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.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem opisanych badań było określenie unosu zanieczyszczeń gazowych powstających podczas procesu wypalania łupków przywęglowych w pęcherzowym złożu fluidalnym. Łupki do badań pozyskano z zakładów wzbogacania węgla 5. górnośląskich kopalń z Rybnika, Bierunia i Łazisk Górnych. Stężenia gazów cieplarnianych CO2, N2O, CH4, wynosiły odpowiednio 8,8-10,3%, 30,7-60,6 mg/m3, 63,3-300,3 mg/m3. Stężenia NOx oraz SO2 zmieniały się odpowiednio od 179 mg/m3 do 444 mg/m3 oraz od 450 mg/m3 do 1044 mg/m3. Termiczne przetwarzanie łupków przywęglowych powinno się odbywać w kontrolowanych warunkach, w instalacjach o rozbudowanej linii oczyszczania spalin.
EN
The aim of the research was to determine the emissions of gaseous pollutants formed during coal shales incineration in a bubbling fluidized bed reactor. The coal shales were obtained from coal preparation plants of the 5th Upper Silesian mines from Rybnik, Bieruń and Łazisk Górne. The concentrations of greenhouse gases CO2, N2O, CH4 were respectively 8.8-10.3%, 30.7-60.6 mg/m3, 63.3-300.3 mg/m3. The NOx and SO2 concentrations varied from 179 to 444 mg/m3 and from 450 to 1044 mg/m3, respectively. Thermal processing of coal shales should take place under controlled conditions in installations with an extensive exhaust gas treatment line.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Oznaczono zawartości polifenoli z grupy pochodnych kwasu benzoesowego i cynamonowego w wybranych suszonych owocach z rodziny różowatych (Rosaceae) oraz w owocach aronii (Aronia melanocarpa). Metodą GC/MS określono zmiany zawartości polifenoli w tych owocach. Stwierdzono, że w suszonych owocach aronii zawartość wytypowanych pochodnych kwasu cynamonowego, z wyjątkiem kwasu cynamonowego, była mniejsza niż 1 mg/100 g suszu i mniejsza niż w suszu pozostałych owoców. W pozostałych suszonych owocach zawartość kwasu m-toluilowego, cynamonowego, kawowego oraz 2,4-dihydroksybenzoesowego była większa niż 4 mg/100 g suszu. Krótkotrwały proces mrożenia owoców aronii nie miał wpływu na ilość zawartych w nich polifenoli, niezależnie od stopnia dojrzałości tych owoców. Stwierdzono, że gwałtowny proces suszenia znacząco zmniejszał zawartość polifenoli w owocach aronii.
EN
Some dried fruits from Rosaceae family plants and fresh Aronia melanocarpa fruits were studied for contents of benzoic and cinnamic acid derivatives by gas chromatog./mass spectroscopy. In the dried chokeberry fruits, the contents of the acid derivatives except for cinnamic acid were lower than 1 mg/100 g of dried fruits. In other fruits, contents of the acids were higher than 4 mg/100 g of dried fruits. The short-period freezing of the fruits had no impact on chokeberry polyphenol content. The fast drying resulted in a significant decrease in polyphenol content.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono ograniczenia technologii spalania biomasy kukurydzianej w palenisku fluidalnym. W temp. wyższej niż 720°C złoże kwarcowe ulegało aglomeracji. W temp. Powyżej 900°C przy 10–30-proc. nadmiarze powietrza proces odgazowania części lotnych był na tyle intensywny, że w gazach popłomiennych obserwowano 4-proc. stężenie CO i 0,4-proc. stężenie węglowodorów. W zależności od warunków prowadzenia procesu spalania fotosyntetycznych paliw zaazotowanych, proces ten może być źródłem emisji HCN, NH₃ i NO. Im wyższa temperatura i intensywniejsze procesy odgazowania, tym stężenia HCN i NH₃ są wyższe. Wraz z obniżeniem temperatury i wzrostem ilości tlenu dominującą formą azotu jest postać tlenkowa.
EN
Corn biomass was combusted in a bubbling fluidized bed at 720–950°C to study the process course. At above 720°C, the sand bed agglomeration was obsd. At above 900°C (10–30% air excess), degasification of volatile components was so intense that concns. of CO and hydrocarbons were 4% and 0.4%, resp. Emissions of HCN, NH₃ and NO were also evidenced. The biomass gasification was more intense at higher temps. The concns. of HCN and NH₃ increased with the increasing temp. At low temp. and high O₂ concn., the NOx were dominant form of N in the off-gas.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono kierunki unieszkodliwiania halogenopochodnych związków organicznych, szczególną uwagę zwracając na procesy termicznej degradacji. Przeanalizowano istniejące możliwości zatrzymania HCl i HF w komorze spalania. Zaproponowano metodę ograniczenia emisji HCl in situ w procesach spalania przez zastosowanie hydroksyapatytu. W aktywnym chemicznie złożu fluidalnym uzyskano 5-krotne zmniejszenie stężenia HCl w porównaniu ze złożem piaskowym.
