Energetyka odnawialna w budownictwie

Maciej Jaworski, Dorota Chwieduk

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-012-0326-9

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2018

Liczba stron:

424

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

. Energetyka odnawialna w budownictwie. Red. Jaworski, Maciej; Chwieduk, Dorota . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2018, 424 s. ISBN 978-83-012-0326-9

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A2 Jaworski, M.

A2 Chwieduk, D.

T1 Energetyka odnawialna w budownictwie

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2018

SN 978-83-012-0326-9

Bibliografia BibTex:

@Book{ 198970, author = "", editor = "Jaworski, Maciej and Chwieduk, Dorota", title = "Energetyka odnawialna w budownictwie", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2018", address = "Warszawa", isbn = "978-83-012-0326-9" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU -

ED - Jaworski, Maciej

ED - Chwieduk, Dorota

TI - Energetyka odnawialna w budownictwie

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2018

SN - 978-83-012-0326-9

ER -

Netografia (standard APA):

. Red. Jaworski, Maciej; Chwieduk, Dorota. Energetyka odnawialna w budownictwie [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2018 [dostęp: 26 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/energetyka-odnawialna-w-budownictwie-maciej-jaworski-dorota-198970.

pompy ciepła, OZE, magazynowanie energii, energetyka odnawialna, magazynowanie ciepła krótkoterminowe, magazynowanie ciepła długoterminowe, gruntowe magazyny ciepła, pozyskiwanie energii słonecznej, hybrydowe pompy słoneczne, systemy grzewcze

Uniwersalne kompendium dotyczące nowoczesnego i bardzo ciekawego tematu dotyczącego magazynowania energii uzyskanej z OZE w budownictwie. Jest ona kierowana do osób, które po raz pierwszy się zetkną z tą tematyką, jak i do osób, które mają pewną w...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-012-0326-9

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2018

Liczba stron:

