Projekty badawcze / Projekty badawcze KPI

Diagnostyka urządzeń i systemów niekonwencjonalnego zasilania energią

Celem projektu badawczego było opracowanie procedury diagnostycznej oceny i jakości funkcjonowania systemu zasilania energią cieplną wykorzystującego źródła odnawialne.

W roku 1999 kontynuowano analizę normalizacji w zakresie badań instalacji słonecznych (ISO 9459) i pomp ciepła (ISO 9151). Wyznaczono charakterystykę sprawności kolektora słonecznego firmy Heliostar zgodnie z procedurą normy ISO 9806. Wykonano wstępne badania sprężarkowej pompy ciepła PC 12,5 A firmy ZM TARNÓW. Opracowano modele matematyczne: napromienienia słonecznego powierzchni pochyłej uwzględniając wyniki 10 – letnich pomiarów oraz słonecznego systemu pozyskiwania energii z zastosowaniem zastępczej sieci cieplnej. Zasadniczy etap prac obejmował uruchomienie systemu pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych w Regionalnym Centrum Edukacji Ekologicznej w Budach Grabskich. System zrealizowano według projektu opracowanego w 1998 roku. Baterię 20 płaskich kolektorów cieczowych firmy Heliostar o łącznej powierzchni 40 m2 zamontowano na wolnostojącej konstrukcji przy wystawie w kierunku południowym. Kolektory słoneczne zasilają za pośrednictwem wymiennika płytowego firmy Alfa-Laval zbiornik akumulacyjny o pojemności 2000 dm3 . Energia akumulowana w zbiorniku jest wykorzystywana przez sprężarkową pompę ciepła do podgrzewania wody użytkowej. Końcowe konwencjonalne dogrzewanie odbywa się w szeregowo dołączonym zbiorniku o pojemności 300 dm3 . W układzie sterowania przewidziany jest tryb pracy, w którym kolektory słoneczne mogą podgrzewać zbiornik ciepłej wody z pominięciem zbiornika akumulacyjnego i pompy ciepła. System został wyposażony w układ monitorujący składający się z 30 czujników temperaturowych, 10 wodomierzy impulsowych do wyznaczania natężeń przepływu mediów, pyranometru do pomiaru natężenia promieniowania słonecznego, impulsowych liczników energii elektrycznej do pomiaru energii zużywanej przez zespoły napędowe systemu, kart pomiarowych PCL 818 i PCL 836 współpracujących z komputerem. Obecnie trwają badania z symulowanym rozbiorem wody. Właściwe pomiary eksploatacyjne systemu rozpoczną się po oddaniu do użytku budynku hotelowego, który będzie głównym odbiorcą ciepłej wody użytkowej.

Dotychczasowe wyniki prac prezentowano w 1999 roku na konferencjach i sympozjach krajowych i zagranicznych. Przygotowano także cykl artykułów dotyczących normalizacji w zakresie instalacji słonecznych i pomp ciepła publikowanych w piśmie Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo i Wentylacja. W roku 2001 zespół badawczy w ramach tematu „Diagnostyka urządzeń i systemów niekonwencjonalnego zasilania energią” opracował zalecenia odnośnie badań diagnostycznych charakterystycznych węzłów pomiarowych w systemie pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych. Określono parametry niezbędne do oceny jakościowej poszczególnych segmentów systemu. Przeprowadzono analizę stanów termicznych i wydajności cieplnej systemu. W badaniach eksploatacyjnych stwierdzono, że

  • sprawność transformacji w segmencie kolektorów płaskich jest na poziomie 26%-34%,
  • wartość współczynnika wydajności pompy ciepła współpracującej z wymiennikiem gruntowym na poziomie 3,0-3,l, a podczas współpracy ze zbiornikiem zasila-nym z instalacji słonecznej na poziomie 3,4-3,6.

Przygotowano schematy cieplne elementów składowych systemu (kolektora i instalacji słonecznej, wymienników płytowych, sprężarkowej pompy ciepła). Do opisu zjawisk związanych z wymianą ciepłą autorzy stosują metodę zastępczej sieci cieplnej. Wzoruje się ona na analogii pomiędzy przepływem ciepła, a przepływem prądu elektrycznego w materiałach przewodzących oraz półprzewodnikowych. Schemat cieplny całego systemu stanowi odpowiednie połączenie przedstawionych wyżej schematów elementów składowych. Zasadniczym celem obliczeń symulacyjnych jest określenie optymalnych, z energetycznego punktu widzenia, algorytmów automatycznego sterowania procesem pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych.

Diagnostyka urządzeń i systemów niekonwencjonalnego zasilania energią
(projekt badawczy nr 7 TO7B 074 14)
data rozpoczęcia IV 1998/ zakończenia: III 2001

Kierownik tematu: dr hab. Andrzej Chochowski, prof. SGGW
Wykonawcy: dr hab. Andrzej Chochowski, prof. SGGW, dr inż. Dariusz Czekalski, dr inż. Dorota Wójcicka-Migasiuk , dr inż. Alicja Siuta-Olcha, mgr inż. Tomasz Mirski.

Udostępnij na:
Udostępnij na FacebookuUdostępnij na Google+Udostępnij na TwitterzeUdostępnij na ŚledzikuUdostępnij na wykopiePobierz Społecznościową 6PL
Tags:

Wydział Inżynierii Produkcji to ponad 30 lat tradycji kształcenia studentów. Kierunki studiów - Technika Rolnicza i Leśna, Zarządzanie i Inżynieria Produkcji, Technologie Energii Odnawialnej, a od roku akademickiego 2015/16 Inżynieria Systemów Biotechnicznych. Oferujemy studia stacjonarne i niestacjonarne. Studia I stopnia kończy się uzyskaniem tytułu inżyniera, a studia II stopnia uzyskaniem tytułu magistra inżyniera. Oferujemy również studia podyplomowe i doktoranckie. Prowadzimy kursy i szkolenia. Organizujemy kurs pilarza uprawniający do pracy w zawodzie drwala zarówno w kraju i za granicą. W nowoczesnych laboratoriach prowadzimy badania maszyn rolniczych i leśnych.

Pozycjonowanie

- kontakt z administratorem -