Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sezonowe magazyny ciepła

Czekalski Rafał, Ksiądz Mateusz

Energetyka

|

2023

|

nr 2

77--87

PL

W artykule przedstawiono ideę sezonowego magazynowania ciepła w systemach ciepłowniczych. Dokonano przeglądu potencjalnych technologii długoterminowego magazynowania ciepła wraz z opisem przykładowych instalacji. Skupiono się na magazynach typu PTES współpracujących z kolektorami słonecznymi. Przedstawiono także autorski model układu ciepłowniczego wyposażonego w sezonowy magazyn ciepła, opracowany w programie TRNSYS.

EN

The article presents the concept of seasonal thermal energy storage in district heating systems. A review of potential long-term heat storage technologies is included and some examples of installations are described. The focus is on the technology of pit thermal energy storage (PTES) systems integrated with solar collectors. Moreover, the original model of a district heating system equipped with seasonal thermal energy storage developed using TRNSYS software is presented.

2

Digital twins application in control systems for distributed generation of heat and electric energy

Sultanov Makhsud Mansurovich, Arakelyan Edik Koirunovich, Boldyrev Ilia Anatolevich, Lunenko Valentina Sergeevna, Menshikov Pavel Dmitrievich

Archives of Thermodynamics

|

2021

|

Vol. 42, no 2

89--101

EN

By the emergence of distributed energy resources, with their associated communication and control complexities, there is a need for an efficient platform that can digest all the incoming data and ensure the reliable operation of the power system, which can be achieved by using digital twins. The paper discusses the advantages of using digital twins in the development of control systems and operation of distributed heat and electric power generation facilities. The possibilities of using the digital doubles for increasing the efficiency of the considered objects is presented as the example of optimizing the configuration of a control system of solar collectors in the presence of heat losses in pipelines of the external circuit. Further, the total balance consumed and generated electric and heat energy are presented. Examples of algorithms for protecting equipment to improve security are given, and the possibilities of improving the reliability of distributed power systems are considered. The system use of the digital twins provides the possibility of developing and debugging control algorithms, which increase the efficiency, reliability and safety of control objects, including distributed thermal and electrical power generation complexes.

3

Hybrydowe układy ogrzewania

Gawryś Daniel, Owczarek Mariusz

Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych

|

2019

|

Nr 1-2

1--7

PL

Wybór najlepszego rozwiązania ma na celu zbadanie ekonomiczności rozwiązań dla hybrydowych układów ogrzewania oraz wybór według kryterium najniższego kosztu. Poddany analizie budynek jest biurowym obiektem budowlanym o fasadzie szklanej. Przyjęte zostały dwa układy hybrydowe. Pierwszy z nich zakłada pompę ciepła oraz węzeł cieplny do spełnienia całego zapotrzebowania na ciepło. Drugi układ przewiduje zastosowanie pompy ciepła oraz węzła cieplnego do ogrzania budynku oraz kolektory słoneczne do zapewnienia ciepłej wody użytkowej.

EN

Choosing the best solution is to examine the cost-effectiveness of hybrid heating systems and the choice one of the criterion of the lowest cost. Analyzed building is an office building structure with a glass facade. We adopted two hybrid systems. The first of these involves the heating pump and the substation to meet total demand for heat. The second system provides for the use of heat pumps and district heating to heat the building and solar panels to deliver hot water.

4

Solar energy and nanotechnology - new developments for use in the future

Barwicki Jan, Borek Kinga

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2019

|

R. 54, nr 2

19--22

EN

Photovoltaic systems are becoming the most efficient one concerning proper utilization of solar radiation. But nanotechnology solution can replace photovoltaic’s by using new production technology to lower the price of solar cells to one tenth. Sun provides a nearly unlimited energy resource, but existing solar energy harvesting technologies are quite expensive and cannot compete with fossil fuels. According to the European Union’s requirements expressed in Directive 2009/28/EC, every member state of EU is obliged to increase the share of renewable energy in total energy consumption by 2020. For Poland, the target was set at the level of 15%. Nevertheless, the place of changes is not sufficient so far and in the oncoming years the sector will require further improvement. However Poland is one of Europe’s leaders in the production and sale of solar collectors and is ranked third in Europe.

