Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote A prototype of a small Stirling refrigeration unit
EN
This paper presents original mathematical models which can be used for the size optimization of particular elements in the design process of cooling appliances using the Stirling cycle. The models were used to design a prototype of the Stirling cooling device. The project employs a unique piston–cylinder kinematic pair which enables dry fiction work. Original platelet and ball ceramic regenerators were designed. The presented model assumes adiabatic transformations of the medium in the cylinders as this approach yields more realistic results in comparison to a simple isothermal Schmidt analysis. One cycle of the device (one rotation of the shaft) is divided into elementary angles Φ, where the state of the gas is considered as constant. As a result, states of the gas in individual components of the working space are determined in any given, discrete time steps of the Stirling cycle.
PL
Artykuł przedstawia oryginalny, opracowany przez autorów model matematyczny, który może być użyty do projektowania i optymalizacji elementów urządzeń pracujących w obiegu Stirlinga. Model został użyty do zaprojektowania prototypu chłodziarki Stirlinga. Prototyp zawiera unikalne rozwiązanie węzła kinematycznego tłok–cylinder umożliwiające pracę w warunkach tarcia technicznie suchego oraz prototypy wymiennych, opracowanych przez autorów regeneratorów ceramicznych: kulkowego oraz płytkowego. Model zakłada adiabatyczne przemiany czynnika w cylindrach, które to podejście daje bardziej realistyczne wyniki w porównaniu do izotermicznej analizy Schmidta. Cykl pracy urządzenia (jeden obrót wału) podzielono na elementarne kąty Φ, w których stan gazu rozpatrywany jest jako ustalony. W efekcie otrzymano stany gazu w poszczególnych objętościach składowych przestrzeni roboczej w danych, dyskretnych chwilach cyklu Stirlinga.
EN
The manuscript presents concept of system for keeping thermal comfort in low-energy buildings with the use of the energy storage in the structural elements of the building. The system uses both the daily fluctuations of outdoor air temperature as well solar energy, respectively, to remove the heat gains during summer and compensate heat losses during winter. In order to achieve the required heat capacity with the low temperature difference, it is necessary to provide the sufficiently large heat transfer area and an efficient energy storage system. An effective system capable of providing thermal comfort conditions in a building with acceptable cost requires maximizing heat capacity and heat transfer conditions as well as an enlarged heat transfer area. Providing an acceptable payout time also requires the use of typical structural elements of the building as energy reservoirs. Therefore, it was assumed that the accumulation of the energy should be provided by modified gypsum plasterboards used for drywall construction. Ventilated, multichannel wall plates made of gypsum modified by an admixture of the phase change materiał (PCM) with a melting point close to the temperature of thermal comfort in residential buildings provide a large heat capacity and a relatively stable temperature during processes of energy absorption and emission.
PL
Artykuł przedstawia koncepcję systemu utrzymującego komfort cieplny w budynku energooszczędnym wykorzystującego magazynowanie ciepła w strukturze obiektu budowlanego. System wykorzystuje dzienne wahania temperatury i energię słoneczną do usuwania zysków ciepła latem i kompensowania strat zimą. W celu osiągnięcia wymaganej pojemności cieplnej systemu przy niewielkich zmianach temperatury, konieczne jest zapewnienie wystarczającej powierzchni wymiany ciepła i wydajnego systemu magazynowania energii. Efektywny system, umożliwiający uzyskanie komfortu cieplnego przy akceptowalnym okresie zwrotu, wymaga zmaksymalizowania pojemności cieplnej, współczynnika wnikania oraz powierzchni wymiany ciepła. Zapewnienie możliwie krótkiego czasu amortyzacji systemu wymaga również wykorzystania typowych elementów konstrukcji budynku jako magazynów energii. W rozwiązaniu przyjęto, że akumulacja energii jest zapewniona przez zmodyfikowane płyty gipsowe wykorzystywane do suchej zabudowy. Wentylowana, wielokanałowa płyta ścienna wykonana z gipsu zmodyfikowanego przez dodatek materiału zmienno-fazowego (PCM - ang. Phase Change Material) o temperaturze topnienia zbliżonej do temperatury komfortu cieplnego w budynku mieszkalnym, zapewnia wymaganą pojemność cieplną, dużą powierzchnię wymiany ciepła i niewielką różnicę temperatury podczas pochłaniania i oddawania energii.
