Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza ekonomiczna dla budynku mieszkalnego wielorodzinnego w celu spełnienia wymagań wynikających z programu budownictwa socjalnego i komunalnego (BSK)

Radomski Bartosz

Rynek Energii

|

2024

|

Nr 1

30--41

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy ekonomicznej działań koniecznych do wdrożenia w celu spełnienia wymagań wynikających z aktualizacji programu budownictwa socjalnego i komunalnego (BSK). Wymagania te dotyczą pożądanego standardu energetycznego dla którego wartość wskaźnika rocznego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP nie może przekraczać 52 kWh/(m2rok). Przeanalizowano łącznie 25 wariantów technicznych, w tym jeden pierwotnie zaprojektowany, z czego sześć w zakresie architektonicznym, osiem w zakresie instalacji sanitarnych oraz dziesięć w zakresie instalacji pozyskujących energię odnawialną. Najkorzystniejszymi rozwiązaniami ze względu na koszty eksploatacyjne zmienne i stałe są rozwiązania bazujące na wykorzystaniu pomp ciepła typu powietrze-woda oraz pomp ciepłą typu glikol-woda wsparte instalacją fotowoltaiczną o mocy 33,78 kWp pokrywająca całą dostępną powierzchnią dachu w przedmiotowym budynku. Roczne całkowite koszty eksploatacyjne dla tych rozwiązań są niższe od rozwiązania bazowego o odpowiednio 76,80% i 81,57%. Znaczące środki finansowe, które można uzyskać w ramach przedmiotowego programu przy uwzględnieniu dodatkowych środków w postaci uzyskania grantu OZE powoduje, że warianty bazujące na wykorzystaniu rozwiązań alternatywnych finalnie stają się tańsze o ok. 35,0% całkowitych kosztów inwestycyjnych od rozwiązania bazowego. Ta stymulacja powinna ukierunkować decydentów w kierunku podjęcia decyzji o budowie budynków energooszczędnych zgodnie z wytycznymi programu wsparcia.

EN

The article presents the results of the economic analysis of the measures necessary to implement in order to meet the requirements resulting from the update of the social and municipal housing program (BSK). These requirements apply to the desired energy standard for which the value of the annual demand for non-renewable primary energy EP cannot exceed 52 kWh/(m2year). A total of 25 technical variants were analysed, including one originally designed, of which six architectural variants, eight sanitary installations and ten renewable energy installations. The most advantageous solutions in terms of variable and fixed operating costs are solutions based on the use of air-water heat pumps and glycol-water heat pumps supported by a photovoltaic installation with a capacity of 33.78 kWp covering the entire available roof area in the building. The annual total operating costs for these solutions are lower than the base solution by 76.80% and 81.57%, accordingly. Signiﬁcant ﬁnancial resources that can be obtained under the program in question, taking into account additional funds in the form of obtaining a RES grant, make the variants based on the use of alternative solutions ultimately cheaper by approx. 35.0% of the total investment costs than the base solution. This stimulation should direct decision-makers towards making decisions on the construction of energy-efﬁcient buildings in accordance with the guidelines of the support programme.

2

Analiza wariantów zaopatrzenia w energię budynku pasywnego

Kłos-Szalaty Kinga, Górka Andrzej

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2024

|

T. 55, nr 3

26--32

PL

W artykule przedstawiono analizę trzech wariantów zaopatrzenia w energię budynku pasywnego. Pierwszy wariant to grzejniki niskotemperaturowe z kotłem gazowym kondensacyjnym, drugi wariant to ogrzewanie podłogowe z powietrzną pompą ciepła, a trzeci wariant to również ogrzewanie podłogowe, lecz z gruntową pompą ciepła. W artykule podano ogólny opis budynków pasywnych, charakterystykę analizowanego budynku, a także narzędzi obliczeniowych, których użyto do wykonania obliczeń. Obliczono wskaźniki rocznego zapotrzebowania na energię użytkową, energię końcową oraz nieodnawialną energię pierwotną w każdym z analizowanych wariantów zaopatrzenia w energię. W dalszej części artykułu obliczone wskaźniki poddano analizie, a także porównano je w celu wyznaczenia najkorzystniejszego rozwiązania dla analizowanego budynku. Dodatkowo przeanalizowano koszty inwestycyjne oraz koszty dostawy energii w każdym z wariantów i obliczono współczynnik SPBT. Najkorzystniejszym systemem ogrzewania analizowanego budynku okazał się wariant pierwszy.

EN

The article presents an analysis of three variants for the energy supply of a passive house. The first variant is low-temperature radiators with a condensing gas boiler, the second variant is underfloor heating with an air-source heat pump, and the third variant is also underfloor heating, but with a ground-source heat pump. The article includes a general description of passive buildings, the characteristics of the analyzed building, as well as the calculation tools that were used to perform the calculations. For each of the variants, the indices of annual demand for usable energy, final energy and non-renewable primary energy were calculated. In the remainder of the article, the calculated indices are analyzed, and a comparison is made as to which variant is most beneficial for the analyzed building. In addition, the investment and energy supply costs for each variant were analyzed and the SPBT coefficient was calculated. The most favorable heating system for the analyzed building turned out to be the first variant.