EN
A review, with 64 refs., of methods used for elimination of halogens and halogen-contg. compds. from waste gases. CH₂Cl₂ was added to liq. petroleum gas combusted then in lab. fluidized-bed reactor at 820°C. The fluidized bed consisted of quartz sand or hydroxyapatite (HAp). Use of the HAp resulted in substantial decrease in HCl content in the off-gas. Surprisingly, a high increase in CO content in the off-gas was obsd. The content of converted CH₂Cl₂ was on the same level in both cases.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Określono wskaźniki emisji zanieczyszczeń powstających podczas spalania łupków węglowych w pęcherzowym złożu fluidalnym w zależności od temperatury złoża i granulacji materiału. Korzystne jest spalanie frakcji 1,02–1,2 mm tego materiału w temp. powyżej 900°C. W procesie autotermicznego spalania otrzymano wartości wskaźników porównywalne z wartościami dla węgli bitumicznych. Wartości wskaźników CO, NO, SO₂ i CH₄ wyniosły odpowiednio 2,6 mg/g, 3,1 mg/g, 8,0 mg/g i 0,03 mg/g.
EN
Coal shale was added to the hot PrH-BuH stream combusted in a bubbling fluidized bed at 800–950°C to det. the temp. and granulation relationships of the hydrocarbon, CH₂O, NOx, CO and SO₂ contents in the off-gas. The pollutant emission factors were similar to those for bituminous coals. Emission factors for CO, NO, SO₂ and CH₄, were 2.6 mg/g, 3.1 mg/g, 8.0 mg/g and 0.03 mg/g, resp.
Combustion of fuels, including renewable fuels, is associated with emissions of various gaseous compounds containing chlorine. The reversible sorption / desorption of hydrogen chloride, in a fluidized bed reactor, while combustion of Cl-containing substances, was carried out. Dichloromethane (DCM) was used as the source of chlorine. DCM thermal decomposition in a sand bed and then in a fluidized bed containing hydroxyapatite was investigated. In both series: process temperature was 930ºC, the air excess 1.3, the concentration of DCM 2900 ppm. The concentration of components containing chlorine such as HCl, CH2Cl2, CH3Cl, CHCl3, CCl4, COCl2 in the flue gases were monitored by FTIR analyzer. The main chlorine product was HCl. Samples of the hydroxyapatite before the process of thermal decomposition of DCM, taken from the bed during the process, and after the thermal decomposition of chlorapatite at 1050°C were analyzed by X-ray diffraction (XRD). The content of chlorapatite in the analyzed samples was respectively 10, 53 and 18%. X-ray fluorescence (XRF) analysis showed the molar ratio of Ca:P:Cl was: 1.12:0.41:0.01, 1.01:0.36:0.09, 1.10:0.40:0.05 respectively. The hydroxyapatite can be used as an absorbent of the HCl(g) during combustion of materials containing chlorine.
PL
Spalanie paliw, w tym paliw ze źródeł odnawialnych, związane jest z emisją gazowych związków zawierających chlor. Wykonano badania sprawdzające możliwość odwracalnego procesu sorpcji/desorpcji chlorowodoru w stacjonarnym złożu fluidalnym podczas spalania substancji zawierających chlor. Jako źródło chloru zastosowano dichlorometan. Proces termicznego rozkładu DCM przeprowadzono w złożu piaskowym, a następnie w złożu piaskowym z dodatkiem biohydroksyapatytu. W obu seriach pomiarowych temperatura procesu wynosiła 930oC, współczynnik nadmiaru powietrza 1,3, a stężenie DCM 2900 ppm. Za pomocą analizatora FTIR monitorowano stężenia następujących związków chloru w gazach poprocesowych: HCl, CH2Cl2, CH3Cl, CHCl3, CCl4, COCl2. Dominującym związkiem chloru w gazach był HCl. Metodą XRD przeanalizowano biohydroksyapatyt przed procesem termicznej dekompozycji DCM, odebrany ze złoża w trakcie procesu, oraz po zakończeniu dozowania DCM i procesu termicznej dekompozycji chloroapatytu w 1050°C. Zawartość chloroapatytu w analizowanych próbkach wynosiła odpowiednio 10, 53 oraz 18%. Analiza XRF wykazała następujące stosunki molowe Ca:P:Cl w próbkach: 1,12:0,41:0,01, 1,01:0,36:0,09, 1,10:0,40:0,05. Przeprowadzone badania wykazały możliwość wykorzystania biohydroksyapatytu jako materiału sorpcyjnego w stosunku do gazowego chlorowodoru powstającego w gazach spalinowych podczas utylizacji materiałów organicznych zawierających chlor.
