CM Liiallinen lämmönsiirtopotentiaali

CM Liiallinen lämmönsiirtopotentiaali

Sisällysluettelo

esittely

Tämä CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL auttaa käyttäjää tunnistamaan ylimääräisen lämmön integroitumismahdollisuudet kaukolämpöverkoissa. Mahdollisuudet perustuvat CM - RAJANlämmityspotentiaaliin. Tämä CM määrittelee alueet, joilla on suotuisat olosuhteet kaukolämpöverkoille. CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL osoittaa, kuinka paljon lämpöä voidaan kattaa teollisuusylilämpö näillä alueilla. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että kaukolämpöverkko olisi jo olemassa tällä alueella.

Seuraavat tiedot ja menetelmät yhdistetään edelliseen tehtävään.

tiedot:

  • Lämpövaatimukset lähialueille, joilla on suotuisat olosuhteet kaukolämpöverkoille, jotka liuotetaan tunnin välein (CM: stä - SIIRTEENlämmityspotentiaali).

  • Tiedot alueen teollisuusyritysten ylimääräisistä lämpömääristä, jotka selvitetään myös tunneittain (teollisuustietokannasta).

  • Oletukset lämmönvaihtimien, pumppujen ja putkistojen kustannuksista sekä kaukolämpöputkien lämpöhäviöistä.

Menetelmä (yksinkertaistettu):

  • Putkilinjasuunnittelu kehitetyn heuristiikan perusteella, joka edustaa suunnittelun ongelmaa verkkovirran ongelmana.

Menetelmän tavoitteena on esittää suurin mahdollinen ylimääräinen lämpövirta, jossa ei ole liian monta ja siten liian pitkää putkilinjaa mahdollisille kaukolämmön käyttäjille luomalla verkot, joilla on maksimivirta. Erityisesti tehottomia kuljetuslinjoja (joilla on alhaiset lämpövirtaukset ja siten korkeat ominaislämmönkuljetuskustannukset) ei kuitenkaan oteta huomioon lopullisessa verkossa. Yksittäisten kuljetuslinjojen taloudellisen tehokkuuden kynnyksen voi määrittää käyttäjä (vrt. Siirtojohtokynnys).

Lähestymistavan perustana on seuraava: Jos ylimääräisiä lämpölähteitä on vain muutamia, yksittäinen putkilinja lähdettä kohti voitaisiin aina ottaa huomioon kuljetettaessa lämpöä läheiselle alueelle, jolla on suotuisat olosuhteet kaukolämmölle. Jos samalla alueella on virtaamassa useita ylimääräisiä lämmönlähteitä, olisi järkevää kerätä lämpö ja kuljettaa se alueelle suuremmassa yhteisessä putkilinjassa. Lähestymistapa yhdellä putkella lähdettä kohti pyrkii yliarvioimaan putkilinjojen vaivat.

Edellä mainitun torjumiseksi putkilinjojen suunnittelun ongelmaa lähennettiin olettamalla verkkovirran ongelma. Ongelman ratkaisemiseksi käytetään heuristiikkaa, jossa ylimääräinen lämpö voidaan niputtaa ja kuljettaa mahdollisille käyttäjille. Ratkaisun konkreettinen menetelmällinen suunnittelu minimaalisen span puun lähestyessä kuvataan vastaavassa metodisessa osassa. Edellisessä yhteydessä määritetty putkilinjan suunnittelu ei siis edusta yksityiskohtaista suunnittelua tai todellista reitin opastusta, vaan sitä käytetään vain kustannusten arviointiin ylimääräisten lämpömäärien jakamiseksi lähialueilla, joilla kaukolämpöverkoille on suotuisat olosuhteet (katso CM - RAJANlämmitys potentiaalinen, avainsanan yhtenäiset alueet). Tämä kustannusten arviointi viittaa siten koko verkkoon.

Tulokset tulkitaan sitten ensin seuraavasti: jos tallennetut ylimääräiset lämpömäärät kuljetetaan yhdessä ilmoitetuille läheisille alueille, lämmönjakelukustannukset voivat olla työkalun ilmoittamassa suuruusluokassa (vrt. Tasoitetut kustannukset). lämmöntuotannosta). Pääsääntöisesti koko verkon arvot ovat myös hyvä lähtöindikaattori yksittäisille putkilinjoille. Tulosten tarkoituksena on siksi tarjota hankkeen kehittäjälle tai suunnittelijalle suuruusluokka mahdollisista jakelukustannuksista.

