Search
Zakład Ogrzewnictwa, Wentylacji, Klimatyzacji i Chłodnictwa
Publications
Filters
total: 131
Catalog Publications
Year 2016
-
Management of low-temperature heat source by ORC aided by additional heat source
PublicationIn the paper presented is a concept to utilize waste heat from the power plant with the aid of the low-temperature ORC cycle. The ORC system is heated from two heat sources, the first one being the flow rate of waste heat obtained from the exhaust gases. Subsequently, the working fluid in the cycle is additionally heated by the condensing steam from the low pressure turbine extraction points increasing in such way the level of...
-
Pressure drop of HFE7000 and HFE7100 during flow condensation in minichannels
PublicationAttention is focused on the issues of flow resistance and pressure drop of perspective refrigeration fluids during condensation in the two-phase flow in minichannels. The case of the flow through a cylindrical single channel of 2.3 mm inner diameter was carefully analyzed. Pressure drop tests have been performed in diabatic flow conditions. The effect of heat flux, mass flux, vapour quality and saturation temperature on the two-phase...
-
Thermal performance of a prototype plate heat exchanger with minichannels under boiling conditions
PublicationTo solve the problem and to meet the requirements of customers in the field of high heat fluxes transfer in compact units, a new design of plate heat exchanger with minichannels (minichannels PHE) was proposed. The aim was to construct a compact heat exchanger of high effectiveness for the purpose of household cogeneration ORC system. In this paper the experimental analysis of an assembled prototype of such compact heat exchanger...
-
Utilisation of waste heat from the power plant by use of the ORC aided with bleed steam and extra source of heat
PublicationUtilization of waste heat recovered from the exhaust gases of the power generation unit by means of ORC (organic Rankine cycles) installation is considered. The waste heat is available in the form of a stream of hot water having temperature of 90 stC in the amount of 200 MWt. To increase evaporation temperaturę of ORC working fluid the heat of steam from the extraction points from the low-pressure part of steam turbine is used....
-
Zagospodarowanie ciepła odpadowego z biogazowych agregatów kogeneracyjnych w oczyszczalni ścieków
PublicationW pracy opisano koncepcję współpracy biogazowych modułów kogeneracyjnych z niskotemperaturowym obiegiem parowym. Proponowana modernizacja pozwoliłaby na wykorzystanie entalpii fizycznej spalin, tym samym zwiększając sprawność urządzeń wytwarzających ciepło i energię elektryczną. Tego typu rozwiązanie umożliwiłoby częściowe pokrycie zapotrzebowania własnego na energię elektryczną, generując oszczędności w przedsiębiorstwie. W artykule...
-
Zagospodarowanie ciepła odpadowego z biogazowych agregatów kogeneracyjnych w oczyszczalni ścieków = Waste heat utilisation from cogeneration set in sewage plant
PublicationW pracy opisano koncepcję współpracy biogazowych modułów kogeneracyjnych z niskotemperaturowym obiegiem parowym. Proponowana modernizacja pozwoliłaby na wykorzystanie entalpii fizycznej spalin, tym samym zwiększając sprawność urządzeń wytwarzających ciepło i energię elektryczną. Tego typu rozwiązanie umożliwiłoby częściowe pokrycie zapotrzebowania własnego na energię elektryczną, generując oszczędności w przedsiębiorstwie. W artykule...
Year 2015
-
A commercial gas boiler fitted with the ORC module as perspective solution for households
PublicationIn this paper the applicability of the commercial gas boiler (De Dietrich DTG X23N) coupled with the laboratory prototype micro ORC setup was experimentally studied. The main objective was to determine the working fluid capability to obtain required temperatures of vapour prior to the turbine, attainable heat rates and efficiencies of the whole system. The boiler thermal power was 25 kW. Tests were carried out with a single stage...
-
Gazowa mikrosiłownia domowa z modułem ORC - doświadczenia z badania prototypu
PublicationArtykuł zawiera rozważania nad ideą wykorzystania obiegu parowego ORC (Organic Rankine Cycle) do skojarzonej produkcji ciepła i energii elektrycznej dla pokrycia potrzeb indywidualnego odbiorcy. Dokonano w nim podsumowania dotychczasowych prac prowadzonych przez Autorów, które zaowocowały budową demonstracyjno-badawczego stanowiska mikro-CHP z technologią ORC w skali „domowej”, współpracującą z komercyjnym kotłem gazowym. W publikacji...
