1. Simulacija in optimiranje organskega Rankinovega cikla za izkoriščanje odpadne toplote pri proizvodnji aluminijaMonika Dokl, 2021, magistrsko delo Opis: Proizvodnja aluminija spada med energetsko najintenzivnejše proizvodne procese, saj se med postopkom elektrolize porabi velika količina električne energije. Približno polovica energije, ki se porabi med proizvodnjo, se izgubi kot odpadna toplota. Takšna nizkotemperaturna toplota je primerna za pridobivanje energije, kot je proizvodnja električne energije z organskim Rankinovim ciklom (ORC).
V magistrskem delu smo se osredotočili na maksimiranje proizvodnje električne energije in maksimiranje neto sedanje vrednosti (NSV) celotnega sistema. V procesu smo uporabili tri delovne tekočine R245fa, R1234yf in R1234ze ter analizirali ekonomsko uspešnost projekta. Proces smo simulirali s simulatorjem Aspen Plus in optimirali z optimizacijskim programom GAMS. Pri simulaciji smo za organske delovne tekočine in vodo upoštevali termodinamsko metodo REFPROP, medtem ko smo za dimne pline zaradi vsebnosti HF uporabili metodo NRTL. Podatke o odpadnem viru toplote pri proizvodnji aluminija smo dobili iz aluminijeve industrije in podatke o termofizikalnih lastnostih fluidov v bazi podatkov programa Aspen Plus. Z optimiranjem smo določili optimalne delovne parametre, kot so masni in energijski pretoki, tlaki in temperature v procesu ter ocenili ekonomsko uspešnost projekta. V osnovnem modelu smo preučevali vpliv minimalne temperaturne razlike v toplotnih prenosnikih, temperature in pretoka dimnih plinov na maksimalno proizvodnjo električne energije v turbini ter vpliv cene toplote na maksimalno neto sedanjo vrednost.
Z optimiranjem smo poiskali optimalno ravnovesje med termodinamskimi in ekonomskimi parametri sistema. Proces z delovno tekočino R245fa lahko s turbino proizvede do 803,35 kW električne energije. Okolju prijaznejši delovni tekočini R1234yf in R1234ze dajeta nižjo proizvodnjo električne energije in manj dobičkonosen sistem. Proces je ekonomsko uspešen le, če poleg proizvodnje električne energije uporabimo toplotno energijo, kjer cena toplote znaša vsaj 0,008 EUR/kWh.
Ključne besede: proizvodnja aluminija, izkoriščanje odpadne toplote, organski Rankinov cikel, proizvodnja električne energije, optimiranje, neto sedanja vrednost
Objavljeno: 18.05.2021; Ogledov: 46; Prenosov: 0
 Celotno besedilo (2,61 MB) |
2. Energetska optimizacija vzporedno delujočih procesov za proizvodnjo formaldehida in zmanjševanje emitiranih količin co2József Mursics, 2020, doktorska disertacija Opis: Doktorska disertacija obravnava energetsko optimizacijo delujočih procesov za proizvodnjo in nadaljnjo predelavo formaldehida in zmanjševanje obremenjevanja okolja s posebnim poudarkom na minimizaciji celotnih količin emitiranega CO2.
Odpadni plini proizvodnega procesa pridobivanja formalina, morajo ustrezati okoljskim predpisom EU, ki bodo pričakovano zahtevali zmanjšanje vsebnosti formaldehida in hlapljivih organskih spojin. V tem cilju smo razvili dva postopka:
• postopek, ki vključuje nadgradnjo obstoječih postopkov odstranjevanja formaldehida in ostalih hlapljivih organskih spojin z dodatno absorpcijsko napravo in
• postopek sosežiga odpadnih plinov, ki nastanejo pri postopku pridobivanja formalina s kovinskim oksidom, z zemeljskim plinom v plinski turbini, kjer se formaldehid in hlapne organske spojine v celoti odstranijo, hkrati pe se pridobiva tudi električna energija.
