solid oxide Fuelcellś"
Transkrypt
solid oxide Fuelcellś"
War§zaWa 20,10,2013 dr hab. inż, Konrad swirski, prof, PW Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Po ite.hn]k3 War§7źW§ka RECENZA PRACY DOKTORAK|EJ mgr inż. Jakuba Kupeckiego ptj'Analysis of Miclo_combined Heat and PoWer Units With solid oxide Fuelcellś" Wysokotemperaturowe ognjwa paliwowe uważane 5ą ża jedne 2 bardżie]' perspektyw cznych źródeł energii elektrycżnej, W czasach intensywnego posżukiwania rozwiążań, które mogą ogran]czyc emis]ę żanieczyszczeń i co2 ż pa]iW kopalnych oraz Wprowadżania żdecentraIizowanych źródełWytwarzanja (aź do mikrogeneracji Włącżnie), ogniwa paliwowe są jednym ż Wiodących techno ogii na którym skupiają się obecn]e Wysiłki badawcze W najbardziej żaawansowanych krajach, Zalety ogniW pa iwowych są oczywiste - bezpośrednie przetwarzanie energii chemicznej na ener8ię e ektrYczna z pominięcjem obiegu carnota, Wysoka sprawność W układach kogeneracyjnych, dodatkowa moźliwoŚĆ Wykorżystania ogniw do separacji co2 - to WszYstko zachęca do badań, rozwoju i następnie do Wprowadżania komercyjnych instalacji na rynek. N]eco mniej znane są dzisiejsze problemy ogniw pal]Wowych - sposób eksploatacji, , żagadnienia zwjązane ż żywotnościąogniW czY pełne charakterystyki ruchow_^ układóW cHP z WYsokotemperaturowymi ogniWami, Praca doktor5ka mgr inż. ]akuba Kupeckiego Wpisuje się Więc W bardzo aktualny nuń badań i dotyka zagadnień sżczególnie istotnych dla rozwoju nowych technologii sektora energetvcznego, Rozprawa doktorska mgr inź, ]akuba Kupeckiego napisana jest W jężyku angieskim, ]est to bardzo obszerna pożycja licząca łączn]e 214 stron, na którą składają 5ię 8 rozdziaióW wraż 2 załącznikami, Autor W pierwszych 4 rozdzialach (1-4) przedstawił Wsżechstronny opis stanu Wiedży dotyczący zarówno podstaw teoretycżnych żasad działania (rozdż.3) jak i sżczegółowych żaBadnień ogniw t]enkowych (soFc) (rożdz, 4) od modelowania o8niW, zagadnień pracy z róźnym] paliwami, degradacji ogn]W, za8adnień materiałowych aż po preżentac]'ę rożWiążańukładóW mikroelektrociepłowni ż ognjwami pa iwowymi od różnych koncepcji układóW do informacji o aktua nych rozwiązaniach komercyjnych dostępnych na rynku, l]ośćzebranych informacji i porusżonych Wątków jest na pewno imponujący i niewątp iW]e prżedstaWia pełen obraz obecnego stanu Wiedzy dotycżącego ogniW soFc iukładóW mikroelektrociepłowniż ich Wykorzystan]em ale na pewno też żdecydowanie za obsżerny i rożprasżający ż uwago na sam naukowy cel pracy. P]erwsze rożdżiałyto prawie 90 stron tekstu dopiero Wprowadżające W szcże8ółowy zakres pracy doktorskiej i W dużej mierze preżentujący tez wiee informacj] o sposobach modelowania wykorżystane, przykładowo rozdz]ai ogn]W, które nje 20stały na późniejszym etapie 4 opisującY możliwościmodelowania o8niw aż do modeli do modeli trójwYmiarowych,8dżie ]'ednocześnie W samej pracy o8ranicżono się jedynie żerowymiarowych , Wydaje się że zawartoŚĆ tych Wprowadżających rozdz]ałÓW mogłaby byĆ żnacznie ogranicżona a i ośćporusżanych WątkóW skondensowana do najważniejsżych