424

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

1. Magazynowanie energii podstawą rozwoju energetyki odnawialnej – Dorota Chwieduk14
1.1. Rola magazynowania energii14
1.2. Oddziaływanie promieniowania słonecznego na Ziemię16
1.3. Magazynowanie ciepła w systemach energetyki odnawialnej17
1.4. Magazynowanie energii elektrycznej21
Literatura23
2. Podstawowe metody magazynowania ciepła – Maciej Jaworski25
2.1. Wprowadzenie25
2.2. Klasyfikacja technologii magazynowania ciepła26
2.3. Akumulacja ciepła z wykorzystaniem ciepła właściwego czynników roboczych28
2.3.1. Krótkoterminowa akumulacja ciepła z wykorzystaniem ciepła właściwego28
2.3.2. Długoterminowa sezonowa akumulacja ciepła z wykorzystaniem ciepła właściwego31
2.4. Akumulacja ciepła z wykorzystaniem ciepła przemian fazowych35
2.5. Akumulacja ciepła z wykorzystaniem reakcji chemicznych i procesów sorpcyjnych39
Literatura44
3. Długoterminowe magazynowanie ciepła – Dorota Chwieduk46
3.1. Idea długoterminowego magazynowania ciepła46
3.2. Podstawowe cechy długoterminowych magazynów ciepła49
3.3. Gruntowe magazyny ciepła55
Literatura60
4. Magazynowanie ciepła przy wykorzystaniu materiałów zmiennofazowych (PCM) – Maciej Jaworski62
4.1. Wprowadzenie62
4.2. Materiały zmiennofazowe65
4.3. Właściwości materiałów zmiennofazowych70
4.4. Konstrukcje zasobników ciepła z materiałami PCM74
4.5. Akumulacja ciepła w materiałach PCM zintegrowanych ze strukturą budynku77
4.5.1. Materiały budowlane z PCM78
4.5.2. Podłogi ogrzewane materiałami PCM82
4.5.3. Inne zastosowania materiałów zmiennofazowych w budownictwie83
Literatura84
5. Magazynowanie chłodu – Andrzej Grzebielec, Adam Szelągowski87
5.1. Wprowadzenie87
5.2. Ogólna idea magazynowania chłodu89
5.3. Magazynowanie chłodu w instalacjach wodnych bez przemiany fazowej91
5.4. Magazynowanie chłodu z wykorzystaniem przemiany fazowej czynnika roboczego93
5.4.1. Magazynowanie lodu w zbiorniku93
5.4.2. Układy lodu binarnego95
5.4.3. Instalacje wykorzystujące suchy lód96
5.4.4. Pozostałe materiały PCM96
5.5. Magazynowanie z wykorzystaniem układów sorpcyjnych99
Literatura100
6. Podstawy pozyskiwania energii słonecznej – Dorota Chwieduk102
6.1. Widmo promieniowania słonecznego102
6.2. Dostępność energii promieniowania słonecznego103
6.3. Podstawowe modele promieniowania słonecznego padającego na dowolnie usytuowaną powierzchnię107
Literatura113
7. Bilans cieplny budynku. Pasywne systemy słoneczne – Dorota Chwieduk114
7.1. Bilans cieplny powietrza w budynku114
7.2. Przepływ ciepła przez ściany zewnętrzne i magazynowanie ciepła w budynku117
7.3. Rola pojemności cieplnej przegród w kształtowaniu stanów termicznych budynku121
7.4. Słoneczne systemy pasywne123
7.4.1. Klasyfikacja systemów pasywnych123
7.4.2. Magazynowanie energii w słonecznych systemach pasywnych126
Literatura133
8. Słoneczne aktywne systemy grzewcze – Dorota Chwieduk135
8.1. Zasada funkcjonowania. Podstawowa klasyfikacja135
8.2. Podstawowe elementy aktywnych systemów słonecznych144
Literatura148
9. Magazynowanie ciepła w słonecznych instalacjach grzewczych – Jarosław Bigorajski, Michał Chwieduk149
9.1. Magazynowanie krótkoterminowe149
9.1.1. Magazynowanie z wykorzystaniem ciepła właściwego medium magazynującego151
9.1.2. Magazynowanie ciepła z wykorzystaniem ciepła przemiany fazowej155
9.1.3. Magazynowanie z wykorzystaniem ciepła odwracalnych reakcji chemicznych156
9.2. Praktyczna realizacja magazynów krótkoterminowych i ocena ich efektywności157
Literatura161
10. Systemy fotowoltaiczne – Bartosz Chwieduk163
10.1. Podział systemów ze względu na ich moc163
10.2. Systemy autonomiczne i podłączone do sieci164
10.3. Moduły fotowoltaiczne168
10.4. Akumulatory fotowoltaiczne171
10.5. Inwertery fotowoltaiczne174
10.6. Wymiarowanie instalacji178
Literatura182
11. Systemy PV/T fotowoltaiczno-cieplne – Jarosław Bigorajski184
11.1. Wprowadzenie184
11.2. Podstawy teoretyczne działania modułów PV/T fotowoltaiczno-cieplnych187
11.3. Rodzaje modułów PV/T192
11.4. Magazynowanie energii194
11.5. Zastosowania modułów PV/T196
Literatura199
12. Słoneczne chłodzenie – Adam Szelągowski201
12.1. Wprowadzenie201
12.2. Technologie stosowane w chłodzeniu słonecznym203
12.3. Elementy systemów chłodzenia słonecznego204
12.4. Układ chłodniczy i jego systemy napędowe206
12.4.1. Napędy energią elektryczną z instalacji fotowoltaicznych206
12.4.2. Systemy termomechaniczne210
12.4.3. Systemy sorpcyjne214
12.5. Systemy dystrybucji chłodu224
12.6. Systemy odprowadzenia ciepła odpadowego225
12.7. Podstawowe obliczenia/ocena systemu226
12.8. Podsumowanie227
Literatura227
13. Sprężarkowe pompy ciepła – Adam Szelągowski230
13.1. Wprowadzenie230
13.2. Historia sprężarkowych pomp ciepła231
13.3. Zasada działania sprężarkowych pomp ciepła233
13.3.1. Obieg Carnota234
13.3.2. Obieg Lindego236
13.3.3. Zamknięty obieg Braytona238
13.3.4. Otwarty obieg Braytona239
13.3.5. Obieg rzeczywisty240
13.4. Podział sprężarkowych pomp ciepła241
13.5. Dolne źródła ciepła242
13.5.1. Powietrze atmosferyczne243
13.5.2. Grunt243
13.5.3. Wody gruntowe244
13.5.4. Ciepło odpadowe244
13.6. Opłacalność stosowania pomp ciepła245
13.7. Podsumowanie245
Literatura246
14. Sorpcyjne pompy ciepła – Andrzej Grzebielec247
14.1. Wprowadzenie247
14.2. Absorpcyjne pompy ciepła249
