1. Proizvodnja transportnega goriva iz bioplinaMiha Prelog, 2018, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je prikazan postopek proizvodnje metana (CH4) iz bioplina pridobljenega z anaerobno digestijo bioloških odpadkov. Tako proizveden metan se lahko uporablja za proizvodnjo električne energije s plinskimi motorji, se dodaja v plinovod za oskrbo gospodinjstev ali kot gorivo za transportna sredstva z motorjem z notranjim izgorevanjem. Iz bioplina je potrebno najprej odstraniti ogljikov dioksid in druge nečistoče, ki nastanejo pri anaerobni digestiji.
Računalniške simulacije čiščenja bioplina smo izvedli s programskim paketom Aspen Hysys. Odstranjevanje posameznih nezaželenih komponent bioplina pri postopku čiščenja smo izvajali postopoma, najprej z odstranjevanjem vodikovega sulfida (H2S) in ogljikovega dioksida (CO2) z absorpcijo z dietanolaminom (DEA). Nato smo z drugim procesom odstranjevali vodo (H2O) z absorpcijo s TEGlikolom. Tretji proces predstavlja kriogensko destilacijo dušika (N2). Četrti oziroma zadnji proces pa predstavlja računalniško simulacijo separacije metana (CH4) od prestale plinske zmesi in komprimiranje na željeni tlak.
Ključne besede: bioplin, proizvodnja metana, separacija plinov, transportno gorivo, računalniška simulacija
Objavljeno v DKUM: 06.04.2018; Ogledov: 1716; Prenosov: 286
 Celotno besedilo (2,19 MB) |
2. Stroškovna primerjava različnih izolacijskih materialov ovoja zgradbeLaura Kalšek, 2017, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je obravnavana toplotna izolacija zidov, ki po površini predstavljajo največji del konstrukcije in ovoja stavbe. Obravnavani so štirje različni materiali za toplotno izolacijo ovoja zgradbe. Predstavljene so njihove temeljne lastnosti in kakšen je njihov vpliv na okolje. Izračunane so potrebne debeline vsakega materiala posebej za točno določeno toplotno prehodnost ter cene, ki so povzete po veljavnih cenikih posameznih materialov. Iz analize cen je izbran najcenejši material. Rezultati kažejo, da je cenovno najugodnejši material steklena volna in ne ekspandirani polistiren, ki je sicer najpogosteje uporabljen material za toplotno izolacijo. Ugotovili smo, da so razlike v ceni med temi štirimi materiali precejšnje, saj je najugodnejši material trikrat cenejši od najdražjega.
Ključne besede: Prenos toplote, toplotna izolacija, izolacijski materiali, ovoj zgradbe, ekonomika
Objavljeno v DKUM: 22.11.2017; Ogledov: 2488; Prenosov: 278
Celotno besedilo (2,26 MB) |
3. Geothermal heat potential - the source for heating greenhouses in Southestern EuropeDanijela Urbancl, Peter Trop, Darko Goričanec, 2016, izvirni znanstveni članek Opis: The paper presents economically evaluated solutions for heating greenhouses with geothermal potential, if the same greenhouse is placed in two different locations in Southeastern Europe, one in Slovenia and the other in Serbia. The direct geothermal water exploitation using heat exchangers is presented and the remaining heat potential of already used geothermal water is exploited using high temperature heat pumps. Energy demands for heating greenhouses are calculated considering climatic parameters of both locations. Furthermore, different constructions materials are taken into account, and energy demands are evaluated if the same greenhouse is made of 4 mm toughened single glass, double insulated glass or polycarbonate plates. The results show that the geothermal energy usage is economically feasible in both locations, because payback periods are in range from two to almost eight years for different scenarios.
