Zastosowanie zasobników chłodu metodą poprawy efektywności energetycznej autobusów elektrycznych

Podobne dokumenty
Techniki niskotemperaturowe w medycynie

Lewobieżny obieg gazowy Joule a a obieg parowy Lindego.

Pompy ciepła powietrze woda serii T-CAP, czyli stała wydajność grzewcza do temperatury zewnętrznej -15stC.

BADANIE CHŁODZIARKI SPRĘŻARKOWEJ

Obiegi rzeczywisty - wykres Bambacha

Lewobieżny obieg gazowy Joule a a obieg parowy Lindego.

2

Ocena techniczna systemu FREE COOLING stosowanego w agregatach wody lodowej dla systemów klimatyzacji.

Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 7

Metody chłodzenia powietrza w klimatyzacji. Koszty chłodzenia powietrza

BADANIE SPRĘŻARKOWEJ POMPY CIEPŁA

REWERSYJNE, POWIETRZNE I GRUNTOWE / WODNE POMPY CIEPŁA MAŁEJ I ŚREDNIEJ MOCY

Amoniakalne urządzenia chłodnicze Tom I

WPŁYW ODZYSKU CIEPŁA NA DZIAŁANIE URZĄDZENIA CHŁODNICZEGO

Karta katalogowa (dane techniczne)

Czynnik chłodniczy R410A

2-SPRĘŻARKOWE POMPY CIEPŁA Z WTRYSKIEM PARY (EVI), DO MONTAŻU WEWNĘTRZNEGO

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

inż. Marcin Łazicki Dyrektor Działu Chłodnictwa Elektronika S.A

SPIS TREŚCI TOMU I. Przedmowa 11. Wprowadzenie 15 Znaczenie gospodarcze techniki chłodniczej 18

Chłodnictwo i klimatyzacja / Kazimierz M. Gutkowski, Dariusz J. Butrymowicz. wyd. 2-1 dodr. (PWN). Warszawa, cop

Kaskadowe urządzenia do skraplania gazów. Justyna Jaskółowska IMM. Techniki niskotemperaturowe w medycynie Gdańsk

REWERSYJNE, POWIETRZNE I GRUNTOWE / WODNE POMPY CIEPŁA ŚREDNIEJ I DUŻEJ MOCY

Materiały dydaktyczne. Chłodnictwo, klimatyzacja i wentylacja. Semestr VI. Laboratoria

1-SPRĘŻARKOWE POMPY CIEPŁA Z WTRYSKIEM PARY (EVI), DO MONTAŻU WEWNĘTRZNEGO

Temat: Skraplarka La Rouge a i skraplarka Gersza

Sprawność pompy ciepła w funkcji temperatury górnego źródła ciepła

Skraplarki Claude a oraz Heylandta budowa, działanie, bilans cieplny oraz charakterystyka techniczna

1-sprężarkowe gruntowe i wodne, rewersyjne pompy ciepła do grzania i aktywnego chłodzenia. NR KAT. PRODUKT MOC [kw]* OPIS CENA [NETTO PLN]

Średniotemperaturowym źródłem ciepła dla urządzenia adsorpcyjnego jest wyparna wieża chłodnicza glikolu.

Efektywność energetyczna powietrznych pomp ciepła dla CWU

Materiały techniczne 2019 rewersyjne pompy ciepła do grzania i chłodzenia

Porównanie strat ciśnienia w przewodach ssawnych układu chłodniczego.

Przeznaczona do grzania i chłodzenia WPM Econ5S (zintegrowany)

Magazyn energii elektrycznej - definicja

CENNIK PRZEGLĄDÓW I PRAC SERWISOWYCH

1 Powrót ogrzewania, wejście do pompy ciepła, gwint wew. / zew 1½ 2 Powrót c.w.u., wejście do pompy ciepła, gwint wew. / zew 1

CHILLER. 115 Cechy. 120 Specyfikacja. 121 Wymiary

Producent: ARKTON Sp. z o.o.

Temat: Skraplarka La Rouge a i skraplarka Gersza

1-SPRĘŻARKOWE POMPY CIEPŁA DO MONTAŻU WEWNĘTRZNEGO LUB ZEWNĘTRZNEGO

Spis treści. Przedmowa WPROWADZENIE DO PRZEDMIOTU... 11

STIEBEL ELTRON: Co to jest i jak działa pompa ciepła?