Tulot ja lähdöt

Syöttökerrokset ja parametrit

Tarjoaa Toolbox

  • Kaukolämpöalueet (toistaiseksi suoraan kaukolämpöpotentiaalin CM tarjoamat)

  • Teollinen tietokanta (oletusarvoisesti työkalupakki)

  • Kuormitusprofiilit teollisuudelle

  • Kuormitusprofiilit asuinlämmityksen ja käyttöveden lämmitykseen

Tarjoaa käyttäjä

  • Min. lämmön tarve hehtaarina

    Katso DH Potential CM .

  • Min. lämmön tarve DH-alueella

    Katso DH Potential CM .

  • Hakusäde km: nä

    Siirtojohdon enimmäispituus pisteestä pisteeseen.

  • Laitteiden käyttöikä vuosina

    Tasoitetut lämmön kustannukset ovat tämän ajanjakson mukaisia.

  • Alennusaste%

    Verkon rakentamiseen tarvittava luoton korko.

  • Kustannuskerroin

    Verkkokustannusten mukauttamiskerroin, jos oletusarvot eivät kuvaa kustannuksia tarkasti. Verkkoon tarvittavat investoinnit kerrotaan tällä kertoimella. Oletuskustannukset löytyvät täältä .

  • Operatiiviset kustannukset,%

    Verkon toimintakustannukset vuodessa. Prosentteina verkkoon tarvittavista investoinneista.

  • Siirtojohtojen kynnysarvo ct / kWh

    Kunkin yksittäisen voimajohdon korkeimmat tasoitetut lämpökustannukset. Tätä parametria voidaan käyttää koko verkon tasoitettujen lämpökustannusten hallintaan. Matalampi arvo tarkoittaa alhaisempaa tasoitettua lämmön kustannusta, mutta myös käytetyn ylimäärän vähentämistä ja päinvastoin.

Suorituskykyparametrit

  • Ajan tarkkuus

    Asettaa verkon virtauslaskelmien välisen ajan koko vuodelle. Voi olla yksi näistä arvoista: (tunti, päivä, viikko, kuukausi, vuosi)

  • Alueellinen resoluutio km

    Asettaa lähtöpisteen etäisyyden pituus- ja leveyssuunnassa dh-alueilla.

ulostulo

kerroksia

  • Siirtojohdot

    Muoto tiedosto, joka näyttää ehdotetut siirtojohdot niiden lämpötilan, vuotuisen lämmön virtauksen ja kustannusten kanssa. Yksityiskohdat löytyvät täältä.

indikaattorit

  • Ylimääräinen lämpö valitulla alueella GWh

    Teollisuuslaitosten käytettävissä oleva ylimääräinen lämpö ylittää valitulla alueella ja läheisyydessä.

  • Ylimääräinen lämpö liitetty GWh

    Verkkoon kytkettyjen teollisuuslaitosten käytettävissä oleva ylimääräinen lämpö.

  • Käytetty ylimääräinen lämpö GWh: ssa

    Todellinen ylimääräinen lämpö käytetty dh.

  • Verkolle tarvittavat investoinnit euroina

    Verkoston rakentamiseen tarvittavat investoinnit.

  • Verkoston vuosikustannukset euroina / vuosi

    Verkon annuiteetin ja käyttökustannusten aiheuttamat kustannukset vuodessa.

  • Lämmöntoimituksen tasoitetut kustannukset ct / kWh

    tasoitettu lämmön hinta koko verkossa.

grafiikka

  • DH-potentiaali ja ylimääräinen lämpö

    Graafinen esitys DH-potentiaalista, kokonaisen ylimääräisestä lämmöstä, kytketystä ylimääräisestä lämmöstä ja käytetystä ylimääräisestä lämmöstä. Yksityiskohdat löytyvät täältä .

  • Käytetty ylimääräinen lämpö ja tarvittavat investoinnit

    Graafinen esitys, joka toimittaa vuosittain ylimääräisen lämmön verkon kannalta välttämättömiin investointeihin. Yksityiskohdat löytyvät täältä .

  • Käytetty ylimääräinen lämpö ja tasoitetut kustannukset

    Graafinen esitys vuotuisesta toimitetusta ylimääräisestä lämmöstä verkon tasoitettuihin kustannuksiin ja vastaavaan siirtolinjan kynnysarvoon. Yksityiskohdat löytyvät täältä .

  • Kuormituskäyrät

    Kuvio, joka näyttää kuukausittaisen lämmön tarpeen ja ylimäärän. Yksityiskohdat löytyvät täältä .

  • Kuormituskäyrät

    Graafinen esitys keskimääräisestä päivälämmön tarpeesta ja ylimääräisestä. Yksityiskohdat löytyvät täältä .

Esimerkkejä kerroksesta

Siirtojohdot
Esimerkki työkalurivissä näkyvästä siirtolinjasta

Napsauttamalla siirtolinjaa lisätiedot ilmestyvät.