3

Impact of a photovoltaic installation on economic efficiency on the example of a company with high energy consumption

Mikulik Jerzy, Niekurzak Mariusz

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2023

|

z. 169

522--540

EN

Purpose: The research objective of the work is to quantify the levels of profitability of a photovoltaic installation for a company from the clothing industry. The authors of the article answer the question of where and under what boundary conditions in Poland there is already economic justification for the construction of photovoltaic power plants producing energy for the needs of their own business activity. Design/methodology/approach: The study was conducted using the methods of models of economic measures. These methods allowed the authors to calculate the market value of the investment with the assumed boundary criteria and to determine the economic efficiency of the investment. In addition, the authors made an analysis of the energy consumption of the company's implementation of individual manufacturing processes. The research was carried out in the period 2020-2022 on the example of a real PV installation. Findings: Installing a photovoltaic system in production plants brings many benefits. It should be noted that each kWh produced in a PV installation makes the investor independent of the grid distributor, reduces the consumption of energy from conventional sources, minimizes the emission of pollutants into the atmosphere and favors economic development. In addition, investment in this type of installation allows for obtaining income from the sale of surplus energy produced. Practical implications: The presented models have shown that the project of their implementation is fully economically justified and will allow investors to make a rational investment decision. Originality/value: The contribution of this work is to obtain data that allowed the authors to indicate directions for improvement that may contribute to a more reliable assessment of the profitability of the tested installations. The proposed research can improve the planning of new industrial plants in terms of PV Installations as well as the redesign of existing ones.

4

Wyznaczanie wartości czasu wykorzystania mocy zainstalowanej elektrolizera zasilanego z farmy fotowoltaicznej

Ceran Bartosz, Wróblewski Robert

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2023

|

nr 111

131--142

PL

W rozdziale przedstawiono przykłady inwestycji w technologie wodorowe w Polsce. Przedstawiono wyniki analizy energetycznej układu farma fotowoltaiczna–elektrolizer do produkcji czystego, zielonego wodoru. Zdefiniowano wzór na czas wykorzystania mocy zainstalowanej elektrolizera zasilanego z farmy PV oraz wyznaczono jego wartość. Przedstawiono profil produkcji energii elektrycznej przez farmę PV. Obliczenia wykonano na podstawie danych nasłonecznienia dla lokalizacji miasta Poznania. Przytoczono wzór na wartość mocy generowanej przez farmę PV oraz wzory pozwalające określić roczną wartość masy wyprodukowanego wodoru. Przebadano wpływ wartości stosunku mocy elektrolizera do mocy farmy fotowoltaicznej (PEL/PPV) na wartość czasu wykorzystania jego mocy zainstalowanej. Wyniki analizy przedstawiono w formie graficznej za pomocą charakterystyki PEL/PPV = f(TEL). Zaproponowano metodologię doboru mocy i pojemności baterii elektrochemicznej w celu zwiększenia produkcji wodoru.

EN

The chapter presents examples of investments in hydrogen technologies in Poland. The results of the energy analysis of the photovoltaic farm-electrolyser system for the production of pure, green hydrogen are presented. The formula for the use of the installed power of the electrolyser supplied from a PV farm was defined and its value was determined. The profile of electricity production by a PV farm was presented. The calculations were made on the basis of insolation data for the city of Poznań. The formula for the value of the power generated by the PV farm and the formulas allowing to determine the annual value of the mass of produced hydrogen were presented. The influence of the ratio of the electrolyser power to the power of a photovoltaic farm (PEL/PPV) on the value of the utilization time of its installed power was investigated. The results of the analysis are presented graphically by means of the PEL/PPV = f(TEL) characteristic. A methodology for selecting the power and capacity of an electrochemical battery was proposed to increase hydrogen production.

5

Analiza energetyczna dla budynku mieszkalnego wielorodzinnego w celu spełnienia wymagań wynikających z programu budownictwa socjalnego i komunalnego (BSK)

