Usage of the Wind Energy for Heating of the Energy-Efficient Buildings: Analysis of Possibilities

Cerneckiene, Jurgita; Zdankus, T.

doi:10.5755/j01.sace.10.1.7479

Cited by 4 publications

(2 citation statements)

References 1 publication

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Small-scale windthermal turbines are recommended for commercial and residential space heating: Considering the wind profile of Lithuania, a 2 kW windthermal turbine can cover up to 76% of a residential building's heat consumption [33], and in cold regions like Canada, a windthermal turbine is the best option to improve the efficiency of residential space heating systems [32]. A 5 kW windthermal turbine can cover up to 42% of a dairy farm's heat consumption [24].…”

Section: Windthermal Application Scenariosmentioning

confidence: 99%

State of the art of windthermal turbines: A systematic scoping review of direct wind-to-heat conversion technologies

Neumeier

Cöster

Pais

et al. 2021

Journal of Energy Resources Technology

View full text Add to dashboard Cite

Windthermal turbines convert wind directly into thermal energy. Albeit it is an uncharted field of research, the overall system efficiency and costs of fully developed windthermal turbines are promising; since they can contribute to a sustainable energy transition. We identify the current state of the art of windthermal conversion principles, technology maturity, applications, substitutes, advantages and disadvantages. To scope relevant literature, we follow the Joanna Briggs Institutes selection and screening process resulting in 61 relevant publications from which we identified three main conversion types, namely compression-, friction-, and induction-based windthermal devices. These devices can directly supply thermal energy for space heating or industrial processes, work as a component of wind-powered thermal energy systems, short WTES, or can substitute any conventional or renewable heat device. Although heat is the lowest form of energy, windthermal applications could provide cheap renewable energy that can be stored easily enhancing security of supply. However, these technologies are currently on laboratory-scale, and we suggest scaling up the existing prototypes to engineering-scale. Finally, due to a missing general terminology, we propose to establish one of the terms windthermal energy, ventothermal energy or anemothermal energy to distinguish these specific wind energy conversion technologies.

show abstract

Section: Windthermal Application Scenariosmentioning

confidence: 99%

State of the art of windthermal turbines: A systematic scoping review of direct wind-to-heat conversion technologies

Neumeier

Cöster

Pais

et al. 2021

Journal of Energy Resources Technology

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Statybos inži nerijos srities mokslininkams ši tema yra labai aktuali dėl to, kad, remiantis Europos Sąjungos duomenimis, pastatuose sunaudojama 40 % visos sunaudojamos energijos [5] ir ši dalis turi būti mažinama ne tik ją efektyviau naudojant, bet ir gaminant daugiau energijos iš atsinaujinančių šaltinių. Lietuvai ir panašias klimatines sąlygas turinčioms šalims vėjo energijos naudojimo ši lumos gamybai tyrimai labai aktualūs dar ir dėl panašaus vėjo energijos potencialo ir energijos poreikio pastatams šildyti pasiskirstymo per me tus [6]. Šios sąlygos leidžia vėjo energiją naudoti iš karto, išvengiant energijos praradimų ją kau piant, o tai dar viena priežastis, kodėl vėjo energi jos naudojimo šilumos gamybai tema nagrinėtina ir reikalinga.…”

