Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: The most common current technology for producing artificial cold is based on the operation of gas compression and absorption, which was discovered more than a century ago. This technology uses refrigerants as a heat transfer agent. Magnetic refrigeration is an innovative technology that works based on the magnetocaloric effect and the properties of certain rare materials/metals. The present paper describes a simulation of the magnetocaloric effect (MCE) of a gadolinium plate (Gd.), which is the main component of the active magnetic regenerator (AMR). The first part includes a description and history of the discovery of the magnetocaloric effect of materials that possess such properties. The continuation is a COMSOL Multiphysics modelling of AMR's main component: a gadolinium (Gd) plate. The simulation of the magnetocaloric effects and the heat dispersion on its surface was done in COMSOL, as was the highlighting of the adiabatic temperature on the flat surface of the plate. Water was used as a heat transfer agent, and gadolinium (Gd) was used as a reference criterion for the materials. The model simulates a single step of the magnetic refrigeration cycle and evaluates the AMR's performance with a single board. This study enables identifying the most important characteristics that influence the active magnetic regenerator's thermal behaviour.
Ključne besede: energy efficiency, magnetocaloric material, magnetic refrigeration, active magnetic regenerator
Objavljeno v DKUM: 04.12.2023; Ogledov: 284; Prenosov: 6
Celotno besedilo (2,53 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...

Opis: V diplomskem delu so predstavljeni materiali z magnetokaloričnimi lastnostmi ter njihova uporaba. V začetnem delu diplomske naloge je na kratko opisana zgodovina takšne tehnologije. V nadaljevanju so predstavljeni osnovni zakoni, ki so potrebni za delovanje magnetokaloričnega efekta. Podrobneje je opisan magnetokalorični efekt, kaj je za njega značilno ter kakšna je njegova uporaba. Podrobneje so opisani magnetokalorični materiali ter njihova funkcija. Opisano je tudi toplotno črpanje z uporabo magnetokaloričnega efekta. Naštete so prednosti in slabosti magnetnega hlajenja, toplotnega črpanja z uporabo magnetokaloričnega efekta ter magnetokaloričnih materialov. Opisano je tudi trenutno svetovno stanje hladilne industrije ter magnetnega hlajenja, kaj so pričakovanja za tovrstno tehnologijo in morebitne izboljšave.
Ključne besede: magnetokalorični materiali, magnetokalorični efekt, aktivni magnetni regenerator, magnetno hlajenje
Objavljeno v DKUM: 21.10.2022; Ogledov: 509; Prenosov: 39
Celotno besedilo (1,98 MB)

Opis: Čistilne naprave odpadnih voda proizvajajo v glavnem dva končna produkta, očiščeno vodo in komunalni mulj v tekoči in trdni obliki. V osnovi se v čistilnih napravah iz odpadne vode najprej odstranjuje večje mehanske delce, nato pa suspendirane snovi. Po mehanskem čiščenju teče voda v biološko stopnjo, in nato sledi še terciarno čiščenje. Ne glede na to, kakšen tehnološki postopek čiščenja uporabljamo, je stranski produkt čistilnih naprav komunalni mulj, ki ga je potrebno nadalje obdelati tako, da se organska snov mineralizira. Z energetskega vidika ima suha snov v komunalnem mulju posebno vlogo zaradi visoke kurilne vrednosti, primerljive z rjavim premogom. Sosežig mulja komunalnih čistilnih naprav v industrijskih postrojih se uporablja predvsem za proizvodnjo energije, kar pa posledično zmanjšuje tudi potrebo po fosilnih gorivih. Po sežigu lahko nastali pepel, ki mora ustrezati mineraloškim, fizikalnim in kemijskim pogojem, uporabimo kot surovino v drugih panogah, Iz navedenega sledi, da nastali pepel ne predstavlja novi odpadek, temveč stranski produkt z nizkimi stroški, kateremu lahko z uporabo v drugih industrijskih dejavnostih povečamo vrednost. V doktorski disertaciji je predstavljeno nastajanje komunalnega mulja ter podana kemijska analiza in analiza kurilne vrednosti. V nadaljevanju je preučeno sušenje komunalnega mulja iz čistilnih naprav, ki ima okoli 60% vlage ter preračunane toplotne izgube na osnovi podatkov s termoelektrarne Trbovlje. Doktorska disertacija nato predstavlja možnost sosežiga komunalnega mulja v Termoelektrarni Trbovlje. Opisane in predstavljene so vse potrebne dodatne procesne enote ter narejena preliminarna ekonomska ocena. Ugotovljeno je bilo, da je sosežig komunalnega mulja ekonomsko upravičen in dobičkonosen ter ima ugoden vpliv na okolje. V programskem paketu Aspen Plus je nato bila izvedena natančna simulacija procesa, ki je temeljila na obratovalnih podatkih termoelektrarne. Glede na evropsko in slovensko zakonodajo je dovoljeno 5% dodajanje komunalnega mulja v sisteme za proizvodnjo električne energije iz fosilnih goriv. Glede na naveden kriterij je bilo preračunano, da je dovoljeno doziranje v termoelektrarni Trbovlje do 1730 kg/h komunalnega mulja s 40% suhe snovi. Simulacija je bila izvedena za različne deleže od 1% do 5% dodajanja komunalnega mulja. V nadaljevanju je bila preračunana proizvodnja električne energije v primerjavi med običajno termoelektrarno in sosežigom, prav tako je bila analizirana sestava dimnih plinov in izločanje težkih kovin. V disertaciji je ugotovljeno, da se z dodajanjem komunalnega mulja neto proizvedena električna energija nekoliko zmanjša, kar je posledica večje vlažnosti mulja v primerjavi s premogom. Prav tako se spremeni sestava dimnih plinov, saj koncentracija NOx in predvsem HCl naraste, medtem ko se koncentracija SOx zmanjša. Predstavljena je tudi metodo kako okolju škodljive snovi izločit iz dimnih plinov. Poseben poudarek je na koncentraciji težkih kovin, za katere je zaradi omejitev v simulaciji predvideno, da celotna količina težkih kovin izhaja v obliki dimnih plinov in pri 5% dodajanju komunalnega mulja nobena od kovin ne presega, mejne, zakonsko določene vrednosti. Disertacijo zaključuje ekonomska analiza z primerjavo rezultatov med metodo neto sedanjih vrednosti in interno stopnjo donosa, s pomočjo katerih je potrjena smiselnost investicije.
Ključne besede: termoelektrarna, komunalni mulj, premog, rotacijski regenerator toplote, sosežig
Objavljeno v DKUM: 25.07.2016; Ogledov: 2772; Prenosov: 169
Celotno besedilo (8,29 MB)