Računalniške simulacije smo izvedli s programskim paketom Aspen Plus, z upoštevanjem ravnotežne konstante absorbcije in reakcije nizkih koncetracij formaldehida v vodi.
Ekonomske analize so potrdile, da je možno z ustrezno zasnovo vzporedno delujočih procesov znatno znižati obratovalne in fiksne stroške in emisije formaldehida v okolje zmanjšati za več kot petkrat, v primeru prve metode (srebrov katalizator) in na ničelno vrednost v primeru druge metode (kovinskooksidni katalizator).
Ključne besede: proizvodnja formalina, formaldehid, odpadni industrjski plini, proizvodnja energije, ekologija, emisije CO2
Objavljeno: 29.03.2021; Ogledov: 101; Prenosov: 23
Celotno besedilo (3,26 MB) |
3. Vzpostavitev povezave med linearnim potenciometrom in simulacijskim programom z mikrokrmilnikom arduino za potrebe obratovanja modela elektroenergetskega sistemaBenjamin Zlodej, 2020, diplomsko delo Opis: Elektroenergetski sistem je obsežen sistem elektroenergetskih elementov za proizvodnjo, transformacijo in prenos električne energije od elektrarn do končnih porabnikov. Model elektroenergetskega sistema Slovenije bomo predstavili na interaktivni maketi, ki je zasnovana z namenom, da širšemu občinstvu prikaže izgled in delovanje elektroenergetskega sistema. Maketa bo poleg vizualnega učinka imela še simulacijsko ozadje. Program za simulacijo proizvodnje električne energije bomo izdelali s pomočjo programskega okolja Matlab/Simulink, ki ga bomo prenesli na mikrokrmilnik Arduino, na katerega bodo povezani tudi drsni potenciometri za spremembo izhodne moči posamezne elektrarne. Na maketi EES FERI bo tako mogoče simulirati vodenje elektroenergetskega sistema, podobno kakor dejanski elektroenergetski sistem vodijo v republiškem centru za vodenje.
Ključne besede: električna energija, elektroenergetski sistem, mikrokrmilnik, maketa EES, elektrarne, proizvodnja električne energije, republiški center vodenja, Arduino, linearni potenciometer.
Objavljeno: 04.11.2020; Ogledov: 134; Prenosov: 29
Celotno besedilo (2,09 MB) |
4. Izkoriščanje odvečnih nizkotemperaturnih toplotnih tokov za proizvodnjo energijeEva Gider, 2020, magistrsko delo Opis: Magistrsko delo prikazuje izrabo odvečnih toplotnih tokov za proizvodnjo energije. V teoretičnem delu magistrskega dela smo pregledali literaturo s področja obnovljive rabe energije, osredotočili smo se na odvečno toploto v sežigalnicah odpadkov. Dimni plini, ki nastajajo v sežigalnicah nosijo velik potencial za izkoriščanje toplote. Predstavljena je zasnova celotne sežigalnice, ter princip delovanja. Sežigalnice odpakov so zgrajene iz večih delov, osrednji del predstavlja HRSG enota. HRSG kotel je zgrajen iz večih delov, zato je predstavljal velik izziv za simulacijo.
Eksperimentalni del magistrske naloge smo izvedli v simulatorju Aspen Plus. Izvedli smo 3 simulacije. Najprej smo simulirali sežigalnico z dvema turbinama, kjer smo proizvajali visokotlačno in nizkotlačno paro. Primerjali smo, kako vpliva pretok pare v turbino na njeno moč. Ugotovili smo, da večji pretok pare v turbino daje večjo moč turbine. Prav tako smo spreminjali vhodni tlak, ter ugotovili da para pri višjem tlaku daje večje moči turbine. Para v turbino je bila vedno pregreta, saj smo se tako izognili kondenzaciji na turbini. V sežigalnici z dvema turbinama smo imeli navadne turbine, ki kondenzacije ne omogočajo. Ker pa se v zadnjem času na tržišču pojavljajo inovativne kondenzacijske turbine, smo to možnost preizkusili v simulaciji sežigalnice z eno turbino. Ugotovili smo, da daje kondenzacijska turbina veliko višje izkoristke, ter da so vstopni tlaki v turbino lahko zelo visoki. Nazadnje smo simulirali še toplotno črpalko, v katero smo uvajali nizkotemperaturne toplotne tokove. Ugotovili smo, da je lahko delovanje sežigalnice z vsemi omenjenimi enotami energetsko visoko učinkovito.