-
Management of low-temperature heat source by ORC aided by additional heat source
PublicationThe presented work is aimed at utilisation of waste heat in the manner to produce electricity in ORC installation. Therefore the precondition of the study was to use the waste heat available in the form of a stream of hot water at 90°C. Such low enthalpy heat source is rather insufficient to produce a good quality vapour to feed the ORC turbine. That was the incentive to search for the ways of increasing the temperature of the...
-
Microjet technology as a perspective intensification method for high performance heat exchangers
PublicationIn the paper two oryginal designs of compact heat exchangers with intensification effect produced by microjets are presented. The technology of microjets manufacturing is an "inhouse" patented design. The idea of such heat exchanger is shown together with the flow and thermal characteristics of the prototypes. The results of performer measurements are satisfactory and encourage for further research of the original designs.
-
Recuperator with microjet technology as a proposal for heat recovery from low-temperature sources
PublicationA tendency to increase the importance of so called dispersed generation, based on the local energy sources and the working systems utilizing both the fossil fuels and the renewable energy resources is observed nowadays. Generation of electricity on industrial or domestic scale together with production of heat can be obtained for example through employment of the ORC systems. It is mentioned in the EU directive 2012/27/EU for cogenerative...
-
Recuperator with microjet technology as a proposal for heat recovery from low-temperature sources
PublicationA tendency to increase the importance of so called dispersed generation, based on the local energy sources and the working systems uti- lizing both the fossil fuels and the renewable energy resources is observed nowadays. Generation of electricity on industrial or domestic scale together with production of heat can be obtained for example through employment of the ORC systems. It is mentioned in the EU directive 2012/27/EU for...
-
Technologia kogeneracyjna w obiegu z czynnikiem organicznym wykorzystania ciepła odpadowego bloku
PublicationW monografii przedstawiono sposoby i wyniki analizy możliwości wykorzystania energii cieplnej odpadowej, będącej do dyspozycji w postaci gorącej wody o temperaturze 90 stC w ilości 200 MW, odzyskanej ze spalin kotłowych z bloku energetycznego o mocy 900 MW. Jednym z rozpatrywanych rozwiązańbyła współpraca obiegu ORC z upustem pary turbiny niskoprężnej obiegu bazowego. W takim rozwiązaniu organiczny czynnik roboczy jest podgrzewany...
-
Wybrane zagadnienia projektowania mikrostrugowych wymienników ciepła
PublicationW monografii omówiono wybrane zagadnienia intensyfikacji wymiany ciepła przy zastosowaniu oryginalnej technologii mikrostrugowej. Technologia ta jest pozytywnie postrzegana w aspekcie wysokowydajnych wymienników typu rekuperator, ponieważ odpowiednio uformowana struga płynu może lokalnie rozbić warstwę przyścienną na powierzchni przegrody w wymienniku, redukując opór cieplny przejmowania ciepła między płynem a powierzchnią tej...
Year 2014
-
Analiza możliwości współpracy elektrowni o mocy 900 MW z układem odzysku ciepła zasilającym ORC
PublicationW pracy przeanalizowano kwestie związane z wykorzystaniem ciepła odpadowego z bloku energetycznego elektrowni o parametrach nadkrytycznych o mocy 900MW. Zagadnieniem nad którym skupiono uwagę jest pełne wykorzystanie potencjału ciepła odpadowego ze spalin, w postaci strumienia ciepła gorącej wody o mocy 200MW i temperaturze 90oC. Ciepło to wykorzystane jest do grzania układu ORC. Temperatura nośnika ciepła jest niewystarczająca,...
-
Combined operation of 900MW power plant with the ORC through the bleed steam extraction point and CO2 recovery system
PublicationThe work presented here is aimed at utylisation of waste heat in the reference supercritical power plant in the manner to produce electricity in ORC installation. The waste heat is available in the form of a stream of hot water at 90 C, recovered from the exhaust gases in the amount of 200MW. Such low enthalpy heat source is rather insufficient to produce a good quality vapour to feed the ORC turbine. Therefore an original approach...