Ključne besede: geothermal heat exploitation, greenhouses energy demands, high temperature heat pump, economic analysis
Objavljeno v DKUM: 07.07.2017; Ogledov: 1519; Prenosov: 396
Celotno besedilo (1,02 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
4. Simulacija obratovanja visokotemperaturne toplotne črpalke s superkritičnim ogljikovim dioksidomMitja Štumpf, 2017, magistrsko delo Opis: V magistrskem delu smo se ukvarjali z računalniško simulacijo visokotemperaturne toplotne črpalke na superkritični ogljikov dioksid. Za simulacijo smo uporabili računalniški program Aspen plus. Ogljikov dioksid je naravno in okolju prijazno hladilno sredstvo, ki v zadnjem času pridobiva vedno več pozornosti. Ravno iz tega razloga smo uporabili CO2 v transkritičnem ciklu toplotne črpalke, katera se lahko uporabi tako za namene pridobivanja vroče sanitarne vode ali v industrijskih aplikacijah. Računalniško simulacijo smo izvedli v širokem območju temperatur uparjanj od –20 °C do 20 °C, za pridobivanje vroče vode temperature med 65 °C in 105 °C, kjer smo primerjali koeficiente učinkovitosti toplotne črpalke (COP). Ugotovili smo, da dobimo najboljšo učinkovitost delovanja toplotne črpalke v primeru uparjanja pri 20 °C in proizvodnjo vroče vode temperature 65 °C. Koeficient učinkovitost toplotne črpalke (COP) smo v tem primeru dobili višji od 5. V nadaljevanju smo naredili tudi računalniško simulacijo sočasne proizvodnje vroče vode in hladu, kar se je kazalo kot tehnično in ekonomsko zelo učinkovita izvedba visokotemperaturne toplotne črpalke s superkritičnim ogljikovim dioksidom.
Ključne besede: transkrični cikel, CO2, visokotemperaturna toplotna črpalka, računalniška simulacija
Objavljeno v DKUM: 05.07.2017; Ogledov: 1500; Prenosov: 73
Celotno besedilo (3,40 MB) |
5. SUŠENJE ODPADNEGA KOMUNALNEGA MULJA Z MIKROKOGENERACIJO NA DEPONIJSKI PLIN IN ODPADNA OLJAPeter Paller, 2016, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je predstavljena uporaba deponijskega plina in odpadnih olj za pogon mikro-soproizvodnje električne energije in toplote. Na ta način lahko s kombinacijo dveh različnih odpadnih energentov proizvedemo uporabno energijo, hkrati pa odstranimo dve vrsti okolju nevarnih odpadkov, kar predstavlja neko vrsto krožnega gospodarstva, ki je zadnje čase več kot aktualno. Za računalniško simulacijo procesa smo uporabili programski paket Aspen Plus® V8.0.
Simulacija procesa soproizvodnje električne energije in toplote z izrabo deponijskega plina in odpadnih olj je obsegala simulacijo kompresorjev zraka in deponijskega plina, zgorevalne komore, turbine in prenosnikov toplote. Z mikroturbino proizvedena električna energija se lahko oddaja v električno omrežje, toplota pa koristi za sušenje komunalnega mulja bližnjih komunalnih čistilnih naprav. Pri procesu soproizvodnje nastaja tudi nekaj nezaželenih emisij, ki so v območju dovoljenih vrednosti.
Na podlagi dobljenih rezultatov računalniške simulacije, ter uporabe podatkov iz prakse, je prikazan proces sušenja komunalnega mulja. Nato je bila narejena ekonomska analiza, ki upošteva znižanje vsebnosti vlage komunalnega mulja in s tem strošek odvoza v obrate za ekološko neoporečno odstranjevanje odpadnih snovi.