The purpose of this article is to present the possibilities of coal shale combustion in furnaces with bubbling fluidized bed. Coal shale can be autothermally combusted in the fluidized bed, despite the low calorie value and high ash content of fuel. Established concentrations of CO (500 ppm) and VOC (30 mg/m3) have indicated a high conversion degree of combustible material during combustion process. Average concentrations of SO2 and NOx in the flue gas were higher than this received from the combustion of high quality hard coal, 600 ppm and 500 ppm, respectively. Optional reduction of SO2 and NOx emission may require the installation of flue gas desulphurization and de-NOx systems.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań procesu termicznego rozkładu dichlorometanu i chlorobenzenu w czasie spalania LPG w inertnym, pęcherzowym złożu fluidalnym. Dodanie do mieszanki palnej organicznych związków chloru wpływa na mechanizm i kinetykę procesu spalania, powodując istotne zwiększenie stężenia CO i NOx w spalinach. Stwierdzono, że stopień konwersji badanych chloropochodnych wynosił 92–100%, gdy średnia temperatura złoża zmieniała się w zakresie od 900°C do temperatury płynięcia materiału złoża.
EN
CH₂Cl₂ and PhCl were added (900–5350 ppm) to liq. petroleum gas combusted in fluidized sand bed under lab. conditions to study formation of the Cl-contg. org. compds., CO and NOx in flue gas. The conversion of CH₂Cl₂ and PhCl added was 92–100% at above 900°C. An increased contents of CO and NOx were also obsd.
Regardless of the type of fuel and organization of the combustion process, usage of air as an oxidizer in this process is a source of nitrogen oxides emission. Significant increase in the emission occurs when fuel is itself a source of nitrogen. The nitrogen oxides formed in combustion processes, conducted in industrial processes, in power industry as well as in households pose a serious threat to the environment and human health when released to the atmosphere. Apart from solid fossil fuels, solid biomass is being increasingly used for energy purposes. However, it does contain significant amounts of nitrogen, usually exceeding the amount of nitrogen found in coal, in the form of organic bases and amino acids. Combustion of biomass, on the one hand, could lead to significant reduction in the growth of CO2 emission into the atmosphere, however; on the other hand it could become a significant factor in the increase in global emission of nitrogen oxides. Use of techniques and technologies that protect the atmosphere from an inflow of additional stream of nitrogen oxides would, therefore, seem inevitable. Besides methods involving chemical reduction of NOx in flue gases in isolation from the area where is the source of flue gases, methods for reducing amount of nitrogen oxides in the exhaust fumes carried in the combustion zone, are also known and applied. This paper presents results of experimental studies in which two-zone combustion in bubble fluidised bed reactor was applied in aim to reduce of NO concentration in flue gases.
PL
Niezależnie od rodzaju paliwa oraz organizacji procesu spalania użycie powietrza jako nośnika utleniacza w tym procesie jest źródłem emisji tlenków azotu. Znaczny wzrost tej emisji następuje wtedy, gdy źródłem azotu jest samo paliwo. Tlenki azotu powstające w procesach spalania realizowanych zarówno w procesach przemysłowych, w energetyce zawodowej, jak i w gospodarstwach domowych, przedostając się do atmosfery, stanowią poważne zagrożenie dla środowiska naturalnego i zdrowia. Obok kopalnych paliw stałych w coraz większym stopniu wykorzystywana jest w celach energetycznych biomasa stała zarówno roślinna, jak i zwierzęca. Zwiera ona jednak w formie zasad organicznych i aminokwasów znaczące ilości azotu, zwykle przekraczając ilości spotykane w węglach energetycznych. Spalanie biomasy z jednej strony może prowadzić do istotnego ograniczenia wzrostu emisji CO2 do atmosfery, z drugiej, może stać się istotnym czynnikiem wzrostu globalnej emisji tlenków azotu. Nieuniknione jest wobec powyższego stosowanie technik i technologii chroniących atmosferę przed dopływem dodatkowego strumienia tlenków azotu. Oprócz metod polegających na chemicznej redukcji zawartości NOx w spalinach w derwaniu od miejsca powstawania spalin, znane i stosowane są również metody zmniejszania ilości tych substancji w spalinach realizowane w strefie spalania. W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych, w których do obniżenia stężenia NO w spalinach wykorzystano spalanie dwustrefowe w pęcherzowym reaktorze fluidyzacyjnym.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opisano badania zmodernizowanego ciągu technologicznego instalacji do spalania osadów ściekowych. Aby nie zwiększać kosztów instalacji zaproponowana technologia powinna umożliwiać maksymalną redukcję szkodliwych substancji, bez konieczności budowy kosztownych instalacji oczyszczania gazów odlotowych.
EN
The study describes a modernized technological installations for incineration of sewage sludge. To avoid increasing costs of the installation, the proposed technology should allow for maximum reduction of hazardous substances without expensive flue- gas cleaning systems.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW