Specjalność na studiach I stopnia: Kierunek: Energetyka Źródła Odnawialne i Nowoczesne Technologie Energetyczne (ZONTE)

Transkrypt

1 Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Specjalność na studiach I stopnia: Kierunek: Energetyka Źródła Odnawialne i Nowoczesne Technologie Energetyczne (ZONTE) Opiekun : dr hab.inż. Sławomir Dykas, prof.nzw. Pol.Śl

2 Źródła Odnawialne i Nowoczesne Technologie Energetyczne (ZONTE) OZE Energia wiatrowa Energia słoneczna Energia geotermalna Bioenergia. Technologie Ko/Tri/Poligeneracja Energetyka prosumencka 3E, czyli Energia, Ekologia i Ekonomia Maszyny i urządzenia energetyczne projektowanie i analiza Turbiny wiatrowe, wodne oraz cieplne, pompy, wentylatory, sprężarki, itd.. Kotły biomasowe, kolektory słoneczne, ogniwa paliwowe, fotowoltaiczne itd.. 2

3 3

4 Laboratoria LABORATORIUM OGNIW PALIWOWYCH I FOTOOGNIW LABORATORIUM MASZYN PRZEPŁYWOWYCH I HYDRAULICZNYCH LABORATORIUM KOTŁOWE I PROCESÓW SPALANIA 4

5 Dostępne programy komputerowe dla studentów 3 sale komputerowe + sala dla dyplomatów Modelowanie procesów i obiegów cieplnych: GateCycle, Aspen Plus, Ebsilon Proffesional, EES Starter Model HRSG03 2P with LP induction ST throttle P T W H HPST S20 CONDST S26 S19 MAKEUP S27 MODEL: HRSG03 CASE: HRSG03 ADMMIX CONDEN CNDMIX S25 POWER: HR: EFF: CNDPMP S3 S18 S S23 S21 DEAER LPSTSP P T S24 S14 S22 S W H S P T HPPUMP S16 S7 S W H S1 S15 S2 S6 S12 S4 S9 EXH Projektowanie inżynierskie: SolidWorks GT GT Pow DUCT HPSHT HPEVAP HPECON LPSHT LPEVAP WHTR Macro sets whtr temp to maintain 200F stack Modelowanie strukturalne i przepływu: Ansys + AnsysCFX 5

6 PRZYKŁADY ZREALIZOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Określenie efektywności wykorzystania ogniw fotowoltaicznych do celów energetycznych Zakres pracy: przegląd stosowanych ogniw fotowoltaicznych i przyrządów do pomiaru promieniowania słonecznego określenie optymalnych warunków eksploatacji ogniwa fotowoltaicznego 6

7 PRZYKŁADY PROPONOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Wyznaczanie charakterystyk pracy (badania laboratoryjne): ogniw fotowoltaicznych mikroelektrolizerów PEM ogniw paliwowych PEM Schemat elektryczny układu pomiarowego Wyniki pomiarów (interaktywny arkusz) Stanowiska pomiarowe 7

8 PRZYKŁADY PROPONOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Projekt i obliczenia dydaktycznej instalacji wytwarzania energii elektrycznej z kominem słonecznym Zakres projektu: - opracowanie algorytmu obliczeń instalacji z kominem słonecznym, - wyznaczenie wpływu różnych parametrów na moc turbiny wiatrowej dla komina słonecznego - wyznaczenie głównych wymiarów instalacji komina słonecznego 8

9 PRZYKŁADY PROPONOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Projekt i obliczenia dydaktycznej instalacji wytwarzania energii elektrycznej z elektrowni wiatrowej Darrieusa Zakres projektu: -opracowanie algorytm obliczeń sił w elementach turbiny wiatrowej, - wyznaczenie wymiarów głównych elementów turbiny wiatrowej - obliczenia wytrzymałościowe elementów turbiny wiatrowej 9

10 PRZYKŁADY PROPONOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Projekt instalacji solarnej z wymiennikiem gruntowym do przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz ogrzewania budynku rozwiązanie zadania projektowego, jakim jest zaprojektowanie instalacji wykorzystującej odnawialne źródła energii, w tym głównie promieniowania słonecznego oraz źródła geotermalnego do przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz wspomagania ogrzewania budynku. porównanie różnych typów źródeł odnawialnych i możliwości ich zastosowania w gospodarce rozproszonej analiza i dobór systemów z zastosowaniem wiedzy teoretycznej oraz komercyjnego programu obliczeniowego wraz z symulacyjną i porównaniem wyników. 10

11 kwh/miesiąc PRZYKŁADY PROPONOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Instalacje z kolektorami słonecznymi jako przykład odnawialnych źródeł energii Głównym celem pracy było przedstawienie zysków energetycznych jakie można uzyskać z instalacji solarnej oraz słuszności jej budowy dla domu jednorodzinnego. Drugorzędnym celem pracy było przedstawienie analizy ekonomicznej jak również wykazanie oszczędności pozyskanych z ograniczenia wykorzystania energii elektrycznej do podgrzewu ciepłej wody użytkowej Styczeń Luty Marzec Kwiecień Maj Czerwiec Lipiec miesiące Sierpień Wrzesień Październik Listopad Grudzień Q słon Q konw Energia pozyskana przez instalację słoneczną oraz zapotrzebowanie na energię konwencjonalną. 11

12 PRZYKŁADY ZREALIZOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Badania laboratoryjne niskospadowej turbiny wodnej o przepływie poprzecznym wyznaczenie charakterystyk (przepływu, mocy, sprawności) turbiny wodnej o przepływie poprzecznym z regulacją przełyku za pomocą przysłony obrotowej charakterystyki w funkcji prędkości obrotowej oraz kąta otwarcia kierownicy badanie turbiny dla dwóch wysokości spadu H=2 m i H=3 m Stanowisko pomiarowe w Laboratorium Maszyn Hydraulicznych 12

13 PRZYKŁADY PROPONOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Analiza procesu sprężania oraz transportu dwutlenku węgla Celem projektu inżynierskiego była analiza procesu sprężania CO 2 oraz analiza możliwości jego transportu rurociągami. Obliczenia procesów sprężania wykonane zostały za pomocą programu obliczeniowego Aspen Plus. Schemat sprężarki CO 2 wraz z chłodziarką CO 2 oraz pompą. 13

14 PRZYKŁADY ZREALIZOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Optymalizacja parametrów pracy rusztu wibracyjnego do spalania biomasy obliczono rzeczywisty strumień powietrza do spalania dobrano optymalną ilość powietrza pierwotnego i wtórnego zoptymalizowano podział powietrza pierwotnego pod ruszt dla każdej ze stref płyty rusztowej dla trzech wariantów dobrano średnicę i ilość otworów dla każdego z wariantów i zaprojektowano płytę rusztu. 14

15 Współpraca z przemysłem i projekty badawcze w ramach OZE Analiza spalania i współspalania biomasy w instalacjach energetycznych w całym kraju Wykorzystania silnika Stirlinga w układzie kogeneracyjnym bazującym na procesie zgazowania biomasy Projekty turbin wiatrowych i wodnych dla potrzeb tzw. małej energetyki Pozyskiwanie energii z ogniw paliwowych typu PEM chłodzonych cieczą projekt rozwojowy 15