Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ zastosowania PCM w próżniowym kolektorze rurowym na charakterystykę energetyczną budynku

Sekret Robert, Feliński Piotr

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2024

|

T. 55, nr 3

12--18

PL

W artykule przedstawiono możliwości zwiększenia udziału energii słonecznej i zmniejszenia zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną w systemie ogrzewania budynku. Na te potrzeby zastosowano prototypowy próżniowo-rurowy kolektor słoneczny zintegrowany z materiałem zmiennofazowym (ETC/PCM). Jako PCM zastosowano parafinę techniczną o temperaturze topnienia 51,24°C. Wykazano, że najwyższy udział energii słonecznej w systemie ogrzewania budynku uzyskano przy obciążeniu cieplnym wynoszącym 40 W·m-2, a największa powierzchnia apertury ETC/PCM w stosunku do powierzchni grzewczej wynosiła 0,2. Zmniejszenie parametrów systemu grzewczego z 45/35°C do 35/25°C pozwoliło na zwiększenie uzysku ciepła z energii słonecznej w zakresie od 2,71% do 5,44%. Największy wzrost frakcji słonecznej występuje, gdy stosunek powierzchni apertury kolektora słonecznego ETC/PCM do powierzchni ogrzewanego budynku wynosi 0,03-0,07. Podsumowując, uzyskane wyniki wskazują, że proponowane rozwiązanie zmniejsza zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną w koncepcyjnym systemie grzewczym od 6% do 27% w zależności

EN

The paper shows the possibility of increasing solar energy and reducing the demand for non-renewable primary energy in the building heating system. To this end, a prototype evacuated tube solar collector integrated with phase change material (ETC/PCM) has been used, with technical grade paraffin with an onset melting point of 51.24°C as the PCM. It was shown that the highest solar energy fraction in the building heating system was obtained with a thermal load of 40 W·m-2, and the highest surface area of the ETC/PCM aperture in relation to the heating surface area was 0.2. Reducing the heating system parameters from 45/35°C to 35/25°C allowed an increase in the solar fraction in the range of 2.71% to 5.44%. The greatest increase in the solar fraction occurs when the ratio of the area of the ETC/PCM solar collector aperture to the area of the heated building is 0.03-0.07. In summary, the results obtained indicate that the proposed solution reduces the non-renewable primary energy demand in the conceptual heating system from 6% to 27%, depending on the thermal load of the building and the aperture area of the ETC/PCM.

2

Ocena środowiskowa zastosowania odpadu w kolektorze słonecznym

Jachura Agnieszka, Turski Michał

Rynek Energii

|

2021

|

Nr 5

30--35

PL

W artykule przedstawiono ocenę oddziaływania na środowisko rozwiązania polegającego na zastosowaniu odpadu, jako materiału magazynującego ciepło, który umieszczono wewnątrz rur próżniowych kolektora. Odpadem zastosowanym w badaniu była parafina. Cykl życia wyrobu analizowano w przedziale od pozyskania surowców mineralnych do użytkowania gotowego produktu. Ocenę ekologiczną przeprowadzono za pomocą programu komputerowego SimaPro. Dla określenia wpływu zasobnika ciepła na środowisko jako jednostkę funkcjonalną przyjęto 1kg dla technologii materiałowych i 1GJ dla technologii energetycznych. Uzyskane wyniki wykazały, że największy udział szkodliwego oddziaływania na środowisko, kolektora słonecznego zintegrowanego z odpadem, jest związany ze zdrowiem człowieka, z największym oddziaływaniem w kategorii rakotwórczość. W przypadku tej kategorii wpływu, dominujący udział wykazała produkcja miedzi. Natomiast zastosowanie odpadu jako magazynu ciepła, pozwala na uzyskanie korzystnego efektu środowiskowego.

EN

The article presents an assessment of the environmental impact throughout the life cycle of a solution based on the use of waste as a heat storage material placed inside the collector's vacuum tubes. The waste used in the study was paraffin. The product life cycle was analyzed in the range from the acquisition of mineral resources to the use of the finished product. The ecological assessment was carried out with the use of the SimaPro computer program. To determine the impact of the heat accumulator on the environment, 1 kg for material technologies and 1GJ for energy technologies were adopted as the functional unit. The obtained results showed that the highest share of harmful influence on the environment, the solar collector integrated with the waste, is related to human health, with the highest influence in the carcinogenicity category. In the case of this impact category, copper production showed the dominant share. On the other hand, the use of waste as a heat store allows for a favorable environmental effect.

3

Wpływ na środowisko procesu wytwarzania kolektora rurowo-próżniowego zintegrowanego z materiałem zmiennofazowym