PL
Maszyny Stirlinga mogą stanowić realną alternatywę do stosowanych obecnie technologii silników cieplnych oraz urządzeń chłodniczych. Zapomniana, niemal dwustuletnia konstrukcja, która w chwili swojego powstania przerastała możliwości ówczesnej technologii przeżywa obecnie prawdziwy renesans. Potwierdza to coraz większa liczba wdrożeń komercyjnych w różnych dziedzinach techniki od urządzeń chłodniczych po silniki przemysłowe. Postęp w dziedzinie inżynierii materiałowej, szczególnie od drugiej połowy XX wieku oraz rozwój techniki komputerowej, i co za tym idzie możliwość stosowania numerycznych metod obliczeniowych spowodował, że większość problemów technicznych sprzed ponad wieku ma obecnie charakter historyczny. W artykule przedstawiono opracowane przez autorów wybrane rozwiązania konstrukcyjne agregatu kogeneracynego oraz chłodziarki opartych na obiegu Stirlinga. W celu wyznaczenia wymiarów poszczególnych elementów urządzeń opracowano model matematyczny z dyskretyzacją czasu korzystając z analizy Schmidt’a.
EN
Stirling machines can be a viable alternative to currently used technologies of heat engines and refrigeration equipment. Forgotten almost two-hundred years old construction, which in its inception surpassed the possibilities of contemporary technology is currently enjoying a renaissance. This is confirmed by the increasing number of commercial deployments in various technical fields from refrigeration to industrial heating engines. Most of the technical problems which existed in the past are solved now, mainly because of progress in the field of materials science, especially in the second half of the twentieth century and the development of computer technology and the possibility of using numerical calculation methods. The paper presents selected design solutions of unit cogeneration and refrigerators based on the Stirling cycle developed by the authors. In order to determine the dimensions of individual pieces of equipment a mathematical model of discretization time using Schmidt’s analysis was developed.
PL
W artykule opisano stanowisko do badań urządzeń do odzysku ciepła stosowanych w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych budynków. Układ badawczy składa się z dwóch komór kalorymetrycznych przygotowujących powietrze o odpowiednich parametrach symulujących warunki cieplne i wilgotnościowe panujące w pomieszczeniu oraz na zewnątrz budynku. Stanowisko pozwala na wykonywanie testów urządzeń o wydajności do 1000 m3/h przy najniższej temperaturze powietrza zewnętrznego -20°C oraz najniższej efektywności badanego systemu odzysku ciepła na poziomie 40%. Przedstawiono przyjęte założenia, koncepcję systemu, weryfikację przyjętej koncepcji na podstawie rozwiązania numerycznego przepływu powietrza i wymiany ciepła w komorach badawczych (z wykorzystaniem jednego z pakietów CFD) oraz przykładową symulację działania urządzenia z wizualizacją stanu cieplnego i wilgotnościowego powietrza na poszczególnych etapach jego uzdatniania na wykresie psychrometrycznym.
EN
The article presents a test stand for heat recovery devices used in indoor ventilation and air conditioning systems. The test system is composed of two calorimetric chambers which prepare air 608 with suitable parameters simulating heat and humidity conditions found both inside and outside the building. The stand allows devices with the performance of 1000 m3/h in the outside temperature of -20°C and the lowest effectiveness of the heat recovery system of 40% to be tested. The article gives an insight into design assumptions, concept of the system and its verification based on numerical solution of the air flow and heat exchange in the test chamber (with the use of one of CFD packages). Additionally, an example of the simulation of the operation of the device is presented along with the visualization of air properties (heat and humidity) at individual stages of its treatment, which are presented on the psychrometric chart.
