Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sprężony i skroplony gaz ziemny jako alternatywa dla paliw ropopochodnych wykorzystywanych w transporcie

Dorosz P.

Polityka Energetyczna

|

2018

|

T. 21, z. 1

85--97

PL

Transport drogowy oraz morski oparty jest głównie na wykorzystaniu paliw ropopochodnych, tj. ropie naftowej, benzynie oraz LPG (Liquefied Petroleum Gas). Światowe zasoby ropy naftowej stale się kurczą i przewiduje się, ze wystarczą na kilkadziesiąt lat. Ponadto stale zwiększające się obostrzenia dotyczące emisji spalin powodują, że silniki są coraz bardziej skomplikowane, co przekłada się na wyższy koszt oraz niższą niezawodność. Dlatego też zauważalny jest trend w celu poszukiwania alternatywnych paliw do zasilania pojazdów. Obecnie można wyróżnić trzy kierunki rozwoju technologii: zasilanie energią elektryczną, wodorem lub gazem ziemnym. Ze względu na fakt niskiej pojemności baterii, co przekłada się na niski zasięg pojazdów i poważne trudności z magazynowaniem wodoru oraz niską efektywność termodynamiczną ogniw, najbardziej perspektywicznym kierunkiem wydaje się zasilanie pojazdów gazem ziemnym. Zasoby gazu ziemnego są znacznie większe w porównaniu do ropy naftowej. Ponadto spalanie gazu ziemnego praktycznie eliminuje emisję szkodliwych dla zdrowia tlenków azotu, siarki oraz cząstek stałych. Jest on również paliwem powszechnie dostępnym, ze względu na znaczne pokrycie terytorium Polski rurociągami. Jednakże ze względu na niską gęstość energii gazu ziemnego w warunkach otoczenia, wymaga on specjalnego przechowywania – może być magazynowany jako gaz sprężony do ciśnienia ponad 200 barów (CNG – Compressed Natural Gas) lub w postaci skroplonej (LNG – Liquefied Natural Gas). Pozwala to na zwiększenie gęstości energii do poziomów porównywalnych od oleju napędowego i benzyny. Dodatkowym zagadnieniem jest możliwość wykorzystania chłodu pochodzącego z odparowania LNG do celów klimatyzacyjnych lub chłodniczych. Jest to jednak uzasadnione w przypadku transportu ciężkiego, gdzie strumień gazu jest relatywnie wysoki.

XX

The road and maritime transport is mainly based on the petroleum fuels as diesel, gasoline and LPG (Liquefied Petroleum Gas). Due to their harmful effect on health and the shrinking resources, new fuels are sought. At present we can observe three main directions: vehicles powered by electricity, hydrogen and natural gas. In the case of electricity, problems are still present with the capacity of the batteries and, hence, the low range of the vehicles. The use of the hydrogen is difficult due to storage problems and the low thermodynamic efficiency of the fuel cells. That is why natural gas can be the best alternative fuel and be a good way to reduce pollution such as: nitrogen oxides, sulfur oxides and solid particles. Moreover, natural gas is easily available by the gas pipelines. However, natural gas under ambient conditions is characterized by low energy density. That is the reason why it must be stored as gas pressurized over 200 bar (CNG – Compressed Natural Gas) or as the liquid gas (LNG – Liquefied Natural Gas). This kind of storage allows the energy density to be increased to the level comparable with diesel or petroleum. An additional aspect may be cold energy recovery from the evaporating LNG. The cool can be used in air conditioning or in refrigeration. That solution is especially interesting in heavy transport, where the streams of liquid gas are relatively high.

2

CO2-CH4 mixtures phase equilibrium analysis

Dorosz P., Kopczyński A., Wojcieszak P.

Zeszyty Energetyczne

|

2017

|

T. 4

89--97

EN

Carbon dioxide removal is crucial step during natural gas processing, as CO2 is highly corrosive in presence of water. There are natural gas sources around the world with very high carbon dioxide content that cannot be developed. In order to design the effective CO2 removal process, properties of methane-carbon dioxide mixtures has to be determined. Authors have investigated thermodynamic properties of CH4-CO2 mixtures. Extended Peng-Robinson equations were used to determine the phase equilibrium of CH4-CO2 systems of different compositions.