Radomski Bartosz

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 6

26--39

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy energetycznej działań koniecznych do wdrożenia dla zaprojektowanego zgodnie z WT 2021 budynku mieszkalnego wielorodzinnego zlokalizowanego w miejscowości Świdnica należącego do Świdnickiego Towarzystwa Budownictwa Społecznego sp. z o.o. w celu spełnienia wymagań wynikających z aktualizacji programu budownictwa socjalnego i komunalnego (BSK). Wymagania te dotyczą pożądanego standardu energetycznego dla którego wartość wskaźnika rocznego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP nie może przekraczać 52 kWh/(m2rok). Przeanalizowano łącznie 25 wariantów technicznych, w tym jeden pierwotnie zaprojektowany, z czego sześć w zakresie architektonicznym, osiem w zakresie instalacji sanitarnych oraz dziesięć w zakresie instalacji pozyskujących energię odnawialną. Nie wszystkie z analizowanych wariantów przyczyniły się do redukcji zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną. Wyłącznie 8 wariantów z 25 analizowanych pozwoliło uzyskać zadowalający wynik. Najniższą wartość współczynnik EP wynoszącą 13,45 kWh/(m2rok) uzyskano dla wariantu O10 polegającego na zastosowaniu instalacji fotowoltaicznej o mocy 33,78kWp, która pokrywa 100% dostępnej powierzchni dachu dla rozwiązania bazującego na wykorzystaniu jako źródła ciepła pompy ciepła typu glikol-woda z niskoparametrową instalacją centralnego ogrzewania i przepływowym sposobem podgrzewu CWU, a także z instalacją wentylacji mechanicznej wyciągowej higrosterowalnej. Wykazano, że stosowanie odnawialnych źródeł energii (OZE) przyczynia się do zmniejszenia zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną.

EN

The article presents the results of the energy analysis of the measures necessary to be implemented for multi-family residential building designed in accordance with WT 2021, located in Świdnica, belonging to Świdnickie Towarzystwo Budownictwa Społecznego sp. z 0.0. in order to meet the requirements resulting from the update ofthe social and municipal housing program (BSK). These requirements apply to the desired energy standard for which the value of the annual demand for non-renewable primary energy EP cannot exceed 52 kWh/(mzyear). A total of 25 technical variants were analysed, including one originally designed, of which six architectural variants, eight sanitary installations and ten renewable energy installations. Not all of the analyzed variants contributed to reducing the demand for non-renewable primary energy. Only 8 variants out of 25 analyzed allowed to obtain a satisfactory result. The lowest value of the EP coefficient of 13.45 kWN(m2year) was obtained for the 010 variant consisting in the use of a photovoltaic installation with a capacity of 33.78 kWp, which covers 100% ofthe available roof area for a solution based on the use of a glycol-water heat pump as a heat source a low-parameter central heating installation and a ﬂow method of DHW heating, as well as a hygro-controlled mechanical exhaust ventilation system. It has been shown that the use of renewable energy sources (RES) contributes to reducing the demand for non-renewable primary energy.

6

Techno-economic assessment of cooperation of hybrid renewable energy sources with hydrogen storage

Łukasik Jakub, Jewartowski Marcin, Wajs Jan

Instal

|

2023

|

nr 11

23--31

EN

The paper presents a technical and economic analysis of the power supply for a model industrial facility with the use of the most promising renewable energy sources (RES), supported by a hydrogen energy storage. This scenario was compared with the variants of supplying the facility directly from the grid and from RES without energy storage. A strategy was proposed for powering the plant aimed at maximising self-consumption of self-generated electricity. In this paper the importance of hybrid renewable energy systems (HRES) with hydrogen energy storage in the Polish Power System is pointed out. For the analysed industrial object, the modelling and optimisation of the systems were performed in the HOMER software, in terms of the lowest net present cost. Attention was also paid to the need to compress hydrogen and the associated electricity consumption.

PL

W artykule przedstawiono analizę techniczno-ekonomiczną zasilania modelowego obiektu przemysłowego z wykorzystaniem najbardziej perspektywicznych odnawialnych źródeł energii (OZE), wspomaganych magazynem wodoru. Scenariusz ten porównano z wariantami zasilania obiektu bezpośrednio z sieci oraz z OZE bez układu magazynowania energii. Zaproponowano strategię zasilania obiektu mającą na celu maksymalizację zużycia energii elektrycznej wytworzonej przez OZE na potrzeby własne. W artykule podkreślono znaczenie hybrydowych systemów OZE z wodorowym magazynem energii w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. Dla analizowanego obiektu przemysłowego, z wykorzystaniem oprogramowania HOMER przeprowadzono modelowanie i optymalizację systemów pod kątem najniższego kosztu bieżącego netto. Zwrócono uwagę na konieczność sprężania wodoru i związane z tym zużycie energii elektrycznej.

7

Energy and exergy evaluation of tri-generation system based on natural gas fired micro-turbine - a case study

Gąsiorowski Piotr, Mróz Tomasz

Instal

|

2023

|

nr 11

9--13

EN

The need of significant reduction of energy supply to building sector joined with new European Union regulations, known as Green Deal, requires application of energy and exergy efficient solutions of energy production and distribution. One of the feasible options is use of co-generation and tri-generation energy systems in the small scale. The article presents the study on application of natural gas fired tri-generation system based on gas fired micro-turbine. The system consists of natural gas fired micro-turbine and heat exchanger which produces heat for space heating and ventilation and for cooling energy production in single stage absorption water chiller. The system operates whole year providing fixed electricity production - electrical power NEl, and heating/cooling energy production varying depending on building requirements. As a case study small office building of 1632 m2 useable area has been chosen. Energy and exergy models of evaluated system have been presented. It has been found that annual average energy and exergy efficiencies of the system are low - 0,339 and 0,247 respectively. It is due to the limited utilization of enthalpy and exergy of flue gas in heat exchanger.

