1. Inovativen energetski sistem uporabe obnovljivih virov energije za visokotemperaturno ogrevanjeSven Gruber, 2023, magistrsko delo Opis: V zaključnem delu smo zasnovali novo procesno shemo sistema visokotemperaturnega daljinskega ogrevanja katerega cilj je učinkovito ter ogljično nevtralno delovanje.
Sistem je sestavljen iz gorivne celice vezane z dvostopenjsko kompresijsko toplotno črpalko. Gorivne celice so naprave za pretvorbo energije, ki proizvajajo elektriko (in toploto) neposredno iz plinastega goriva z elektrokemično kombinacijo goriva in oksidanta. V našem sistemu je gorivo zemeljski plin. Proizvedena elektrika iz gorivne celice samo zadostno oskrbuje toplotne črpalke ter hkrati proizvaja toploto, ki le te razbremenjuje.
Skonstruirali smo osnovno shemo in dve dodatni alternativi, z dodanim vmesnim prenosnikom in zaporedno vezanimi toplotnimi črpalkami in jih primerjali pri različnih pogojih. V primeru temperature povratka 60 °C in končni temperaturi ogrevanja 80 °C osnovna shema z vmesnim prenosnikom toplote obratujeta pri COP vrednostih 3,15 oz. 3,21. Najvišje vrednosti COP smo zasledili pri zadnji alternativi in sicer 3,86, vendar ta ni samo zadostna in tako nastanejo dodatni stroški nakupa elektrike. Konkurenčnost in inovativnost sistema ne moremo meriti le s COP vrednostjo. Najboljši rezultat dobimo z 'izkoristkom' zemeljskega plina. Omenimo, da ne gre za navaden izkoristek, ampak utilizacijo - razmerje med dobljenim toplotnim tokom, ki se neposredno prenese na ogrevano vodo in vloženim toplotnim tokom zemeljskega plina na podlagi HHV in LHV. V osnovni shemi in z vmesnim prenosnikom dosežemo 251,62 % oz. 261,37 % glede na HHV ter 225,21 % oz. 233,99 % glede na LHV. Alternativa z zaporedno vezanimi toplotnimi črpalkami dosega 277,41 % glede na HHV in 247,38 % glede na LHV, vendar ni samo zadostna.
Ključne besede: Visokotemperaturna toplotna črpalka, gorivna celica, SOFC, visokotemperaturno daljinsko ogrevanje, razogljičenje sistema daljinskega ogrevanja
Objavljeno v DKUM: 14.09.2023; Ogledov: 45; Prenosov: 0
 Celotno besedilo (3,96 MB) |
2. |
3. Model NN omrežja s priključenimi sončnimi elektrarnami : diplomsko deloAnže Podlesnik, 2022, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je predstavljena analiza dela nizkonapetostnega omrežja, natančneje območja transformatorske postaje Vovkova loka. Na začetku dela so opisane toplotne črpalke, in sicer v sklopu trenutnega trenda prehoda ogrevanja gospodinjstev iz konvencionalnih virov na obnovljive vire energije, v sklopu samooskrbe z električno energijo pa so predstavljene sončne elektrarne. Za tem je na kratko predstavljeno elektroenergetsko omrežje. V drugem delu sledita opis transformatorske postaje Vovkova loka in izračun potrebnih podatkov za izvedbo simulacije v programskem paketu Matlab/Simulink. Na koncu je predstavljena validacija računalniškega modela in različne simulacije primerov dodatnih obremenitev omrežja.
Ključne besede: model transformatorja, distribucijsko omrežje, modeliranje, sončna elektrarna, toplotna črpalka
Objavljeno v DKUM: 18.11.2022; Ogledov: 624; Prenosov: 117
Celotno besedilo (2,56 MB) |
4. Primerjava termodinamskih lastnosti in okoljskih vplivov hladilnih snovi četrte generacije : magistrsko deloMiha Prelog, 2022, magistrsko delo Opis: Zaradi večjega ozaveščanja družbe o našem negativnem vplivu na naravo in iz tega izhajajočega segrevanja ozračja, strmimo k temu, da čim bolj učinkovito nadomestimo škodljive snovi z okolju prijaznejšimi. Enako se dogaja na področju ogrevanja in hlajenja s toplotnimi črpalkami. Nekoč alternativa za zmanjšanje negativnega vpliva na tanjšanje ozona, so danes hidrofluoroogljikovodiki pokazali, da niso okolju najbolj prijazna rešitev. Namreč njihov izpust in dolga življenjska doba v atmosferi vplivata na večanje efekta tople grede. Iz tega razloga je potreben razvoj novih in okolju prijaznejših hladilnih snovi, kot so hidrofluoroolefini. Simulacije, ki smo jih opravili za magistrsko nalogo so pokazale, da je uporaba novejših hladilnih snovi primerljiva z njihovimi predhodniki, a je na koncu potrebno pri zamenjavi hladilnih snovi upoštevati zraven termodinamskih lastnosti še okoljske in ekonomske dejavnike.