3

Metody odzysku energii ze skroplonego gazu ziemnego (LNG) w celu produkcji energii elektrycznej

Dorosz P.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2017

|

R. 52, nr 4-5

34--37

PL

Gaz ziemny jest uważany za najczystsze paliwo kopalne. Podczas jego spalania wydzielanych jest najmniej substancji szkodliwych dla zdrowia, w porównaniu do paliw ropopochodnych oraz węgla. Gaz ziemny transportowany może być rurociągami lądowymi lub morskimi, jak również statkami- w postaci skroplonej. Objętość skroplonego gazu ziemnego (LNG) jest 600-krotnie mniejsza od objętości gazu ziemnego w warunkach normalnych, co pozwala na transport paliwa o bardzo dużej gęstości energii na znaczne odległości. Skraplanie gazu ziemnego wymaga dużego nakładu energii, która jest tracona w procesie odparowania. Dlatego też, ze względu na stale rosnącą światową produkcję LNG, coraz częściej pojawia się temat odzysku „zimnej energii" ze skroplonego gazu, która mogłaby być wykorzystana do celów klimatyzacyjnych, chłodniczych lub przemysłowych. Innym aspektem jest możliwość odzysku energii z LNG do produkcji energii elektrycznej z bezpośrednim wykorzystaniem LNG, za pomocą obiegu Braytona, Rankine'a lub układów kombinowanych, co zostało opisane w artykule.

EN

Natural gas is the most environmentally friendly fossil fuel. A combustion of natural gas produces less pollutants such as nitrogen and sulfur oxides. That is why the natural gas is known as the cleanest fuel in comparison with petroleum fuels and coal. The natural gas can be transported in onshore or offshore pipelines as a gas or by a carrier as a liquid. A volume of LNG (Liguefied Natural Gas) is around 600 times less than the volume of the natural gas under ambient conditions. A liquefaction of the natural gas requires a large amount of energy, which is normally lost during the regasification process. Due to increasing a global production of the liquefied natural gas, there is an ongoing research about recovering and reusing the LNG cold energy. The energy accumulated in liquefied gases can be used in an air conditioning, cooling or in producing an electricity. This article is focused on different methods of the electricity production as: Rankine cycle, Brayton cycle, direct expansion cycle and combined cycle.

4

Kriogeniczne metody chłodzenia elektroniki

Kopczyński A., Wojcieszak P., Dorosz P.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2017

|

R. 52, nr 6

10--14

PL

Niektóre urządzenia elektroniczne wykorzystują do działania własności materii oraz zjawiska fizyczne ujawniające się wyłącznie w temperaturach kriogenicznych, tzn. nadprzewodnictwo oraz zmniejszenie nieuporządkowania substancji i zanik szumów. Prawidłowe działanie urządzeń krioelektronicznych wymaga dostarczenia mocy chłodniczej na odpowiednio niskim poziomie temperatur. Artykuł przedstawia porównanie 3 metod chłodzenia elementów krioelektronicznych opartych na nadprzewodnikach wysokotemperaturowych.

EN

Certain electronic devices employ physical phenomena and material properties that are possible to be observed only at cryogenic temperatures, for example superconductivity and decrease in disorder of the matter that leads to noise reduction. Delivery of cooling power at very low temperature level is required for the proper work of cryoelectronic equipment The article present 3 strategies for the HTS (high temperature super-conductor) cryoelectronic components.

5

Badanie chłodziarki Joule’a-Thomsona o wydajności projektowej 50W, napełnionej mieszaniną gazów oraz pracującej w układzie zamkniętym

Dorosz P.