PL

Systemy fotowoltaiczne stają się coraz bardziej popularne w aspekcie wykorzystywania promieniowania słonecznego. Jednak rozwiązania nanotechnologiczne mogą zastąpić systemy fotowoltaiczne z wykorzystaniem nowej technologii produkcji, co wpłynie na obniżenie ceny ogniw słonecznych do jednej dziesiątej. Słońce dostarcza praktycznie nieograniczonych zasobów energii, ale istniejące technologie pozyskiwania energii słonecznej są dość drogie i nie mogą konkurować z paliwami kopalnymi. Zgodnie z wymogami Unii Europejskiej wyrażonymi w Dyrektywie 2009/28/WE, każde państwo członkowskie UE jest zobowiązane do zwiększenia udziału energii odnawialnej w całkowitym zużyciu energii do 2020 roku. Dla Polski ustalono, aby ten udział był na poziomie 15%. Wprowadzane do tej pory zmiany nie są wystarczające, a w nadchodzących latach sektor ten będzie wymagał dalszych działań rozwojowych.

5

Opłacalność ekonomiczna zmiany wielkości powierzchni kolektorów słonecznych płaskich w instalacji c.w.u. budynku jednorodzinnego – studium przypadku

Olczak P., Kryzia D., Augustyn A., Olek M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 102

77--90

PL

Kolektory słoneczne są głównymi elementami solarnych systemów grzewczych. Praca tych urządzeń polega na konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło czynnika roboczego. Czynnikiem tym może być zarówno ciecz (glikol lub woda), jak i gaz (powietrze). Ze względu na konstrukcję wyróżnia się kolektory płaskie, próżniowe, próżniowo-rurowe i skupiające. Kolektory płaskie są stosowane przede wszystkim w budynkach, w których potrzeby cieplne są niskie lub średnie, czyli na przykład w gospodarstwach domowych. Rozwój kolektorów został ukierunkowany na zwiększenia wydajności oraz poprawy efektywności ekonomicznej inwestycji. W artykule oceniono wpływ zmiany powierzchni płaskich kolektorów słonecznych na opłacalność ekonomiczną inwestycji. Do analizy wytypowano dom jednorodzinny, zlokalizowany w województwie małopolskim, w którym instalacja przygotowania ciepłej wody użytkowej została rozbudowana o system solarny. System ten składa się z płaskich kolektorów, o łącznej powierzchni absorberów 5,61 m2. Jako czynnik roboczy w instalacji stosowany jest glikol. W celu poprawy efektu ekonomicznego zaproponowano zwiększenie powierzchni absorberów. Na podstawie trzyletnich pomiarów nasłonecznienia oraz efektów cieplnych instalacji, stworzono model ekonomiczny służący do oceny opłacalności zwiększenia powierzchni kolektorów słonecznych. Obliczenia z użyciem modelu promieniowania HDKR wykonano w środowisku Matlab dla lokalizacji Tarnów (najbliższej instalacji). Ponadto na podstawie rzeczywistych pomiarów z tej instalacji, odzwierciedlających wpływ wielu niemierzalnych czynników na efektywność przetwarzania energii słonecznej, wykonano symulacje efektu ekonomicznego dla różnych wielkości zapotrzebowania na ciepło. Otrzymane wyniki uogólniono, co daje możliwość ich wykorzystania w procesie doboru wielkości powierzchni kolektorów w przypadku podobnych instalacji.

EN

Solar collectors are the main components of the solar heating systems. This devices convert radiation from the sun into the heat of distribution medium. The medium can be either (water, glycol) or gas (air). Two types of solar panels can be distinguished on the basis of the construction criterion: flat plate collectors and evacuated tube collectors. Solar collectors development progresses towards improving their efficiency and economic profitability. Flat plate collectors are popular for low and medium heating applications, i.e. in households. In this paper, flat plate collectors with glycol as a distribution medium are investigated. The authors evaluate the impact of changing the size of the solar collectors on the heating economic profitability. A detached house, located in the Malopolskie Province was selected for the analysis. The house was fitted with domestic hot water installation which was extended with the solar system. At present, the collector area amounts to 5.61 m2. In order to improve the economic effect, the authors propose to increase their area. The radiation from the sun, sun exposure and thermal results were collected and calculated for three years. The authors prepared an economic model on the basis of the collected data. This model was created to assess the economic effect in relation to increasing the collector area. Calculations were made with the HDKR radiation model using Matlab software. The authors chose Tarnow as location because the city is the nearest to the tested installation. In addition, the authors created a simulation that allowed the economic effect for different detached houses with different heat demands to be assessed. By using real data an impact of many non-measurable factors on the efficiency of solar energy conversion could be taken into account in the simulation. The obtained results have been generalized and thus can be applied in a similar installation during the process of choosing an appropriate collector area size.

