Dissemination and fostering of plasma based technological innovation A joint Baltic Sea project within Interreg IVB Źródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska Dr inż. Marcin Hołub, dr inż. Stanisław Kalisiak, mgr inż. Tomasz Jakubowski Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Part-financed by the European Union (European Regional Development Fund
Plan prezentacji: projekt PlasTEP podstawowe rodzaje źródeł plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska rodzaje układów zasilających źródła plazmy wybrane przykłady źródeł plazmy - źródła zasilane napięciem przemiennym - źródła zasilane napięciem impulsowym wpływ parametrów zasilania na procesy w reaktorach podsumowanie i wnioski Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 1
Plan prezentacji: projekt PlasTEP podstawowe rodzaje źródeł plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska rodzaje układów zasilających źródła plazmy wybrane przykłady źródeł plazmy - źródła zasilane napięciem przemiennym - źródła zasilane napięciem impulsowym wpływ parametrów zasilania na procesy w reaktorach podsumowanie i wnioski Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 2
Co to jest PlasTEP? PlasTEP ma następujące, główne cele: Celem projektu jest rozpowszechnienie w krajach nadbałtyckich wiedzy na temat możliwości stosowania technologii plazmowych do ochrony środowiska. Projekt dotyczy w szczególności oczyszczania gazów spalinowych i innych gazów odlotowych ze szkodliwych tlenków azotu, tlenków siarki i lotnych związków organicznych oraz usuwania plam ropy z wody morskiej. Promowanie technologii plazmowych poprzez działania marketingowe skierowane do społeczeostwa, władz lokalnych i firm, oraz budowę demonstracyjnych urządzeo plazmowych. Powstania baza danych źródeł zanieczyszczeo oraz możliwych rozwiązao plazmowych (wraz z rachunkiem inwestycyjnym, jako narzędzie online). Rozpowszechnianie wiedzy na temat technologii oraz możliwości inwestowania w nowe, innowacyjne rozwiązania oraz procesy produkcyjne neutralne dla środowiska. Dalekosiężnym celem projektu jest uczynienie regionu Morza Bałtyckiego europejskim centrum pro-ekologicznych technologii plazmowych. Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 3
Co to jest PlasTEP? WP 0: Preparation Activities działania przygotowawcze WP 1: Project Management & Administration zarządzanie i administracja WP 2: Communication & Information komunikacja i informacja WP 3: Plasma based technologies sustainability analysis and integration in to the educational process - Analiza stabilności zastosowania technologii plazmowych oraz ich integracja w proces kształcenia WP 4: Plasma based cleaning of exhaust gases of combustion - Oczyszczanie spalin powstających w procesach spalania WP 5: Removal of organic/hazardous compounds and aerosols - Usuwanie niebezpiecznych związków organicznych i aerozoli z gazów WP 6: Plasma technologies for water cleaning - Technologie plazmowe dla oczyszczania wody Source: Risø (Plasmaball) Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 4
Co to jest PlasTEP? Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 5
Plan prezentacji: projekt PlasTEP podstawowe rodzaje źródeł plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska rodzaje układów zasilających źródła plazmy wybrane przykłady źródeł plazmy - źródła zasilane napięciem przemiennym - źródła zasilane napięciem impulsowym wpływ parametrów zasilania na procesy w reaktorach podsumowanie i wnioski Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 6
Zastosowania do usuwania odorantów stan badao (w Polsce i na świecie) Source: M.H. Cho, K. B. Ko, Y. C. Byun: Environmental Applications of Plasmas, 8th APCPST at Cairns, Australia, July 3, 2006 Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 7
Podstawowe rodzaje źródeł plazmy nietermicznej Pojedynczy kanał zazwyczaj ma średnicę około 10-2 10-1 mm, prędkośd propagacji wynosi 10 7 10 8 cm/s, gęstośd prądu w wyładowaniu osiąga kiloamper na centymetr kwadratowy. Kanał taki pozostaje zjonizowany przez parę do parunastu nanosekund. Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 8
Podstawowe rodzaje źródeł plazmy nietermicznej Źródło: M Schmidt Plasma sources, Ch. II Fundamentals, sources and diagnostics, Non-thermal Plasma Chemistry and Physics, in edition Źródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 9
Podstawowe rodzaje źródeł plazmy nietermicznej Źródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 10
Plan prezentacji: projekt PlasTEP podstawowe rodzaje źródeł plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska rodzaje układów zasilających źródła plazmy wybrane przykłady źródeł plazmy - źródła zasilane napięciem przemiennym - źródła zasilane napięciem impulsowym wpływ parametrów zasilania na procesy w reaktorach podsumowanie i wnioski Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 11
Rodzaje źródeł zasilania Źródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 12
Plan prezentacji: projekt PlasTEP podstawowe rodzaje źródeł plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska rodzaje układów zasilających źródła plazmy wybrane przykłady źródeł plazmy - źródła zasilane napięciem przemiennym - źródła zasilane napięciem impulsowym wpływ parametrów zasilania na procesy w reaktorach podsumowanie i wnioski Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 13
Wybrane przykłady: źródła napięcia przemiennego Podobnie jak w przypadku konstrukcji reaktorów wiele zespołów wypracowało autorskie rozwiązania energoelektronicznych źródeł zasilających reaktory plazmowe. W zależności od zastosowania moce zasilaczy wahają się od pojedynczych watów do setek kilowatów. Topologia szeregowego zasilacza rezonansowego w konfiguracji półmostka z pośredniczącą przetwornicą DC/DC Źródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 14
Wybrane przykłady: źródła napięcia przemiennego Przykładowe przebiegi napięcia i prądu dla zasilacza rezonansowego oraz przy modulacji PDM Źródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 15
Wybrane przykłady: źródła napięcia przemiennego Topologia rezonansowego układu szeregowo-równoległego z możliwością regulacji wartości napięcia wyjściowego Źródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 16
Wybrane przykłady: źródła napięcia impulsowego Topologie impulsowych przekształtników mocy Źródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 17
Wybrane przykłady: źródła napięcia impulsowego Przykładowe przebiegi napięcia dla zasilania impulsowego Źródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 18
Plan prezentacji: projekt PlasTEP podstawowe rodzaje źródeł plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska rodzaje układów zasilających źródła plazmy wybrane przykłady źródeł plazmy - źródła zasilane napięciem przemiennym - źródła zasilane napięciem impulsowym wpływ parametrów zasilania na procesy w reaktorach podsumowanie i wnioski Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 19
Wpływ parametrów zasilania na procesy zachodzące w reaktorach Źródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 20
Wpływ parametrów zasilania na procesy zachodzące w reaktorach Źródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 21
Plan prezentacji: projekt PlasTEP podstawowe rodzaje źródeł plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska rodzaje układów zasilających źródła plazmy wybrane przykłady źródeł plazmy - źródła zasilane napięciem przemiennym - źródła zasilane napięciem impulsowym wpływ parametrów zasilania na procesy w reaktorach podsumowanie i wnioski Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 22
Podsumowanie i wnioski Zastosowanie nowoczesnych źródeł plazmy nietermicznej umożliwia budowę energooszczędnych systemów do usuwania niebezpiecznych substancji w fazie gazowej, ciekłej oraz stałej Charakter napięcia oraz parametry źródła napięcia zasilającego mają niezwykle istotny wpływ na procesy zachodzące w reaktorze Energoelektroniczne układy zasilające oferują wysoką sprawnośd przy jednoczesnym zapewnieniu dodatkowych możliwości systemom sterującym Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 23
Dissemination and fostering of plasma based technological innovation A joint Baltic Sea project within Interreg IVB Dziękuję za uwagę Dr inż. Marcin Hołub Żródła plazmy nietermicznej dla technologii ochrony środowiska 18.11.2010 24