PL
W artykule przedstawiono obliczenia modelowe opromieniowanego wymiennika ciepła przeznaczonego do podgrzewania powietrza zasilającego dysze aparatu, służącego do badania odporności na ścieranie materiałów konstrukcyjnych w podwyższonych temperaturach. Przedstawiono uproszczony model wymiennika, którego wyniki porównano z symulacją numeryczną 3D uwzględniającą zarówno wymianę ciepła przez promieniowanie, jak i konwekcję swobodną. Wyniki otrzymane z obliczeń modelowych stanowiły podstawę do zaprojektowania instalacji wyposażonej w odpowiedni wymiennik ciepła, który będzie podgrzewał powietrze do 650°C.
EN
The article presents the model calculation of the radiated heat exchanger intended for the heating of the air supplied to the jets of an apparatus used for testing the resistance of construction materials to scrubbing in the increased temperature. The simplified model of the exchanger is presented, and the outcomes of the calculations are compared to the 3D numeric simulation considering the heat exchange by both radiation and free convection. The results from the computer calculations were a basis for the design of the plant with a proper exchanger that will heat the air up to the 650°C.
6
PL
Wykorzystanie systemu wentylacji nocnej w połączeniu z akumulacją energii w materiałach zmieniających stan skupienia (Phase Change Materials – PCM) może przyczynić się do znacznego obniżenia zapotrzebowania chłodu w budynkach. W artykule przedstawiono wyniki badań teoretycznych oraz doświadczalnych gęstożebrowanego stropu wentylowanego z betonu zmodyfikowanego domieszką PCM w postaci mikrogranulek. Obniżenia temperatury w okresie nocnym mogą zostać wykorzystane do rozładowania zasobnika energii, który następnie w czasie użytkowania pomieszczenia posłuży do akumulacji zysków ciepła występujących w pomieszczeniach. W artykule zaprezentowano wyniki symulacji numerycznych wykonanych w oparciu o własności cieplne zmodyfikowanych materiałów budowlanych otrzymane doświadczalnie.
EN
Thermal energy storage based on Phase Change Materials (PCM) combined with night ventilation is considered for lowering the refrigeration load of residential and office buildings. Since the low temperature air is available in the night time but the heat loads appears during day it is necessary to use the energy storage. Simple night ventilation system offers limited capacity resulting from relatively low heat capacity and limited heat transfer area compare to required energy storage capacity. To overcome these limits building elements are modify by embedding micro-encapsulated PCM to use them as energy reservoirs with increased heat capacity. In the paper results of theoretical study based on Computer Fluid Dynamics (CFD) and measurements data of such air conditioning are presented. The impact of these system on air conditioning refrigeration load are presented for a typical office space building.
7
Content available remote Obieg Stirlinga jako alternatywa w budowie urządzeń chłodniczych
PL
W artykule opisano podstawy teoretyczne działania urządzeń chłodniczych opartych na obiegu Stirlinga. Urządzenia tego typu mogą być alternatywą do stosowanych obecnie powszechnie chłodziarek realizujących obieg Linde. Przedstawiono zastosowanie analizy Schmidt’a wykorzystywanej w celu wstępnego wymiarowania tego typu urządzeń. Podano podstawowe zależności oraz opisano algorytm modelowania obiegu termodynamicznego Stirlinga. Analizę termodynamiczną obiegu chłodniczego Stirlinga uzyskaną z analizy Schmidta, gdzie cylindry traktowane są jako przestrzenie izotermiczne, porównano z wynikami otrzymanymi dla tego samego urządzenia przy założeniu, że cylindry stanowią przestrzenie adiabatyczne.