PL

Konieczność znaczącego ograniczenia potrzeb energetycznych budynków związana z najnowszą strategią Unii Europejskiej znaną jako Zielony Ład, wymaga stosowania efektywnych energetycznie rozwiązań w zakresie produkcji i dystrybucji energii. Jedną z możliwych do realizacji opcji jest wykorzystanie systemów ko-generacyjnych i tri-generacyjnych małej mocy. W artykule przedstawiono studium zastosowania układu tri-generacyjnego małej mocy opartego o mikroturbinę gazową. Układ składa się z mikroturbiny gazowej z wymiennikiem ciepła dostarczającym ciepło do układu ogrzewania i wentylacji budynku oraz absorpcyjnej jednostopniowej wytwornicy wody lodowej. Układ pracuje przez cały rok zapewniając stałą produkcję mocy elektrycznej - NEl, i produkcję mocy cieplnej/chłodniczej zależną od potrzeb budynku. Jako studium przypadku przyjęto mały budynek biurowy o powierzchni użytkowej 1632 m2. Dla potrzeb analizy stworzone zostały modele energetyczny i egzergetyczny układu. Wyniki analizy wykazały niską średnioroczną sprawność energetyczną i egzergetyczną układu - odpowiednio 0,339 i 0,247. Jest to związane z ograniczonym wykorzystaniem entalpii i egzergii spalin przepływających przez wymiennik ciepła.

8

Wpływ systemu zasilania w energię budynku jednorodzinnego na jego charakterystykę energetyczną

Ciuman Piotr

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2023

|

T. 54, nr 5

8--15

PL

Z punktu widzenia polityki dekarbonizacji Unii Europejskiej kluczowe staje się szersze wdrażanie odnawialnych źródeł energii i zwiększenie efektywności energetycznej sektora budowlanego. Szczególne znaczenie ma to w przypadku budynków jednorodzinnych, które w Polsce stanowią 40% wszystkich budynków. Wśród nich znajdują się budynki starsze, które w najbliższych latach będą wymagały termomodernizacji. W celu poprawy ich charakterystyki energetycznej można wykorzystać energię solarną, energię gruntu, czy energię powietrza w instalacjach pomp ciepła, kolektorów słonecznych i systemów fotowoltaicznych. W artykule przedstawiono wyniki wielowariantowych analiz przeprowadzonych w programie Audytor OZC 7.0 Pro dla istniejącego budynku jednorodzinnego. Uwzględniono w nich instalacje konwencjonalnych i odnawialnych źródeł energii na potrzeby systemów ogrzewania i ciepłej wody użytkowej z uwzględnieniem dostarczenia energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznej. Przeanalizowano w jakim stopniu poszczególne warianty wpływają na wartości wskaźników rocznego zapotrzebowania na energię końcową i pierwotną oraz jednostkowej wielkości emisji CO2.

EN

From the point of view of the European Union’s decarbonisation policy, the wider implementation of renewable energy sources and increasing the energy efficiency of the construction sector are becoming crucial. This is particularly important in the case of single-family buildings, which in Poland account for 40% of all buildings. Among them there are older buildings that will require thermal modernization in the coming years. In order to improve their energy performance, solar energy, ground energy or air energy can be used in heat pump installations, solar collectors and photovoltaic systems. The publication presents the results of multi-variant analyses carried out in the Audytor OZC 7.0 Pro software for an existing single-family building. They included installations of conventional and renewable energy sources for the needs of heating and hot water systems, including the supply of electricity from a photovoltaic installation. The extent to which individual variants affect the values of indicators of annual demand for final and primary energy as well as the unit volume of CO2 emissions was analysed.

9

Ocena rozwiązań lokalizacyjno-instalacyjnych budynku biurowego w aspekcie zapotrzebowania na energię