Ključne besede: kogeneracija, mikroturbina, SPTE, deponjski plin, odpadna olja, komunalni mulj, Aspen Plus® V8.0
Objavljeno v DKUM: 13.10.2016; Ogledov: 1750; Prenosov: 151
Celotno besedilo (3,01 MB) |
6. KRIOGENA AKUMULACIJA ENERGIJERok Špindler, 2016, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je prikazan postopek kriogene akumulacije energije, kar je dokaj nova in še nerazvita tehnologija. Uporabna je za akumulacijo viškov energije elektrarn, ki obratujejo na obnovljive vire energije. Opisali smo postopke utekočinjanja, shranjevanja in uplinjanja zraka, kjer energijo shranjujemo in jo nato pridobimo nazaj. Preučili smo različne možne postopke in poiskali vir toplote, ki zadostuje potrebam tega postopka, hkrati pa je okolju najbolj prijazen, za kar se je izkazala geotermalna energija. Naredili smo računalniško simulacijo utekočinjanja in uplinjanja zraka s pomočjo programskega paketa Aspen Plus. V računalniških simulacijah smo spreminjali različne parametre in iskali pogoje, ki so najboljši za obratovanje. Ugotovili smo, da ima postopek velik potencial, je okolju najbolj prijazen med do zdaj znanimi procesi akumulacije energije in bi lahko v prihodnosti postal najpogosteje uporabljan postopek shranjevanja energije.
Ključne besede: kriogena akumulacija energije, obnovljivi viri energije, utekočinjen zrak, geotermalna energija, Aspen Plus
Objavljeno v DKUM: 04.10.2016; Ogledov: 2688; Prenosov: 138
Celotno besedilo (1,99 MB) |
7. SIMULACIJA OBRATOVALNIH KARAKTERISTIK ABSORPCIJSKE TOPLOTNE ČRPALKEMatej Furek, 2016, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je predstaljeno delovanje absorpcijskih toplotnih črpalk. Opisani so različni delovni pari snovi in zasnove absorpcijskih hladilnih sistemov. Preučili smo delovne pare in zasnove sistemov, ki kažejo največ potenciala pri hlajenju pod 0°C z dovajanjem toplote nizke temperature v generator. Naredili smo simulacijo obratovalnih karakteristik enostopenjske absorpcijske toplotne črpalke, ki deluje na delovno snov LiNO3/NH3. Simulacijo smo izvedli v računalniškem programu Aspen Plus, kjer smo spremljali spreminjanje vrednosti učinkovistosti COP v odvisnosti od temperature generatorja, uparjalnika in absorberja. Ugotovili smo, da enostopenjska absorpcijska toplotna črpalka LiNO3/NH3 daje zadovoljive rezultate COP pri nizkih temperaturah generatorja.
Ključne besede: absorpcijska toplotna črpalka, hlajenje, COP, simulacija, litijev nitrat-amonijak
Objavljeno v DKUM: 16.09.2016; Ogledov: 2022; Prenosov: 202
Celotno besedilo (2,13 MB) |
8. Izbira najprimernejšega hladiva enostopenjske ali dvostopenjske visokotemperaturne toplotne črpalkeSimon Ceglar, 2016, diplomsko delo Opis: Energetske in ekološke krize ter omejenost zalog fosilnih goriv so pripeljale do svetovnega trenda iskanja obnovljivih virov energije, pri čemer je geotermalna energija ena najpomembnejših. Hkrati pa nas k temu zavezujejo tudi evropske direktive, ki smo jih sprejeli v obliki novega Energetskega zakona (EZ-1), z namenom zagotavljanja zanesljive oskrbe z energijo in energetskimi storitvami ob upoštevanju trajnostnega razvoja.
Namen diplomske naloge je preučiti možnost uporabe visokotemperaturnih toplotnih črpalk, ki bi se uporabljale za visokotemperaturno ogrevanje večjega števila uporabnikov. Visokotemperaturne toplotne črpalke tip voda-voda, bi kot nizkotemperaturni vir izkoriščale geotermalno energijo, lahko pa tudi kak drug neizkoriščen toplotni vir, z zadostno kapaciteto in konstantnim tokom. Za naš primer smo uporabili kogeneracijo visokotemperaturne toplotne črpalke s plinskim motorjem, ki ustvarja dodatno toploto in električno energijo, s katero pokrivamo svoje potrebe, višek električne energije pa prodajamo distribucijskemu omrežju v cilju znižanja proizvodnih stroškov.