zagadnień zwiążanych z późniejsżymi badaniami naukowymi, beż Większej sżkody d|a Wartości pracy, Kluczowe W rozpraWie są autorskie rozdziały 5-8, prezentujące odpowiednio cel badań, szcże8ólowe modele matematyczne komponentóW układu cHP z soFc, Wyniki dośWiadczeń Wajjdacyjnych aŻ finalnie po pełen model insta acji m]kroelektrociepłowni pozwa ającej na symulac]ę pracY przY parametrach żnamionowych iczęściowych obc]ążeniach, uzupełnione na5tępnie o dyskusję WynikÓW i Wnioski, Wańośćmerytoryczna opracowania dotyczącego mode|u m]kroe ektrociepłowni i jej komponentóW jest kluczowym elementem pracy i stanowi duźe osiągnięcie naukowe, W Wyniku prac możiwe jest Wsżechstronne badanie charakterysiyk ruchowych tego typu instalacji co jest nieocenione prżeż Wprowadżeniem ich do eksp oatacji re8ulacjj układu, jest to i fina nie prży projektowaniu układÓW niewątp]iwie duże osiągnięcie naukowe doktoranta, udokumentowane żlesztą je8o duźyrn dorobkiem pub ikacyjnym, Mgr inż. Jakub Kupecki prżedstawił W rożprawie sżcżególnie obsżerna bjb iografie (197 pozycji) cos śW]adcżyo aktualności tematu W badaniach śWiatowych. Duża iośćpUbikacj] jest autorstwa Ub Współautorstwa doktoranta i została opublikowana W renomowanych zagranicznych czasopi5mach naukowych co ŚWiadczy tez o ugrL]ntowanym warsżtacie naukowym. Dużym osiągnięciem doktoranta jest takźe realiżacja badan dośWiadcza nych ogniwa paliwowego zapreżentowanych W podrozdziale 6,5, Pokazuje to Właściwepodejście iWszechstronnoŚĆ działań naukowych - od mode owania i symulacji aż do prowadzenia Wa idacyjnych badań ek5perymenta nych na stanoWi5kach badaWczych, ]ednak njektóre z rczdzlalów lub podjętych WątkóW badawczych pożostają jak zawsże, pewien niedosyt, Brakuje przede Wsżystkjm spójności pomiędzy prezentacją zaróWno sżcżegółowychmode urządżeń jak i szczegółowych WynikóW eksperymentalnych i a podstawowym Wynikiem pracy - modelem instalacji mikroelektroc]epłowni z ogniwam] tlenkowo,ceramjcznvmi, W pracy nie jest W pełni jasne które z opisanych mode|i (podrożdział 6,3) zostały finalnie Wykorzystane W symulacj] (rożdżiał6,7) ani tez W jaki szcżegółowy sposób Wyniki badań eksperymentaInych (podrozdżiał 6,5) prżyniosły korzyść W Wal]dacj] modeli urżądżań ub całego układu, W stosunkU do rozbudowanych rozdziałóW Wstępnych, same k uczowe informacje o badaniach iWynikach żaprezentowane 5ą nieco skrótowo i pobieżnie. Nie jest do końca jasne cżV mode e posżcże8ólnych komponentóW 1rozdz, 6.3) zostały W pełni za]mplementowane W symuLacji całe8o układu mikroelektrociepłowni (jak model W załączniku B) i jeśli tak to W jaki sposób korżystając z komercyjnego oprogramowania Hysys, Wydaje 5ię tez, ze możliwe bylo roższerzen]e moż]iwościbudowy modeli na różne typy układóW cHP (jeśji takie byly prezentowane Wcześniej (podrozdział 4,7) a nie jeden Wybrany układ, bez podania 2resztą dlacżego akurat ten układ żostał Wybrany jako podstawa dla sżczegółowych rożWażań. Wydaje się też że żawartoŚĆ rozdziałów 6.7,3 i 6,7,4 nie do końca odpowiadają ich t}tułom - W pierw9zym przedstaw]ono problem Współpracy instaLacji