Zakład Systemów Ciepłowniczych i Gazowniczych

Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska
Politechnika Warszawska
ul. Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa
tel. (+4822) 234-5311
Kierownik Zakładu: dr hab. inż. Ryszard Zwierzchowski




Nasz Zakład został utworzony 1 stycznia 2008 roku w wyniku połączenia Zakładu Ciepłownictwa i Zakładu Inżynierii Gazownictwa dawnego Instytutu Ogrzewnictwa i Wentylacji Politechniki Warszawskiej. W wyniku zmian administracyjnych Wydziału Inżynierii Środowiska zlikwidowane zostały Instytuty, a w ich miejsce utworzono samodzielne Zakłady.

Zakład Systemów Ciepłowniczych i Gazowniczych zatrudnia osoby, które będąc nauczycielami akademickimi, posiadają również duże doświadczenie praktyczne zdobyte w czasie realizacji wielu nietypowych projektów w całym kraju (realizacja od projektu, poprzez inżynierię finansową, nadzór nad wykonaniem, do uruchomienia i spłacenia zaciągniętych pożyczek) w zakresie ciepłownictwa, gazownictwa i ochrony środowiska (głównie układy ochrony powietrza atmosferycznego).

Zakład Systemów Ciepłowniczych i Gazowniczych, wraz z Zakładem Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, prowadzi dwie specjalności: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja oraz Inżynieria Gazownictwa.

Ciepłownictwo

Ciepłownictwo - dział energetyki zajmujący się przemysłowym wytwarzaniem, przesyłaniem oraz wykorzystywaniem ciepła do celów technologicznych i do ogrzewania.

Ciepłownictwo jest ważną dla polskiej gospodarki branżą, zapewnia dostawy ciepła do scentralizowanych systemów ciepłowniczych, które pokrywają średnio 72 procent zapotrzebowania miast w ciepło. Oznacza to, że kilkanaście milionów Polaków korzysta z ciepła przesyłanego za pośrednictwem sieci ciepłowniczych, a wytwarzanego w ciepłowniach i elektrociepłowniach. Natomiast w całej Europie z systemów ciepłowniczych korzysta ponad 100 milionów ludzi. Przedsiębiorstwa dostarczające ciepło mieszkańcom aglomeracji miejskich zapewniają niezawodną dostawę ciepła w każdych warunkach pogodowych przy jednocześnie pożądanych niskich kosztach ciepła.

Scentralizowana produkcja ciepła, to ograniczenie emisji zanieczyszczeń pochodzących z procesu spalania. W ostatnim dziesięcioleciu nastąpił duży postęp w zakresie modernizacji zarówno układów wytwarzających ciepło jak również systemów przesyłu i dystrybucji ciepła. Modernizacja węzłów ciepłowniczych i montaż układów automatyki pogodowej pozwoliły na podniesienie efektywności energetycznej całego układu ciepłowniczego. Procesy termomodernizacji zasobów mieszkaniowych w sposób istotny wpłynęły na zmiany w sposobie eksploatacji systemów ciepłowniczych.

Gazownictwo

Gazownictwo - gałąź przemysłu obejmująca wytwarzanie, rozprowadzanie i wykorzystywanie paliw gazowych.

Węglowodorowe nośniki energii, tzn. gaz ziemny i ropa naftowa są obecnie, poza węglem, głównymi surowcami energetycznymi. Można wręcz twierdzić o dalszej dominacji ropy naftowej, a zwłaszcza gazu ziemnego w biegnącym stuleciu. Jednak pojawia się jeszcze jedno, niesłychanie ważne, kryterium użytkowania paliw węglowodorowych. Jest nim emisja dwutlenku węgla, aktywnego gazu cieplarnianego, częściowo odpowiedzialnego za efekt globalnego ocieplenia klimatu. I tu bezwzględną przewagę nad węglem i ropą naftową ma gaz ziemny, przy spalaniu którego powstaje o blisko połowę mniej dwutlenku węgla, niż przy spalaniu ropy naftowej, jej produktów oraz węgla. Tak więc, pod względem ekologicznym zarysowują się wyraźne walory gazu ziemnego, jako paliwa o najwyższym stopniu czystości, jednocześnie łatwego w transporcie i użytkowaniu. Gaz ziemny stał się najbardziej pożądanym nośnikiem energii w świecie, o wysokim stopniu społecznej akceptacji.

Znaczący wzrost zużycia gazu, i to we wszystkich regionach, zaznacza się w sektorze energetycznym. Rozwój przemysłu gazowo-energetycznego w ostatnim dziesięcioleciu spowodowany jest:

  • wprowadzeniem, na dużą skalę, wygodnych technologii kombinowanych cykli (CCGT, CHP – skojarzenie turbin gazowych i parowych lub stosowanie silników gazowych o mocy od kilku kW do 300 MW w przypadku turbin),
  • osiąganiem wysokich sprawności cykli – powyżej 50% (cały cykl „energia elektryczna – ciepło” – ok. 90%),
  • w porównaniu z technologiami nuklearnymi oraz hydroelektrowniami: niższymi kosztami inwestycyjnymi i eksploatacyjnymi, krótszym czasem budowy i uruchamiania, mniej złożonym projektowaniem, prostszymi konstrukcjami i instalacjami.


Ostatnio, pojawiły się dodatkowe czynniki zwiększające ekspansję przemysłu gazowniczego.

  • rozwój technologii skroplonego gazu ziemnego (LNG) oraz gazu sprężonego (CNG),
  • demonopolizacja przemysłu gazowniczego w wielu krajach; tworzenie się autentycznych rynków gazu jako rezultat wprowadzanej zasady dostępu stron trzecich (TPA).

Krajowe wydobycie gazu ziemnego w wysokości 4,3 mld m3 pozwala na pokrycie około 31% zapotrzebowania na to paliwo. Pozostała część gazu tj. 9,7 mld m3 pochodzi z importu, w tym większość z Rosji (ok. 6,3 mld m3). Ponadto realizowane są kontrakty na dostawę gazu z Niemiec i Norwegii (razem około 0,8 mld m3).

Porównując strukturę zużycia energii pierwotnej w Polsce i w UE widać wyraźnie, że powinniśmy jako kraj zdecydowanie zwiększyć zużycie gazu ziemnego i ropy naftowej kosztem węgla. W najbliższym dziesięcioleciu planuje się ogromne inwestycje strukturalne dotyczące rozbudowy sieci gazowych, podziemnych magazynów gazu, terminali LNG jak również nowoczesnych elektrowni gazowo-parowych zakładając podwojenie zużycia gazu w Polsce.

Prace badawcze z zakresu ciepłownictwa

Pracownicy Zakładu w ramach prac badawczych i działalności dydaktycznej zajmują się problematyką efektywności energetycznej pracy systemów ciepłowniczych w pełnym zakresie od źródeł ciepła po obiekty odbierające ciepło. Do najważniejszych kierunków badawczych zaliczyć można:

  • kompleksowe badania i analizy hydrauliczne systemów sieciowych w różnych warunkach eksploatacyjnych,
  • badania i analizy eksploatacyjne dotyczące ograniczenia strat ciepła w systemach ciepłowniczych,
  • analizy ekonomiczno-techniczne mające na celu optymalizację pracy źródeł ciepła, ograniczenie kosztów produkcji ciepła i zmniejszenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery,
  • wprowadzeniu procedur prognozowania zapotrzebowania na moc cieplną w okresach długo i krótko terminowych.

Działalność naukowo badawcza jest ściśle związana z aktualnymi wyzwaniami stojącymi przed polską energetyką cieplną. Wykorzystanie odnawialnych, źródeł energii, wprowadzenie w szerszej skali układów skojarzonej produkcji ciepła i energii elektrycznej w przedsiębiorstwach ciepłowniczych to obszar działalności eksperckiej naszych pracowników.

Nasza działalność w zakresie zrównoważonego rozwoju ciepłownictwa, uwzględnia poprawę jakości środowiska naturalnego i jest ściśle związana z poprawą efektywności energetycznej. Przyczyniamy się tym samym do wprowadzania nowych technologii, modernizacji istniejących instalacji ciepłowniczych oraz optymalizacji procesów spalania, ograniczenia zużycia paliw i co za tym idzie zmniejszenia emisji zanieczyszczeń. W naszych pracach uwzględnione są kierunki i zalecenia wynikające z dyrektyw Unii Europejskiej dotyczących efektywności energetycznej, spalania paliw i emisji zanieczyszczeń.

Specjalność: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

Prace badawcze z zakresu gazownictwa

Pracownicy Zakładu aktywnie współpracują z przemysłem gazowniczym, czego dowodem są opracowania dla firm oraz instytucji państwowych. Zajmują się technicznymi problemami dotyczącymi przesyłu, dystrybucji i użytkowania gazu.

Zagadnieniami wspólnymi dla sieci krajowej, regionalnej i miejskiej jest hydraulika przepływu gazu, komputerowa symulacja sieci oraz modelowanie matematyczne elementów sieci.

Prace badawcze dotyczą złożonych problemów takich jak:

  • opracowywanie algorytmów prowadzenie ruchu sieci (monitoring, symulacja, optymalizacja, sterowanie, bazy danych, GIS, SCADA).
  • opracowywanie algorytmów optymalnego projektowania sieci gazowych ( wybór struktury, wymiarów geometrycznych, miejsc lokalizacji elementów nierurowych takich jak, tłocznia, stacja redukcyjna, mieszalnia.
  • przygotowywanie programów zarządzania sieciami gazowymi dla operatorów sieci (obliczanie zapasu przepustowości sieci, bilansowanie kontraktów, obliczanie masy gazu w sieci, koszty przekroczenia ograniczeń).

Jednocześnie Zakład prowadzi prace badawcze w zakresie technologii pomiarów ilości i jakości strumienia gazu, systemów dyspozytorskich (SCADA), wykrywania i lokalizacji nieszczelności w sieciach gazowych, oceny poziomu ryzyka w sieciach gazowych oraz nowoczesnych gazowych źródeł ciepła.


Specjalność: Inżynieria Gazownictwa

Copyright 2013 (C) Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska
Free Joomla Theme by Hostgator