1-SPRĘŻARKOWE POMPY CIEPŁA DO MONTAŻU WEWNĘTRZNEGO LUB ZEWNĘTRZNEGO

POMPY CIEPŁA ulotka 03/p/2016 Produkujemy w Polsce

TECHNIKI NISKOTEMPERATUROWE W MEDYCYNIE

Poligeneracja wykorzystanie ciepła odpadowego

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY. Seminarium z przedmiotu AUTOMATYKA CHŁODNICZA I KLIMATYZACYJNA

10/11. Aregat y wody lodowe j i pompy

SH / SM / SZ - Seria S, Sprężarki spiralne

ECTS Liczba godzin w tygodniu Liczba godzin w semestrze W C L P S W C L S V VII

40** 750* SI 50TUR. Rewersyjne gruntowe pompy ciepła. Rysunek wymiarowy. Materiały techniczne 2019 rewersyjne pompy ciepła do grzania i chłodzenia

Materiały techniczne 2019 rewersyjne pompy ciepła do grzania i chłodzenia

Alternatywne do R134a czynniki proponowane jako płyny robocze w klimatyzacji samochodowej i innych instalacjach chłodniczych o małej wydajności

Czynnik chłodniczy R134a

Sprawność energetyczna pomp ciepła z wymiennikami typu woda-woda i powietrze-woda

Temat: Skraplarka La Rouge a i skraplarka Gersza. Karol Szostak Inżynieria Mechaniczno Medyczna

reverso 19,1 261,0 kw CHŁODZENIE 23,7 333,0 kw GRZANIE R410A PLATE E C E C wytwornice wody lodowej chłodzone powietrzem z pompą ciepła

Wytwornice wody lodowej chłodzone powietrzem z pompą ciepła, wentylatorami osiowymi i sprężarkami scroll

36 ** 815 * SI 70TUR. Rewersyjne gruntowe pompy ciepła. Rysunek wymiarowy

64 Materiały techniczne 2017/1 rewersyjne pompy ciepła do grzania i chłodzenia

4. Sprężarka tłokowa czy śrubowa? Dobór urządzenia instalacji chłodniczej

Czynnik chłodniczy R410A

Obiegi gazowe w maszynach cieplnych

Cennik pomp ciepła 2015

Odnawialne źródła energii - pompy ciepła

Części pompy ciepła DHP.

Obieg Ackereta-Kellera i lewobieżny obieg Philipsa(Stirlinga)

Techniki Niskotemperaturowe w Medycynie. Skraplarka Claude a i skraplarka Heylandta (budowa, działanie, bilans cieplny, charakterystyka techniczna).

POMPY CIEPŁA. inverterowe.

Instalacja odzysku ciepła z układów pasteryzacji mleka i serwatki na przykładzie zakładu SM Mlekovita

Konstrukcja pompy ciepła powietrze/woda typu Split. Dr hab. Paweł Obstawski

KODY BŁĘDÓW KLIMATYZATORÓW VESSER

New Energy Transfer S.A.

Druga grupa obejmuje czynniki wpływające na jakość powietrza. Zakwalifikować tutaj. Pompy ciepła w systemach klimatyzacyjnych typu split

Rozwój zaawansowanych systemów sterowania agregatów wody lodowej

PL B1. Sposób i układ magazynowania ciepła albo chłodu w pojazdach z napędem elektrycznym. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL

AGREGATY CHŁODNICZE. AGREGATY WODY LODOWEJ CHŁODZONE POWIETRZEM SERIA RAK.E (5,8 40,2 kw) R 407C. Wersje B podstawowa I INTEGRATA

PSH - Sprężarki spiralne do układów ogrzewania - R410A

Pompa ciepła powietrze woda WPL 15 ACS / WPL 25 AC

EKSPERYMENTALNE OKREŚLENIE WPŁYWU DOBORU CZYNNIKA CHŁODNICZEGO NA MOC CIEPLNĄ CHŁODZIARKI SPRĘŻARKOWEJ**

Symulacja działania instalacji z pompą ciepła za pomocą WP-OPT Program komputerowy firmy WPsoft GbR, Web: info@wp-opt.

Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 3

Modulowana pompa ciepła woda/woda kw

DX FREE-COOLING DX FREE-COOLING ODZYSK CIEPŁA MARNOTRAWSTWO ENERGII POWAŻNIE SZKODZI ŚRODOWISKU

NOWE SZKOLENIA w zakresie budowy i wykorzystania SPRĘŻARKOWYCH POMP CIEPŁA w systemach grzewczych, uruchomione w Gdańsku

KONCEPCJA WYKORZYSTANIA CIEPŁA ODPADOWEGO DO WYTWARZANIA CHŁODU NA JEDNOSTKACH PŁYWAJĄCYCH

KOMFORT GRZANIA I CHŁODZENIA

manta wytwornice wody lodowej chłodzone wodą oraz chillery z oddzielnym

OBLICZENIA HYDRAULICZNE, CHŁODZENIE POMPĄ CIEPŁA, COP, SCOP, SPF I ANALIZA PRACY.