Zeszyty Energetyczne

|

2016

|

T. 3

99--107

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki pomiarów chłodziarki Joule’a-Thomsona (J-Т) pracującej w układzie zamkniętym oraz napełnionej mieszaniną gazów. Chłodziarka została zaprojektowana do wytwarzania 50W mocy chłodniczej. Zastosowanie mieszaniny jako czynnika pozwala na obniżenie ciśnienia roboczego do poziomu ok. 2500 kPa. Chłodziarka została zbudowana z wykorzystaniem komercyjnie dostępnych komponentów chłodniczych, co umożliwia skonstruowanie relatywnie taniej chłodziarki kriogenicznej wytwarzającej kilkadziesiąt W mocy chłodniczej, w temperaturze poniżej 100K. Wytworzona moc chłodnicza może być wykorzystana do kriostatowania obiektów, w zastosowaniach kriomedycznych, do skraplania gazów takich jak azot, tlen, metan oraz w instalacjach rekondensacji gazu ziemnego.

6

Chłodziarka Joule’a-Thomsona pracująca w obiegu zamkniętym I zasilana mieszaniną azotu z węglowodorami

Chorowski M., Dorosz P., Piotrowska A.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2015

|

R. 50, nr 12

12--17

PL

W pracy przedstawiono parametry eksploatacyjne chłodziarki Joule'a Thomsona (J-T) pracującej w układzie zamkniętym i napełnionej mieszaniną gazów. Chłodziarki takie są przedmiotem intensywnych badań w wielu laboratoriach w szczególności w USA i Azji. Zastąpienie czynnika roboczego, jakim jest czysty azot, mieszanina azotu oraz węglowodorów wpływa na obniżenie ciśnienia roboczego do ciśnienia możliwego do osiągnięcia przez komercyjnie dostępne kompresory chłodnicze. Chłodziarki takie są niezawodne, relatywnie tanie i charakteryzują je moce chłodnicze rządu kilku W przy temperaturze ok. 90 K. Generowana moc chłodnicza może być wykorzystana do kriostatowania niewielkich urządzeń, magnesów wykonanych z wysokotemperaturowych nadprzewodników, w zastosowaniach kriomedycznych oraz do skraplania niewielkich ilości gazów takich jak azot, argon, tlen lub metan.

EN

The paper presents working parameters of Joule-Thomson (J-T) cryocooler supplied with nitrogen-hydrocarbons mixture and working m a closed cycle. Nowadays, the development of the J-T coolers has become the matter of the intensive research programs, particularly in the USA and Asia. Industrial applications of this kind of coolers are significantly limited by high values of the working pressure for pure nitrogen. Supplying the cryocooler with nitrogen-hydrocarbons mixtures allows to reduce the working pressure down to the level achievable by commercially available compressors. The J-T coolers are characterized by high reliability and relatively low investment costs. The described system produces a few Watts of cooling power at temperature around 90 K. The cooling power can be used to cool down the high-temperature superconducting magnets, for cryomedical applications and to liquefy a small amount of nitrogen, argon, oxygen or methane.

7

Reduction of silicon photomultipliers thermal generation in self-coincidence system applied in low level light measurements

Baszczyk M., Dorosz P., Głąb S., Kucewicz W., Mik Ł.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2014

|

Vol. 62, nr 3

505--510

EN

The paper presents method for thermal generation reduction in low level light applications, especially where measured phenomena have random character. The algorithm was developed basing on cosmic ray measurements. The main parts of the system are: Silicon Photomultipliers (SiPM), front-end ASIC for amplifying and shaping signals. SiPM is a very sensitive device which can detect single photons. Comparing to a standard photomultiplier SiPM has a compact size, low operating voltage and it is immune to an electromagnetic field. Thermally generated signals are disadvantage of SiPM. This paper presents the measurement method to reduce influence of thermal generation.

8

Silicon photomultiplier gain compensation algorithm in multidetector measurements

Baszczyk M., Dorosz P., Głąb S., Kucewicz W., Mik Ł., Sapor M.