14.3. Adsorpcyjne pompy ciepła254
14.4. Magazynowanie ciepła z wykorzystaniem układów sorpcyjnych259
Literatura262
15. Słoneczne systemy hybrydowe – Bartosz Chwieduk264
15.1. Wprowadzenie264
15.2. Wykorzystanie instalacji fotowoltaicznej do celów grzewczych265
15.3. Współpraca systemu fotowoltaicznego i pompy ciepła266
15.4. Współpraca systemu fotowoltaicznego i siłowni wiatrowych269
15.5. Współpraca systemu fotowoltaicznego z urządzeniami klimatyzacyjnymi270
15.6. Współpraca systemu fotowoltaicznego z urządzeniami grzewczymi i klimatyzacyjnymi273
Literatura276
16. Magazynowanie ciepła w elementach budynku i systemu ogrzewania – Hanna Jędrzejuk277
16.1. Wprowadzenie277
16.2. Struktura systemów ogrzewania w Polsce280
16.3. Sposoby akumulacji ciepła w systemach ogrzewania282
16.3.1. Wybór sposobu akumulacji ciepła w systemach ogrzewania282
16.3.2. Właściwości fizyczne wybranych substancji, materiałów, wyrobów i komponentów budowlanych284
16.3.3. Podstawowe sposoby działania instalacji grzewczych z wydzielonymi zasobnikami ciepła284
16.3.4. System ogrzewania jako zasobnik ciepła288
16.3.5. Konstrukcja budynku jako zasobnik ciepła291
16.3.6. Uproszczona analiza możliwości akumulacji ciepła w systemie ogrzewania budynku297
Literatura304
17. Niekonwencjonalne zintegrowane systemy HVAC – Stefan Żuchowski306
17.1. Definicja HVAC306
17.2. Rozwiązania HVAC – stan obecny306
17.3. Systemy zintegrowane310
17.4. Niekonwencjonalne zintegrowane systemy HVAC (OWK)314
17.4.1. System HVAC (OWK) w hotelu z odzyskiem ciepła z agregatu wody lodowej. Magazynowanie energii we wstępnym podgrzewaczu wody314
17.7.2. Zintegrowany system HVAC (OWK) z ogrzewaniem i chłodzeniem płaszczyznowym. Magazynowanie energii odpadowej w gruncie317
17.4.3. Zintegrowany system HVAC (OWK) z pompą ciepła w Centrum Jana Pawła II w Krakowie. Magazynowanie energii odpadowej w gruncie321
17.4.4. Zintegrowany system HVAC z w budynku SPA w Puławach. Magazynowanie energii w zbiornikach buforowych i gruncie322
17.4.5. Zintegrowany system HVAC z pompą ciepła w budynku jednorodzinnym. Akumulacja energii w zbiorniku buforowym i warstwie gruntu pod płytą fundamentową budynku325
17.5. Podsumowanie326
Literatura327
18. Systemy wieloźródłowe – Stefan Żuchowski, Kamil Różycki328
18.1. Wprowadzenie328
18.2. Definicja głównych pojęć329
18.3. Podział systemów wieloźródłowych330
18.4. Magazyny energii stosowane w systemach wieloźródłowych331
18.5. Zbiorniki buforowe czynnika grzewczego334
18.6. Zbiornik buforowy pełniący funkcję sprzęgła hydraulicznego335
18.7. Zbiornik buforowy na powrocie z instalacji338
18.8. Zbiornik buforowy z okresowym przepływem czynnika339
18.10. Pojemnościowe podgrzewacze ciepłej wody użytkowej341
18.9. Dobór pojemności zbiorników buforowych czynnika grzewczego341
18.11. Układy szeregowe podgrzewaczy wody345
18.12. Określenie wymaganej pojemności dla podgrzewaczy wody350
18.13. Zbiorniki buforowe wielofunkcyjne351
18.14. Zbiornik buforowy typu „zbiornik w zbiorniku”352
18.15. Zbiornik buforowy z wbudowanym przepływowym podgrzewaczem wody w postaci wężownicy353
18.16. Zbiornik buforowy z przepływowym podgrzewaczem wody wyposażonym w wymiennik ciepła o dużej powierzchni, tzw. modułem świeżej wody355
18.17. Podsumowanie356
Literatura356
19. Wykorzystanie energii słonecznej przy termomodernizacji budynków – Kamil Różycki358
19.1. Wprowadzenie358
19.2. Definicja głównych pojęć358
19.3. Działania termomodernizacyjne359
19.4. Zastosowanie energii słonecznej podczas termomodernizacji budynku360
19.4.1. Słoneczne systemy bierne a termomodernizacja budynku361
19.4.2. Znaczenie oszklenia przy termomodernizacji budynku362
19.4.3. Słoneczne systemy aktywne a termomodernizacja budynku364
19.5. Wykorzystanie energii słonecznej przy termomodernizacji budynków w praktyce366
19.5.1. Termomodernizacja domku jednorodzinnego366
19.5.2. Termomodernizacja budynku wielorodzinnego370
19.5.3. Termomodernizacja budynku użyteczności publicznej373
19.6. Podsumowanie377
Literatura378
20. Gruntowe magazyny ciepła – Michał Chwieduk379
20.1. Właściwości fizyczne czynnika magazynującego380
20.2. Wymiarowanie gruntowego/skalnego magazynu ciepła384
20.3. Gruntowe wymienniki ciepła385
20.4. Proces wymiany ciepła w gruncie387
20.5. Osiągane efektywności magazynów gruntowych389
Literatura390
21. Magazynowanie wodoru, ogniwa paliwowe – Wojciech Bujalski, Marcin Wołowicz392
21.1. Wprowadzenie392
21.2. Zasada działania393
21.3. Podział ogniw paliwowych395
21.4. Ogniwa SOFC395
21.5. Ogniwa PEMFC398
21.6. Magazynowanie wodoru405
21.7. Podsumowanie406
Literatura407
22. Energetyczne wykorzystanie biomasy – Piotr Krawczyk408
22.1. Definicje biomasy408
22.2. Charakterystyka drzewnych paliw biomasowych410
22.2.1. Skład chemiczny biomasy drzewnej410
22.2.2. Wartość opałowa drewna411
22.3. Wykorzystanie biomasy do produkcji ciepła w systemach lokalnych412
22.4. Wykorzystanie biomasy do produkcji ciepła i energii elektrycznej w systemach lokalnych414
22.4.1. Układy Organic Rankine Cycle (ORC)415
22.4.2. Układy z kotłem biomasowym i silnikiem parowym418
22.4.3. Układy z kotłem biomasowym i turbiną parową małej mocy419
22.4.4. Układy kogeneracyjne ze zgazowarką biomasy i silnikiem spalinowym420
22.5. Podsumowanie421
22.4.5. Układy z silnikiem Stirlinga421
Literatura422