6

Wpływ kąta nachylenia i czasu jego regulacji na nasłonecznienie kolektora lub panelu fotowoltaicznego

Olczak P., Kryzia D., Pepłowska M., Olek M.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2018

|

T. 49, nr 12

506--509

PL

Promieniowanie słoneczne docierające do powierzchni Ziemi charakteryzuje się nierównomiernością rozkładu w poszczególnych dniach w roku, co ma wpływ na uzyski energii. Jedną z metod zwiększenia rocznych uzysków energii odbiornika słonecznego jest sezonowa regulacja stopnia nachylenia jego płaszczyzny. Największy uzysk energii słonecznej występuje w sytuacji, gdy powierzchnia odbiornika jest prostopadła do kąta padania promieni słonecznych. Celem pracy jest oszacowanie najbardziej korzystnego kąta nachylenia odbiornika w okresie wiosenno-letnim oraz okresie jesienno-zimowym, zlokalizowanego w Warszawie. Ponadto określenie momentów w czasie, w którym powinna nastąpić zmiana kąta nachylenia. W pracy wykorzystano godzinowe wartości natężenia promieniowania bezpośredniego oraz rozproszonego w typowym roku meteorologicznym. Zastosowano model Haya, Davisa, Kluchera, Reindla (HDKR). Dwukrotnie w ciągu roku przestawienie kąta nachylenia powierzchni odbiornika, tj. zarówno w sezonie jesienno-zimowym, jak i wiosenno-letnim (β1 = 19°, β2 = 49°) zwiększy uzysk dostępnego nasłonecznienia w stosunku do maksymalnego uzysku liczonego bez przestawienia kąta (β = 28°) o 17 kWh (1,6%). Optymalny czas przestawienia kąta nachylenia odbiornika z położenia jesienno-zimowego na wiosenno- letnie stanowi przełom 99 i 100 dnia roku, a z położenia wiosenno-letniego na jesienno-zimowe przełom 271 i 272 dnia roku.

EN

The solar radiation reaching the Earth’s surface is characterized by uneven distribution over individual days throughout the year, which has an influence on the energy yields. One of the methods of increasing the annual energy yields on the solar receiver is the seasonal adjustment of the angle of inclination of the receiver plane. The largest yield of the solar energy occurs when the surface of the receiver is perpendicular to the angle of incidence of sunlight. The purpose of the work is to estimate, for Warsaw, the most favourable receiver inclination angle for the spring and summer and for the autumn and winter periods as well as definition of the moment in time when the angle of inclination should change. The work uses hourly values of the intensity of direct and scattered radiation for a typical meteorological year. The models of Hay, Davis, Klucher, Reindel (HDKR) were used for the calculation. The use of a seasonal solution to change the inclination angle of the surface twice a year, i.e. both in the autumn and winter and spring and summer seasons (β1 = 19°, β2 = 49°) will allow increasing the yield by 17 kWh (1.6%) of available insolation in relations to the maximum yield calculated without changing the angle (β = 28°). The optimum adjustment of the angle of inclination from the autumn-winter to spring and summer positions should be made at the turn of the 99th and 100th day of the year, and from the spring-summer to autumnwinter positions at the turn of 271 and 272 of the year.

7

Zabezpieczenie potrzeb elektryczno-energetycznych w budynku biurowym poprzez wykorzystanie odnawialnych źródeł energii

Piotrowska-Woroniak J., Sokołowski Z.

Instal

|

2017

|

nr 12

14--22

PL

W artykule zaprezentowano wykorzystanie systemu hybrydowego składającego się z: instalacji fotowoltaicznej o mocy nominalnej 15,5 kWp, instalacji kolektorów słonecznych o łącznej powierzchni absorbera 5,619 m2 i pompy ciepła typu solanka-woda o mocy cieplnej 38,04 kW pracującej w układzie monowalentnym z sondami gruntowymi pionowymi o łącznej długości 800 m, do wspomagania produkcji energii elektrycznej i ciepła w budynku biurowym. Pokazano przyjęte rozwiązanie technologiczne instalacji, nakłady inwestycyjne, jakie należy ponieść na realizację przedsięwzięcia, czas zwrotu inwestycji oraz oszczędności, jakie możemy uzyskać stosując opisane rozwiązanie techniczne. W wyniku modernizacji w budynku zmniejszeniu uległo zużycie energii elektrycznej z sieci energetycznej PGE o 52,5%, zapotrzebowanie na ciepło do celów ogrzewania i przygotowania ciepłej wody o 75,4% w stosunku do stanu wyjściowego. Inwestycja mogła być wykonana dzięki środkom z Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Podlaskiego, Działanie 5.2 Rozwój lokalnej infrastruktury ochrony środowiska 2007-2013.