EN
The paper presents the theoretical basis of refrigeration equipment based on the Stirling cycle. Devices of this type may be an alternative to the now commonly used in refrigerating realizing circulation of Linde. The authors presents of analysis of Schmidt, which was used for the initial sizing of refrigerator devices. Dependencies and provides basic modeling algorithm described Stirling thermodynamic cycle. Thermodynamic analysis of the Stirling refrigeration cycle obtained from the analysis of Schmidt, where the cylinders are treated as isothermal spaces compared with the results obtained for the same device, assuming that the cylinders are spaces adiabatic.
PL
Maszyny Stirlinga zostały pierwotnie zbudowane jako silniki, a wraz z rozwojem tej technologii stosowane są również jako chłodziarki i pompy ciepła. Liczne zalety tego rozwiązania sprawiają, że staje się ono realną alternatywą dla stosowanych obecnie klasycznych technologii. Artykuł przedstawia historię maszyn Stirlinga, teoretyczne podstawy ich działania oraz zastosowaniach dawniej, obecnie i w niedalekiej perspektywie.
PL
W artykule opisano analizę numeryczną rozpływu gazu oraz obliczenia cieplne, przeprowadzone w celu zaprojektowania aparatu do badań zużycia erozyjnego powierzchni metodą wykorzystującą zasadę dmuchawy Mackensena. Przeprowadzone symulacje CFD (Computational Fluid Dynamic) umożliwiają wyznaczenie pola prędkości i ciśnienia w otoczeniu próbki badanego materiału oraz spadek ciśnienia w dyszy aparatu. Badania symulacyjne przeprowadzono dla przepływu w temperaturze otoczenia oraz warunków wysokotemperaturowych.
EN
The article presents the numeric analysis of the flow of gas and the heat calculations performed to allow design of the apparatus for erosion wear testing of the surfaces with use of Mackensens fan method. The CFD (Computational Fluid Dynamic) simulations were performed allowing the determination of the velocity and pressure field in the proximity of the tested sample and the drop of the pressure in the jet of the apparatus. The simulation testing were performed for the flow in the room temperature and in the high-temperature conditions
PL
W artykule przedstawiono metodę identyfikacji właściwości cieplnych jako dowolnych funkcji temperatury opracowaną na podstawie rozwiązania zagadnienia odwrotnego oraz wykorzystania algorytmu ewolucyjnego. W zaproponowanej metodzie zarówno współczynnik przewodzenia ciepła jak i ciepło właściwe są wyznaczane podczas jednego eksperymentu.
EN
The paper presents a method for identifying thermal characteristics as arbitrary functions of temperature. The method has been developed on the basis of inverse problem solution and the use of an evolutionary algorithm. In the proposed method both the thermal conductivity and specific heat are determined during one experiment.
PL
Przedstawiono analizę efektywności zastosowania źródła wytwarzającego w skojarzeniu energię elektryczną i ciepłą wodę użytkową na potrzeby obiektu hotelowego.
EN
An analysis of the effectiveness of an energy source application is presented. The source can produce a combination of electricity and hot water for the hotel building.
12
Content available remote Badania aerodynamiczne urządzeń wentylacyjnych
PL
Przedstawiono wyniki prac badawczo-rozwojowych w zakresie opracowania nowych konstrukcji klap przeciwpożarowych, przepustnic wielopłaszczyznowych oraz nawiewników stropowych i anemostatów. Prace prowadzone były przy współpracy z przemysłem. Obejmowały one badania szczelności klap ppoż. oraz przepustnic wielopłaszczyznowych, jak również wyznaczanie pola prędkości powietrza wypływającego z nawiewników ściennych, stropowych oraz szczelinowych.
EN
The results of investigation are presented concerning a new design of the anti-fire valves, multi-surface throttle valves, ceiling intake ventilators and anemostats. The cooperation with the industry has been taken into account including investigation of the tightness of the anti-fire and throttle valves. Computation of the velocity field of the airflow from the wall, ceiling and slot intakes has been also included.