-
Domestic ORC micro-CHP combined with a commercial gas boiler
PublicationThe chapter presents the results of experimental studies conducted during the launch of the first in Poland demonstration prototype of the micro ORC coupled to a domestic gas boiler. The accomplished studies indicated the possibility for the ORC module to work with such boiler (autonomous source of heat) with a prototype single-stage axial micro turbine as the expansion machine. Confirmation of that fact has been delineated in...
-
Effect of surface roughness on thermal-hydraulic characteristics of plate heat exchanger
PublicationIn the paper the experimental analysis of passive heat transfer intensification in the case of modeled plate heat exchanger is conducted. The plate heat exchanger is chosen for the analysis because this kind of heat exchangers could be prospectively applied in the ORC systems, however other areas or application are equally possible. The experimental setup was assembled at the Department of Energy and Industrial Apparatus of Gdansk...
-
Experiences from operation of various expansion devices in small scale ORC
PublicationThe main aim of this paper was to present various expansion devices for an application in the small scale ORC system. The investigations were carried out in two parallel directions. One direction was to design and construct a device dedicated to the analyzed ORC system. The second direction was to adapt existing expansion devices for the needs of the analyzed ORC system. Four various devices were described and presented together...
-
Experimental investigations on pressure drop during the condensation in flow of HFE7000 in vertical minichannel
PublicationIn the work presented in the paper authors focused attention on the issues of flow resistance and pressure drop during condensation in the flow. The case of the descending flow through a cylindrical single-channel of 2.3 mm inner diameter was carefully analyzed. In the course of investigations a new working fluid HFE 7000 has been scrutinised which has a strongly differing properties in comparison to the other fluids that are commonly...
-
Flow structure, heat transfer and scaling analysis in the case of thermo-magnetic convection in a differentially heated cylindrical enclosure
PublicationThe experimental, numerical and scaling analysis in the case of thermo-magnetic convection in a thermosyphon-like enclosure filled with a paramagnetic fluid is presented. Visualization of temperature field together with the numerical simulation gave an information about the flow structure, which indicated “finger-like” structures of hot and cold streams advecting each other. Their number depended on the Rayleigh number and also...
-
Gas boiler as a heat source for the domestic micro-CHP
PublicationThis analysis considers a commercially available domestic gas boiler as a heat source for a domestic organic Rankine cycle system. An experimental study was made into the applicability of the gas boiler (De Dietrich with thermal power 25 kW) coupled with the laboratory prototype micro ORC setup. The main aim of the study is to determine the working fluid temperature, attainable heat rates and effciencies of the whole system. Preliminary...
-
Influence of metallic porous microlayer on pressure drop and heat transfer of stainless steel plate heat exchanger
PublicationThe experimental analysis of passive heat transfer intensification in the case of plate heat exchanger has been carried out. On the heat transfer surface of heat exchanger the metallic porous layer was created. The experiment was accomplished in two stages. In the first stage the commercial stainless steel gasketed plate heat exchanger was investigated, while in the second one – the identical heat exchanger but with the modified...
-
Kolektory słoneczne w budownictwie jednorodzinnym. - Część 2 : Metoda f-chart w analizie techniczno-ekonomicznej
PublicationArtykuł stanowi drugą część publikacji poświęconej technice solarnej w budownictwie jednorodzinnym. Tym razem szczegółowo omówiono podstawową odmianę metody f-chart, która jest obecnie najczęściej stosowaną metodą korelacyjną w energetyce słonecznej. Dla lepszego zrozumienia zagadnienia przedstawiono przykład obliczeniowy efektywności pracy instalacji solarnej wspomagającej układ przygotowania c.w.u. w wybranym wolnostojącym budynku...
-
Magneto-thermal convection of low concentration nanofluids
PublicationThe main aim of this paper was to analyze possible utilization of the low concentration nanofluids and the magnetic field to enhance heat transfer. The studied fluids were based on water with an addition of copper particles (40-60 nm diameter). They belonged to the diamagnetic group of materials. As a first attempt to stated target the analysis of enclosure placed in the maximal value of square magnetic induction gradient was carried...