Metrology and Measurement Systems

|

2013

|

Vol. 20, nr 4

655--666

EN

The paper stresses the issue of strong temperature influence on the gain of a Silicon Photomultiplier (SiPM). High sensitivity of the detector to light (single photons) requires stable parameters during measurement, including gain. The paper presents a method of compensating the change of gain caused by temperature variations, by adjusting a suitable voltage bias provided by a precise power module. The methodology of the research takes in account applications with a large number of SiPMs (20 thousand), explains the challenges and presents the results of the gain stabilization algorithm.

9

Fluorescence detection in microfluidics systems

Szczypiński R., Mik Ł., Kruk J., Baszczyk M., Dorosz P., Głąb S., Pijanowska D. G., Kucewicz W.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 10b

88-91

EN

In this paper, two optical detection systems – first based on the tube and the second one on the silicon photomultiplier are described. The detection system was tested for fluorescent dyes - sodium fluoresceinate and resorufin excitated in two systems: static and dynamic i.e. in PMMA cuvettes and PDMS made microchannels, respectively. Sources of excitation light were 488 and 532 nm wavelength laser diodes and blue/green LEDs (light emitting diodes). In the experiment tube and silicon photomultipliers applied in the above-mentioned systems were compared.

PL

Jako fotodetektory w układach mikroprzepływowych stosuje się urządzenia takie jak matryce CMOS, fotodiody lawinowe czy fotopowielacze lampowe. W ostatnim czasie prowadzone są intensywne badania nad zastosowaniem fotopowielaczy krzemowych jako fotodetektorów. Jest to spowodowane między innymi względami ekonomicznymi oraz dużo łatwiejszą ich mobilnością. W naszym artykule zaprezentowane zostały porównawcze wyniki badań dla dwóch fotopowielaczy – lampowego oraz krzemowego w zastosowaniach w układach mikrofluidycznych.

10

Method of temperature fluctuations compensation in the silicon photomultiplier measurement system

Baszczyk M., Dorosz P., Głąb S., Kucewicz W., Mik Ł., Sapor M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 7

64-67

EN

This paper presents the method for the compensation of the temperature fluctuations in the measurement system based on the Silicon Photomultipliers (SiPM). Temperature has very strong influence on the gain of the detectors. Because single photons are detected and the system is very sensitive, its parameters have to be steady during the measurements. Temperature is being stabilized by changeable bias voltage of the detector. This paper describes how the algorithm of compensation has been determined during series of measurements and presents first results of temperature compensation.

PL

Artykuł opisuje metodę kompensacji zmian temperatury w systemach pomiarowych zawierających krzemowe fotopowielacze. Temperatura ma duży wpływ na wzmocnienie krzemowego fotopowielacza. Ponieważ urządzenie to jest bardzo czułe i potrafi mierzyć pojedyncze fotony, jego parametry muszą być kontrolowane podczas pomiaru. Temperatura jest stabilizowana przez zmiany napięcia polaryzacji. Artykuł prezentuje opis opracowania metody kompensacji na podstawie pomiarów oraz pierwsze wyniki kompensacji temperatury.

11

Four channels data acquisition system for silicon photomultipliers

Baszczyk M., Dorosz P., Głąb S., Kucewicz W., Sapor M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 12

28-31

EN

This paper presents data acquisition system for Silicon Photomultiplier (SiPM), with four channels front-end ASIC implemented in 0.35 µm CMOS AMS technology. The signal from SiPM is shaped in front-end ASIC, converted to a digital value and processed in FPGA. The paper discusses principles of work, results of device measurements and data analysis.

PL

Artykuł ten prezentuje system akwizycji danych dla krzemowych fotopowielaczy (SiPM), który wykorzystuje czterokanałowy układ scalony ASIC zaimplementowany w technologii CMOS AMS 0,35 µm. Sygnał pochodzący z SiPM jest kształtowany w układzie ASIC, następnie konwertowany na postać cyfrową i poddawany dalszej obróbce w układzie FPGA. Artykuł omawia zasadę działania systemu, wyniki przeprowadzonych badań oraz analizę danych.