EN

The article presents the use of a hybrid system consisting of a photovoltaic system with a nominal power of 15.5 kWp, a solar collector installation with a total surface area of 5.619 m2 and a brine-water heat pump with a power output of 38.04 kW operating in monovalent system with the vertical ground probes with a total length of 800 m, to support the production of electricity and heat in the office building. The adopted technological solution of the installation, the investment expenditure to be incurred on the project, the return on investment and the savings we can achieve using the described technical solution are presented. As a result of the modernization in the building, the electricity consumption of the PGE power grid was reduced by 52.5%, the demand for heating energy for heating purposes and the DHW was reduced by 75.4% as compared to the initial state. The investment could have been made thanks to funds from the Regional Operational Program of the Podlaskie Voivodship, Measure 5.2 Development of local environmental protection infrastructure 2007-2013.

8

Symulacja pracy systemu klimatyzacyjnego SDEC w różnych rejonach Polski

Kwiecień D., Kowalski P.

Instal

|

2017

|

nr 7/8

37--43

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji komputerowych pracy systemu klimatyzacyjnego SDEC w modelowym pomieszczeniu zlokalizowanym w pięciu różnych, pod względem klimatu, miejscowościach na terenie kraju: Koszalinie, Krakowie, Lublinie, Suwałkach i we Wrocławiu. Energia promieniowania słonecznego, dzięki której możliwe jest chłodzenie pomieszczenia, jest absorbowana w słonecznych kolektorach cieczowych, magazynowana w dwóch zasobnikach ciepła i wykorzystywana do ogrzewania powietrza regenerującego złoże sorpcyjne obrotowego osuszacza powietrza. Dzięki temu można kształtować mikroklimat wnętrz bez zużywania energii konwencjonalnej i obliczeń komputerowych wykorzystano program TRNSYS. Wyniki modelowania wykazały, że korzystniej jest stosować system SDEC w południowych i centralnych regionach Polski, głównie z uwagi na większy do wykorzystania potencjał energii promieniowania słonecznego.

EN

In the paper present the results of compute simulations of the SDEC system for an air-conditioned space located in five different climate regions in Poland: Koszalin, Kraków, Lublin, Suwałki and Wrocław. The energy of solar radiation that is able to cool the air in the room is absorbed in solar liquid collectors, stored in two cylindrical storage tank and used to heat the air regenerating the desiccant matrix of the rotary dehumidifier. That way it is possible to influence on microclimate of the room without consuming conventional energy. TRNSYS program was used for calculations. The simulation results showed that it is better to use the SDEC system in southern and central regions of Poland, mainly due to the greater use of solar energy potential.

9

Charakterystyka energetyczna budynku jednorodzinnego oparta na faktycznym zużyciu energii

Starakiewicz A., Lichołai L., Miąsik P.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 1

165--172

PL

Ilość niezbędnej energii wymaganej do utrzymania komfortu cieplnego budynku i jego mieszkańców zależy od wielu czynników. Są one związane z technologią wykonania, izolacyjnością obudowy i szczelnością budynku, rodzajem i jakością instalacji grzewczych, lokalnymi warunkami klimatycznymi oraz indywidualnymi przyzwyczajeniami mieszkańców. Dla analizowanego budynku jednorodzinnego przedstawiono charakterystyki energetyczne w oparciu o faktyczne zużycie energii do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Charakterystykę energetyczną obliczoną na podstawie metodologii i obowiązujących norm, wykonano na podstawie dokumentacji technicznej budynku i usprawnień termomodernizacyjnych wykonanych przez użytkownika. Podstawą analizy była baza danych, rzeczywistego zużycia energii elektrycznej, opału i energii z kolektorów słonecznych, zebrana przez użytkownika budynku w latach 2009 – 2015.

EN

The necessary amount of energy required to maintain the comfort of the building and its occupants depends on many factors. They are associated with the technology you-agony, housing insulation and the tightness of the building, the type and quality of in-heating installations, local climatic conditions and the individual habits of the residents. For the analyzed single-family building shows the characteristics of energy based on actual consumption of energy for heating and domestic hot water. The energy performance calculated on the basis of the methodology and standards, were made on the basis of the technical documentation of the building and modernization measures taken by the user. The analysis was the database, the actual consumption of electricity, fuel and energy co-teachers solar, collected by the user of the building in the years 2009-2015.

