Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the selected factors impact on the amount of the stored heat and the mass change in the rock-bed storage placed in the laboratory tunnel

Kurpaska S., Latała H., Konopacki P., Hołownicki R.

Agricultural Engineering

|

2014

|

Vol. 18, No. 3

71--83

EN

The paper presents results of analysis of the air flow through the rock - bed storage. Air was collected from the inside of the plastic tunnel and pressed to the segments of the storage with area was 18.7m2 and volume was almost 13.1 m3. The research was carried out from March to October 2013. The cycle of the storage work (charging or discharging) was controlled based on the algorithm, in which a controlling signal was based on the difference in the temperature between the average temperature of the bed and the temperature inside a tunnel. 318 measurement cycles were selected for a detailed analysis. In those cycles, based on the measured parameters of air pressed into and flowing out of the storage, the amount of the stored heat in the storage and the change in the concentration of steam included in air was determined. For the obtained results multiple regression equations, describing a unitary heat stream and mass exchanged during the air flow through the storage, were found. Moreover, the quantity relations between a unitary heat and the mass stream exchanged during the air flow through the storage including two sets of independent variables, were determined. The first one includes: velocity of the pressed air (measured in the air pressing conduit for particular segments), initial temperature of the storage and the pressed heat stream. The second set of independent variables includes: temperature of the pressed air, deficiency of steam pressure inside the facility and the stream of the pressed air. Non-linear estimation with the use of quasi-Newton method was applied for determination of these relations.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy związanej z przepływem powietrza przez złoże akumulatora kamiennego. Powietrze pozyskiwano z wnętrza tunelu foliowego i tłoczono do segmentów akumulatora o powierzchni 18,7 m2 i objętości blisko 13,1 m3. Badania przeprowadzono w okresie od marca do października 2013 r. Cyklem pracy akumulatora (ładowanie lub rozładowanie) sterowano w oparciu o algorytm, w którym sygnał sterujący opierał się o różnicę temperatury między średnią temperaturą złoża a temperaturą wewnątrz tunelu. Do szczegółowej analizy wyodrębniono 318 cykli pomiarowych, w których na bazie zmierzonych parametrów zatłaczanego i wypływającego z akumulatora powietrza określono ilość zmagazynowanego ciepła w akumulatorze oraz zmianę w koncentracji pary wodnej zawartej w powietrzu. Dla uzyskanych wyników znaleziono równania regresji wielokrotnej opisującej jednostkowy strumień ciepła i masy wymienianej podczas przepływu powietrza przez akumulator. Wyznaczono także ilościowe zależności między jednostkowym strumieniem ciepła i masy wymienianym podczas przepływu powietrza przez akumulator uwzględniających dwie grupy zmiennych niezależnych. W pierwszej grupie wykorzystano: prędkość zatłaczanego powietrza (zmierzoną w przewodzie tłoczącym powietrze do poszczególnych segmentów), temperaturę początkową akumulatora oraz strumienia ciepła zatłaczanego. Druga grupa zmiennych niezależnych obejmuje: temperaturę tłoczonego powietrza, deficyt ciśnienia pary wodnej wewnątrz obiektu oraz strumienia zatłaczanego powietrza. Do określenie tych zależności zastosowano estymację nieliniową z wykorzystaniem metody quasi-Newtona.

2

System informatyczny do symulacji przepływu ciepła w kamiennym akumulatorze

Mueller W., Maćkowiak S., Siatkowski I.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2010

|

Vol. 55, nr 2

51-55

PL

Badanie przepływu ciepła w kamiennym akumulatorze ciepła o strukturze losowej złoża oraz stochastycznym charakterze temperatury otoczenia, zmierzające do identyfikacji cech losowych wielkości fizycznych, opisujących ten proces jest praktycznie niemożliwe bez posiadania dedykowanego systemu informatycznego. Podstawą budowy tego wygodnego, a zarazem niezbędnego narzędzia badawczego był oryginalny model matematyczny, powstały na drodze wnioskowania dedukcyjnego, uwzględniający sygnalizowane powyżej uwarunkowania oraz rozpoznaną wcześniej nierównomierność przepływu powietrza przez złoże. Prezentowany przez autorów system informatyczny, wytworzono zgodnie z regułami inżynierii oprogramowania, stosując w procesie modelownia dziedziny problemowej notację graficzną UML 2.0. Ważnym odnotowania jest również fakt, odwzorowania w aplikacji częściowo metodyki dalszych badań, których realizacja musiała być poprzedzona procesem testowaniem aplikacji i empirycznej weryfikacji modelu.

