Abstract:The research focuses on the development a new concept of an air terminal device for a VAV (variable air volume) ventilation systems that would improve the occupant comfort and overall ventilation efficiency under varying air supply volume. In VAV systems the air volume magnitude is modified according to the thermal load in a given ventilated zone. However, lowering the airflow may cause a lack of proper air distribution and lead to degradation of the air condition. To combat this phenomenon an air terminal device with a dynamically changing geometry was designed and studied to stabilize the airflow throw so that it would remain constant despite the changing air volume supplied through the ventilation system. Simulations that were performed using the k-ω model in the ANSYS Fluent application were later validated on a laboratory stand using air velocity and air flow measurements and using PIV (Particle Image Velocimetry) allowing to observe air velocity vectors. The results of the study show that when using the newly proposed terminal device with dynamically changing geometry it is possible to stabilize the air throw. The thermal comfort parameters such as the PMV (predicted mean vote) and PPD (predicted percentage of dissatisfied) proved that the thermal comfort was maintained in the occupied area regardless of changing airflow through the ventilation system. The results of the study showed it is possible to improve the VAV systems by using the designed air terminal device by maintaining a steady air throw.
Abstract:Celem pracy było określenie możliwości wykorzystania osadów z uzdatniania wody w procesie beztlenowej stabilizacji osadów ściekowych. Głównym zamierzeniem realizacji pracy było opracowanie technologii zintegrowanej przeróbki osadów, powstających w systemie gospodarki wodno-ściekowej.
Koncepcja badań opierała się na wykazaniu zmian parametrów technologicznych, takich jak: produkcja biogazu oraz odwadnialność, w zależności od proporcji zmieszania osadów i wykorzystanej metody dezintegracji. Ponadto sprawdzono wpływ osadów z uzdatniania wody na podatność na odwadnianie osadów ściekowych. Na podstawie badań wykazano, że procentowy udział osadów z uzdatniania wody w mieszaninie z osadami ściekowymi ma wpływ na potencjał metanogenny osadów. Za najkorzystniejszą dawkę osadów z uzdatniania wody uznano 30% (w odniesieniu do s.m.o.) w mieszaninie osadów ściekowych.
Z kolei analizy wskaźników odwadnialności wykazały nieznaczny wpływ osadów z uzdatniania wody parametry odwadnialności. Wynika to ze zbyt małego udziału ilościowego osadów z uzdatniania wody w mieszaninie osadów ściekowych (do badań dobierano proporcje zmieszania względem s.m.o.). Jednak przyjmując objętościowy sposób dobierania proporcji osadów zaobserwowano poprawę parametrów odwadniania.
Doświadczenia wykonane w ramach pracy doktorskiej potwierdziły, że dodanie osadów z uzdatniania wody do osadów ściekowych intensyfikuje przebieg beztlenowej stabilizacji osadów ściekowych. Daje to możliwość opracowania technologii odzysku i utylizacji specyficznych odpadów komunalnych – osadów z uzdatniania wody i ściekowych.
Abstract:Cementowanie jest jedną z najpopularniejszych metod renowacji przewodów wodociągowych. Zdolność powłoki cementowej do samoregeneracji oraz zapewnienie biernej i czynnej ochrony antykorozyjnej przewodów są jednymi z wielu zalet cementowania, które w sposób szczególny wyróżniają tą technikę renowacji spośród wielu innych. Chociaż powłoki cementowe zapewniają długookresową ochronę przed wtórnymi zanieczyszczeniami wody, to jednak w początkowym okresie kontaktu wykładziny cementowej z wodą może dojść do intensywnego przenikania zanieczyszczeń.
Wyniki przeprowadzonych badań laboratoryjnych pozwoliły zweryfikować, czy rodzaj cementu stosowanego w zabiegach renowacyjnych oraz parametry jakościowe wody produkowanej w stacjach uzdatniania wpływają na stopień jej zanieczyszczenia w krótkim czasie po cementowaniu. Badania w warunkach statycznych i dynamicznych umożliwiły natomiast dokonanie oceny wpływu warunków hydraulicznych na uwalnianie zanieczyszczeń z wykładziny cementowej do wody. W ramach przygotowanej rozprawy doktorskiej dodatkową analizą objęto powłoki cementowe pokrywające wnętrza przewodów fabrycznie nowych oraz prefabrykowane powłoki z żywic poliuretanowych. Na podstawie uzyskanych wyników badań opracowano m.in. krzywe przenikania zanieczyszczeń z wycementowanych przewodów o różnych średnicach i długościach do transportowanej wody. Ponadto wyniki eksperymentów w warunkach statycznych posłużyły do opracowania uproszczonego matematycznego modelu przenikania zanieczyszczeń z wykładziny cementowej do wody, uwzględniającego zarówno efekty rozpuszczania, jak i sorpcji substancji.
Abstract:Rozprawa doktorska dotyczy termomodernizacji budynku wielorodzinnego oraz wykorzystania energii odnawialnych w celu przekształcenia go w obiekt o niskim zapotrzebowaniu na energię. Celem pracy było opracowanie narzędzia, służącego wspomaganiu procesu decyzyjnego przy wyborze korzystnego rozwiązania zakresu termomodernizacji i sposobu zaopatrywania budynku w energię do celów ogrzewania
i przygotowania ciepłej wody z użyciem instalacji korzystających z odnawialnych źródeł energii. Został opracowany model obliczeniowy pozwalający ocenić wielkość możliwej do pozyskania energii z turbin wiatrowych i zespołu ogniw fotowoltaicznych, stanowiących współpracujące z budynkiem instalacje korzystające z energii odnawialnej.
Przygotowano zestaw pakietów termomodernizacyjnych, na podstawie 5 wybranych wariantów termomodernizacji. Wybór najlepszego pakietu spośród wszystkich dostępnych jest oparty na osiągnięciu przez budynek wymaganego standard budynku o niskim zapotrzebowaniu na energię, przy spełnieniu wymogu minimalnego prostego czasu zwrotu SPBT, całkowitych nakładów poniesionych na termomodernizację.
Dokonano analizy dostępnej energii słonecznej i wiatrowej dla poszczególnych regionów Polski. Na tej postawie określono efektywność pozyskiwania energii przez ogniwa fotowoltaiczne i turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu w wybranych miastach Polski.