10

Projektowanie instalacji solarnych z wykorzystaniem GIS - studium przypadku

Krawczyk D. A., Kolendo Ł.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 1

20--23

PL

W artykule omówiono zagadnienia związane z planowaniem instalacji z kolektorami słonecznymi na potrzeby podgrzania ciepłej wody użytkowej w budynkach jednorodzinnych. Wykorzystano wyniki wcześniejszych badań związanych z wyznaczeniem połaci dachowych cechujących się największą przydatnością do posadowienia instalacji solarnych na terenie jednego z osiedli Białegostoku. Przeanalizowano możliwość rozmieszczenia na dachach rurowych, próżniowych kolektorów słonecznych zapewniających w okresie letnim przygotowanie ciepłej wody użytkowej dla 1-4 mieszkańców. W większości przypadków (80,92%) możliwe było zaspokojenie potrzeb rodziny 4-osobowej na c.w.u., w przypadku 2,89% połaci możliwe było umieszczenie 2 kolektorów, które zapewniłyby przygotowanie wody dla 2-3 osób, a w przypadku 12,79% budynków - 1 mieszkańca. Wykorzystanie technik GIS może być przydatne w fazie oceny możliwości zastosowania kolektorów słonecznych w przypadku istniejących budynków.

EN

In this paper the issues involved in planning of the systems with solar collectors for the domestic hot water preparation in single-family houses. The analysis is based on the results of previous studies related to the highest suitability of roofs in terms of mounting solar installations in one of the residential districts in Bialystok. The possibility of installation of tube, vacuum solar collectors on roofs to provide in summer full DHW heating for 1-4 people was analyzed. In the vast majority of cases (80,92%) it was possible to meet the needs of the 4-person family of 4-person, in the case of 2,89% slopes it was possible to install 2 collectors that would ensure the heating of water for 2-3 people, and 12,79% of the buildings could be used only for preparing water for 1 capita. The applying of GIS techniques may be useful in the evaluation phase of the possibility of the use of solar collectors in case of existing buildings.

11

Ekonomiczna efektywność zastosowania stelaża w instalacji solarnej - studium przypadku

Olczak P., Kryzia D., Olek M.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 8

331--334

PL

Obiektem analizy ekonomicznego efektu zastosowania stelaża w instalacji solarnej był budynek jednorodzinny zlokalizowany pod Tarnowem. W budynku zamieszkałym przez 4-5 osób instalację przygotowania ciepłej wody użytkowej wyposażono w system solarny. Na podstawie danych pomiarowych: nasłonecznienia oraz uzysków ciepła opracowano model matematyczny do oceny efektywności ekonomicznej zastosowania stelaża w celu uzyskania najkorzystniejszego azymutu i kąta nachylenia kolektora w danej lokalizacji. Obliczenia z użyciem modelu promieniowania HDKR wykonano w środowisku Matlab. W analizowanej lokalizacji, jeżeli połać dachowa jest nachylona pod kątem zbliżonym do 40° i dla azymutu od -20° do 20° montaż stelaża jest nieopłacalny. Przy założeniu ceny ciepła 0,50 zł za kWh zysk, jaki można osiągnąć, jeżeli stelaż zastosuje się w instalacji solarnej analizowanego budynku (kąt nachylenia 30°, azymut 45°), wynosi 1100 zł w okresie 20 lat.

EN

A single-family house was selected for the analysis, in which the hot water preparation system with solar system was supported by a rack At present, the way the collectors are placed is determined by the existing tilt angle of the roof and its direction. In order to increase the economic effect the use of the rack was suggested. Based on the recorded thermal results, a mathematical model was developed with the use of the Monte Carlo method to assess the cost-effectiveness of such a solution, The arguments used in this model were the azimuth and tilt angle of the collector. The calculation with the use of the HDKR radiation model was done in the Matlab software for the typical reference year in Tarnów. For the location to be analyzed, if the roof slope is inclined at an angle of up to 40° and for azimuth from -20° to 20°, mounting the rack is not viable. If a heat price was 0.50 PLN per kWh, the profit that can be achieved if the rack is applied to the analyzed building (inclination angle 30°, azimuth 45°) is 1100 PLN over a period of 20 years.

12

Symulacja pracy systemów z kolektorami słonecznymi dla rzeczywistych danych meteorologicznych

Olchowik W.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2017

|

Vol. 66, nr 2

37--54

PL

Artykuł dotyczy analizy efektywności energetycznej systemów z kolektorami solarnymi stosowanymi do podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Nowatorskie podejście polega na analizie wartości chwilowych przepływu ciepła dla rzeczywistych nieuśrednionych danych meteorologicznych. Daje to możliwość uzyskania bardziej dokładnych wyników oraz dodatkowo informacji wynikających z przebiegów czasowych parametrów roboczych. W artykule omówiono metodologię analizy oraz zależności matematyczne i algorytm zastosowany do obliczeń. W końcowej części przedstawiono przykładowe wyniki analizy dla danych z lat 2013-2015 uzyskanych przez stację meteorologiczną położoną w centrum województwa mazowieckiego.