PL
Na podstawie przeprowadzonej analizy przypadku ciężkiego zatrucia tlenkiem węgla z gazowego grzejnika wody w łazience budynku wielorodzinnego stwierdzono, że oprócz, nadmiernej szczelności pomieszczeń również niekorzystne usytuowanie wylotów kominów wentylacyjnych może być przyczyną istotnych zakłóceń oraz niestabilnej pracy wentylacji grawitacyjnej. W takim przypadku oddziaływania wiatrowe mogą powodować występowanie dużych stężeń tlenku węgla w łazienkach, wielokrotnie przekraczających wartość stężenia dopuszczalnego.
EN
The excessive sealing of interiors and unsuitable location of a flue may involve considerable disturbances and unstable operation of the gravitational ventilation system. Wind activity may also cause much greater than admissible concentration of carbon monoxide in bathrooms. It was found on the basis of an analysis concerning a case of a heavy poisoning (caused by carbon monoxide from a gas heater in a bathroom of a multi-family building).
PL
W referacie podjęto tematykę wykorzystania odnawialnych źródeł energii do budowy systemu klimatyzacji pomieszczeń. Alternatywną koncepcję systemu utrzymania warunków mikroklimatu w budynkach oparto na wykorzystaniu akumulacji chłodu pozyskiwanego z powietrza zewnętrznego w czasie nocy. Zaproponowanie wykorzystanie typowych elementów struktury budynku - stropów gęstożebrowych, jako zasobników ciepła. Strop działa jako akumulacyjny wymiennik ciepła umożliwiający rozładowywanie zakumulowanego chłodu w sposób kontrolowany poprzez zastosowanie wentylatorów o zmiennej wydajności wymuszających cyrkulację powietrza w kanałach stropowych. W celu zwiększenia efektywności systemu własności cieplne materiałów zostały zmodyfikowane poprzez zastosowanie domieszki materiałów zmieniających fazę. Dla tak opracowanej koncepcji systemu wykonano obliczenia wymiany ciepła oraz przepływu powietrza z wykorzystaniem symulacji CFD. W obliczeniach przeanalizowano typowe pomieszczenie biurowe pod kątem możliwość wykorzystania systemu w warunkach klimatycznych Polski.
EN
Air-conditioning system based on renewable energy and thermal energy storage.. building structure is considefed. Typical building elements rib-and-slab tiles were mod:ifie;. with using phase change materiais in order to increase heat specific . MicroencapsulateC. phase-change material was used. In that case ceiling works as energy storage hea exchanger. Transient CFD model of heat transfer and air flow in office room was crearei and solve.
PL
Zapotrzebowanie energii w budownictwie związane z utrzymaniem warunków cieplnych i wilgotnościowych zapewniających komfort osobom przybywającym w pomieszczeniu oraz użytkowaniem urządzeń domowych stanowi ponad 30% całkowitych nakładów energetycznych w krajach rozwiniętych [3]. Znaczne oszczędności energetyczne w tej gałęzi gospodarki można osiągnąć przez rozwój energooszczędnego budownictwa ze szczególnym uwzględnieniem możliwości biernego pozyskiwania energii (pasywnego ogrzewania i chłodzenia budynków) oraz wykorzystania naturalnych źródeł o niskiej egzergii. Istotny jest również wybór odpowiedniego systemu ogrzewania i chłodzenia budynku z uwzględnieniem zdolności akumulacyjnych przegród budowlanych. Problem ten nabiera szczególnego znaczenia w kontekście zobowiązań dotyczących redukcji gazów cieplarnianych, jakie przyjęły rządy krajów uprzemysłowionych w ramach protokołu z Kioto. Konieczność ograniczenia zużycia paliw kopalnych spowodowała, że badania w tej dziedzinie ukierunkowane są na pozyskiwanie energii z najbliższego otoczenia budynku. Środowisko zewnętrzne jest więc traktowane zarówno jako przestrzeń, do której energia jest przekazywana oraz jako źródło jej pozyskiwania [8].
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.