EN

The research of the heat exchange in the stone regenerator with a randomised substrate bed and a stochastic temperature of the environment, leading to identification of the characteristics of random physical values describing that process is practically impossible to conduct without a dedicated computer system. The basis for the construction of this comfortable and, at the same time, essential research tool was the original mathematical model created with the use of deductive inference and taking into account the conditioning mentioned above and the irregularity of the air flow through the bed recognised earlier. The computer system presented by the authors was created according to the rules of software engineering and using graphic notation UML 2.0 in the modelling process. It is also worth noting the fact of partly imaging the methodology of further research in the application, the conducting of which had to have been preceded by the process of the test application and the empirical verification of the model.

3

Techniki uczenia sieci neuronowej typu perceptron w aspekcie wykorzystania jej do predykcji pola temperatur w kamiennym akumulatorze energii cieplnej

Majewski A., Boniecki P., Weres J.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2003

|

Vol. 48, nr 4

21-24

PL

Gromadzenie i przechowywanie energii cieplnej za pomocą akumulatora kamiennego jest niezwykle ekonomicznym i prostym rozwiązaniem. Oszacowanie temperatury wewnątrz złoża dla wybranej fazy, w oparciu o żądane wymiary jest procesem niezwykle trudnym oraz czasochłonnym (konieczność przeprowadzenia doświadczenia naturalnego). Sztuczne sieci neuronowe, ich aplikacje i liczne cechy charakterystyczne pozwoliły wykorzystać je do predykcji pola temperatur, redukując tym samym czas doświadczenia i nakłady finansowe. W tym celu wykorzystana została sztuczna sieć neuronowa typu perceptron (MLP - multi layer perceptron). W oparciu o nauczoną sieć został zaprojektowany i wytworzony system komputerowy umożliwiający prognozę pola temperatur.

EN

The estimation the temperature inside the stone battery for choosing phase, in support demanded dimensions is unusually difficult as well as time-consuming process (the necessity of execution of natural experience). Artificial neural network, their applications and numerous guilds permitted to use it to prognosis temperatures field, reducing the same time and stock financial experiences. The neural artificial network of type in this aim was put-upon multi layer perceptron.

4

Randomness in modelling thermal energy storage process in a pebble bed

Mueller W., Boniecki P., Weres J.

Prace Przemysłowego Instytutu Maszyn Rolniczych

|

2000

|

Vol. 45, nr 3

77-79

EN

Accumulation of thermal energy involves three operational phases: loading, storage and unloading of a storage unit. All the three phases deal with heat transfer, and randomness is a pertinent feature of the process. In this paper an attempt was made to identify physical quantities contributing to the stochastic character of the thermal energy storage in a pebble bed. Probalistic models were developed for particular physical quantities, and with the use of deterministic models, a model of heat transfer in the storage phase was developed for a pebble-bed storage unit. Random number generators were analyzed with respect to their usefulness in describing random physical quantities in the developed model. A simulation procedure based on the numerical model for the heat transfer in a pebble bed was also presented.

PL

Gromadzenie energii cieplnej wiąże się z trzema fazami pracy akumulatora: ładowaniem, przechowywaniem i rozładowywaniem. Wszystkie trzy fazy związane są z przechowywaniem ciepła, który zawsze ma charakter losowy. Dotychczas autorzy uwzględniali losowość pojawiającą się w procesie ładowania akumulatora. W tym artykule natomiast opisano próbę identyfikacji wielkości fizycznych wnoszących znaczący wkład w losowość procesu przechowywania energii cieplnej w kamiennym złożu. Określono następnie modele probalistyczne poszczególnych wielkosci fizycznych oraz zidentyfikowano ich parametry. Przy wykorzystaniu modeli determistycznych zbudowano stochastyczny model przepływu ciepła w fazie stagnacji kamiennego akumulatora. Przeanalizowano generatory liczb losowych pod kątem ich przydatności do opisu wielkości fizycznych przyjętych jako losowe w prezentowanycm modelu. Przedstawiono model symulacyjny bazujący na numerycznym modelu matematycznym przepływu ciepła w złożu.

5

Uwzględnienie stochastycznych parametrów źródła ciepła w procesie ładowania akumulatora energii cieplnej

Boniecki P.

Prace Przemysłowego Instytutu Maszyn Rolniczych

|

1999

|

Vol. 44, nr 2

66-68

PL

Jednym z najczęściej spotykanych w praktyce źródeł ciepła, wykorzystywanych w procesie ładowania kamiennego magazynu energii cieplnej, są baterie słoneczne. Urządzenia te, wykorzystując zjawisko fotoelektryczne, transformują energię emitowaną przez słońce, do postaci umożliwiającej jej efektywne magazynowanie np. w akumulatorach kamiennych. Ze względu na stochastyczny charakter zjawisk meteorologicznych oraz losowy charakter propagacji fal elektromagnetycznych w atmosferze, parametry cieplne opisujące absorbowaną energię, uzyskaną ww. metodą można uznać za wielkości losowe. Uwzględnienie losowości parametrów wejściowych procesu ładowania kamiennego akumulatora cieplnego w strukturze modelu matematycznego omawianego zjawiska, implikuje probalistyczny chrakter rozkładu temperatury kamieni w funkcji długości magazynu. Celem pracy jest opracowanie koncepcji budowy symulacyjnego modelu procesu ładowania kamiennego akumulatora energii cieplnej przy założeniu losowego rozkładu temperatury powietrza zasilającego ww. magazyn.

EN

One of the most common sources of heat used in the practice of changing stone thermal energy collectors is the solar collector. The units take advantage of photoelectric energy to transform solar energy into a form effectively storable in e. g. stone accumulators. Due to the stochastic nature of meteorological phenomena and the random character of electromagnetic waves propagation in the atmosphere, one must consider the thermal parameters of the absorbed energy collected using the method to be random variables. Recognition of the random character of input parameters of a stone thermal accumulator in the structure of the mathematical model describing the phenomenon in question implies the probabilistic nature of stone temperature distribution in the function of collector length. The object of the work is to create a simulation model describing the process of charging of the stone thermal energy accumulator developed on the assumption that the temperature of air fed into the collector is distributed randomly.

6

A random mathematical model for charging thermal energy storage units

Mueller W., Boniecki P., Weres J.

Prace Przemysłowego Instytutu Maszyn Rolniczych

|

1999

|

Vol. 44, nr 4

58-60

EN

The sollar collectors take advantage of photoelectric energy to transform solar energy into a form effectively storable in e.g. pebble bed stores. Due to the stochastic nature of meteorological phenomena and the random character of electromagnetic wave propagation in the atmosphere (Sobczyk, 1982), one must consider the thermal parameters of the absorbed energy collected using the method to be random variables. Recognition of the random character of input parameters of a pebble bed thermal store in the structure of the mathematical model describing the phenomenon in question implies the probabilistic nature of the pebble temperature distribution as the function of collector length.

PL

Losowy chrakter struktury magazynu sugeruje stochastyczny rozkład temperatury wzdłuż akumulatora - po zakończeniu ładowania akumulatora. Problem ten został uwzględniony w symulacyjnym modelu, zaproponowanym przez autorów w pracy [2], gdzie wykorzystano matematyczny model kamiennego magazynu energii cieplnej zaproponowany przez Mumma i Marvina [3]. Jego podstawą jest układ dwóch równań różniczkowych cząstkowych. Wraz z właściwymi warunkami początkowo-brzegowymi równania te opisują rozkłady temperatury kamieni i temperatury powietrza wewnątrz magazynu oraz w czasie trwania procesu ładowania. Ze względu na geometrię magazynu oraz wynikającą z niej orientację przepływu powietrza, zagadnienie przestrzenne zostało zredukowane do przypadku jednowymiarowego. Praca stanowi rozwinięcie tematyki podjętej przez autorów w artykule [2], polegające na uwzględnieniu w proponowanym modelu stochastycznego charakteru parametrów procesu zasilania magazynu energii cieplnej. Celem pracy jest budowa symulacyjnego modelu procesu ładowania kamiennego akumulatora energii cieplnej, posiadającego losową strukturę, przy założeniu probabilistycznego rozkładu temperatury T powietrza zasilającego ww. magazyn.

7

The character of air flow in a rock bed thermal energy storage

Mueller W., Boniecki P., Weres J.

Prace Przemysłowego Instytutu Maszyn Rolniczych

|

1998

|

Vol. 43, nr 4

44-47

EN

The efficiency of the system composed of a rock bed heat storage system depends on the degree of the non-uniformity of air flow through the rock bed. The subject of the article is focused on this phenomenon occurring in a horizontal rock bed heat storage system. The experiment was performed on a test stand where the velocity of the heat front was measured. The results were used to determine the relative velocities and to estimate the non-uniformity of the flow. The experiment was carried out for various air supply and discharge methods and for various air flow rates. The experimental results were compared to data obtained for a vertical rock bed heat storage system.

PL

Efektywność wykorzystania systemu zawierającego kamienny akumulator energii cieplnej zależy między innymi od kształtowania się przepływu powietrza przez złoże. Występowanie tego zjawiska w kamiennym akumulatorze ciepła pracującym w układzie poziomym stanowi przedmiot artykułu. Badania zrealizowano na stanowisku badawczym, na którym mierzono prędkości fal cieplnych. Zostały one wykorzystane do określenia prędkości względnych i oceny niejednorodności przepływu. Eksperyment przeprowadzono przy różnych wariantach doprowadzenia i odprowadzenia strumienia powietrza oraz przy różnych masowych natężeniach przepływu. Otrzymane wyniki porównano z danymi uzyskanymi dla akumulatora pracującego w układzie pionowym.

8

Application of computer simulation to the analysis of loading process for a thermal energy rock-bed store

Boniecki P., Mueller W., Weres J.

Prace Przemysłowego Instytutu Maszyn Rolniczych

|

1998

|

Vol. 43, nr 4

41-43

EN

Due to the distribution of the geometric dimensions of pebbles inside the heat storage system, the mathematical model describing the charging process of the above mentioned storage system must be verfied. Taking account of the stochastic nature of the parameters of the pebble bed in the calculations implies the occurrence random results. The paper presents the use of the numeric simulation technique as an efficient method which may be used to analyse problems occurring in agricultural technology, in which the random nature plays an important role. First, the influence of the random nature of the geometric dimensions of pebbles inside the heat storage system on the temperature distribution at the end of the charging process has been presented. Next, the results have been used in a series of statistical tests in oder to assess the adequacy level of the proposed method in relation to 'traditional' calculations. Finally, an evaluation of the proposed numeric method has been made, and the possible modification directions of the method have been indicated. The aim of the project is to construct a simulation model of the charging process of a pebble bed heat storage system, assuming the random nature of the storage system structure, as well as to verify the model by experiment.

PL

Z uwagi na losowy rozrzut geometrycznych wymiarów kamieni, którymi jest wypełniony akumulator energii cieplnej, dokonano weryfikacji deterministycznego modelu matematycznego opisującego proces ładowania w. w. akumulatora. Uwzględnienie stochastycznego charakteru parametrów geometrycznych kamiennego złoża w trakcie obliczeń implikuje pojawienie się losowo zmiennych wyników. Celem pracy jest budowa symulacyjnego modelu procesu ładowania kamiennego akumulatora energii cieplnej o losowej strukturze geometrycznej oraz jego weryfikacja metodą eksperymentu komputerowego.