W numerze 2/2021

Słowa kluczowe: układ solarny, zasobnik PCM, pompa ciepła, praca zimą, efektywność

Streszczenie

Zapotrzebowanie na energię w budynkach mieszkalnych stanowi znaczną część jej całkowitego zużycia. Szacuje się, że w Polsce dochodzi ono do 40%. Dobrym sposobem na zmniejszenie tego udziału jest szersze wykorzystanie energii słonecznej. Sezonowe różnice między zapotrzebowaniem, którego szczytowe wartości występują zimą, a jej dostępnością latem, sprawiają, że typowe projekty solarne przystosowane są tylko do podgrzewania c.w.u. w okresie dobrego napromieniowania. Pozostałe zapotrzebowanie na ciepło jest zwykle pokrywane przez inne źródło, często zasilane paliwem kopalnym. Jednym z możliwych rozwiązań poprawy tego stanu jest opracowanie możliwie wydajnych systemów do współpracy z magazynami ciepła. Efektem takiego działania jest wzrost wydajności i niezawodności, co bezpośrednio przekłada się na koszty eksploatacyjne oraz mniejsze zanieczyszczenie środowiska, głównie emisji dwutlenku węgla. W niniejszym artykule opisano algorytm ładowania zasobnika wypełnionego materiałem zmiennofazowym przez układ kolektorów słonecznych. Podczas rozładowania magazynu glikol kierowany jest na parowacz pompy ciepła. Wyższa temperatura na dopływie do pompy powoduje wzrost jej współczynnika wydajności grzejnej i mocy. Przykładowe obliczenia przeprowadzono dla dwóch zimowych dni (17 lutego i 14 marca). Otrzymane wyniki wskazują na zasadność budowy takich układów. Pozwala to efektywniej wykorzystać energię słoneczną w okresach jej niskiej dostępności zimą.

Keywords: solar system, PCM tank, heat pump, winter operation, efficiency

Abstract

Energy demand in residential buildings accounts for a significant proportion of final energy consumption. It is estimated that in Poland it reaches 40%. A good way to reduce this share is to use more solar energy. Seasonal differences between the demand, whose peak values occur in winter, and its availability in summer, make typical solar projects suitable only for heating domestic hot water. for a period of good irradiation. The remaining heat demand is usually covered by another source, often by fossil fuel. One of the possible solutions for improvement is the development of possibly efficient systems for cooperation with heat storage. The effect of such action is an increase in efficiency and reliability, which directly translates into operating costs and lower environmental pollution, mainly carbon dioxide emissions. This paper describes the algorithm of loading a container filled with a phase change material by a system of solar collectors. When the storage is discharged, glycol is directed to the heat pump’s evaporator. A higher temperature at the pump inlet causes an increase in its heating efficiency and power factor. Sample calculations were made for two winter days: February 17 and March 14. The obtained results indicate the validity of the construction of such systems. This allows more efficient use of solar energy in periods of its low availability in winter.

Słowa kluczowe: spalanie górne, spalanie górne, spalanie krzyżowe, kotły stałopalne, kotły retortowe, ręczny i mechaniczny załadunek paliwa

Streszczenie

W artykule opisano rozwój różnych technik spalania paliw w stałopalnych kotłach grzewczych. Omówiono sposoby mechanizacji zasilania kotłów w paliwo i doprowadzania powietrza do spalania oraz ich wpływ na jakość procesu spalania, ograniczenie emisji do atmosfery stałych i gazowych produktów spalania, a także na sprawność cieplną kotłów.

Keywords: top combustion, cross combustion, solid fuel boilers, retort boilers, manual and mechanical fuel loading

Abstract

The article describes the development of different of fuel combustion in solidfuel boilers. Methods of mechanising the fuel supply and air supply for boilers are discussed, as well as their influence on the quality of the combustion proces, on the reduction of solid and gaseous combustion products emission to the atmosphere, and on the thermal sfficiency of boilers.

Słowa kluczowe: poligeneracja, trójgeneracja, chłodziarka absorpcyjna, wskaźnik zużycia energii pierwotnej, system chłodzenia pośredni i bezpośredni

Streszczenie

W artykule opisano różne metody wytwarzania nośników energii na potrzeby obiektów budowlanych. Omówiono źródła zdecentralizowane (rozproszone) oraz układy scentralizowane, w których do produkcji wody lodowej na potrzeby klimatyzacji obiektów wykorzystano, niedociążone w lecie, miejskie systemy ciepłownicze. Opisano konieczne modyfikacje warunków eksploatacji systemów ciepłowniczych oraz graniczną, minimalną wartość zapotrzebowania na moc chłodniczą zapewniające energetyczną i ekologiczną efektywność eksploatacji systemu. Przedstawiono również zarys prac teoretycznych i wdrożeniowych prac wykonanych w tym zakresie w kraju oraz opisano kilka przykładów rozwiązań systemów trójgeneracyjnych.

Keywords: poly-generation, tri-generation, absorption chiller, primary energy consumption rate, direct and indirect cooling system

Abstract

The article describes different methods of producing energy carriers for building objects. Decentralized (dispersed) sources and centralized systems, in which the city’s district heating systems have been used to produce chilled water for the air conditioning of facilities that are underloaded in summer, are discussed. Necessary modifications to the operating conditions of district heating systems are described, as well as the limit, minimum cooling capacity requirements to ensure energy and environmental efficiency of system operation. An outline of the theoretical and implementation work carried out in this respect in the country has been also presented, and several examples of solutions for tri-generation systems described.

Słowa kluczowe: instalacja chłodnicza, tunel chłodniczy, odzyskiwanie ciepła

Streszczenie

Instalacje chłodnicze są powszechnie stosowane tam, gdzie jest potrzeba odprowadzania ciepła ze środowiska chłodzonego w celu uzyskania i utrzymania temperatury niższej niż temperatura otoczenia. Są one stosowane w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, chemicznym. Szczególnym przypadkiem są tunele chłodnicze, które są pomieszczeniami wyposażonymi w urządzenia  do wychłodzenia lub zamrożenia produktów w krótkim czasie. W przypadku instalacji chłodniczych możliwe jest wykorzystanie ciepła skraplania, które można potraktować jako odpadowe. W artykule przeprowadzono analizę możliwości odzyskiwania i magazynowania ciepła z instalacji chłodniczej  tunelu  przeznaczonego do zamrażania mięsa drobiowego. Wyznaczono ilości ciepła możliwego do odzyskania z instalacji chłodniczej przy maksymalnym obciążeniu tunelu. Oszacowano oszczędności kosztów wytwarzania ciepła w  przykładowej instalacji chłodniczej i konwencjonalnych nośników energii.

Keywords: heat recovery from the cooling installation, cooling tunnel, characteristics of the heat recovery installation

Abstrakt

Cooling installations are commonly used where there is a need to remove heat from the cooled environment in order to obtain and maintain the temperature below the ambient temperature. It is mainly used in the food, pharmaceutical and chemical industries. Cooling tunnels, i.e. rooms equipped with devices capable of cooling or freezing products in a short time, are a special case. For refrigeration plants, it is possible to use the heat of condensation, which can be treated as waste. The article presents an analysis of the possibility of recovering and storing heat recovered from a selected cooling installation collecting heat from a cooling tunnel, intended for freezing poultry meat. The amount of heat recoverable from the cooling system was determined depending on the load on the cooling tunnel in the heat exchanger. A diagram of the cooling system and condensation heat recovery were presented and the savings in terms of heat generation costs for conventional energy carriers were estimated.