EN

The article describes an analysis of energetic efficiency of systems with solar-thermal collec-tors used to heat industrial and domestic water. Innovative approach lies in analysis of the instanta-neous value of the flow of thermal energy in relation to the raw meteorological data. Therefore, it is possible to obtain more precise results. Additionally, new data from time graphs of operating parameters may be acquired. The article explains methodology of analysis, mathematical model, and the algorithm used for calculations. The final part depicts the results of analysis of the data obtained in the years 2013-2015 by a meteorological station situated in the central area of the Masovian Voivodship.

13

Ocena efektu ekologicznego wynikającego z zastosowania kolektorów słonecznych

Żukowski M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

284--293

EN

Climate and energy package is a set of rules designed by member states of European Union to combat climate change. According to these directives the greenhouse gas emissions should be reduced by 20% and the share of energy produced from renewable sources should simultaneously be increased by the same percentage. The use of solar collectors can both improve energy security and reduce the environmental impact caused by the thermal energy industry. An ability to reduce the pollutants, which can be achieved using devices for converting solar radiation into the heat, was determined in this paper. The environmental effect, discussed in the present work, is caused by reducing the demand for domestic water heating. This effect results from the application of thermal solar collectors. The amount of pollutants that are released into the air, emitted from combustion of fuels, was estimated on the basis of the annual energy gain from the solar radiation and emission factors of the selected pollutants recommended by the European Environment Agency (EEA). Net gain of energy from solar panels was determined on the basis of experimental data. The object of the study was the solar domestic hot water (SDHW) system located on the roof of the Hotel for the staff of Bialystok University of Technology (Poland). Experimental studies were carried out under the project financed by the Regional Operational Program of Podlasie Province – stage 1.1 named “Study of the effectiveness of active and passive methods to improve the energy efficiency of infrastructure supported by renewable energy sources”. The construction of the research object was the target of the stage – 5.2 named “Improving the energy efficiency of Bialystok University of Technology infrastructure by use of renewable energy sources” (V. Development of environmental protection infrastructure”). The system consists of two parallel-connected installations. The first includes 21 tube collectors with a total gross area of more than 74 m2. The second unit consists of 35 flat plate collectors with a total gross area of about 72 m2. Eight storage tanks with the capacity of 1000 liters each were placed in the basement of the Hotel. The monitoring system was used to record the installation parameters during its operation. It consists of 17 heat meters, 4 electricity recorders, and 42 platinum resistance temperature sensors. The weather station that captures the basic parameters of outside air and insolation is located near the solar collectors. As a result of studies, it was found that the solar system produced 230.61 GJ heat energy throughout the year. The equation necessary to determine an equivalent amount of energy that is produced in a power plant was presented in this paper. Subsequently, the value of a possible reduction of selected pollutant emissions, which are released into the air, was calculated. Moreover, ΔPj coefficients were proposed for determination of the emissions reduction related to 1 m2 gross area of a solar panel. The main conclusions from the assessment of the impact of applying SDHW system to reduce the air pollution in the urban area were presented at the end of the paper.

14

Opłacalność zastosowania kolektorów słonecznych w modernizowanej instalacji ciepłej wody użytkowej domu jednorodzinnego

Olczak P., Kryzia D.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2016

|

T. 47, nr 3

94--100

PL

W artykule opisano prace związane z przygotowaniem obiektu do badań, przebieg badań porównawczych i wyniki analizy opłacalności ekonomicznej modernizacji instalacji ciepłej wody użytkowej w domu jednorodzinnym. Zmiany w układzie polegały na jego rozbudowie o dodatkowe źródło ciepła w postaci kolektorów słonecznych wraz z zasobnikiem dwu-wężownicowym łączącym dotychczasowe elementy instalacji. W badaniach wykorzystano wyniki rocznych pomiarów dotyczących efektów pracy instalacji oraz natężenia promieniowania słonecznego. Uzyskaną dostępność nasłonecznienia porównano z rokiem referencyjnym uzyskując w ten sposób współczynnik nierównomierności okresu pomiarowego względem średniej wieloletniej wyznaczonej na podstawie danych zebranych w najbliższej stacji pogodowej. W efekcie otrzymano oszacowane wartości wskaźników charakteryzujących ekonomikę zastosowania rozwiązania technicznego.

