Due to their lower productivity, lower reliability, and lower economic stability, older power plants are leading to higher carbon emissions. Rather than simply focusing on the retirement and recuperation of power plants, this study focuses on generation expansion planning (GEP). Considering recuperation is economically and environmentally beneficial to power the power generating company. These criteria have made the GEP problem more complex. Hence, the applications of optimization algorithms are required to solve these complex, constrained, and large-scale problems. In this study, an effective hybrid spotted hyena-particle swarm optimization (HSHPSO) algorithm is proposed to handle the GEP problem for the Tamil Nadu power system. This case study addresses the GEP problem for a 7-year planning horizon (2020-2027), as well as a 14-year planning horizon (2020-2034). A significant reduction in total cost and pollution occurs by including retirement and recuperation in GEP. To prove the effectiveness of the proposed HSHPSO technique, it is compared with the existing technologies such as particle swarm optimization (PSO) and differential evolution (DE). Compared to GEP with no recuperation or retirement, the total cost and CO₂ emissions of the GEP have been reduced by 11.07% and 9.48%, respectively. Also, the results demonstrate that the HSHPSO algorithm outperformed other algorithms.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przeanalizowano znaczenie i zalety systemów wentylacji z odzyskiem ciepła w budownictwie wielorodzinnym. Autor odpowiada również na pytanie: czy zawsze jest ona słusznym kierunkiem.
EN
The article analyses the importance and advantages of ventilation systems with heat recovery systems in multi-family buildings. The author also answers the question: is it always the right direction?
Rekuperacja, czyli wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła, stała się nieodłącznym elementem nowoczesnych domów. Jej prawidłowy montaż jest kluczem do efektywnego wentylowania pomieszczeń i oszczędności energii. Świadomość zagrożeń wynikających z nieprawidłowego montażu systemu pozwoli zrozumieć, jakie są korzyści z poprawnie wykonanego układu wentylacji mechanicznej.
Zgodnie z warunkami technicznymi, którym powinny odpowiadać budynki w Polsce, systemy wentylacji mechanicznej wymagane są w coraz większej liczbie nowo powstających budynków. Z tego powodu coraz więcej rozwiązań na rynku stara się odzyskiwać energię w ramach systemu wentylacji mechanicznej. Kiedy w latach ubiegłych porównano zużycie energii elektrycznej przez systemy rekuperacji do zużycia energii przez systemy wentylacji grawitacyjnej, nie dawało się ekonomicznie uzasadnić wyboru tych pierwszych. Dziś, gdy systemy wentylacji mechanicznej są wymagane, rekuperacja jest zawsze korzystna dla inwestora. Jedną z technicznych rekuperacji jest urządzenie wykorzystujące regenerator. W niniejszym artykule postanowiono skupić się na badaniach eksperymentalnych rekuperatora wykorzystującego regenerator w formie złoża ceramicznego. Sam proces rekuperacji, jak i uzyskiwane wydatki powietrza, zdecydowanie przewyższają pod względem efektywności inne rozwiązania z tego segmentu. W ramach badań wyznaczono osiągane strumienia powietrza oraz wpływ działania rekuperacji na poziom stężenia CO2 w pomieszczeniu.
EN
According to the technical conditions to be met by buildings in Poland, mechanical ventilation systems are required in an increasing number of newly constructed buildings. For this reason, more and more solutions on the market are trying to recover energy as part of a mechanical ventilation system. In previous years, when the electricity consumption of recuperation systems was compared to the energy consumption of gravity ventilation systems, it was not possible to economically justify the choice of the former. Today, when mechanical ventilation systems are required, recuperation is always beneficial for the investor. One of the technical recuperation is a device using a regenerator. In this article, it was decided to focus on experimental studies of a recuperator using a regenerator in the form of a ceramic bed. The recuperation process itself, as well as the obtained air expenses, definitely exceed other solutions in this segment in terms of effectiveness. As part of the research, the achieved air flow and the effect of recuperation on the level of CO2 concentration in the room were determined.
W artykule przedstawiono innowacyjne zastosowanie wymiennika płaszczowo-rurowego do odzysku energii wydalanej do atmosfery wraz z oparami z pomp próżniowych, zainstalowanych w ciągu technologicznym maszyny papierniczej. Analizując warunki pracy urządzenia określono wpływ parametrów strumieni powietrza i wody, przepływających przez wymiennik na jego efektywność i funkcjonalność. Zbadano wpływ zawartości wilgoci w oparach oddających ciepło w wymienniku na jego właściwości użytkowe.
EN
The article presents an innovative application of a shell and tube exchanger for the recovery of energy released to the atmosphere along with vapours from vacuum pumps installed in the technological line of the paper machine. By analysing the operating conditions of the device, the influence of the parameters of air and water streams flowing through the exchanger on its efficiency and functionality was determined. The effect of the moisture content was tested in the vapours giving off heat in the exchanger for its functional properties.