Pompa ciepła powietrze woda HPA-O 7 / 10 / 13 (S)(CS) Premium

OCENA WENTYLACJI I CHŁODZENIA

Pompy ciepła

c = 1 - właściwa praca sprężania izoentropowego [kj/kg], 1 - właściwa praca rozprężania izoentropowego

Wytwornice wody lodowej Chillery - rodzaje i klasyfikacja

Wykład 8 : Obiegi rzeczywisty w prowiantówce - awarie i niesprawności, oleje

Ćwiczenie Nr 558. Temat: Pomiar efektywności pompy ciepła.

Czynnik chłodniczy R410A

Jaka płaca, taka... temperatura - klimatyzatory grzewczo-chłodzące (1)

All on board MONOBLOKOWE CENTRALE KLIMATYZACYJNE

Transkrypt:

Zastosowanie zasobników chłodu metodą poprawy efektywności energetycznej autobusów elektrycznych Opracował: mgr inż. Michał Aftyka Opiekun: dr hab. Inż. Wojciech Jarzyna, prof. PL

Plan prezentacji 1. Cele badawcze 2. Zasada działania podstawowego układu klimatyzacji, 3. Zjawiska fizyczne zachodzące w podstawowych układach klimatyzacji. 4. Opis stanowiska badawczego 5. Sposoby gromadzenia chłodu. 6. Prezentacja wstępnych wyników badań 7. Wnioski

Cel badania Celem prowadzonych badań jest oszacowanie korzyści energetycznych wynikających z zastosowanych zasobników chłodu oraz układów przetwarzania energii. 1. Wyznaczenie zdolności do gromadzenia chłodu 2. Wyznaczenie współczynnika chłodniczego, 3. Badania w stanach przejściowych: - przy zmiana prędkości obrotowej sprężarki, - przy zmiana nominalnego przepływu glikolu, - przy zmiana nastaw elektrozaworów, - przy wydajność wentylatorów, - przy skokowa zmiana kierunku przepływu energii,

Schemat stanowiska badawczego

Sprężarka typu copeland scroll (sprężarka spiralna) - Sterowanie U/f - Mała wrażliwość na skropliny - przepływ czynnika bez pulsacji - rozległy zakres pracy - niezawodność

Skraplacz Parownik

Zawór rozprężny sterowany elektrycznie

Stanowisko badawcze 3 1. Zbiornik czynnika chłodniczego 2. Zawór rozprężny 3. Parownik 4. Sprężarka 5. Skraplacz 6. Zasobnik chłodu 7. Zasobnik ciepła 6 5 7

Zasada działania Bilans energetyczny: 9

Lewobieżny obieg Lindego Przemiany: 1-2 izentropowe sprężanie pary suchej, 2-3 izobaryczne oziębienie pary przegrzanej, 4-1 izobaryczno izotermiczne parowanie pary mokrej, 10

q w q d Parownik Skraplacz Sprężarka q d = h 1 h 4 q w = h 2 h 3 l t = h 2 h 1 11

Sprawność obiegu chłodniczego Współczynnik wydajności chłodniczej: EER c = Q w L = h 1 h 4 h 2 h 1 Q w - moc chłodnicza, L moc sprężarki, h- entalpia EER c 8,8 EER, z ang. energy efficiency rating 12

Magazyn chłodu

Możliwości magazynowania chłodu

Czas pracy agregatu: Moc pobrana z sieci: Wyniki badań 140 [min] 10,84 [kwh] Moc zakumulowana w zasobniku chłodu: 13,34 [kwh] Współczynnik wydajności chłodniczej: EER c = 13,34 10,84 [kwh]=1,23