zapotrżebowan]a odbiorcóW końcowych przez ż siecią lub też może ana iży możliWościpokrycia mikroinsta ację, co jest W pewnie sposób ocżywiste prży prżyjęciu stalej charakterystyki generowanej mocy z systemU cHP z soFc, W drugim przypadku raczej n]e jest to ana iża WrażliwoŚci ale Wariantowa anaiiza zachowanja układu przy zastosowaniu różnych typóW ogniW, Powyżsże Wyniki ocżywiścienie umn]ejszają całkowitej Wańości badaWczej pracY, ale Wynikają praWdopodobnie z chęci podjęcia dużej ilościWątkóW badaWcżych W sposób holistyczny traktu]ąc /d8ddl'enid i-stdldcj; ż og-'Wam'l enkoWo Ce,aTia7lym , Autor nie Ustrzegł 5ię tez od Wie u drobnych błędóW redakcyjnych, szczególn]e W żakres]e prezentacj] licżnych WzoróW, których op]5 mógłby być dokładniejszy dla UrnożliWienia lepsżego zrozumienia. Daje 5ię żauważyćbrak jednostek W Wykazie zm]ennych , niepeine opisanie zmiennych Występujących We Wzorach, same literóWki oraz n]ekiedy niespójność językową W opisach niektórych rozdzjałóW, N]edoskonałościte Wynikają niewątpjiwie z pospiechu i braku odpow]edniej korekty redakcy]nej, i są też żnane kaźdemu ż naukowcóW prżygotowujących Własne prace, Usterkite nie umniejszają jednak WartoŚci merYtorYcżnej pracy, Kilka pVtań sżczeRółoWych: L. D aczego Wybrano analizowany mode układu cHP jak na rYs 6,45 (ijak W załączniku B) ijaka jest jego prżewa8a nad jnnyrni alternatywnymi układam] mikrociepłowni ? 2. W jaki sposób Wynik badan eksperymenta nych (Rys 6.32 6,36) żostały użyte do wal]dowania WynikóW symulacji ub też d]a budowy bardziej dokładnych modeli urżądżeń ? 3, czy ijakie probemy dotyczące źywotnoścjogn]W paliwowych zaobseTwowano W czase badan eksperymenta nych ? 4, Które ż modeli urządzeń (róWnania W rozdziałach 6.4,3 - 6,4,6) żostały zaimplementowane w fina nej Wersji pełnego mode U i które z nich byiy Wbudowane W postac] gotowych modeli programu 5, lakie HV5V5 ? najwięksże zalety ale i jakie najwięksże ograniczenia W stosowaniu ukladÓW cHP z ogniWami soFc Wynikają z prac badawczych nad mode owaniu układóW zapreżentowanych W pracv doktorsk]ej ? Podśumowując,L]Waźam pracę doktorską mgr inź, JakUba Kupeckiego za osiągnięc]e naukowe, pożWalające rożsżerżyćstan obecnej Wiedzy zWiążanej z tematyka nowocżesnych ogn]W paliwowych Wykorżystu]'ących ich układóW m]kroelektrociepłowni, Mgr inź, Jakub Kupecki żbudował model instalacji cHP z ogniwami soFc, przeprowadżił nUmeryczna ana iżę ich pracy Wspańa Wynikami W badań eksperymentalnych, pracy doktorskiej żrea izował planowane cele badawcze i żapreżentowałWyn]ki mogące prowadzić do dalsżych postępóW W rozwoju technologii energetycznej, Wykażując się odpowiednim poziornem Wiedzy merworycznej raz umiejętnościami W zakres]e prowadzenia prac badaWczych, W związku z powyższym, stwierdzam ze praca mBr inż.lakube Kupeckie8o pt:" Analysis of Micro- combined Heat and Power Units with solid oxide Fuel cells" spełnia Wymo8i stawiane rozprawom doktorskim W Ustawie Mechanicznego Ener8€tyki o stopniach l Lotnictwa o l Tytułach Naukowych l Wnioskuje do Rady Wydziału dopuszczeniejej do publiczne.iobrony.