EN

The article presents the work on preparation of the study, the course of comparative studies and analysis results of the economic viability of upgrading domestic hot water installation in a detached house. Changes in the system relied on the expansion of an additional heat source in the form of solar collectors connected with the existing components of the hot water tank. The study used annual measurement data on the effects of the installation and solar radiation intensity. Available insolation data have been compared with the reference year. There was thus obtained uniformity coefficient of the measurement period in relation to the long-term average value determined on the basis of data collected at the nearest weather station. As a result, the estimates of indicators were obtained characterizing the economy of the use of the technical solution.

15

Analiza możliwości wykorzystania lustrzanych kolektorów nadążnych w warunkach polskich oraz wybór sposobu ich rozmieszczenia

Olczak P., Kryzia D.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2016

|

T. 47, nr 7

259--264

PL

Sposób rozmieszczenia kolektorów słonecznych na powierzchni płaskiej uwarunkowany jest zastosowanym rozwiązaniem technicznym. W przypadku kolektorów płaskich i próżniowych nie istnieją ograniczenia techniczne w zakresie minimalnej odległości pomiędzy panelami; ma to jednak wpływ na możliwy uzysk ciepła. Natomiast w przypadku kolektorów nadążnych z lustrami koncentrującymi promieniowanie słoneczne umożliwienie ruchu panelu wymusza zachowanie odpowiedniej odległości pomiędzy nimi. Kolektory te, dzięki zastosowaniu prowadzenia za słońcem w dwóch osiach, wyróżnia największy dostęp do promieniowania w skali roku obniżony do iloczynu szerokości i wysokości lustra. Zastosowanie luster sprawia, że ilość dostępnej energii pomniejsza się częściowo o sprawność odbijania luster, ale z drugiej strony mamy do czynienia z mniejszymi stratami ciepła w wyniku zagęszczenia strumienia energii. W przypadku, gdy trzeba rozmieścić więcej niż jeden kolektor na ograniczonej płaskiej powierzchni pojawia się problem wyboru sposobu usytuowania i doboru właściwej odległości międzysłupowej. Na podstawie wykonanej analizy stwierdzono przewagę rozmieszczenia kolektorów w linii południe-północ nad rozmieszczeniem w linii wschód-zachód. Następnie określono warunki temperaturowe pracy, w których występuje przewaga tego typu kolektorów nad kolektorami płaskimi.

EN

The way solar collectors are placed on a flat surface is conditioned by applied technical solutions. In the case of flat plate collectors and evacuated tube collectors there are no technical limitations regarding the minimum distance between the panels; however, distance between panels has an impact on the possible energy yield. Nevertheless, allowing the movement of two axis tracking concentrated solar panels with mirrors enforces a proper distance between them. These collectors, thanks to the use of two axis sun tracking have the greatest access to radiation per year calculated as the width and the mirror height product. The use of mirrors leads to the fact, that the amount of available energy is reduced, in which is partly achieved thanks to the efficiency of reflecting mirrors. On the other hand, using the mirrors results in the greater energy flux density, which, in consequences leads to reducing heat losses. When we want to place more than one collector on a limited flat surface, the problem of location choice arises, which is also connected with the selection of the proper distance between the poles. On the basis of the performed analysis, it was concluded that the location of collectors in the north-south line is superior to collectors placement in the east-west line. Subsequently, the temperature conditions of work in which is revealed the advantage of this type of collector over flat plate collectors. Additionally, the analysis of temperature work conditions was performed, thanks to which it was possible to compare concentrated solar panels with mirrors and flat plate collectors.

16

Rozwój i perspektywy energii solarnej w Polsce i województwie śląskim

Mularczyk A., Hysa B.

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2015

|

z. 86

361--377

PL

Promowanie wykorzystania Odnawialnych Źródeł Energii (OZE) pozwala na zwiększenie stopnia dywersyfikacji źródeł dostaw oraz stworzenie warunków do rozwoju energetyki rozproszonej, opartej na lokalnie dostępnych surowcach. W ramach Regionalnej Strategii Innowacji Województwa Śląskiego w regionie śląskim, jako wiodące specjalizacje wybrano m.in. energetykę. W artykule podjęto próbę scharakteryzowania polskiego rynku OZE, skupiając się na energii solarnej. Dokonano analizy rozwoju tych źródeł energii, z uwzględnieniem województwa śląskiego, jako regionu testowania i wdrażania rozwiązań innowacyjnych.

