the DR symbol and can be used in these installations.

PL

W artykule przedstawiono analizę doboru czynników roboczych dla sprężarkowych wysokotemperaturowych powietrznych pomp ciepła. W ostatnich latach nastąpił wzrost zainteresowania i zapotrzebowania na systemy grzewcze oparte na wykorzystaniu wysokotemperaturowych, sprężarkowych pomp ciepła, w których dolnym źródłem ciepła jest powietrze atmosferyczne. Temperatura nośnika ciepła zasilającego górne źródło może wynosić 85÷ 90oC, a w wykonaniu przemysłowym przekraczać nawet 120oC. W realizacji obiegu lewobieżnego pompy ciepła występuje czynnik chłodniczy. Wobec aktualnych postanowień międzynarodowych w zakresie spełnienia kryteriów ekologicznych, prowadzących do wyeliminowania fluorowanych gazów cieplarnianych, wybór rodzaju czynnika jest ważnym problemem projektowym i eksploatacyjnym. Przedstawiono obowiązujące przepisy prawne w tym obszarze oraz wskazano na aktualne i perspektywiczne możliwości stosowania czynników chłodniczych naturalnych i syntetycznych w pompach wysokotemperaturowych. Zwrócono uwagę na poszukiwanie nowych, proekologicznych czynników obecnie oznaczanych symbolem DR, które mogą znaleźć zastosowanie w takich urządzeniach.

3

Ekonomiczne porównanie ogrzewania domu z wykorzystaniem pompy cieplnej gruntowej, pompy cieplnej powietrznej oraz kotła gazowego - studium przypadku

Brzóska M., Kulesza L.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2017

|

Nr 4

150--153

PL

W opracowaniu przeanalizowano koszty inwestycyjne i eksploatacyjne trzech źródeł ogrzewania dla wybranego budynku mieszkalnego. Porównane zostały: kocioł gazowy, pompa cieplna gruntowa sprężarkowa i pompa cieplna powietrzna absorbcyjna zasilana gazem. Zestawienie zostało wykonane na przykładzie wybranego budynku jednorodzinnego. Obliczono koszty inwestycyjne według cennika jednej z firm instalacyjno-handlowej. Najdroższa okazała się pompa cieplna gruntowa, a koszty eksploatacyjne były najwyższe dla kotła. Ponieważ czas zwrotu inwestycji w pompę gruntową (42 lata) jest dużo większy od przewidywanego czasu eksploatacji (15-20 lat) pompa ta nie jest ekonomicznie atrakcyjna. Uwzględniając jednak fakt, że przeważnie czas eksploatacji urządzeń dla pomp ciepła przyjmuje się na 15 lat, a czas zwrotu jest jednak dłuższy (19 lat), najrozsądniejszym rozwiązaniem okazuje się kocioł gazowy.

EN

The study analyzed the investment and operating costs of three sources of heating for the residential building. A gas boiler, compressor ground heat pump and air absorbent heat pump powered by gas were compared: The ranking was made on the example of the single-family building. Investment costs according to the price list of one of the installation companies were calculated. The ground heat pump was the most expensive and operating costs were the highest for the boiler. Since the return on investment in ground pump (42 years) is much greater than the an¬ticipated lifetime (15-20 years), the pump is not economically attractive. However, given that the most time operation of equipment for heat pumps is assumed for 15 years, and recovery time, however, is longer (19 years), the most reasonable solution turns out to be a gas boiler.

4

Analiza wyboru czynników roboczych dla sprężarkowych, wysokotemperaturowych powietrznych pomp ciepła

Bohdal T., Charun H., Kuczyński W.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2015

|

R. 50, nr 9

24--32

PL

W ostatnich latach nastąpił wzrost zainteresowania i zapotrzebowania na systemy grzewcze oparte na wykorzystaniu wysokotemperaturowych, sprężarkowych pomp depta, w których dolnym źródłem ciepła jest powietrze atmosferyczne. Temperatura nośnika energii zasilającego górne źródło może wynosić 85°÷ 90° C, a w wykonaniu przemysłowym przekraczać nawet 120°C. W realizacji obiegu lewobieżnego pompy ciepła występuje czynnik chłodniczy. Wobec aktualnych postanowień międzynarodowych w zakresie spełnienia kryteriów ekologicznych, prowadzących do wyeliminowania fluorowanych gazów cieplarnianych wybór rodzaju czynnika jest ważnym problemem projektowym i eksploatacyjnym. Przedstawiono obowiązujące przepisy prawne w tym obszarze oraz wskazano no aktualne i perspektywiczne możliwości stosowania czynników chłodniczych naturalnych i syntetycznych w pompach wysokotemperaturowych. Zwrócono uwagę na poszukiwanie nowych, proekologicznych czynników obecnie oznaczanych symbolem DR, które mogą znaleźć zastosowanie w takich urządzeniach.

EN

In the recent years, there has been an increasing interest and demand for heating systems based on the use of high-temperature compressor heat pumps where the bottom heat source is ambient air. The temperature of the energy carrier that feeds the upper source may amount to 85°÷ 90° C, and in industrial versions it may exceed even as much as 120°C. In the realization of the anti-clockwise circulation of the heat pump, there is a refrigerant. In the light of the current international law concerning meeting environmental criteria, which are aimed at an elimination of fluorinated greenhouse gases. The choice of the refrigerant is an essential issue for the design and operation. The current legal regulations in this area were presented. The present and prospective potential to use natural and synthetic refrigerants in high temperature pumps were discussed. Emphasis was placed on the search for new, environment-friendly refrigerants which are marked with the DR symbol and can be used in these installations.

5

Analiza doboru obiegu termodynamicznego w sprężarkowych powietrznych pompach ciepłą (cz.2)

Bohdal T., Charun H., Kuczyński W.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2015

|

R. 50, nr 10-11

44--52

PL

W artykule przedstawiono przegląd podstawowych problemów dotyczących współczesnych sprężarkowych pomp ciepła w zakresie obliczeniowych kryteriów doboru obiegu porównawczego. Wskazano aktualne trendy i kierunki rozwoju, zwłaszcza powietrznych, wysokotemperaturowych pomp ciepła. W części 2, opublikowanej w wydaniu Chłodnictwa nr 9/2015, przedstawiono przegląd wybranych metod modernizacyjnych obiegu dwustopniowego pozwalających na uzyskanie układów tzw. quasidwustopniowych sprężarkowych pomp ciepła. Zwrócono uwagę na istotne problemy obliczeniowe w projektowaniu kaskadowych obiegów porównawczych pomp ciepła, a w szczególności na metodykę określania temperatury międzystopniowej w obiegu kaskadowym.

EN

The present article contains a review of the basic issues related to current compressor heat pumps regarding computational comparative cycle selection criteria. The current trends and directions of development were indicated of high temperature air heat pumps. In part 2, published in Chłodnictwo 9/2015, a review was provided of selected modernization methods of the two-stage cycle that permit one to obtain the systems of the so-called quasi two-stage compressor heat pumps. Emphasis was placed on substantial computational problems in designing cascade comparative cycles of heat pumps and the methodology to determine the inter-stage temperature in the cascade cycle in particular.

6

Analiza doboru obiegu termodynamicznego w sprężarkowych powietrznych pompach ciepła (część 1)

Bohdal T., Charun H., Kuczyński W.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2015

|

R. 50, nr 9

6--11

PL

W artykule przedstawiono przegląd podstawowych problemów dotyczących współczesnych sprężarkowych pomp ciepła w zakresie obliczeniowych kryteriów doboru obiegu porównawczego, Wskazano aktualne trendy i kierunki rozwoju, zwłaszcza powietrznych, wysokotemperaturowych pomp ciepła. Zwrócono uwagą na projektowanie obiegów współczesnych wysokotemperaturowych pomp ciepła sprężarkowych powietrznych przedstawiając możliwości zastosowania obiegów dwustopniowych oraz kaskadowych. Wskazano na trudności obliczeniowe temperatury międzystopniowej w kaskadowym obiegu z dwoma różnymi czynnikami chłodniczymi. Uwzględniono w rozważaniach nowoczesne, zmodyfikowane rozwiązania konstrukcyjne sprężarek chłodniczych spiralnych oraz możliwości zastosowania proekologicznych przyszłościowych czynników chłodniczych.