Ključne besede: Toplotna črpalka, HFC, HFO, Aspen Plus, Hladilne snovi
Objavljeno v DKUM: 14.06.2022; Ogledov: 375; Prenosov: 74
Celotno besedilo (6,06 MB) |
5. Tehnoekonomska primerjava ejektorske in absorpcijske toplotne črpalke : magistrsko deloRok Špendl, 2022, magistrsko delo Opis: Zaradi velikih teženj po zniževanju stroškov in maksimalnem izkoristku energije je uporaba toplotnih črpalk v industrijskih procesih vse bolj prisotna. V magistrskem delu smo primerjali obratovalne lastnosti dobro poznane in raziskane absorpcijske toplotne črpalke z manj znano ejektorsko toplotno črpalko.
V teoretičnem delu magistrskega dela je narejen pregled različnih toplotnih črpalk. Navedeni so principi obratovanja in glavne značilnosti posameznih tipov hladilnih naprav. Na kratko so predstavljene tudi glavne lastnosti delovnih fluidov.
V eksperimentalnem delu smo z uporabo programa Aspen HYSYS simulirali delovanje absorpcijske in ejektorske toplotne črpalke. Kot delovno snov smo v absorpcijski toplotni črpalki izbrali H2O/NH3, v ejektorski toplotni črpalki pa R600a (metilpropan). Preverili smo, kako na njuno delovanje in učinkovitost (COP) vplivajo različni obratovalni pogoji. Nadalje smo dobljene rezultate obeh naprav primerjali in njuno obratovanje tudi ekonomsko ovrednotili.
Na podlagi rezultatov eksperimentalnega dela je moč zaključiti, da ejektorska toplotna črpalka obratuje bolj učinkovito. Pri neposredni primerjavi obeh črpalk je pri izbranih pogojih COP absorpcijske toplotne črpalke variiral od 0,61 do 0,69. Medtem ko je ejektorska toplotna črpalka obratovala s COP med 1,43 in 1,69.
Ključne besede: absorpcijska toplotna črpalka, ejektorska toplotna črpalka, ejektor, hladilno sredstvo, koeficient učinkovitosti, simulacija
Objavljeno v DKUM: 01.02.2022; Ogledov: 583; Prenosov: 0
Celotno besedilo (3,02 MB) |
6. Izdelava grafičnega uporabniškega vmesnika za izračun proizvodnje in porabe električne energije v stanovanjskem objektuEva Simonič, 2021, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo obravnava matematični model za izračun predvidene proizvedene električne energije s fotonapetostnim sistemom in porabljene električne energije s toplotno črpalko. Oba izračuna smo povezali z izdelavo enovitega grafičnega uporabniškega vmesnika. Predvidena proizvedena električna energija je določena z večletnimi povprečji meritev globalne in difuzne gostote moči sončnega sevanja za več krajev po Sloveniji ter z geometrijskimi zvezami med točkami na Zemlji in Soncem. Potrebna električna energija za delovanje toplotne črpalke je določena na podlagi potrebne toplote za ogrevanje stavbe in potrebne toplote za ogrevanje sanitarne vode. Rezultat diplomskega dela je grafični uporabniški vmesnik, ki je izdelan s programskim paketom Matlab in je namenjen izračunu proizvedene in porabljene električne energije za stanovanjske stavbe na področju Slovenije. Vmesnik predvideva preproste uporabniške vnose, kot so lokacija in orientacija stavbe, mere stavbe in sestava elementov zunanjega ovoja stavbe. Izračuna proizvedene in porabljene električne energije smo ovrednotili s primerjavo z meritvami fotonapetostnega sistema in toplotne črpalke na obstoječih stavbah.
Ključne besede: grafični uporabniški vmesnik, fotonapetostni sistem, toplotna črpalka, proizvodnja električne energije, poraba električne energije
Objavljeno v DKUM: 17.12.2021; Ogledov: 1085; Prenosov: 162
Celotno besedilo (2,61 MB) |
7. Možnosti uporabe visokotemperaturne toplotne črpalke za izrabo odpadne toplote : magistrsko deloDaniel Filjar, 2021, magistrsko delo Opis: V magistrskem delu smo želeli pokazati, ali obstaja možnost uporabe visoko–temperaturne toplotne črpalke z namenom izrabe odpadne toplote v postrojenju Leka, d. d., Proizvodnja Lendava. Najpomembnejša parametra, potrebna za to raziskavo, sta vstopna in izstopna temperatura iz visoko–temperaturne toplotne črpalke in delovna snov. V tem primeru je vstopna temperatura visoko–temperaturne toplotne črpalke 60 °C, izstopna temperatura pa 120 °C. Te temperature tudi predstavljajo temperature izhlapevanja in kondenzacije, kar je pomembno za izbiro delovne snovi. Na podlagi preračuna je prikazana analiza faktorja ogrevanja in ekonomske upravičenosti za različne delovne snovi. Najprimernejša se je izkazala delovna snov R1234ze(Z) z faktorom ogrevanja 4,06 in povračilno dobo 55 let.