W artykule przedstawiono rozważania dotyczące ekologicznych aspektów procesów wytwarzania. Wskazano na najczęściej niekorzystny dla środowiska wpływ działań człowieka w tym zakresie. Przytoczono przykład ilościowego określenia tego wpływu, a także sposoby pozwalające zmniejszyć jego skutki, m.in. poprzez wykorzystanie recyrkulacji materiałowej i rekuperacji ciepła.
EN
In the paper considerations on the ecological aspects of manufacturing processes were presented. The most common adverse environmental impacts of human activities in this area are indicated. An example of how to quantify this impact is cited, as well as the ways to reduce its effects, including through the use of material recirculation and heat recuperation.
W pracy przedstawiono wybrane sposoby odzyskiwania oraz magazynowania energii wytworzonej podczas hamowania pojazdu użytkowanego na potrzeby transportu publicznego na terenach miejskich. Omówiono podstawowe fazy pracy elektromechanicznego układu napędowego autobusu poruszającego się jedną z wybranych tras komunikacyjnych w dużej aglomeracji miejskiej, gdzie wybrana trasa została przyjęta jako trasa testowa. Omówiono współpracę układu napędowego z pojedynczym oraz z dwoma zasobnikami (magazynami) energii o parametrach dobranych do wariantów przejazdu trasą testową. Przeanalizowano ilość odzyskiwanej energii w stosunku do ilości energii niezbędnej do przebycia wybranej trasy, a ponadto zwrócono uwagę na trwałość głównego i pomocniczego źródła zasilania, które jednocześnie służą do odbioru i magazynowania energii odzyskanej podczas hamowania. Omówiono wybrane warunki opłacalności odzyskiwania energii.
EN
The document describes selected methods of recovering and storing energy generated during breaking a vehicle (bus) intended for collective passenger transport in urban areas. Basic operate phases of electromechnical propulsion system of bus was described where to take in to account real communication route as a testing route. The work of the electromechanical drive system with single and with two cooperating energy storage (storages) units was analyzed. A propulsion system powered from a source or sources of energy with different capacities provided for the test route variants, that are the equivalent of one of the real routes served by public transport plants, was tested. The amount of recovered energy was analyzed in relation to the amount of energy necessary to travel the selected route. The durability of the main and cooperated auxiliary power source, operated as the storage of energy recovered during vehicle braking, was analyzed. Selected profitability conditions for energy recovery were analyzed.
The Królowa Luiza Mining Museum is one of the touristic objects of the Coal Mining Museum in Zabrze. In the study in concern, an assessment of ventilation of the facility was conducted. Following the assessment of the ventilation, the operating parameters of the fans were changed, inlets were sealed and a system of air ducts was designed and constructed. The ducts reintroduce the heated air from the facility to workings. The conducted activities aimed to decrease the amount of air has increased the temperature in the entire object by from 3 to 10°C, which translated into a profit of approximately 200 Euro a day. Before changing the heating system it was impossible to achieve a positive temperature in the entire object at an external temperature of -10°C. It was necessary to close the Museum for tourists. Trials conducted for the external temperature from -2 to -6°C have exhibited that it will be possible to achieve positive temperatures in the entire facility even in case of very low external temperatures. The costs borne for the change of the heating system may be estimated at a level of 25000 Euro. The return of the investment should occur in the first Winter period.
The research provides a thermodynamic analysis of the theoretical model of a ventilation and air conditioning heat pump system with the ventilation air cold energy recovery depending on outside air parameters, the recovery efficiency and characteristics of a premise. A confectionery production workshop was taken as a prototype where technological conditions (temperature and humidity) must be maintained during the warm season. Calculations using the method of successive approximations to estimate air parameters at system’s nodal points were conducted. It allowed to determine theoretical refrigeration efficiency of the studied system and proved advantages of heat recuperation for smaller energy consumption. The model can be applied for design of heating, ventilation, and air conditioning units which work as a heat pump. The studied system has the highest energy efficiency in the area of relatively low environment temperatures and relative humidity which is suitable for countries with temperate continental climates characterized by low relative humidity.