-
Mikrosiłownia domowa jako źródło energii cieplnej i elektrycznej
PublicationNa Forum Energetyków zaprezentowano pierwsze w Polsce stanowisko parowej mikrosiłowni domowej ORC z kotłem gazowym jako samodzielnym źródłem ciepła. W przeprowadzonych badaniach eksperymentalnych wykazano możliwość kogeneracyjnej produkcji energii cieplnej i elektrycznej w aspekcie częściowego pokrycia potrzeb gospodarstwa domowego. Domowy kocioł gazowy doposażony w moduł parowy z alkoholem etylowym jako czynnikiem roboczym zasługuje...
-
Mikrosiłownia domowa jako źródło energii cieplnej i elektrycznej
PublicationObiektem rozważań podejmowanych w ramach pracy jest kocioł gazowy sprzężony z laboratoryjnym modułem mikro-ORC. W badaniach zasto-sowano komercyjny kocioł, przeznaczony do użytkowania w gospodar-stwach domowych. Jest to kocioł gazowy firmy De Dietrich (DTG X23N) o mocy cieplnej 25 kW. Przy wyborze kotła jako źródła ciepła kierowano się jak największą popularnością pod kątem mocy grzewczej całej jednostki ORC w gospodarstwach domowych....
-
Operation of the 900 MW power plant with the ORC supplied from three heat sources
PublicationThe chapter is aimed at utilisation of waste heat in the reference supercritical power plant in the manner to produce electricity in ORC installation. The waste heat is available in the form of a stream of hot water at 90°C, recovered from the exhaust gases in the amount of 200MW. Such low enthalpy heat source is rather insufficient to produce a good quality vapour to feed the ORC turbine. Therefore an original approach to increase...
-
Organic Rankine as bottoming cycle to a combined Brayton and Clausius-Rankine cycle
PublicationThis paper presents an enhanced approach, as it will be considered here that the ORC installation could be extra-heated with the bleed steam, a concept presented by the authors. In such way the efficiency of the bottoming cycle can be increased and an amount of electricity generated increases. A thermodynamic analysis and a comparative study of the cycle efficiency for a simplified steam cycle cooperating with ORC cycle will be...
-
Plate heat exchanger with porous structure for potential use in ORC system
PublicationThe experimental analysis of passive heat transfer intensification in the case of plate heat exchanger has been carried out. The passive intensification was obtained by a modification of the heat transfer surface, which was covered by a metallic porous microlayer. The experiment was accomplished in two stages. In the first stage the commercial stainless steel gasketed plate heat exchanger was investigated, while in the second one...
-
Plate heat exchanger with porous structure for potential use in ORC system
PublicationThe experimental analysis of passive heat transfer intensification in the case of plate heat exchanger has been carried out. The passive intensification was obtained by a modification of the heat transfer surface, which was covered by a metallic porous microlayer. The experiment was accomplished in two stages. In the first stage the commercial stainless steel gasketed plate heat exchanger was investigated, while in the second one...
-
Współpraca bloku gazowo-parowego z obiegiem ORC
PublicationW pracy opisano oryginalną koncepcję współpracy bloku gazowo-parowego istniejącej elektrociepłowni z niskotemperaturowym organicznym obiegiem Rankine’a (ORC). Celem zaproponowanego rozwiązania jest odzysk niskotemperaturowej energii odpadowej spalin i dalszego wykorzystania jej w obiegu ORC do wytworzenia energii elektrycznej. Energia odpadowa odzyskiwana jest ze spalin opuszczających komin zimny, a wykorzystywana jest do podgrzania...
-
Współpraca węglowej ciepłowni miejskiej z obiegiem ORC
PublicationW artykule przedstawiono rozważania nad koncepcją modernizacji ciepłowni węglowej w wybranym Miejskim Przedsiębiorstwie Energetyki Cieplnej (MPEC). Koncepcja ta ma na celu współprodukcję energii cieplnej oraz elektrycznej przy wykorzystaniu entalpii fizycznej spalin z kotła WR-10. Tego typu rozwiązanie pozwoliłoby na częściowe pokrycie zapotrzebowania własnego na energię elektryczną, generując oszczędności w przedsiębiorstwie i...