EN

Promotion of the use of renewable energy sources allows to increase the degree of diversification of supply sources. It leads to the development of energy based on locally available raw materials, too. As part of the Regional Innovation Strategy for Silesia in the Silesian region, as the leading specializations, among others, the energy was chosen. This article attempts to characterize the Polish RES market, focusing on solar energy. An analysis of the development of these energy sources, taking into account the Silesian province as a region for testing and implementation of innovative solutions has been presented.

17

Porównanie układów technologicznych dużych instalacji kolektorów słonecznych współpracujących z węzłami ciepłowniczymi

Ziembicki P., Bernasiński J.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2015

|

nr 157 (37)

94--104

PL

W publikacji przedstawiono układy technologiczne dużych instalacji kolektorów słonecznych współpracujących z węzłami ciepłowniczymi dla wielorodzinnych budynków mieszkalnych. Omówiono podstawowe zagadnienia dotyczące wykorzystania symulacji komputerowej do doboru tych instalacji. Przedstawiono wyniki symulacji pracy układów, a także porównano wybrane wskaźniki charakteryzujące te systemy (sprawność, uzysk energii słonecznej oraz temperatury wody w zasobniku i buforze).

EN

The paper presents the technological systems of large solar installations cooperating with district heating substations, which is dedicated for multifamily buildings. One of the topics mentioned in the paper is connected with using of computer simulation for the selection of these installations. In the article authors described the results of simulation and compared selected indicators characterizing these systems (efficiency, hot water solar fraction and water temperature in the tank and buffer).

18

The autonomic energy system of the residential building based on renewable energy sources

Gomuła S., Stanisz K.

Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery

|

2015

|

nr 130

109--123

EN

The work presents the concept of a single-family building which is supplied only with the energy from local renewable energy source, the one which does not have a possibility of cooperation with the national energy system or with the local heat supply company. Only commonly occurring and available renewable energy resources are taken into account, that is solar radiation and kinetic energy obtained from wind, so technologies connected with burning were switched off, with the emission of carbon dioxide. Due to the stochastic nature of abundance of the materials, periodic production and accumulation are provided and, if necessary, the recovery of energy from batteries. There was a selection of devices performing the conversion of energetic resources into electricity and heat. Among those devices we can enumerate: wind turbines, photovoltaic cells and photothermal absorbers. In order to accumulate the heat, the water-battery was selected. It was thermally isolated from the surrounding. In order to accumulate electricity, the chemical battery was used. During the first part of the heating season, the building was heated on the basis of an exchange of heat between the heat accumulator and the building. In the second part of the heating season, for the purpose of heating, the heat pump was turned on. For this pump, the water-battery was the bottom heat source. During its work, the heat pump was powered by the chemical battery which accumulates electricity.

19

Przykłady wykorzystania potencjału solarnego w gminie Choroszcz

Krawczyk D. A.

Rynek Instalacyjny

|

2015

|

Nr 6

28--29

PL

W artykule omówiono inwestycję zrealizowaną na terenie Polski północno-wschodniej, służącą zwiększeniu udziału niekonwencjonalnych źródeł ciepła w całkowitym bilansie produkcji ciepła do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Przedstawiono podstawowe założenia i zastosowane rozwiązania technologiczne.

EN

The paper shows the investment that was realized in the north-eastern part of Poland. It aimed to increase the share of non-conventional sources of heat in the overall balance of heat production for hot water preparation. The paper presents the basic concepts and applied technology.

20

Miejski budynek jutra. Współpraca węzła ciepłowniczego z instalacją kolektorów słonecznych w budynku wielorodzinnym

Kaczorek D.

Rynek Instalacyjny

|

2015

|

Nr 4

43--46

PL

W artykule omówiono zagadnienie wykorzystania energii promieniowania słonecznego w miejskim budynku wielorodzinnym zasilanym z sieci ciepłowniczej, zrealizowanym w Warszawie w ramach projektu celowego Miejski Budynek Jutra 2030 (MBJ 2030). Przede wszystkim skupiono się na przedstawieniu rozwiązań technicznych źródła ciepła w postaci systemu bazującego na źródłach odnawialnych oraz sieci miejskiej. Jako odnawialne źródło ciepła dla budynku przewidziano kolektory słoneczne. Omówiono ograniczenia prawne oraz trudności związane z tego typu współpracą.

EN

The article discusses the use of solar energy in apartment building in Warsaw, connected to district heating network, realized as part of the project Urban Tomorrow Building 2030. It presents technical solutions, legal restrictions and difficulties associated with adapting typical district heating substation be supplied by solar collectors.