Tematem artykułu jest analiza porównawcza i próba określenia, który z omawianych typów wentylacji jest najkorzystniejszy w przypadku budynków jednorodzinnych. We wstępie przedstawiono podstawowe wiadomości dotyczące systemów wentylacyjnych stosowanych w budownictwie mieszkaniowym. Starano się przybliżyć jej współczesne problemy wynikające głównie z braku wystarczającego nawiewu świeżego powietrza. Druga część artykułu poświęcona jest analizie porównawczej wentylacji grawitacyjnej i mechanicznej z odzyskiem ciepła przy uwzględnieniu trzech kryteriów: kosztów inwestycyjno-eksploatacyjnych, jakości powietrza nawiewanego do pomieszczeń i zapotrzebowania na energię na cele grzewcze. Przedmiotem badań był projekt budynku jednorodzinnego o powierzchni 185 m2. W pracy wykorzystano wykonane przez autorkę kosztorysy budowy systemów wentylacyjnych aktualne na rok 2018, dane pomiarowe z wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Poznaniu i metodologię wyznaczania charakterystyki energetycznej budynków.
EN
The paper presents a comparative analysis and an attempt to determine which of the analyzed types of ventilation is the most advantageous for single-family buildings. At first basic information on ventilation systems used in residential buildings is presented. Attempts have been made to bring its contemporary problems, resulting mainly from the lack of sufficient fresh air supply. The second part of the article is devoted to the comparative analysis of gravitational and mechanical ventilation with heat recovery system taking into account 3 criteria: investment and operating costs, quality of the air supplied to rooms and energy demand for heating purposes. The subject of the research was the design of a single-family building with an area of 185 m2. The paper uses the author’s cost estimates of the construction of ventilation systems valid for 2018, measurement data from the provincial Inspectorate of Environmental Protection in Poznan as well as the methodology of determining the energy performance of buildings.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono oryginalny system telemetryczny dedykowany do pomiarów efektywności energetycznej wentylacji mechanicznej. Jego konstrukcja umożliwia łatwe wykonywanie pomiarów w miejscu zamontowania wentylacji.
EN
The article describes the original dedicated telemetry system measuring the energy efficiency of the mechanical ventilation. Its design allows for easy measurement taking at the site of the ventilation’s installation.
Due to the introduced political instruments, as well as the increase in awareness and standard of living, mechanical ventilation is becoming more and more popular in Poland. The growing market and standards force the manufacturers of air handling units to constantly improve the quality of their products. In order to verify the operation of these devices, it is necessary in a specially adapted for this object called the climate chamber. Due to the strict regulations regarding the working conditions of the said facilities, it is necessary to apply the processes of advanced control systems in the process of regulation. These processes are aimed at establishing stable parameters of air supplied to the tested objects, ventilation and air-conditioning units such as: temperature, humidity, flux. Due to the need for precise control and operation of the installation in industrial conditions, it was decided to use the PID controller. The article deals with the optimization of the heating and cooling system, because the temperature parameter was a problematic element in the proper operation of the climate chamber. Both the heating and cooling systems have been described and executive elements have been emphasized, thanks to which it was possible to control the flow of circulating factors. The procedure of selection and implementation of the regulator's settings and its influence on the operation of the climate chamber was also analyzed.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents an innovative method to increase the overall effi ciency of the internal combustion engine. The presented method is based on the kinetic energy derived from the fl ow of exhaust gases in the exhaust system of the internal combustion engine. Th is energy is used to drive a high speed turbogenerator which is integrated with the gained energy system management. Such a system, which uses energy otherwise lost in the engine exhaust system, allows the acquisition of additional electrical energy. As a result, it improves the energy balance of a motor vehicle. Th is is particularly important in a situation of constantly expanding system of electric receivers in vehicles. Th e paper presents an analysis of the research results of the system of energy recovery, carried out on turbo supercharged engine with spark ignition. Th e article also gives the research results on the impact of the proposed system on the environment.
Zauważalny w ostatnim dziesięcioleciu wzrost liczby pojazdów elektrycznych komunikacji miejskiej, wyposażonych w zdolność hamowania odzyskowego stanowi szansę zmniejszenia energochłonności trakcji miejskiej. Istotna staje się ocena możliwości ograniczenia zużycia energii za pomocą zwiększenia stopnia rekuperacji. W artykule przedstawiono analizę efektywności hamowania odzyskowego w sieci tramwajowej stolicy Republiki Czeskiej – Pragi.
EN
Growth in the number of electric vehicles transport equipped with regenerative braking capability is noticeable in the last decade. It opens the possibility of reducing of the energy consumption of urban traction. Important is the assessment of the possibilities to reduce energy consumption by increasing the degree of recovery breaking recuperation. The article presents an analysis of the efficiency of regenerative braking on the tram network of capital of the Czech Republic, Prague.
W artykule opisano testowy system ogrzewania i wentylacji w modernizowanym mieszkaniu budynku miejskiego (kamienicy), w którym zastosowano centralę wentylacyjną z rekuperatorem i pompę ciepła typu powietrze/powietrze z dolnym źródłem ciepła wspomaganym przez ciepło odpadowe z systemu wentylacji.