EN

The present article contains a review of the basic issues related to current compressor heat pumps regarding computational comparative cycle selection criteria. The current trends and directions of development were indicated of high temperature air heat pumps. Emphasis was placed on the designing of the cycles of modern high temperature compressor air heat pumps. The potential was discussed of the use of two-stage cycles and cascade cycles. Computational difficulties were referred to related to inter-stage temperature in the cascade cycle with two different refrigerants. The discussions covered state-of-the-art modified design solutions of spiral refrigeration compressors and the possibilities to use environment friendly prospective refrigerants.

7

Technical and environmental assessment of selected heat pump configurations. A case study

Bugaj A., Miniewicz M.

Environment Protection Engineering

|

2014

|

Vol. 40, nr 2

143--157

EN

Two heat pump systems with the highest energy performance indicators were chosen for an analysis. Those most efficient systems for heating and cooling are ground source heat pumps (GSHP) and the exhaust air heat pumps (EAHP). Consequently, two cases (case A and case B) with different pump configurations were related to a reference case R represented by gas-fired boilers covering heating needs and compression refrigeration units ensuring cooling needs. Technical assessment in the form of coefficients of performance as well as primary energy ratings were completed. An environmental impact taking into account CO2, SO2 and NOx emissions of analysed heat pump systems was also evaluated.

8

Wpływ konstrukcji wymienników ciepła na współczynnik wydajności chłodniczej powietrznych pomp ciepła

Andrzejczyk R., Muszyński T.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2014

|

R. 49, nr 1

24--31

PL

Artykuł został poświęcony konstrukcjom wymienników ciepła stosowanych w powietrznych pompach ciepła oraz wpływowi tych elementów na prace całego urządzenia. W publikacji omówiono różne czynniki zaburzające eksploatacje urządzenia chłodniczego i określono ich znaczenie dla efektywności energetycznej układu. Zaprezentowano obliczenia dla wybranych konstrukcji wymienników powietrznych. Zaprezentowane konstrukcje zostały zamodelowane w programie 3D. W celu wytypowania optymalnego rozwiązania, porównano opory przepływu w zależności od prędkości wlotowej powietrza, wielkość strumienia ciepła i osiągane wartości współczynnika przejmowania ciepła. Dokonano także dodatkowej analizy efektywności układu skojarzonego wymiennik-wentylator.

EN

The article is devoted to the construction of heat exchangers used in air-heat pumps and the impact of these elements on the operation of the entire device. The publication discusses various factors disrupting the operation of refrigeration equipment and determines their importance for the energy efficiency of the system. Presented there is a number of design calculation for selected air heat exchangers. Presented structures were modeled in 3D. In order to select the optimal solution authors compared the pressure drop (depending on the air inlet velocity), the heat flux ratio and attained heat transfer coefficient values. Additionally an analysis of the effectiveness was made for the heat exchanger and fan coupling.

9

Współpraca bezprzeponowego gruntowego wymiennika ciepła i masy z powietrzną pompą ciepła

Cepiński W., Besler M., Besler G. J.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2012

|

T. 43, nr 6

229-233

PL

W artykule rozważono współpracę pompy ciepła typu powietrze-woda oraz typu powietrze-powietrze z bezprzeponowym gruntowym wymiennikiem ciepła i masy (BGWCiM) wg patentu Politechniki Wrocławskiej, jako dolnym źródłem ciepła na potrzeby ogrzewania pomieszczeń. Omówiono warianty współpracy, przedstawiono schematy i zaproponowano algorytmy działania. Przeanalizowano i porównano opłacalność pozyskiwania proponowanym sposobem energii z gruntu w trybie pracy bez udziału oraz z udziałem BGWCiM dla całego okresu grzewczego.

EN

A cooperation of air-water and air-to-air heat pumps with membraneless ground and mass heat exchanger (BGWCiM) is considered. The latter one, designed according to the patent of Wrocław University of Technology, has been used as a lower source of heat for space heating. Options for the cooperation are discussed. Diagrams are presented and operating algorithms proposed. The cost-effectiveness of the proposed method of obtaining energy from the ground is analyzed and compared without and with the use of BGWCiM for the entire heating period.