Jachura A., Sekret R.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 1

3--8

PL

W artykule zaprezentowano wpływ na środowisko produkcji poszczególnych materiałów, z których zbudowany jest kolektor rurowo-próżniowy zintegrowany z parafiną. Granicę systemu dla analizowanego rozwiązania stanowiły dwie fazy: wytwarzania i eksploatacji. Ocena fazy wytwarzania polegała na porównaniu różnych metod produkcji poszczególnych materiałów, z których wykonany jest kolektor słoneczny, i określenia ich wpływu na środowisko. Natomiast etap eksploatacji przyjęto jako ilość zaoszczędzonego ciepła podczas 15 lat użytkowania instalacji słonecznej, na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej. Porównano oddziaływanie na środowisko dwóch rozwiązań, tj.: tradycyjnego kolektora rurowo-próżniowego (wariant I) oraz analogicznego kolektora, który wypełniono parafiną (wariant II). Sporządzono trzy scenariusze wpływu na środowisko analizowanych układów, w zależności od sposobu wytwarzania poszczególnych materiałów, z których zbudowany jest kolektor. Ekologiczną ocenę cyklu życia przeprowadzono za pomocą programu komputerowego SimaPro. Końcowy wynik LCA został zaprezentowany z uwzględnieniem trzech kategorii szkód: zdrowia ludzkiego, jakości ekosystemu i zasobów naturalnych, z rozbiciem na poszczególne kategorie wpływu i przedstawiony w ekopunktach (Pt). Wykazano średnio 2-krotnie większy wpływ na środowisko podczas etapu produkcyjnego kolektora rurowo-próżniowego, w porównaniu do fazy jego eksploatacji, z największym oddziaływaniem w kategorii rakotwórczość (ok. 50%). Uzyskano średnio o około 8% mniejszy wpływ na środowisko, analizując oddziaływanie zarówno fazy wytwarzania jak i eksploatacji, wariantu II (kolektor z parafiną) w porównaniu z wariantem I (kolektor bez parafiny).

EN

The article presents the environmental impact of the production of various materials that make up on the integration of paraffin with a evacuated tube solar collector. Border system for the analyzed solutions were two phases: the production and operation. Assessment of the production phase was based on a comparison of different methods of production of each of the materials from which made a solar collector, and determine their impact on the environment. While the stage of exploitation adopted as the amount of heat saved during the 15 years of use of the solar system, for the preparation of hot water. Impact on the environment compared to two options, it is: a traditional collector cured - the vacuum (variant I), and the same manifold, which was filled with paraffin (variant II). Done three scenarios analyzed environmental impact systems, depending on the method of preparation of the various materials that make up the collector. Environmental life cycle assessment was performed using a computer program SimaPro. The final score LCA has been presented with regard to the three categories of damage: human health, quality of ecosystems and natural resources, broken down by categories of impact and presented in Ecopoints (Pt). It has been demonstrated on average 2-fold greater effect on the environment during the production stage the collector cured - the vacuum, as compared to the phase of use, with the greatest effects in carcinogenesis tips (approx. 50%). Achieved an average of about 8% less impact on the environment, analyzing the impact of both phases of production and operation, variant II (collector with paraffin), as compared with variant I (collector without paraffin).

4

Analiza oddziaływania na środowisko kolektora słonecznego wykorzystującego materiał PCM do magazynowania ciepła

Jachura A.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2016

|

T. 47, nr 6

224--228

PL

W artykule zaprezentowano ocenę oddziaływania na środowisko, w całym cyklu życia, magazynu ciepła z wykorzystaniem materiału zmiennofazowego (PCM) w kolektorze słonecznym i bez niego. Materiałem zmiennofazowym, który wykorzystano w badaniach, była parafina. Wybór parafiny podyktowany był brakiem działania korozyjnego oraz łatwą dostępnością i niską ceną w porównaniu z innymi materiałami wykorzystującymi ciepło przemiany fazowej na potrzeby magazynowania ciepła w instalacjach grzewczych. Do oceny porównawczej wybrano cztery warianty magazynowania ciepła z wykorzystaniem parafiny w kolektorze rurowo-próżniowym na potrzeby przygotowania c.w.u. Ekologiczną ocenę cyklu życia przeprowadzono za pomocą programu komputerowego SimaPro z wykorzystaniem metody Ekowskaźnik'99. Jako jednostkę funkcjonalną do porównania wpływu na środowisko magazynu ciepła w pięciu analizowanych wariantach wybrano ilość wytwarzanego ciepła w ciągu 15 lat użytkowania instalacji. Końcowy wynik LCA został zaprezentowany z uwzględnieniem trzech kategorii szkód: zdrowia ludzkiego, jakości ekosystemu i zasobów naturalnych, z rozbiciem na poszczególne kategorie wpływu oraz przedstawiony w ekopunktach (Pt). Wykazano wpływ wszystkich etapów cyklu życia analizowanej technologii na środowisko. Najmniejsze obciążenie środowiskowe uzyskano w wypadku technologii magazynowania ciepła z parafiną (traktowaną jako odpad). Natomiast najmniej korzystny okazał się wariant bazowy, czyli tradycyjny kolektor rurowo-próżniowy.

EN

The article presents an assessment of environmental impact throughout the life cycle of heat store with and without using phase change material in the solar collector. Phase change material (PCM), which was used in the studies, was paraffin. Selection of paraffin was dictated by the lack of corrosive effect and easy availability and low price, compared to other materials using the latent heat needed for heat energy storage in heating systems. For comparative assessment, four variants of thermal storage were selected using paraffin inside evacuated tube solar collector for the preparation of domestic hot water. Ecological life cycle assessment was performed by using the SimaPro computer program, applying the SimaPro Eko-index'99 method. As a functional unit, to compare the environmental impact of heat store, five heat generation variants were selected for an analysis in 15 years' use of the system. The final LCA score has been presented with regard to the three categories of damage: human health, quality of ecosystems and natural resources, distinguishing categories of impact and presented in Eco-points (Pt). The influence of all life cycle stages of the analysed technology on the environment was observed. The smallest environmental impact was obtained for heat storage technology with paraffin (treated as waste). The least preferred is the base scenario, which is the traditional evacuatcd tube solar collector.