Derkacz Urszula, Ratajczak Katarzyna

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2023

|

T. 54, nr 11

20--27

PL

Projektując budynek niezwykle istotną kwestią powinno być zapewnienie jego użytkownikom odpowiednich warunków, żeby przebywanie w budynku było komfortowe. Jednakże często ważniejsze jest niskie zapotrzebowanie na energię. Wpływ na uzyskiwanie dobrych parametrów energetycznych budynku mają zastosowane rozwiązania instalacyjno-budowlane. Istotnym czynnikiem są również uwarunkowania lokalizacyjne m.in. parametry klimatu zewnętrznego oraz możliwości zaopatrzenia budynku w ciepło. Celem badań była ocena wpływu uwarunkowań lokalizacyjnych budynku i rozwiązań instalacyjnych na wskaźniki energetyczne budynku. Analizie poddano budynek biurowy, w którym źródłem ciepła jest węzeł cieplny zasilany z miejskiej sieci ciepłowniczej. Wykonano obliczenia wskaźników energii użytkowej EU oraz nieodnawialnej energii pierwotnej na cele ogrzewania, wentylacji, przygotowania ciepłej wody użytkowej EPH+W oraz chłodzenia EPC dla wybranych wariantów uwzględniających: lokalizację (klimat oraz uwarunkowania lokalizacyjne i prawne), rodzaj wentylacji (naturalna oraz mechaniczna z odzyskiem ciepła). Symulacje przeprowadzono z wykorzystaniem oprogramowania do projektowania budynków pasywnych. Kryteriami oceny było spełnienie wymagań przepisów prawnych dotyczących wartości wskaźnika energii pierwotnej EPH+W<45 kWh/(m2. rok) oraz EPC<25 kWh/(m2. rok). Analizy wykazały, że lokalizacja budynku, nawet w obrębie jednego kraju, ma duże znaczenie dla wyników końcowych. Wartości wskaźnika nieodnawialnej energii pierwotnej do ogrzewania i wentylacji mieściły się w zakresie 31,5 do 50,9 kWh/(m2. rok). Wpływ na tak duży zakres miała różnica temperatury powietrza zewnętrznego, natężenia promieniowania słonecznego oraz wartości współczynnika nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla sieci ciepłowniczej w zakresie od 0,183 do 0,8. Największe znaczenie dla uzyskania parametrów budynku energooszczędnego oraz zapewnienia odpowiedniej jakości powietrza miało zastosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła 83% ‒ w przypadku braku odzysku ciepła wartość wskaźnika EP wzrastała nawet pięciokrotnie. Wpływ na parametry energetyczne oraz komfort klimatyczny w budynku ma wiele czynników. Warto uzupełniać proces projektowania budynku oraz jego instalacji o modelowanie budynku w 3D oraz wykorzystywać dostępne narzędzia umożliwiające przeprowadzenie realistycznych wizualizacji, dzięki czemu inwestor może łatwiej podjąć decyzję o wyborze rozwiązania, które będzie dla niego satysfakcjonujące.

EN

When designing a building, an extremely important issue should be to provide its users with appropriate conditions to make staying in the building comfortable. One of the most important factors that characterize modern buildings is low energy demand. The installation and construction solutions used have an impact on obtaining good energy parameters of the building. Location conditions are also an important factor, including: external climate parameters and the possibility of supplying the building with heat. The aim of the research was to assess the impact of the building’s location conditions and installation solutions on the building’s energy indicators. The analysis covered an office building in which the heat source is a heating node powered by the municipal heating network. Calculations were made of usable energy and non-renewable primary energy indicators for heating, ventilation, domestic hot water preparation and cooling. For selected variants taking into account: location (climate and location conditions and legal), type of ventilation (natural and mechanical with heat recovery) simulations were carried out using passive building design software. The evaluation criteria were compliance with the requirements of legal regulations regarding the value of the primary energy index EPH+W<45kWh/(m2. year) and EPC<25kWh/(m2. year). Analyzes have shown that the location of the building, even within one country, is important for the final results. The results of the non-renewable primary energy index for heating and ventilation were in the range of 31,5 to 50,9 kWh/(m2. year). Such a large range was influenced by the difference in outdoor air temperature, solar radiation intensity and the value of the nonrenewable primary energy input coefficient for the heating network in the range from 0,183 to 0,8. The use of mechanical ventilation with heat recovery (83%) was of the greatest importance for achieving the parameters of an energyefficient building and ensuring appropriate air quality – in the absence of heat recovery, the value of the EP index increased up to five times. Many factors influence the energy parameters in a building. It is worth supplementing the process of designing a building and its installation with 3D building modeling and using available tools that enable realistic visualizations, thanks to which the investor can more easily decide on a solution that will be satisfactory for him.

10

Analiza energetyczna pracy układu instalacja fotowoltaiczna–elektrolizer przeznaczonego do produkcji wodoru

Ceran Bartosz

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2022

|

nr 110

119--128

PL

W publikacji przedstawiono wyniki analizy energetycznej układu farma fotowoltaiczna – elektrolizer do produkcji czystego, zielonego wodoru. Analizę przeprowadzono dla okresu 10-letniej eksploatacji systemu z uwzględnieniem wpływu spadku wydajności urządzeń na efektywność energetyczną procesu produkcji wodoru. Zdefiniowano równania bilansowe systemu. Na podstawie produkcji energii elektrycznej przez instalacje PV dobrano liczbę pracujących elektrolizerów. Przedstawiono wpływ starzenia się paneli PV na charakterystykę eksploatacyjną PPV = f(E). Opisano model matematyczny przeznaczono do wyznaczania spadku wydajności elektrolizera na podstawie wzrostu wartości napięcia średniego Uav. Wyznaczono zmiany wartości wskaźnika jednostkowego kosztu produkcji wodoru oraz zmiany wartości wskaźnika jednostkowego zapotrzebowania na energię do produkcji 1 kg wodoru. Uzyskane wyniki zaprezentowano w formie graficznej za pomocą wykresów słupkowych. W pracy zwrócono uwagę na fakt, że nieuwzględnianie spadku wydajności urządzeń prowadzi do uzyskania błędnych wyników dotyczących prognozowanej ilości produkowanego wodoru. Wykazano konieczność prowadzania analiz techniczno-ekonomicznych pracy rozpatrywanego systemu w perspektywie długoterminowej.