EN
Article describes a combination of a heat recovery unit and an air heat pump working as complete HVAC system installed in retrofitted flat in an old city house.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono analizę finansową systemów klimatyzacji z wykorzystaniem różnych systemów do odzysku ciepła w obiekcie użyteczności publicznej. Pozyskiwanie energii powstającej w układzie może być realizowane poprzez systemy takie jak rekuperacja, regeneracja czy pompa ciepła, które znajdują powszechne zastosowanie we wspomnianych obiektach użyteczności publicznej czy w budynkach mieszkalnych, wielo i jednorodzinnych. Do przeprowadzania analizy posłużyła sala wykładowa Wydziału Fizyki Akademii Górniczo–Hutniczej w Krakowie. Analizę poprzedza projekt instalacji klimatyzacyjnej w trzech wersjach. Wariant pierwszy, będący punktem odniesienia, stanowi centrala bez odzysku ciepła. Z wariantem bazowym porównano dwie centrale z systemami rekuperacyjnym oraz regeneracyjnym. W analizie wzięto pod uwagę koszty inwestycyjne, na które składają się koszty zakupu centrali wraz z niezbędną automatyką oraz koszty eksploatacyjne, w których ujęto koszty związane z użytkowaniem owych central tj. koszt pracy wentylatorów, wymiany filtrów, dostarczenia mediów zasilających urządzenia. Przeprowadzona analiza dowodzi, iż poniesione wyższe nakłady inwestycyjne zakupu centrali klimatyzacyjnej skutkują niższymi kosztami jej użytkowania. Koszty użytkowania centrali z najbardziej popularnym w zastosowaniu wymiennikiem rekuperacyjnym są niewiele wyższe od kosztów centrali z wymiennikiem regeneracyjnym, a oba rozwiązania pociągają za sobą około czterdziesto procentowe oszczędności w stosunku do systemu bez odzysku ciepła.
EN
This article presents the financial analysis of air conditioning systems using various heat recovery systems at public service. It moves also the issue of recovery systems of heat – energy in air conditioning systems and ventilation. Acquisition of energy arising in the system can be implemented by systems such as for secondary recuperation, regeneration or the heat pump, which are common in the use of public facilities or residential, multi and single family houses. To carry out the analysis of the Lecture Hall had served the Faculty of Physics of AGH University of Science and Technology. The analysis of the project precedes the installation unit in three versions. The firs variant, which is the point of reference is the AHU without heat recovery. It been compared with two AHU: with recuperation and regenerative systems. In the analysis of investment costs and operating costs were taken into account. Analysis carried out shows that incurred higher investment purchase AHU will result in lower operating costs. Cost of ownership of most popular in application recuperative exchanger are not much higher than the cost of the AHU of the regenerative heat exchanger. And both solution involve a nearly forty percent savings in relation to the system without heat recovery.
W artykule przeanalizowano koszty eksploatacyjne instalacji wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła stosowanych w domach jednorodzinnych oraz przesłanki wyboru rozwiązań na etapie projektowania w celu optymalizacji kosztów i zapewnienia komfortu użytkownikom.
EN
The paper presents the operating costs analysis for the model mechanical ventilation systems, commonly used in detached houses. The potential reduction of the operating costs are shown on the basis of the calculations.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
An increasing number of electric and electronic devices in vehicles improves the safety and comfort of users as well as imposes higher requirements to power supply systems. Moreover, the global shortage of fuel requires a development of hybrid and electric vehicles. Recovery o f waste thermal energy and its conversion into electricity are the economic and environment friendly methods to supply power to vehicles. Actions leading to creation of testing methods and technologies, enabling development of the system for recovery and conversion of thermal energy into electricity, are presented in the article. The concept of a model of a recuperator and its tests on a properly adapted test stand for diesel engines are discussed. The method for cooperation of the control system with the power supply system of the machine as well as a concept of a control system aiming at integration of operation of three power sources (a battery, a generator and a recuperator) are presented. A prototype of an innovative controller with an algorithm for maximum power point tracking (MPPT) is presented and impact of its use on tests results is discussed. Tests results have confirmed the usefulness of the system in the machines with diesel engines as well as in other objects, where there is heat loss and where proper temperature difference can be assured.
Zdecydowana większość obecnie produkowanych tramwajów posiada układy rekuperacji energii, pozwalające na zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych poprzez obniżenie zużycia energii elektrycznej. Przedsiębiorstwa komunikacyjne, wymieniając stary tabor bez rekuperacji na nowy z rekuperacją, powodują, że w sieci zasilającej częściej pojawia się energia hamowania, która w przypadku braku odbiorów niejednokrotnie będzie wytracana na oporach hamowania. Aby zwiększyć efektywność rekuperacji, należy dążyć do modernizacji infrastruktury technicznej i przystosowania sieci zasilającej do zmieniających się warunków.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.