Ključne besede: visoko-temperaturna toplotna črpalka, odpadna toplota, delovna snov, industrijsko postrojenje, faktor ogrevanja
Objavljeno v DKUM: 08.11.2021; Ogledov: 516; Prenosov: 56
Celotno besedilo (3,72 MB) |
8. Izkoriščanje energije jamske vode s pomočjo toplotne črpalke : diplomsko deloNejc Mužina, 2021, diplomsko delo Opis: V jami Premogovnika Velenje se nabira voda, ki jo je potrebno, za vzdrževanje nizkega nivoja vode, izčrpati. Smiselno je, da se anergija in konstantni pretok jamske vode izkoristila s pomočjo toplotne črpalke. V diplomskem delu je predstavljena študija smiselnosti uporabe jamske vode s pomočjo manjše pilotne toplotne črpalke, ki lahko služi kot prototip za montažo velike toplotne črpalke, s katero bi ogrevali večje komplekse ali naselja po zaprtju premogovnika. V delu je podan preračun za dimenzioniranje in izbiro ustrezne toplotne črpalke ter okvirni preračun stroškov izvedbe takšnega projekta.
Ključne besede: toplotna črpalka, jamska voda, toplota, Premogovnik Velenje, d.o.o., raba energije
Objavljeno v DKUM: 24.09.2021; Ogledov: 518; Prenosov: 75
Celotno besedilo (2,04 MB) |
9. Uporaba hibridnega sistema toplotne črpalke in prezračevalnega sistema z rekuperacijo za uravnavanje bivalne temperature stanovanjskega objekta : magistrsko deloTadej Ilovšek, 2020, magistrsko delo Opis: V magistrskem delu je predstavljen prototipni sistem toplotne črpalke s prenosnikom toplote
na vtočnem kanalu, kjer okoliški zrak vstopa v sistem. V uvodnem delu je predstavljen sistem
toplotnih črpalk, vrste toplotnih črpalk, njihovo delovanje, enačbe in grafi, ki se uporabljajo za
preračun. Za tem je opisana uporabljena izvedba toplotne črpalke, ki vključuje toplotni
prenosnik na vtočni strani cevi, enkrat v kombinaciji z rekuperatorjem, drugič pa z
regeneratorjem toplote z namenom, da bi ugotoviti ali je predlagan nov sistem učinkovitejši
od obstoječih na trgu. Osredotočili smo se na učinkovitost ogrevanja zaradi novega vpliva
prenosnika toplote, naredili preračun in dobljene rezultate primerjali z izvedbo, ki ne vključuje
toplotnega prenosnika.
Ključne besede: toplotna črpalka, regenerator toplote, rekuperator toplote, toplotni prenosnik v vtočnem kanalu, ogrevanje, ventilacija in klimatizacija (HVAC), magistrske naloge
Objavljeno v DKUM: 28.01.2021; Ogledov: 730; Prenosov: 0
Celotno besedilo (4,18 MB) |
10. Energetska sanacija in načrtovanje ogrevanja hiše s toplotno črpalkoAnja Majerič, 2020, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu sta predstavljeni ena izmed možnosti energetske sanacije enodružinske starejše hiše in zamenjava ogrevalnega sistema s sodobnim alternativnim virom ogrevanja. Na začetku diplomskega dela so predstavljene različne izvedbe toplotnih črpalk in njihove značilnosti. Na podlagi projektne dokumentacije smo s programom KI Energija 2017 izračunali potrebo po toploti za ogrevanje stavbe in potrebno energijo za pripravo tople sanitarne vode. Izračunali smo tudi investicijske stroške, stroške ogrevanja in priprave tople sanitarne vode pred in po sanaciji. Na osnovi tega smo izbrali toplotno črpalko. V analizi stroškov sta prav tako prikazana vrednost celotne sanacije in izračun ekonomske upravičenosti investicije.
Ključne besede: toplotna črpalka, energetska sanacija, ogrevanje, stroški investicije
Objavljeno v DKUM: 21.12.2020; Ogledov: 1014; Prenosov: 260
Celotno besedilo (6,26 MB) |
