W numerze 12/2023

Słowa kluczowe: urządzenie regeneracyjne, odzysk ciepła, bezpieczeństwo funkcjonowania

Streszczenie
Wprowadzenie: W artykule przedstawiono obowiązujące przepisy i regulacje obejmujące wymagania dotyczące sprawności stosowanych urządzeń odzyskujących ciepło. Dokonano przeglądu literatury poświęconego sposobom podwyższania skuteczności funkcjonowania wymienników ciepła. Omówiono budowę centrali wentylacyjnej wyposażonej w obrotowy wymiennik ciepła. Szczegółowo przedstawiono budowę i zasadę działania sekcji odzyskiwania ciepła. Scharakteryzowano różne warianty wysokości falistego wypełnienia obrotowych wymienników ciepła. Cel badań: Przeprowadzenie analizy wpływu wysokości fal wypełnienia na sprawność badanego wymiennika ciepła. Zwrócenie uwagi na wytworzone wewnątrz urządzenia aktywne strefy wymiany ciepła i masy. Wyznaczenie efektywności wymiennika ciepła umożliwiającej jego bezawaryjną eksploatację w warunkach okresu zimowego. Metody: W metodyce postępowania wykorzystano oryginalny model matematyczny wymiany ciepła i masy. Na podstawie modelu przy zastosowaniu środowiska programowania Pascal opracowano program komputerowy. Wyniki pozytywnej walidacji programu umożliwiły przeprowadzanie symulacji działania obrotowych wymienników ciepła. W programie zdefiniowano wymiary geometryczne urządzenia oraz termodynamiczne parametry obydwu strumieni powietrza. Badania numeryczne przeprowadzono w warunkach ujemnych wartości temperatury powietrza zewnętrznego. Wnioski i odniesienie do zastosowań praktycznych: Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że przy mniejszych rozmiarach falistego wypełnienia odnotowano wyższe wartości efektywności urządzenia. Większy rozmiar fal wypełnienia umożliwił natomiast większe możliwości tworzenia stref związanych z mokrą wymianą ciepła kosztem zmniejszonej powierzchni suchej. Stwierdzona obecność obszarów akumulacji wilgoci stanowi istotny problem w funkcjonowaniu obrotowych wymienników ciepła. Kluczem do rozwiązania tego problemu jest wilgotność względna powietrza wywiewanego, która odgrywa ważną rolę w tworzeniu tych stref. Bezpieczna eksploatacja obrotowego wymiennika ciepła powyżej pewnej wartości granicznej wilgotności względnej wymaga redukcji jego sprawności. Z racji tura powietrza usuwanego (opuszczającego wymiennik ciepła), która powinna być wyższa od 0°C. Kompletna eliminacja stref akumulacji wilgoci wymaga redukcji efektywności urządzenia do zbliżonej wartości (np. przy wilgotności względnej powietrza wywiewanego φ2we = 30%) równej ε(t) = 0,568 niezależnie od wysokości zastosowanych płyt falistych. Dalsze wyniki optymalizacyjne umożliwią przeprowadzenie działań zmierzających do racjonalnego wykorzystania nadmiaru strumienia ciepła przejścia fazowego obecnego w strefie akumulacji wodnej.

Słowa kluczowe: geoportal, infrastruktura informacji przestrzennej, inżynieria środowiska

Streszczenie
W artykule omówiono możliwości wykorzystania aplikacji „Geoportal Krajowy” w szeroko rozumianej inżynierii środowiska, zwracając szczególną uwagę na uzbrojenie terenu, w tym sieci wodociągowe, kanalizacyjne, ciepłownicze, gazowe, elektroenergetyczne i telekomunikacyjne. Celem niniejszej analizy było zaprezentowanie możliwości geoportalu zarówno w pracach związanych z projektowaniem, budową, rozbudową i utrzymaniem w/w sieci wraz z przyłączami. Z tego powodu przeanalizowano poszczególne funkcje na przykładzie działki położonej w Centralnej Polsce. Przedstawione opisy funkcjonalności „Geoportalu Krajowego” mogą być przydatne w różnym zakresie zarówno organom samorządowym, projektantom, wykonawcom, jak i obecnych oraz przyszłym zarządcom sieci i/lub właścicielom różnych terenów. Szczególnie, że jest to narzędzie pozwalające na pozyskiwanie wielu ważnych informacji i prowadzenie analiz danych infrastruktury informacji przestrzennej.

Słowa kluczowe: ciepła woda użytkowa, domy opieki społecznej, zużycie wody

Streszczenie
Budynki opieki społecznej zapewniają opiekę i schronienie osobom starszym i potrzebującym wsparcia. Zapewnienie odpowiednich warunków bytowych oraz komfortu mieszkańcom jest tu priorytetem. Jednym z kluczowych aspektów, który wpływa zarówno na komfort, jak i efektywność eksploatacyjną takich budynków, jest dostawa ciepłej wody użytkowej i analiza zużycia wody użytkowej jest tematem artykułu. Według danych literaturowych, pochodzących nawet sprzed kilkudziesięciu lat, średnie dobowe zużycie wody ciepłej na jednostkę w kategorii opieka społeczna wynosi od 100 do nawet 300 l na osobę i tak szeroki zakres może utrudniać m.in. proces projektowy oraz w konsekwencji mieć wpływ na koszty eksploatacyjne. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów zużycia ciepłej wody użytkowej przeprowadzonych w domu opieki społecznej w okresie jesienno-zimowym w 2021 r. Z przeprowadzonych badań wynika, że w analizowanym obiekcie oraz okresie pomiarowym wartość zużycia ciepłej wody na osobę wynosi 72 l na dobę.

Słowa kluczowe: efektywność energetyczna, neutralność klimatyczna, ciepło z wody powrotnej sieci ciepłowniczej, generacje sieci ciepłowniczych

Streszczenie
Sieci ciepłownicze są kluczowym elementem systemów energetycznych umożliwiające efektywne dostarczanie ciepła do budynków. W sieciach tych występuje możliwość wykorzystania ciepła z wody powrotnej, które obecnie trafia ponownie do wytwórcy generując po drodze straty w sieci ciepłowniczej. W artykule przedstawiono historię rozwoju sieci ciepłowniczych, powody obniżania jej parametrów oraz techniczne rozwiązania umożliwiające wykorzystanie ciepła z wody powrotnej. Przedstawiono także perspektywy i związane z nimi wyzwania dotyczące efektywnego wykorzystania ciepła z wody powrotnej w sieciach ciepłowniczych.

Słowa kluczowe: wymiana ciepła i masy, nanocząstki, naturalne czynniki chłodnicze, pośrednie chłodzenie wyparne

Streszczenie
Pośrednie chłodzenie wyparne staje się coraz bardziej popularne ze względu na wykorzystanie przyjaznych dla środowiska czynników chłodniczych: powietrza (R-729) i wody (R-718). Istotą procesu jest wymiana ciepła i masy, która zachodzi w wymienniku. Opracowania zagraniczne szeroko opisują nowoczesne technologie wspomagające ten proces, podczas gdy polskojęzyczna literatura nie porusza zagadnienia niemalże w ogóle. W artykule skupiono się na dwóch głównych innowacjach wynikających z przeglądu literatury (od 2010 roku): wprowadzeniu nanopłynów opartych na wodzie oraz zastosowaniu materiałów porowatych na powierzchni kanału mokrego. Przeanalizowano kluczowe parametry stosowane do opisu urządzeń do chłodzenia wyparnego takie jak sprawności: termometru mokrego, punktu rosy oraz egzergetyczną, wydajność chłodniczą, EER oraz COP. Przedstawiono wyniki badań nanopłynów jedno-, dwu- i trzyskładnikowych. Analiza wykazała poprawę parametrów charakteryzujących pośrednie urządzenia wyparne wynoszące od kilku do kilkudziesięciu procent przy zastosowaniu nanopłynów w zależności od temperatury powietrza na wlocie. Dokonano przeglądu stosowanych materiałów porowatych stanowiących powierzchnie kanału mokrego. Wydzielono cztery główne typy stosowanych materiałów: porowate ceramiczne oraz włókna naturalne, polimerowe i tekstylne. Zestawiono wady oraz zalety stosowania tych materiałów w wymiennikach pośrednich w celu ułatwienia wyboru rodzaju materiału. Określono, że spośród dwóch omawianych modyfikacji w pierwszej kolejności należy skupić się na aplikacji materiałów porowatych, jako że są one związane bezpośrednio z konstrukcją wymiennika. Natomiast nanopłyny można zastosować w urządzeniach istniejących. W podsumowaniu stwierdzono, że rozwój technologii pośredniego chłodzenia wyparnego może stanowić istotne oraz ekologiczne uzupełnienie obecnie stosowanych sprężarkowych systemów chłodzenia.

Słowa kluczowe: definiowanie modelu, całoroczne symulacje budynkowe, wymiana ciepła, transport masy

Streszczenie
W ostatnich latach wykorzystanie oprogramowania do całorocznych symulacji budynkowych jest coraz bardziej pożądane. Nowoczesne narzędzia pozwalają oszacować długookresowy wpływ warunków klimatycznych na elementy budynku oraz zużycie energii. W artykule przedstawiono wyniki analiz podjętych w programie WUFI Plus budynku jednorodzinnego zlokalizowano we Wrocławiu. Artykuł ma na celu ukazanie złożoności procesu modelowania oraz wpływu zastosowanych rozwiązań izolacyjnych ściany zewnętrznej na procesy termiczno- -wilgotnościowe zachodzące w przegrodzie. Omówiono etapy powstawania modelu, definiowania warunków brzegowych oraz danych materiałowych dla pięciu wariantów ocieplenia ściany zewnętrznej. Wykazano wpływ zastosowania różnych materiałów izolacyjnych i ich umiejscowienia w przegrodzie na rozkład temperatury w poszczególnych warstwach i zawartości wilgoci, liczby cykli rozmrażania/zamarzania, jak i kumulacji wilgoci w cyklu rocznym. Wykorzystanie narzędzi do długookresowych symulacji budynkowych typu WUFI Plus pozwala na ocenę stanu przegrody oraz wybór rozwiązania konstrukcyjnego zapobiegającego pogorszaniu się parametrów cieplno-wilgotnościowych przegrody oraz degradacji tkanki budowlanej w czasie.