Odczyt z amperomierza i watomierza Odczyt z miernik energii Odczyt ze sterownika układu Lp. minuty pracy P1 [W] I1 [A] Pc[W] Pc[kWh] T1 [C] T2 [C] ΔT [C] V [m3] ΔV[m3] V p [m3/h] Q [kwh] Todp [C] Tsk [C] Przegrza nie [C] Otw zawor [%] 1 0 0 0 0 0 12,28 12,7 0,42 67,6 0 0,85 0 0,4 13,6 13,2 0 2 10 1680 7,4 5040 0,84-3,49 8,95 12,44 67,69 0,09 0,74 1,11338-9,1 3,7 13,7 76,3 3 20 1680 7,2 5040 0,84-6,61 5,97 12,58 67,81 0,12 0,66 1,501213-11,4-0,6 10,9 71 4 30 1640 7,1 4920 0,82-8,24 3,82 12,06 67,92 0,11 0,63 1,31923-13,6-2,1 11,2 64,2 5 40 1600 7 4800 0,8-9,98 2,08 12,06 68,03 0,11 0,59 1,31923-15,1-3,9 10,3 64,4 6 50 1620 6,9 4860 0,81-12,32 0,65 12,97 68,12 0,09 0,54 1,160815-16,4-6,2 10,5 60,6 7 60 1580 6,8 4740 0,79-12,88-0,48 12,4 68,2 0,08 0,52 0,986489-19 -7,6 10,5 59 8 70 1560 6,7 4680 0,78-12,88-1,29 11,59 68,3 0,1 0,5 1,152561-20,2-8,9 11,1 50,4 9 80 1540 6,7 4620 0,77-14,1-2,06 12,04 68,38 0,08 0,48 0,957849-20,2-9,1 11,4 52,1 10 90 1560 6,6 4680 0,78-15,68-2,73 12,95 68,47 0,09 0,45 1,159025-21,1-9,7 11,2 54 11 100 1540 6,6 4620 0,77-15,94-3,08 12,86 68,53 0,06 0,44 0,767313-20,9-9,7 11,2 55 12 110 1500 6,5 4500 0,75-14,71-3,54 11,17 68,61 0,08 0,46 0,888636-24,8-13,3 11,2 50 13 120 1440 6,75 4320 0,72-12,63-3,8 8,83 68,69 0,08 0,48 0,702476-26,1-14,9 10,6 42,1 14 130 1400 6,6 4200 0,7-6 -3,8 2,2 68,77 0,08 0,48 0,175022-44,1-34,1 8 10 15 140 1340 6,3 4020 0,67-4,72-2,68 2,04 68,84 0,07 0,46 0,142007-38,7-29,7 8,7 11 Parametry glikolu 10,84 13,34525

Qu [kwh] 16 Qu = f(t) 14 y = -3E-06x 3 + 0,0001x 2 + 0,126x - 0,0076 12 10 8 6 4 2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160-2 t [min] Ciepło zgromadzone w zasobniku chłodu w funkcji czasu

Vp [m3/h] Vp [m3/h]=f(t) 0,9 0,8 0,7 0,6 y = -2E-07x 3 + 7E-05x 2-0,0089x + 0,8348 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 t [min] Przepływ glikolu przez zasobnik chłodu w funkcji czasu

EER EER=f(t) 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 t[min] Współczynnik wydajności chłodniczej w funkcji czasu

Zysk ekonomiczny Zgromadzona energia 13,34 kwh Moc klimatyzacji autobusu 14kW Przyjmując, że akumulator kwasowo-ołowiowy o napięciu 12V i pojemności 18Ah kosztuje 100zł Prąd klimatyzatora autobusu 14000W/48= 291A. Wynika stąd, że akumulatorów musi być co najmniej 24 ponieważ wykorzystujemy jedynie 70% pojemności aby uzyskać żywotność 1500cykli.

Porównanie napędu klimatyzacji Elektryczny Zasobnik chłodu NAZWA CENA NAZWA CENA Akumulatory kwasowo-ołowiowe 24x18Ah 48V 2 500 zł Zasobnik chłodu 500 zł Spreżarka, wymienniki płytowe skraplacz, Prostownik 800 instalacja 1900 RAZEM 3 300 zł RAZEM 2 400 zł KOSZTY INWESTYCYJNE 100% KOSZTY INWESTYCYJNE 70% Cena za moc pobraną do naładowania 24x18Ah przez 8h to 19,2kW 9,21 zł Cena za moc pobrana przez 16h pracy autobusu na dobę 147,36 zł 4 420,80 Cena za moc pobrana przez klimatyzację przez 30dni zł Cena za moc pobraną do akumulacji zasobnika chłodu to 13,34kW Cena za moc pobrana przez 16h pracy autobusu na dobę Cena za moc pobrana przez klimatyzację przez 30dni 6,40 zł 102,40 zł 3 072,00 zł KOSZTY EKSPLOATACYJNE 100% KOSZTY EKSPLOATACYJNE 70% Żywotność akumulatorów przy wykonaniu dziennym 16 cykli ładowania 110dni Żywotność zasobnika chłodu 30lat ŻYWOTNOŚĆ 1,50% ŻYWOTNOŚĆ 100%

Wnioski Uruchomienie pilotażowej instalacji i zgromadzenie 14kWh energii chłodu. Udało się wyznaczyć sprawność i w najlepszych warunkach instalacja osiągnęła współczynnik wydajności chłodniczej 1,8. Przewidujemy, że uda się poprawić współczynnik wydajności chłodniczej do 3,6-4. Z obliczeń wynika, że jesteśmy w stanie zgromadzić 44kWh energii chłodu. Zastosowana technologia ma potencjał aplikacyjny z powodów niskich kosztów eksploatacji.

Literatura Zenon Bonca, Waldemar Targański: Badanie chłodziarki sprężarkowej. Wiesław Pudlik: Termodynamika. Podręcznik dla studiujących na kierunkach: Mechanika i Elektronika, PG, Gdańsk 2011 Dariusz Nanowski: Druga zasada termodynamiki w analizie obiegów lewobieżnych, Praca doktorska. 23

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