EN

The paper presents the results of the energy analysis of the photovoltaic farm-electrolyser system for the production of clean, green hydrogen. The analysis was carried out for the 10-year period of system operation, taking into account the impact of the decrease in equipment efficiency on the energy efficiency of the hydrogen production process. The system balance equations have been defined. The number of working electrolysers was selected based on the production of electricity by PV installations. The influence of aging of PV panels on the operational characteristics of PPV = f(E) was presented. The described mathematical model is intended to determine the decrease in the efficiency of the electrolyser on the basis of the increase in the value of the average voltage Uav. Changes in the value of the unit cost of hydrogen production and changes in the unit index of energy demand for the production of 1 kg of hydrogen were determined. The obtained results are presented graphically by means of bar charts. The paper emphasizes the fact that ignoring the decrease in the efficiency of the devices leads to erroneous results regarding the forecasted amount of produced hydrogen. The necessity to conduct technical and economic analyzes of the work of the analyzed system in the long term was demonstrated.

11

Design of complex energy systems (thin film photovoltaics, collectors, heat pumps and energy storage)

Dyndał Katarzyna, Marszałek Konstanty W., Kąkol Zbigniew

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

243--246

EN

This paper presents a method for obtaining photovoltaic thin films and simulation results of complex power systems. Photovoltaic thin films were obtained using the magnetron sputtering method. Simulations of complex power systems consisting of thin photovoltaic modules, energy storage and a heat pump have been performed. The capabilities of one of the most powerful design software such as Vela Solaris Polysun software were presented by showing chosen the simulation results.

PL

W pracy przedstawiono metodę otrzymywania cienkich fotowoltaicznych warstw oraz wyniki symulacji złożonych systemów elektroenergetycznych. Cienkie warstwy fotowoltaiczne otrzymano za pomocą metody rozpylania magnetronowego. Wykonano symulację złożonych systemów energetycznych składających się z cienkowarstwowych modułów fotowoltaicznych, akumulatorów i pompy ciepła. Przedstawiono możliwości jednego z najbardziej zaawansowanych programów projektowych, jakim jest oprogramowanie Polysun firmy Vela Solaris na przykładzie wybranych wyników symulacji.

12

Analizy energetyczne w modelach BIM 6D

Borkowski Andrzej Szymon, Osińska Natalia, Szymańska Natalia

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 8

52--56

PL

Głównym kierunkiem rozwoju współczesnej architektury i budownictwa jest tworzenie ekologicznych i zrównoważonych budynków oraz ograniczenie ich negatywnego wpływu na środowisko. Zrozumienie aspektów energetycznych w budownictwie to jeden z tematów rozważanych i dyskutowanych przy pracy nad innowacyjnymi technologiami budowlanymi, pracą zawodową i edukacją inżynierów w XXI wieku. Zastosowanie technologii BIM w znacznym stopniu przyczynia się do zwiększenia efektywności energetycznej budynków oraz pomaga architektom i projektantom w zrozumieniu wpływu podejmowanych przez nich decyzji na środowisko przyrodnicze. Celem artykułu było przedstawienie możliwości sporządzania analiz energetycznych budynków za pomocą technologii BIM. Trójwymiarowe modele BIM zawierające dane i parametry energetyczne, na podstawie których generowane są precyzyjne raporty energetyczne, dostarczają kluczowych informacji służących optymalizacji zużycia energii na etapie projektu, budowy i eksploatacji budynku i nazywane są modelami BIM poziomu 6D. Dane pozyskiwane z takich modeli mogą wspomagać proces decyzyjny.

EN

The main direction of development of modern architecture and construction is creation of ecological and sustainable buildings and reduction their negative impact on the environment. Understanding energy aspects in the construction industry is one of the topics considered and discussed when working on innovative construction technologies, career and education of engineers in the 21st century. The use of BIM technology contributes significantly to the energy efficiency of buildings and helps architects and designers to understand the environmental impact of their decisions. The aim of this paper was to present the possibility of prepare an energy analyses of buildings using BIM technology. Three-dimensional BIM models complete with energy parameters, on the basis of which precise energy reports are generated, provide key information for optimizing energy consumption during the design, construction and operation phases of a building and are called Level 6D BIM models. The data obtained from such models can be used to determine the so-called carbon footprint.