Cilj diplomske naloge je z teoretičnimi izračuni priti do čim boljšega grelnega števila ob uporabi različnih hladil, visokotemperaturnih toplotnih črpalk, spreminjanju vhodnih parametrov glede na vzporedno ali zaporedno vezavo visokotemperaturnih toplotnih črpalk. Opazili smo, da je zaporedna vezava toplotnih črpalk, ob postopnem vključevanju posameznih črpalk najprimernejša, saj tako z izbiro ustreznih visokotemperaturnih toplotnih črpalk ohranjamo najvišje možno grelno število pri vsaki stopnji, ob najnižji porabi električne energije in obratovalnih stroškov.
Ključne besede: toplotna omrežja, visokotemperaturne toplotne črpalke, grelno število, hladila, geotermalna energija, kogeneracija, plinski motor
Objavljeno v DKUM: 26.04.2016; Ogledov: 1872; Prenosov: 123
Celotno besedilo (1,41 MB) |
9. Računalniška simulacija proizvodnje metanola iz različnih organskih energetskih surovinPeter Trop, 2015, doktorska disertacija Opis: V doktorski disertaciji sta predstavljeni dve zamisli o možnosti uporabe obnovljivih surovin za proizvodnjo metanola. Prva zamisel obravnava souporabo bioplina in zemeljskega plina v obstoječem postroju za proizvodnjo metanola, kjer se sintezni plin proizvaja iz zemeljskega plina s parnim reformerjem. V ta namen smo vpeljali postrojenje za komprimiranje bioplina in izbrali najprimernejšo tehnologijo za odstranjevanje vodikovega sulfida. Za dosego zastavljenega cilja smo simulirali proizvodnjo metanola iz zemeljskega plina v obstoječi tovarni. V nadaljevanju smo delež zemeljskega plina zamenjali z bioplinom ter izvedli analizo občutljivosti z variiranjem razmerja med bioplinom in zemeljskim plinom. Predstavljena zamisel je bila ekonomsko ovrednotena. Rezultati analize so pokazali, da je zamenjava deleža zemeljskega plina z bioplinom smiselna, kar dokazujeta visok prihranek in relativno kratek vračilni rok v investicijo postrojenja za uporabo bioplina v proizvodnji metanola.
Druga zamisel obravnava souplinjanje toreficirane biomase in premoga. V prvi fazi smo v programu Aspen Plus načrtovali proizvodnjo metanola iz premoga. Simulacija vključuje, sušenje in uplinjanje premoga, odstranjevanje vodikovega sulfida iz sinteznega plina s procesom Rectisol, reakcijo sinteznega plina z vodno paro, odstranitev ogljikovega dioksida iz sinteznega plina in proizvodnjo metanola. V nadaljevanju smo isti model uporabili za souplinjanje toreficirane biomase in premoga v razmerju 1 : 1 glede na kurilnostobeh surovin. Oba procesa smo toplotno integrirali v programu Aspen Energy Analyzer. Proizvedeno paro smo nato uporabili v simulaciji tristopenjske parne turbine za proizvodnjo električne energije.
Oba procesa smo primerjali v smislu tehnološkega izkoristka in ekonomske učinkovitosti z metodo neto sedanje vrednosti in interne stopnje donosa, upoštevajoč predvidene cene surovin in produktov. Tehnološki izkoristek je v primeru uplinjanja premoga znašal 70 %, v primeru souplinjanja premoga in toreficirane biomase pa 69,2 %, kar pripisujemo nižji vsebnosti ogljika v biomasi. Izkazalo se je, da je proces proizvodnje metanola, pri katerem uporabljamo samo premog, ekonomsko učinkovitejši. Analize občutljivosti pokažejo, da bi se morala cena biomase znižati vsaj za 20 % ali pa bi morala biti cena takse CO2 višja za 60 %, da bi bila oba procesa ekonomsko primerljiva.
Ključne besede: kemijsko inženirstvo, računalniške simulacije, uplinjanje, proizvodnja metanola, obnovljive surovine, ekonomika
Objavljeno v DKUM: 10.11.2015; Ogledov: 2165; Prenosov: 113
Celotno besedilo (5,87 MB) |
10. |