Year 2013
-
A simple approach to heat exchanger sizing optimisation by means of entrophy generation minimisation
PublicationIn the paper an attempt is presented to find the method of optimization of microtube diameter with respect to optimal thermal-hydraulic conditions in the single-phase shell-and-tube heat exchangers. The approach is based on consideration of pumping power at the condition of maximum heat transfer by the heat exchanger tube system. In the optimization method the tube diameter is first specified and then appropriate calculations are...
-
Design and testing of a radial-axial microturbine for domestic applications
PublicationIn the paper presented is a new design of the radial-axial microturbine of 3-4kW capacity for operation with ethanol as working fluid
-
Experimental investigation of dryout of SES36, R134a, R123 and ethanol in vertical small diameter tubes
PublicationW publikacji przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych kryzysu wrzenia typu dryout podczas wrzenia w przepływie czterech czynników (SES36, R134a, R123, alkohol etylowy) w kanałach o średnicy wewnętrznej 1.15 mm i 2.3 mm. Badania przeprowadzono w szerokim zakresie zmian stopnia suchości pary (0.65-1), gęstości strumienia masy (40-900 kg/(m2s)) i gęstości strumienia ciepła (20-220 kW/m2). W badaniach wykorzystano technikę termowizyjną...
-
Flow boiling intensification in minichannels by means of mechanical flow turbulising inserts
PublicationThe work presents the results of experimental investigation on heat transfer in minichannels. Refrigerant R123 was used as a test fluid. Single vertical silver tubes of 380 mm length and 2.3 mm diameter were examined with two variants of turbulising inserts. A wide range of parameters was considered, namely mass flux G=534-3011 kg/(m2s), heat flux qw=28.5-68.4 kW/m2, saturation temperature Tsat=23-86 stC and the full range of vapour...
-
Gas boiler as a heat source for the domestic micro-CHP
PublicationIn the presented analysis a commercially available domestic gas boiler as a heat source for domestic ORC is considered. The applicability of the gas boiler (De Dietrich with thermal power 25 kW) coupled with the laboratory prototype micro ORC setup has experimentally studied. The main aim of the study is to determine the working fluid temperature, attainable heat rates and efficiencies of the whole system. Preliminary investigations...
-
Heat transfer intensification by enlarged surface roughness in the plate heat exchanger
PublicationIn the paper an experimental analysis of passive heat transfer intensification technique employed in the case of the plate heat exchanger is presented. The passive intensification was obtained by a modification of the heat transfer surface. The roughness of surface was increased by a use of glass micro-beads. Single-phase convective heat transfer in the water-water system was studied. The experiment was accomplished in two stages....
-
Kolektory słoneczne w budownictwie jednorodzinnym. Część 1. Algorytm obliczeń cieplnych.
PublicationW artykule omówiono algorytm obliczeń cieplnych związanych z konwersją promieniowania słonecznego w kolektorach słonecznych. Rozważania poparto przykładem obliczeniowym dla instalacji solarnej wykorzystywanej w celu przygotowania c.w.u. dla potrzeb budynku jednorodzinnego. Dla porządku omówiono również pokrótce podstawowe zagadnienia dotyczące płaskich i próżniowych kolektorów słonecznych.
-
Technologia ORC sposobem zagospodarowania energii odpadowej w ciepłowni
PublicationArtykuł podejmujący tematykę skojarzonej produkcji energii cieplnej i elektrycznej, pozyskiwanych w oparciu o siłownię ORC. Przedstawiono w nim koncepcję zagospodarowania energii odpadowej w ciepłowni w postaci odzysku ciepła spalin z kotła wodnego do wytwarzania energii elektrycznej za pomocą kogeneracji w technologii ORC. Analizę termodynamiczną proponowanego rozwiązania wykonano dla dwóch płynów roboczych: etanolu i czynnika...
-
WSPÓŁPRACA BLOKU GAZOWO-PAROWEGO Z OBIEGIEM ORC = Combinded power plant in cooperation with ORC
PublicationIn the paper presented is the idea of a combined gas and steam power plant cooperation with a low temperature organic Rankine cycle ORC unit. Considerations presented in the paper are accomplished for the Gorzów CHP. The intention of present analysis is heat recovery of low temperature energy and its further use in ORC cycle in order to produce electricity, without increase in fuel consumption. Waste energy is recovered from the...