Ključne besede: sežigalnice dimnih plinov, HRSG, proizvodnja energije, izkoriščanje odpadne toplote, toplotna črpalka, nizkotemperaturni toplotni tokovi
Objavljeno: 09.06.2020; Ogledov: 326; Prenosov: 77
Celotno besedilo (2,46 MB) |
5. Napoved proizvodnje električne energije sončnih elektrarn podjetja demBranimir Žvajker, 2019, diplomsko delo Opis: S pomočjo načrtovane proizvodnje električne energije iz sončnih elektrarn se lahko načrtuje dejansko potrebno proizvodnjo električne energije iz vseh ostalih virov, ki jih lahko reguliramo. Zanesljivo napovedovanje bo v prihodnosti vedno pomembnejše, saj nas bo zanimala informacija o napovedani proizvodnji sončne elektrarne za naslednji dan oz. naslednje dni. Z večanjem velikosti sončne elektrarne je pomembnost napovedovanja proizvodnje električne energije še toliko večja, saj se veča tudi vpliv na elektroenergetski sistem.
Razvili smo metodo napovedovanja, ki temelji na napovedi sončnega sevanja za naslednji dan za posamezno sončno elektrarno. Napovedani meteorološki podatki se spreminjajo vsako uro, zato je negotovost napovedi relativno visoka. Kljub temu smo v predstavljenem pristopu dobili zadovoljivo natančno napoved proizvodnje električne energije, saj je absolutna vrednost pogreška manjša od 5% v vsaj šestini opazovanega obdobja in manjša od 10% v vsaj tretjini opazovanega obdobja.
Ključne besede: sončne elektrarne, sončni moduli, napovedovanje, proizvodnja električne energije, elektroenergetski sistem
Objavljeno: 15.01.2020; Ogledov: 893; Prenosov: 0
Celotno besedilo (10,74 MB) |
6. Ovrednotenje modelov verjetnostne porazdelitve napake napovedi proizvodnje vetrnih elektrarnBoštjan Polajžer, Dunja Srpak, objavljeni znanstveni prispevek na konferenci Opis: V članku so obravnavani različni modeli verjetnostne
porazdelitve napake proizvodnje vetrnih elektrarn. Poleg modelov,
znanih iz literature (beta, Weibull, gamma), so obravnavani modeli z
razširjeno nesimetrično posplošeno normalno porazdelitvijo.
Obravnavan je tudi model s t.i. verzatilno verjetnostno porazdelitvijo,
ki je občutljiv na valovitost empirične porazdelitve, vendar omogoča
analitičen izračun percentilne funkcije. Dobljeni rezultati kažejo, da
modeli z beta, Weibull in gamma verjetnostno porazdelitvijo ne dajejo
dobrih rezultatov, bistveno bolj ustrezni so modeli z nesimetrično
posplošeno normalno verjetnostno porazdelitvijo.