1.2.OddziaływaniepromieniowaniasłonecznegonaZiemię

MagazynowanieciepłajestprocesempowszechniewystępującymnaZiemi,ama-

gazynowanieenergiipromieniowaniasłonecznegowpostaciciepławwyniku

zachodzącejkonwersjifototermicznejdecydujeożyciunaZiemi.Opisyoddzia-

ływaniapromieniowaniasłonecznegonabilanscieplnyZiemimożnaznaleźćwli-

teraturze[10]–[13].

StrumieńenergiiwysyłanyprzezpowierzchnięSłońcaASwynosi=3,85·10

26W.

EmisyjnośćwłaściwaSłońca(strumieńenergiiwypływającyzjednostkowegopola

zewnętrznejgazowejpowierzchniSłońca)wynosi63,11MW/m2.Emisyjnośćwła-

ściwanapowierzchnisfery,naktórejznajdujesięZiemia,wynosi1366W/m2(jest

totzw.stałasłoneczna).Natomiastcałkowitystrumieńenergiipromieniowaniasło-

necznegonazewnętrznychwarstwachatmosferywynosi1,74·1017W.

Około28%strumieniaenergiipromieniowaniasłonecznego,docierającego

dozewnętrznychwarstwatmosferywilości0,49·1017W

,jestodbijane(tzw.albe-

doatmosfery)ipowracawprzestrzeńkosmiczną.Pozostałaczęśćpromieniowania

słonecznego,wynosząca1,25·1017W

,wnikadobiosferyziemskiej.Przezbiosferę

przechodziśredniookoło264W/m2strumieniaenergiipromieniowaniasłonecz-

nego(wodniesieniudocałejpowierzchniZiemi),zczego34%jestpochłanianie

watmosferzeprzezgazowecząsteczkiatmosfery,czylipodlegakonwersjifototer-

micznej.Wwynikupochłanianiarośnieenergiawewnętrznacząsteczekatmosfery,

ichtemperaturawzrasta.Pozyskanaenergiajestprzedewszystkimwykorzystywa-

nadoprzemianfazowychwody,dziękiczemunaZiemiwystępujezamkniętycykl

obieguwody,wznaczniemniejszymstopniupowodujeonateżruchypowietrza

atmosferycznego(powstaniewiatrów).OstateczniedopowierzchniZiemidocie-

raśredniookoło66%całkowitegostrumieniaenergiipromieniowaniasłoneczne-

goprzechodzącegoprzezbiosferę.coodpowiada162W/m2.Całkowitystrumie-

niadocierającydopowierzchniZiemi(66%z125·1015W),napoziomieokoło

80·1015W

,jestpochłanianyprzezoceanyigrunt,powodującprzyrostichenergii

wewnętrznej.Nawspomnianeprzemianyfazowewodyprzypada40·1015W

,na

ruchypowietrzaatmosferycznego3·1015W

,aokoło0,03·1015Wjestwykorzysty-

wanewprocesachfotosyntezy.IstniejąteżzyskinasamejZiemi:

•zyskinapoziomie1·10

15WwynikającezciepławnętrzaZiemi(geotermia),

•0,012·10

15Wpochodzącezespalaniapaliw,

•około0,001·10

15Wbędąceefektempływówmorskich.

AbybilansenergetycznyZiemibyłzachowany,strumieńenergiiwnikający

wbiosferęwpostacipromieniowaniasłonecznego(krótkofalowego)jestwypro-

mieniowywanywpostacipromieniowaniadługofalowegowprzestrzeńkosmiczną

(wilości125·1015W).

Brak wyników

Energetyka odnawialna w budownictwie

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra