Tehno-ekonomska analiza male hidroelektrane

U radu je opisan postupak izrade preliminarne tehno-ekonomske analize u svrhu izgradnje male hidroelektrane na odabranoj lokaciji na području brodsko-posavske županije. Ukratko je opisana potreba za proizvodnjom električne energije iz obnovljivih izvora energije te su predstavljeni standardni tipovi malih hidroelektrana kao i njihove glavne komponente. Prikazani su osnovni elementi tehno-ekonomske analize i predstavljeni su računalni alati za izradu tehno-ekonomske analize dostupni na tržištu. Izrađena je tehno-ekonomska analiza odabrane lokacije na osnovu prikupljenih podataka o srednjim dnevnim protocima i geodetskom padu na lokaciji te je ista izrađena i koristeći računalni program Smart mini-idro, predstavljen u programu S.M.A.R.T, čiji partner je i FSB. Na kraju je predstavljen i inovativni koncept VLH turbina, prilagođenim instalaciji na lokacijama sa malim geodetskim padom

Tehno-ekonomska analiza obrade abrazivnim vodenim mlazom i elektroerozijske obrade žicom

Nowadays, carefully selected technologies for material machining can significantly affect quality of machined surface and the cost of machining. Stainless steels are increasingly used in modern production. Austenitic stainless steels (type AISI 304 including Č 4580) make up over 50% of total world production of stainless steel. Nowadays, several methods for machining of these materials are available in practice. However, some types of machining cause the change in the material properties. Machined surface quality in the function of traverse speed and costs of the stated machining methods has been selected for comparative analysis of the machining methods. This paper presents an analysis of steel machining technology (4580 type of steel) with two different machining methods - abrasive water-jet and wire electrical- discharge machining. In addition, an economic analysis of the two machining methods has been conducted from the cost standpoint.Nerđajući čelici su danas sve više koriste u savremenoj proizvodnji. Od ukupne svetske proizvodnje nerđajućih čelika, čak 50% čine austenitni nerđajući čelici iz grupe AISI 304, u koju spada i čelik Č 4580. Danas je u praksi dostupno nekoliko metoda za obradu ovih materijala. Međutim, kod nekih vrsta obrade dolazi do promene karakteristika ovih materijala. U ovom radu je vršena obrada čelika Č 4580 sa dva različita postupka obrade – abrazivnim vodenim mlazom i elektroerozionom obradom sa žicom. Za uporednu analizu postupaka obrade izabran je kvalitet obrađene površine u funkciji brzine rezanja i troškovi navedenih postupaka obrade

Engineering-economic analysis of solar PV sanitary hot water heating for a family home

Za zagrijavanje potrošne tople vode danas se koriste uglavnom energenti kao što su plin, te električna energija. Navedeni energenti su neobnovljivi izvori energije, posebice plin koji ima visoku cijenu na području Europe, zbog nedostatka vlastitih izvora plina te potrebe uvoza istih po visokoj cijeni. Električna energija još je skuplji energent te se u Republici Hrvatskoj većinski proizvodi iz prirodnog plina u procesima gdje su iskoristivosti termoelektrana niske te računajući gubitke do potrošača cijena električne energije je otprilike 3 puta skuplja od prirodnog plina. Cilj završnog zadatka je usporediti cijene dobivanja energije za zagrijavanje potrošne tople vode uz pomoć energije sunca. Cilj zadatka je prikazati nedostatke i prednosti fotonaponskih solarnih panela, prema dosad korištenim toplinskim solarnim kolektorima za zagrijavanje potrošne tople vode. Primjerice kod toplinskih solarnih kolektora energijom sunca zagrijavamo kolektore, u kojima se nalaze spirale cijevi kroz koje protječe fluid, koji toplinsku energiju prima na sebe. Zagrijani fluid cirkulira uz pomoć pumpe od spremnika tople vode do kolektora, pri čemu hladi kolektor, a zagrijava spirale u bojleru pritom predajući toplinsku energiju kolektora spremniku tople vode. Kod ovakvog sustava za prijenos energije od toplinskog solarnog kolektora do bojlera se koristi cjevovod, pri čemu imamo toplinske gubitke cjevovoda. Kolektori se mogu zagrijati do temperatura od 200 °C, u tim slučajevima tlak fluida poraste. Ako dođe do zakazivanja brzo ispušnog ventila, dolazi do pucanja cijevi, spojeva u kolektoru, te samim time i potreba za zamjenom solarnih kolektora. Osnovno načelo rada fotonaponskih solarnih panela je da se sunčeva svjetlost pretvara u električnu energiju. Potom se uz pomoć kablova dovodi do regulatora napona, te on regulira napon za električni grijač, koji zatim zagrijava potrošnu toplu vodu u spremniku tople vode. Povećanjem broja tvrtki koje se bave izradom fotonaponskih solarnih panela posebno na europskom tržištu došlo je do drastičnog pada cijene fotonaponskih solarnih panela. Samim time cilj zadatka je usporediti cijenu cjelokupnog sustava prema dosad korištenom sustavu s toplinskim solarnim kolektorima. Dakle, želi se odrediti dugovječnost sustava, te mogućnost pojave kvara. Povrat investicije toplinskih solarnih kolektora i fotonaponskih solarnih panela je ovisan o više čimbenika, energentu koji koristimo za zagrijavanje PTV-a. Isplativost solarnih sustava je izračunata metodom iskoristivosti pretvorbe energije. Znaju se podaci za godišnje ozračenje površina pod različitim kutovima, te se zna korisnost pojedinih procesa tijekom apsorbcije sunčeve svjetlosti, za toplinske solarne kolektore i fotonaponske solarne panele, uzimajući u obzir i sve ostale korisnosti od prijenosa energije, te komponenti koje su potrebne kako bi sustav radio bez poteškoća

Tehno-ekonomska analiza postrojenja za energetsku oporabu komunalnog otpada

U radu je dat pregled tehnologija za termičku obradu otpada koje se koriste pri energetskoj oporabi otpada. Detaljnije je opisana tehnologija izgaranja na rešetki, uz pregled danas najzastupljenijih tehnoloških rješenja najpoznatijih proizvođača opreme za izgaranje otpada na rešetki. Obrađene su energetske značajke postupka, te je napravljen proračun proizvodnje električne i toplinske energije. Opisan je utjecaj postrojenja na okoliš, detaljnije kruti ostaci izgaranja, emisije u atmosferu, te problem otpadnih voda. Dat je pregled poznatih tehnologija za pročišćavanje dimnih plinova. Napravljena je tehno-ekonomska analiza za dvije varijante izbora sustava za pročišćavanje dimnih plinova, gdje su uspoređeni početni i pogonski troškovi za obje varijante

Techno-economic analysis of heat exchangers with parallel helical tube coils

The paper deals with the investment and exploitation costs for shell and tube heat exchangers with parallel helical tube coils. The most common correlations for estimating prices of shell and tube heat exchangers found in open literature were tested using the market data for a comparison and they have shown significant deviations. A new correlation for calculating prices of heat exchangers with helical tubes (when the shell is made of carbon steel and the helical tube of copper) was determined. In addition, the costs of electricity needed to drive pumps, as well as the costs of chemical cleaning of the apparatuses with inhibited mineral acids were estimated

Tehno-ekonomska analiza prometa na europskim unutarnjim plovnim putovima

U radu je provedena tehno-ekonomska analiza unutarnje plovidbe u Europi. Navedene su prednosti i mane unutarnje plovidbe, opisan je intermodalni (multimodalni transport) te uloga unutarnje plovidbe u vidu navedenog transporta. Opisani su tipovi i posebne tehničke izvedbe brodova unutarnje plovidbe. U nastavku su opisani postupci proračuna čvrstoće konstrukcije brodova unutarnje plovidbe te je proveden proračun provjere uzdužne čvrstoće broda za prijevoz tekućeg tereta prema Bureau Veritas pravilima

Kogeneracija na biomasu snage 1 MWel

Kogeneracija je postupak istovremene proizvodnje električne i korisne toplinske energije u jedinstvenom procesu. Toplina dobivena iz postrojenja je na nižoj energetskoj razini i najčešće se koristi za grijanje ili u nekim drugim proizvodnim procesima koji koriste toplinu. Kogeneracija se odlično uklapa u drvne industrije jer imaju mogućnost koristiti otpad od obrade drveta kao gorivo. U obrađenom primjeru drvne industrije, uz standardnu temperaturu tople vode za opskrbljivanje sušara i za grijanje potrebna je i topla voda na većem temperaturnom nivou za parenje bukovih proizvoda. U obzir su se uzela tri rješenja. Tri su moguće varijante kogeneracije: -Kogeneracija s parnim kotlom i kondenzacijskom turbinom s reguliranim oduzimanjem pare \Najskuplja varijanta koja uz dodatne kotlove za pokrivanje vršnih opterećenja i opterećenja za vrijeme remonta može bez problema opskrbljivati toplinom potrošače na nižem i višem temperaturnom nivou. -Kogeneracija s parnim kotlom i protutlačnom turbinom Varijanta sa najvećim stupnjem iskoristivosti jer se toplina proizvodi po potrebi i ne baca se u okoliš. Sniženjem proizvodnje topline pada i proizvodnja električne energije što doprinosi smanjenju prihoda od prodaje električne energije. -Kogeneracija s vrelouljnim kotlom i ORC (Organic Rankine Cycle) modulom Najniža investicija sa upola manjim brojem zaposlenih od ostalih varijanti zbog zakonskih propisa za posude pod tlakom. \Nemogućnost opskrbljivanja toplinskom energijom potrošače na većem temperaturnom nivou tako da je za njih potreban rezervni kotao. Izvan sezone grijanja sva toplina se baca u okoliš što rezultira najnižim stupnjem iskoristivosti od svih predloženih varijanti. Detaljnom tehno-ekonomskom analizom obrađeni su svi troškovi i prihodi za svaku varijantu kogeneracije

Tehno-ekonomska analiza centraliziranog toplinskog sustava baziranog na geotermalnoj energiji

Geotermalna energija je idealna tehnologija za povećanje udjela obnovljivih izvora u proizvodnji električne i toplinske energije. Povijesno je bila ograničena na geološki aktivnija područja, ali se napretkom prvenstveno ORC tehnologije ostvaruje mogućnost primjene na izvorima s relativno niskom temperaturom termalne vode. Korištenje geotermalne energije u svrhu grijanja sve više postaje mogućnost čak i kod izvora s niskim temperaturama. Nove energetski visokoučinkovite zgrade ne zahtijevaju visoke temperature u sustavu grijanja pa se toplinske potrebe mogu zadovoljiti i iz niskotemperaturnih izvora. Ukoliko zgrade nisu niskoenergetske ili je kombinacija zgrada raznih energetskih karakteristika što je i najčešći slučaj, postoji mogućnost korištenja geotermalnih dizalica topline samostalno ili u kombinaciji s nekom drugom tehnologijom. U sklopu ovog rada su razmatrana moguća tehnička rješenja primjene geotermalne energije u svrhu proizvodnje električne i toplinske energije. Razmatrane su dvije lokacije (Rečica i Lanište) i za svaku je izrađeno nekoliko tehničkih rješenja. Prikazuje se proračun CTS-a i njegovih komponenata te geotermalnog binarnog ORC-a. Određivanje toplinskog opterećenja je provedeno stupanj – sat metodom, a radna karakteristika svake komponente sustava je modelirana pripadajućom funkcijom. Kako bi se odredila najbolja kombinacija instaliranih snaga pojedinih komponenata, provedena je tehno – ekonomska analiza. Za slučaj lokacije „Rečica“ su napravljene 4 varijante korištenja izvora: izgradnja binarnog ORC postrojenja i CTS-a u obližnjim naseljima, izgradnja binarnog ORC postrojenja i spoja na CTS grada Karlovca, samo opskrba CTS-a u Karlovcu te izgradnja samo ORC postrojenja. Na lokaciji „Lanište“ je napravljeno također 4 varijanta: izgradnja novog CTS-a i opskrba putem geotermalne dizalice topline, kombinacija geotermalne dizalice topline i kotla s električnim grijačem, kombinacija geotermalne dizalice topline i kotla na prirodni plin, kombinacija geotermalne dizalice topline i kotla na biomasu. Na lokaciji „Rečica“ su svi scenariji s izuzetkom scenarija izgradnje ORC-a i novog CTS-a u naseljima Rečica i Luka Pokupska profitabilni s unutarnjim stopama povrata iznad 20 %. Najprofitabilniji je scenarij izgradnje geotermalnog ORC postrojenja. Scenariji razmatrani na lokaciji Lanište nisu isplativi unutar 15 godina te je potrebno uložiti nepovratna sredstva ili povećati cijenu toplinske energije. Najbolji od projekata na toj lokaciji je kombinacija geotermalne dizalice topline koja radi u baznom opterećenju te kotla na prirodni plin koji pokriva vršna opterećenja

Bioenergana u prehrambenoj industriji

Tema ovog diplomskog zadatka je modernizacija sustava za proizvodnju tehnološke pare za potrebe prehrambene industrije. Kotlovi na fosilna goriva, kao sve nestabilniji i nesigurniji izvor energije zamjenjuju se kotlovima na obnovljivi izvor energije – biomasu. Prehrambena industrija predstavlja velikog potrošača toplinske energije s diskontinuiranim procesima. Takvi procesi zahtijevaju velike količine energije u kratkom periodu s naglim promjenama u opterećenju. Biomasa predstavlja najvažniji obnovljivi izvor za dobivanje toplinske energije ali klasični sustavi izgaranja biomase ne mogu pratiti nagle promjene opterećenja. Za rješavanje tih problema napravljena je tehno-ekonomska analiza provjerene tehnologije – kogeneracije na biomasu s izgaranjem na rešetki, parnom turbinom i reguliranim oduzimanjem pare. Kao alternativa takvom sustavu detaljno je objašnjen sustav s vrelouljnim kotlom, akumulatorom vrelog ulja i izmjenjivačem topline – isparivačem za proizvodnju tehnološke pare, te je napravljena tehno-ekonomska analiza za usporedbu s kogeneracijom. U drugom dijelu rada je sustav s termo uljem je matematički modeliran u SIMULINK-u kako bi se pokazali odzivi sustava. Prikazana je dinamika pojedinih dijelova sustava kao i cijelog sustava. Na kraju rada napravljen je proračun akumulatora vrelog ulja s pripadajućim nacrtom

Repair welding procedure and techno-economic analysis of burner pipe

The selection of the electrode for repair welding is one of the activities needed before repairing machine parts. In this case, damages that have occurred in a burner pipe welded joint during manufacture or previous repair welding have resulted in the need to replace the previously used electrodes with more suitable ones for the exploitation conditions to which the burner is subjected. For this purpose, 2 specimens welded with 2 different electrodes (Castolin and 6825 and PIVA 25/20 B) are cut from the pipes and tested. Micro- and macro-analyses of these specimens are performed, along with hardness testing. It is concluded that the Castolin 6825 electrode is better suited for burner pipe repair welding. Following this, the test repair welding of the burner pipe is performed. In addition to penetrant tests of the welded pipe, a short overview of the techno-economic analysis of the repaired pipe is given, including the ratio of repair price to the price of manufacturing a new burner