Menu
  • Link do mapy serwisu
  • Pl
  • Laboratorium Przemian Energetycznych w Energetyce
  • The Laboratory of Energy Transformation to Power Industry
 

Laboratorium Przemian Energetycznych w Energetyce

Pawilon C-6, lokal 201

 

W skład laboratorium wchodzi:

  • Laboratorium Przemian Energetycznych w Energetyce Konwencjonalnej (PE)

Przedmiot badawczy:

Przedmiotem badawczym będzie badanie procesów i zjawisk stanowiących podstawę stosowanych obecnie rozwiązań w tzw. klasycznych systemach energetycznych. Badane będą zjawiska poczynając od przemian termodynamicznych w wybranych układach silników cieplnych, wytwarzających energię mechaniczną a w rezultacie jej konwersji – energię elektryczną. Zostaną przeanalizowane poszczególne stopnie tych konwersji i ich wpływ na końcową wydajność. W przeciwieństwie do tych układów zostaną zbadane układy, gdzie liczba przemian energetycznych jest mniejsza, tj. układy konwertujące bezpośrednio ciepło na energię elektryczną poprzez wykorzystanie zjawisk kontaktowych, termoemisji elektronowej czy wykorzystania promieniowania podczerwonego. Za pomocą dedykowanych układów pomiarowo-sterujących zbierane będą charakterystyki takich procesów i analizowane pod kątem rozlicznych aplikacji. Specjalnego znaczenia w rozpatrywanym laboratorium nabiera układ magazynowania energii, dedykowany pod kątem współpracy z różnym układami realizującymi wybrane przemiany energetyczne.

Opis sposobu wykorzystania sprzętu w kontekście planowanych do wykonania badań oraz realizacji założonych projektów badawczych.

Opisane stanowiska badawcze będą mogły być wykorzystane do realizacji szeregu prac badawczych. Układy zbierania danych oraz programowania przebiegu eksperymentu pozwolą na wykonywanie zakładanych pomiarów, zebranie danych i ich odpowiednią analizę.

Lista projektów badawczych, które mogą być realizowane w danym laboratorium (projekty twarde, wyniki, możliwość wdrożeń, ewentualne zlecenia przemysłu)

  1. Optymalizacja pracy wybranych typów silników cieplnych pod kątem ich zastosowania w rozpatrywanych układach i systemach energetycznych
  2. Badanie różnych paliw pod kątem ich stosowania w układach wytwarzania energii
  3. Opracowywanie i wdrażanie metod bezpośredniej konwersji ciepła w w energię elektryczna dla potrzeb realizacji określonych procesów energetycznych, w tym Kogeneracji i zwiększenia efektywności
  4. Badanie nowatorskich rozwiązań generatorów elektrycznych
  5. Badanie współpracy układów wytwarzania i magazynowania różnych form energii pod katem rozproszonej energetyki, opracowanie fektywnych systemów sterowania


Projekty przewidywane do realizacji w laboratoriach

Opracowanie i budowa prototypowych układów generacji i magazynowania energii  elektrycznej dla potrzeb urządzeń grzewczych różnej skali

W szeregu przypadków istotne jest zapewnienie nieprzerwanej dostawy energii elektrycznej systemów grzewczych (np. kotły, instalacje, elektronika pomiarowa, …). Brak dostawy energii może skutkować poważnymi konsekwencjami związanymi z brakiem sterowania wytwarzaniem ciepła (np. przegrzania płaszcza wodnego kotła, braki w dostawie ciepła, itp.). Newralgicznym miejscem jest elektronika pomiarowo-sterująca oraz pompy obiegowe, wentylatory itp. W tym wypadku użytkownik jest uzależniony od dostaw energii z sieci ciepłowniczej, pomimo, że istnieje możliwość jej wytworzenia na potrzeby własne systemu ciepłowniczego.

Celem projektu będzie opracowanie niewielkich i względnie tanich układów generacji i magazynowania energii elektrycznej na własne potrzeby instalacji ciepłowniczych. W tym celu opracowane zostaną hybrydowe układy generatorów korzystające z ciepła wytwarzanego przez jednostkę grzewczą i ulokowane w różnych jej punktach. W zależności od miejsca usytuowania i dostępnej temperatury rozważone zostaną generatory termoelektryczne , termofotowoltaiczne i termoemisyjne.  Opracowana zostanie konstrukcja takich generatorów pod kątem specyficznych warunków pracy, zbadane procesy fizyczne zachodzące przy rozważanych temperaturach, możliwość konwersji ciepła i efektywność wytwarzania energii elektrycznej. W drugim etapie projektu zostaną opracowane układy magazynujące energię elektryczną i współpracujące z jednostką ciepłowniczą . Rozważone zostaną różne rozwiązania pod kątem zapewnienia optymalnej współpracy z układami generatorów, m.in. supekondensatory, układy akumulatorów układy z wirującą masą i inne. Pod uwagę będzie brana możliwość magazynowania i oddawania określonych ilości energii w dostępnych dla systemu przedziałach czasowych. Zbadany zostanie szereg procesów związanych z cyklem magazynowania, w tym sprawność, powtarzalność, obciążalność i możliwość pracy dla nietypowych układów generacji, itp. Ponadto zostanie opracowany algorytm sterowania takiego systemu realizujący optymalne przepływy energii.

Użytkownicy laboratorium

prof. dr hab. inż. Mariusz Filipowicz

tel. 12 617 51-92
e-mail: filipow@agh.edu.pl 

Miejsce pracy:
WEiP, Katedra Zrównoważonego Rozwoju Energetycznego, D- 9, ul: Kawiory 40, I, 105

All rights reserved © 2017 Akademia Górniczo-Hutnicza