Section: įVadasunclassified

Vėjo energijos panaudojimo šilumos gamybai, taikant hidraulinę sistemą, tyrimas

Cerneckiene¹,

Zdankus²

2015

energetika

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Kauno technologijos universitetas, Statybos ir architektūros fakultetas, Pastatų energinių sistemų katedra, Studentų g. 48-437A LT-51367 Kaunas El. paštas tadas.zdankus@ktu.ltVėjo energiją naudojant pastatams šildyti galima ženkliai sumažin ti kuro sąnaudas, o tuo pačiu ir aplinkos taršą. Vėjo mechaninės energijos transformavimas į šilumą nėra naujovė, tačiau dabar labiausiai paplitusios elektrinės sistemos, kai vėjaratis suka elek tros generatorių, o šiluma pastate gaunama naudojant elektrinius šildytuvus. Daugiau generuojamos šilumos ir mažesnes investicijas galima būtų pasiekti vietoje elektrinės naudojant hidraulinę šilu mos generavimo sistemą.Eksperimentinių tyrimų stende hidraulinės sistemos pagrin dinės dalys buvo: krumpliaratinis siurblys, reguliuojamasis venti lis apkrova ir šilumokaitis. Eksperimentiškai modeliuojama maža vėjo jėgainė su vėjaračio sukimosi dažniu iki 5 Hz. Eksperimen tinių tyrimų metu nustatyta, kad hidraulinė šilumos generavimo sistema net ir neapkrauta pasiekia naudingumo koeficientą iki 0,5, o su apkrova efektyvumas išauga iki >0,85. Vėjo energija suge neruotą šilumą šilumnešiui galima atiduoti akumuliacinėje talpoje, jei pastate kaip pagrindinis energijos šaltinis naudojamas dujinis ar kieto kuro katilas. Kitu atveju šilumą galima kaupti grunte, jei pastatams šildyti naudojama geoterminė sistema.Raktažodžiai: vėjo energija, hidraulinė sistema, energijos virsmai, šilumos mainai, pastato šildymas ĮVADASVėjo energijos naudojimas žmonių poreikiams seniai žinomas ir gana plačiai taikytas. Pirmosios žinios apie vėjo malūnų darbą Europoje datuoja mos IX a., o Lietuvos šaltiniuose jie minimi nuo XIV a. [1]. Vėjo energija plačiausiai naudota grū dams malti, lentoms pjauti, vandeniui pumpuoti ir pan., t. y. buvo naudota iš vėjo gaunama ir ne sudėtingomis priemonėmis redukuojama mecha ninė energija. Plačiai paplitus elektros energijos tiekimo tinklui, vėjo energijos naudojimas buvo primirštas ir atgavo pelnytą dėmesį tik tada, kai pasaulio bendruomenė suprato, kad iškastinis kuras yra baigtinis, kad jo naudojimas sukelia nepageidaujamą klimato kaitą. Todėl šiomis die nomis jau nestebina vėjo jėgainių parkai, EWEA (Europos vėjo energijos asociacija) 2013 m. pa baigos duomenimis, pagaminantys 7,8 % Europai reikalingos elektros energijos. Elektros energijos universalumas nekelia abejonių, todėl savaime suprantama, kodėl sparčiausiai vystoma ši vėjo energijos transformavimo sritis, tačiau inžinierių dėmesį buvo patraukę ir vėjo energijos transfor mavimo į šilumą įrenginiai [2][3][4]. Statybos inži nerijos srities mokslininkams ši tema yra labai aktuali dėl to, kad, remiantis Europos Sąjungos duomenimis, pastatuose sunaudojama 40 % visos sunaudojamos energijos [5] ir ši dalis turi būti mažinama ne tik ją efektyviau naudojant, bet ir

show abstract

Experimental Study of a Small Scale Hydraulic System for Mechanical Wind Energy Conversion into Heat

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

Significant potential for reducing thermal energy consumption in buildings of moderate and cold climate countries lies within wind energy utilisation. Unlike solar irradiation, character of wind speeds in Central and Northern Europe correspond to the actual thermal energy demand in buildings. However, mechanical wind energy undergoes transformation into electrical energy before being actually used as thermal energy in most wind energy applications. The study presented in this paper deals with hydraulic systems, designed for small-scale applications to eliminate the intermediate energy transformation as it converts mechanical wind energy into heat directly. The prototype unit containing a pump, flow control valve, oil tank and piping was developed and tested under laboratory conditions. Results of the experiments showed that the prototype system is highly efficient and adjustable to a broad wind velocity range by modifying the definite hydraulic system resistance. Development of such small-scale replicable units has the potential to promote "bottom-up" solutions for the transition to a zero carbon society.

show abstract

Usage of the Wind Energy for Heating of the Energy-Efficient Buildings: Analysis of Possibilities

Cited by 4 publications

References 1 publication

State of the art of windthermal turbines: A systematic scoping review of direct wind-to-heat conversion technologies

State of the art of windthermal turbines: A systematic scoping review of direct wind-to-heat conversion technologies

Vėjo energijos panaudojimo šilumos gamybai, taikant hidraulinę sistemą, tyrimas

Experimental Study of a Small Scale Hydraulic System for Mechanical Wind Energy Conversion into Heat

Contact Info

Product

Resources

About