13

Comparative Analysis of the Production Process of a Flange-Type Product by the Hybrid and Traditional Method with the Use of Simulation Methods

Terelak-Tymczyna Agnieszka, Bachtiak-Radka Emilia, Jardzioch Andrzej

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2022

|

Vol. 16, no 1

231--242

EN

In the era of Industry 4.0, the digitization of production processes is one of the important elements contributing to the reduction of uncertainty related to the implementation of new production methods. The worldwide epidemic situation and its constraints have resulted in supply chain continuity problems. These problems make enterprises look for the possibility of producing products that they need at the moment and which they cannot obtain from the market. In special cases, this may also apply to spare parts necessary to maintain the continuity of production. The main reason for research on comparing production processes is meeting the challenges related to the pandemic situation and problems in maintaining timeliness, flexibility, and continuity of the supply chain. The first stage of the research was to visualize the course of the process and determine the lead times for both production methods. For further analysis, a digital process model was used to compare the hybrid and the classical method to check the viability of the interchangeability of methods for the production process of the flange part. The interchangeability of production methods was dictated by problems related to the supply of components for the execution of orders. The article simulates the model for unit and small-lot production in batches of 10 and 100 pieces, considering such aspects as: order completion time, energy consumption of the process, production costs, taking into account the classic and hybrid methods. The conducted research was aimed at determining the profitability of the production of flange-type products by means of classical processing and hybrid and checking the interchangeability of production methods in accordance with quality requirements as well as reducing uncertainty with the implementation of new production systems in changing market conditions. The simulations show that the use of hybrid production is recommended for unit production. In the case of small-lot production, already with 10 items, production in the traditional process is 21% cheaper, and for the production of 100 items, the cost of traditional production is reduced by 33% compared to hybrid production.

14

Analiza energetyczna wykorzystania indywidualnych węzłów mieszkaniowych dla budynku mieszkalnego wielorodzinnego w celu spełnienia WT2021

Radomski Bartosz, Drojetzki Lawrence, Mróz Tomasz

Rynek Energii

|

2021

|

Nr 4

61--69

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy energetycznej wykorzystania indywidualnych węzłów mieszkaniowych dla budynku mieszkalnego wielorodzinnego w celu spełnienia wytycznych technicznych dotyczących nieprzekroczenia maksymalnego współczynnika zapotrzebowania na energię pierwotną, który od początku stycznia 2021roku na potrzeby ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej wynosi 65 kWh/m2rok dla budynków mieszkalnych wielorodzinnych. Przeanalizowano łącznie 16 wariantów, w tym rozwiązania klasyczne z tradycyjną dystrybucją centralnego ogrzewania oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Jako studium przypadku wybrano projekt referencyjnego budynku mieszkalnego wielorodzinnego składającego się z 5-ciu kondygnacji nadziemnych po 12 mieszkań każda oraz z 1-ej kondygnacji podziemnej – garażu wielostanowiskowego. Wybrany budynek o powierzchni użytkowej wynoszącej AUŻ=3505m2 zlokalizowany jest w II strefie klimatycznej w miejscowości Poznań. W celu przeprowadzenie analizy energetycznej wykorzystano metodologię wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej. W ramach analizy energetycznej zostało wyznaczone zapotrzebowanie na energię użytkową, końcową i pierwotną. Wykazano, że zastosowanie indywidualnych węzłów mieszkaniowych dla budynków mieszkalnych wielorodzinnych może być rozsądnym rozwiązaniem obniżenia zapotrzebowania na energię pierwotną, co prowadzić może do spełniania wartości granicznych narzuconych przez aktualnie obowiązujące wytyczne techniczne. Zastosowanie indywidualnych węzłów mieszkaniowych w budynkach wielorodzinnych umożliwia w dalszym ciągu stosowanie gazu ziemnego jako źródła energii na cele grzewcze.

EN

The article presents the results of an energy analysis of the use of individual housing nodes for a multi-family residential building in order to meet the technical guidelines for not exceeding the maximum coefficient of demand for primary energy, which from the beginning of January 2021 for heating, ventilation and domestic hot water is 65 kWh / m 2 per year for buildings multi-family residential buildings. A total of 16 variants were analyzed, including classic solutions with traditional distribution of central heating and domestic hot water. As a case study, the project of a reference multi-family residential building consisting of 5 above-ground storeys with 12 apartments each and the 1st underground floor - multi-car garage was selected. The selected building with a usable area of A UŻ = 3505 m 2 is located in the II climatic zone in Poznań. In order to carry out the energy analysis, a methodology for determining the energy performance of a building or part of a building and energy performance certificates was used. As part of the energy analysis, the demand for utility, final and primary energy was determined. It has been shown that the use of individual housing nodes for multi-family residential buildings can be a reasonable solution to reduce the demand for primary energy, which may lead to compliance with the limit values imposed by the currently applicable technical guidelines. The use of individual housing nodes in multi-family buildings still allows the use of natural gas as an energy source for heating purposes.