Ključne besede: model verjetnostne porazdelitve, verjetnostna analiza, porazdelitev napake, proizvodnja električne energije, vetrne elektrarne
Objavljeno: 10.10.2017; Ogledov: 572; Prenosov: 52
Celotno besedilo (907,97 KB) |
7. PRIMERJAVA IZGRADNJE MALE IN VELIKE HIDROELEKTRARNEMatej Kokol, 2016, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je predstavljena možnost izgradnje male hidroelektrarne na izbranem odseku reke Pesnice v občini Gorišnica. Območje gradnje ne spada v ekološko pomembno območje ali v območje naravnih vrednot, tako da za gradnjo na tem območju ne veljajo posebni predpisi, ki bi jih bilo treba upoštevati. Izbrana lokacija leži na območju Zamušanov, kjer je na podlagi vodomerne postaje, ki se nahaja v neposredni bližini, analiziran pretok reke in ekološko sprejemljiv pretok. V nadaljevanju je predstavljena možnost gradnje manjše hidroelektrarne. Na kratko je opisana oprema manjših hidroelektrarn in predstavljena sama tehnična zasnova posameznih objektov. Narejena je tudi kratka primerjava z veliko hidroelektrarno Formin.
V zaključku diplomskega dela je izvedena ekonomska analiza, kjer so analizirani investicijski stroški, prihodki iz prodaje električne energije, na koncu pa je izračunan čas, v katerem se bo investicija povrnila.
Ključne besede: proizvodnja električne energije, gradnja, mala hidroelektrarna, ekonomska analiza, turbine
Objavljeno: 21.10.2016; Ogledov: 1122; Prenosov: 126
Celotno besedilo (3,98 MB) |
8. Načrtovanje in vzdrževanje mikro sončne elektrarne za zagotavljanje letne neto samooskrbe z električno energijoDomen Juhart, 2016, diplomsko delo Opis: Cilj diplomskega dela je podrobneje predstaviti sistem net metering, ugotoviti prednosti in slabosti tega sistema, ter na podlagi postavljene sheme net meteringa v Sloveniji, pravilno dimenzionirati sončno elektrarno. Izvedena je bila analiza za obstoječo sončno elektrarno, ki je bila ob tem za enako obdobje uporabljena pri izvedbi več scenarijev dimenzioniranja. Prav tako sta bila testirana dva modula, in sicer s pomočjo instrumenta HT I-V 400, ki sta bila senčena, zaprašena in očiščena. Na lokaciji sončne elektrarne je bila opravljena še analiza senčenja s pomočjo instrumenta Solmetric SunEye.
Ključne besede: Sončna elektrarna, proizvodnja električne energije, net metering, analiza senčenja
Objavljeno: 23.09.2016; Ogledov: 1088; Prenosov: 236
Celotno besedilo (3,28 MB) |
9. |
10. Proizvodnja električne energije z uporabo kogeneracije na zemeljski plinUroš Oblak, 2016, diplomsko delo Opis: Vse večje potrebe in pričakovanja ljudi se izražajo tudi v povišani potrebi po energiji. Ker so količine primarnih virov energije omejene in cene le teh v zadnjem času konstantno rastejo, nas tudi omenjeno dejstvo usmerja k uporabi novih učinkovitejših sistemov za proizvodnjo električne energije. Težnje k vse učinkovitejši izrabi energije, ter stroga zakonodaja, ki vedno bolj omejuje izpuste toplogrednih plinov v ozračje, sta v zadnjem času, ob podpori države, privedla do zanimanja za investiranje v sisteme kogeneracijskih enot. Njihov primarni cilj je proizvodnja električne energije, pri čemer hkrati izkoristimo tudi toploto, ki jo tako uporabimo za ogrevanje ali pripravo tople vode. Zaradi izkoriščanja primarne in sekundarne energije, ki jo proizvede takšen sistem, lahko dosežemo visok izkoristek celotnega sistema. V nalogi smo poizkušali predstaviti sisteme soproizvodnje, zakonske okvire in analizirati delovanje dveh sistemov, ki sta v obratovanju.
Ključne besede: Proizvodnja električne energije, analiza delovanja kogeneracije, kogeneracija
Objavljeno: 19.08.2016; Ogledov: 1188; Prenosov: 138
Celotno besedilo (3,03 MB) |