Year 2012
-
Application of Organic Rankine Cycle as bottoming cycle to conventional heat and power plant
PublicationW pracy rozważono możliwość zastosowania układu ORC w skojarzeniu z ciepłownią lub elektrociepłownią celem podniesienia stopnia wykorzystania jednostki CHP podczas eksploatacji w skali roku. Połączenie układu ORC z zawodową jednostką CHP może wpłynąć na wzrost rocznej produkcji energii elektrycznej i jednoczsne zmniejszenie fluktuacji podczas pracy bloku energetycznego. Z jednej strony następuje konwersja energii cieplnej na elektryczną...
-
Experimental investigation of M-shape heat transfer coefficient distribution of R123 flow boiling in small-diameter tubes
PublicationW publikacji przedstawiono wyniki badań wrzenia czynnika R123 w srebrnych rurkach o małych średnicach (średnice wewnętrzne wynosiły odpowiednio 1.15 mm i 2.3 mm). Badania przeprowadzono w szerokim zakresie stopnia suchości pary (0.01-0.9), gęstości strumienia masy (650-3000 kg/(m2s)) oraz gęstości strumienia ciepła (40-80 kW/m2). W badaniach wykazano, że istnieją dwa lokalne maksima współczynnika przejmowania ciepła w jego profilu...
-
Experimental investigations of commercial gas boiler as a heat source for the domestic micro-CHP
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na prototypowym stanowisku mikrosiłowni domowej ORC z kotłem gazowym jako źródłem ciepła. Wykazano, iż jest możliwa adaptacja komercyjnego kotła gazowego dla potrzeb kogeneracji w skali mikro.
-
Experimental investigations on condensation in flow of HFE-7100 in small diameter channels
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych kondensacji czynnika HFE-7100 w minikanale o średnicy wewnętrznej 2.3 mm. Opisano również oryginalne podejście w prowadzeniu badań nad uzyskaniem lokalnych wartości współczynnika przejmowania ciepła podczas kondensacji w przepływie.
-
Experimental investigations on condensation in flow of HFE-7100 in small diameter channels
PublicationIn the paper the authors present investigations of flow condensation with the use of the HFE-7100 as a working fluid. The original and new approach to removing the heat from the channel was applied. The research was carried out using a wide-range real time observations, e.g. using infrared camera and stroboscope microphotography. This paper presents the details of experiment as well as the influence of heat and flow parameters...
Year 2011
-
Badania eksperymentalne kryzysu wrzenia w kanałach o małej średnicy
PublicationW pracy przedstawiono badania eksperymentalne kryzysu wrzenia II rodzaju (typu dryout) w kanałach o małej średnicy. Badania prowadzone były w rurach pionowych o średnicy wewnętrznej 1.15 mm i 2.3 mm, w których czynnikiem roboczym były dwa płyny niskowrzące, tj. R123 i SES36. W badaniach wysychania filmu cieczowego na ściance kanału wykorzystano nowoczesne techniki pomiaru rozkładu temperatury przy użyciu kamery termowizyjnej. Na...
-
Experimental and theoretical analysis of dryout in annular flow
PublicationW pracy opisano badania eksperymentalne kryzysu wrzenia typu dryout, przeprowadzone w pionowych rurkach o średnicy wewnętrznej 1.15 i 2.3 mm z wykorzystaniem dwóch czynników roboczych, tj. SES36 i R123. W oparciu o wyniki tych badań zaproponowano ogólną korelację na krytyczny strumień ciepła w minikanałach.
-
Experimental and theoretical study of dryout in annular flow in small diameter channels
PublicationW pracy zaprezentowano badania eksperymentalne kryzysu wrzenia II rodzaju w kanałach o małej średnicy. Badania prowadzone były w rurach pionowych o średnicy 1.15 i 2.3 mm, w których badanym czynnikiem były płyny niskowrzące, takie jak SES36 i R123. W badaniach zastosowano nowoczesne techniki pomiarowe do określania lokalizacji kryzysu wrzenia na ściance kanału, np. kamerę termowizyjną. Na podstawie pozyskanych punktów eksperymentalnych...