15

Performance of a combined cycle power plant due to auxiliary heating from the combustion chamber of the gas turbine topping cycle

Khan Mohammad Nadeem

Archives of Thermodynamics

|

2021

|

Vol. 42, no 1

147--162

EN

Energy demand is increasing exponentially in the last decade. To meet such demand there is an urgent need to enhance the power generation capacity of the electrical power generation system worldwide. A combined-cycle gas turbines power plant is an alternative to replace the existing steam/gas electric power plants. The present study is an attempt to investigate the effect of different parameters to optimize the performance of the combined cycle power plant. The input physical parameters such as pressure ratio, air fuel ratio and a fraction of combustible product to heat recovery heat exchanger via gas turbine were varied to determine the work output, thermal efficiency, and exergy destruction. The result of the present study shows that for maximum work output, thermal efficiency as well as total exergy destruction, extraction of combustible gases from the passage of the combustion chamber and gas turbine for heat recovery steam generator is not favorable. Work output and thermal efficiency increase with an increase in pressure ratio and decrease in air fuel ratio but for minimum total exergy destruction, the pressure ratio should be minimum and air fuel ratio should be maximum.

16

An experimental study of solar air heater using arc shaped wire rib roughness based on energy and exergy analysis

Ghritlahre Harish Kumar

Archives of Thermodynamics

|

2021

|

Vol. 42, no 3

115--139

EN

In the present study, energy and exergy analysis has been evaluated for roughened solar air heater (SAH) using arc shaped wire ribs. To achieve this aim, two different types of flow arrangement have been considered. These arrangements are: apex upstream flow and apex downstream flo. In addition to this, a smooth duct SAH has been used for comparative study. The experiments were performed using the mass flow rate of 0.007– 0.022 kg/s on outdoor condition at Jamshedpur city of India. The absorber plate roughness geometry has been designed with relative roughness height 0.0395, rib size 2.5 mm, relative roughness pitch 10 and arc angle 60◦ . The energetic and exergetic performances have been examined on the basis of the first and second law of thermodynamics. According to the results, there is observed to be the maximum thermal efficiency and exergy efficiency as 73.2% and 2.64%, respectively, for apex upstream flow SAH at 0.022 kg/s, while, at same mass flow rate the maximum thermal efficiency and exergy efficiency is obtained as 69.4% and 1.89%, respectively, for apex downstream flow SAH. In addition to this, results reported that the maximum outlet temperature and temperature difference observed at lower mass flow rate. Also examined the outlet air temperature of SAH with various mass flow rates is very important for both analysis.

17

The use of modern techniques for energy analyses in iraqi buildings

Hatem Wadhah Amer

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 3

595--603

EN

Most architects and construction engineers need to use modern energy analysis software for the purpose of improving their design. There is software within the BIM (Building Information Modeling) that are specific to energy which help to get the calculations of energy in an easy way. Building energy analysis studies in Iraq are few and limited and insufficient attention is given to this important stage in building design which is one of the necessary and important stages to obtain a good design. In this paper, one of the existing buildings in one of the regions of Iraq was modelled by using BIM modelling software (Autodeck Revit). The energy analysis was then carried out by the (Autodesk Ecotect) software after exporting the previously modelled model. The results obtained are necessary to achieve the best design in terms of energy with the assumption of future changes in buildings that are similar in style and area conditions in order to optimize energy.

18

Analiza energetyczna budynków

Romanowski Andrzej

Instal

|

2019

|

nr 3

20--22

19

O efektywności wykorzystania energii w przemysłowych pulsatorach pneumatycznych

Wołosz K. J., Wernik J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

791--793

PL

Przeprowadzono analizę energetyczną urządzeń stosowanych w przemyśle chemicznym i przemysłach pokrewnych. Opracowano metodologię umożliwiającą określenie strat związanych z nieodwracalnością przemian termodynamicznych gazu w trakcie szybkozmiennego, nieustalonego procesu. Do obliczeń strat wykorzystano egzergię (największa wartość energii możliwa do zamiany w prace). Straty w całym cyklu pracy pulsatora stanowiły 11,4% całkowitej energii procesu.

EN

Energy anal. of pneumatic pulsator, used for unblocking drains of silos for loose materials was performed by numerical simulations. The losses of whole work cycle of the pneumatic pulsator were 11.4% of total energy included.

20

Metoda określania warunków wymiany ciepła w urządzeniach stosowanych w przemyśle chemicznym na przykładzie pulsatora pneumatycznego

Wernik J., Wołosz K. J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

787--790

PL

Przedstawiono sposób badania warunków wymiany ciepła na przykładzie pulsatora pneumatycznego, który służy do udrażniania spustów silosów na materiały sypkie i rozdrobnione. Zaproponowano wykorzystanie symulacji numerycznych oraz termowizji. Na podstawie wyników badań doświadczalnych określono warunki wymiany ciepła na ożebrowanym kanale pulsatora pneumatycznego zarówno dla konwekcji naturalnej, jak i wymuszonej. Stwierdzono, że termowizja umożliwia walidację wyników symulacji numerycznych. Metodę można wykorzystać do określenia warunków wymiany ciepła w urządzeniach stosowanych w przemyśle chemicznym i przemysłach pokrewnych oraz do poprawy ich konstrukcji przy opracowywaniu nowych rozwiązań.

EN

Temp. distributions in walls of pneumatic pulsator channel used for unblocking drains of silos for loose materials were detd. on lab. stand by using IR camera coupled to computer and by numerical simulations.