Esimerkkejä grafiikasta

DH-potentiaali ja ylimääräinen lämpö
Tässä grafiikassa verrataan DH-potentiaalia, kokonaisylilämpöä, kytkettyä ylimääräistä lämpöä ja käytettyä ylimääräistä lämpöä.

Lisätietoja vuotuisesta lämmön tarpeesta ja DH-potentiaalista löytyvät täältä . Ylimääräinen lämpö, kytketty ylimääräinen lämpö ja käytetty ylimääräinen lämpö ovat samoja kuin heille nimeltään samanlaiset indikaattorit .

Käytetty ylimääräinen lämpö ja tarvittavat investoinnit
Tämä graafinen kuvaaja verkon kustannukset verrattuna vuotuiseen virtaan. Oranssi piste edustaa nykyistä verkkoa asetetulla siirtolinjan kynnysarvolla

X-akseli edustaa vuotuista virtausta ja y-akseli tarvittavaa investointia koko verkkoon. Huomaa, että x-akseli ei ole lineaarinen ja voi olla hämmentävä. Tarkista aina todelliset arvot! Oranssi kohta edustaa verkkoa tällä hetkellä asetetulla siirtolinjan kynnysarvolla . Poikkeamat tarvittavasta sijoitusindikaattorista ovat yleisiä, koska grafiikka on generoitu pienemmällä tarkkuudella laskennallisen monimutkaisuuden takia. Graafin trendi ja kulku kuvaavat sitä, kuinka siirtojohtokynnys vaikuttaa verkkoon ja voi olla todella hyödyllistä. Varsinkin yhdessä seuraavan grafiikan kanssa . Pienissä verkoissa tämä graafinen kuva ei välttämättä näytä mitään hyödyllistä tietoa, koska verkko ei ole riittävän monimutkainen muunnelmiin.

Käytetty ylimääräinen lämpö ja tasoitetut kustannukset
Tämä graafinen kuvaaja tasoittaa lämmityskustannukset ja tarvittavan siirtojohtokynnyksen tietylle virtaukselle. Oranssit pisteet edustavat arvoa tällä hetkellä asetetulla siirtolinjan kynnysarvolla

X-akseli edustaa vuotuista virtausta ja y-akseli sekä tasoitettuja lämpökustannuksia että siirtojohtokynnystä . Oranssit pisteet edustavat verkkoa tällä hetkellä asetetulla siirtolinjan kynnysarvolla . Koska siirtolinjan kynnyskäyrä voi skaalata paljon korkeampia kuin tasoitetut kustannukset, voi olla hyödyllistä poistaa siirtojohdon kynnyskäyrän näkymä kuten alla olevassa kuvassa. Pienissä verkoissa tämä graafinen kuva ei välttämättä näytä mitään hyödyllistä tietoa, koska verkko ei ole riittävän monimutkainen muunnelmiin.

Joskus voi olla hyödyllistä piilottaa siirtojohtokynnys grafiikassa analysoidaksesi tasoitettuja kustannuksia.

Poikkeamat lämpöindikaattorin tasoitetuista kustannuksista ovat yleisiä, koska grafiikka on tuotettu pienemmällä tarkkuudella laskennallisen monimutkaisuuden takia. Graafin trendi ja kulku kuvaavat sitä, kuinka siirtojohtokynnys vaikuttaa verkkoon ja voi olla todella hyödyllistä. Kun haluttu tasoitettu lämpökustannus on valittu, siirtolinjan kynnyskäyrä voidaan ottaa uudelleen käyttöön ja halutun tasoitetun kustannuksen vastaava siirtolinjan kynnys voidaan lukea leijuttamalla käyrän yli tässä pisteessä. Lisätietoja grafiikan käytöstä on täällä.

Kuormituskäyrät
Tämä grafiikka näyttää kokonaisvirtauksen verkon läpi vuoden ajan. Alempi graafinen esitys tarkoittaa keskimääräistä päivää.

X-akseli edustaa aikaa ja y-akselin tehoa. Siniset käyrät edustavat DH-alueiden lämmöntarvetta ja punaiset käytettävissä olevaa ylimääräistä lämpöä. Molempien käyrien leikkauspiste edustaa todellista lämmön virtausta kokonaisuudessaan. Yläkuva kuvaa vuoden virtausta ja alaosa keskimääräisen päivän virtausta. Huomaa, että aikaresoluutio on asetettava vähintään "kuukauteen" ylemmäksi ja "tuntiin", jotta alempi graafinen kuva olisi edustava.

Menetelmä

Yleiskatsaus

Ylimääräisen lämpömoduulin keskeinen elementti on käytetty lähteen pesuallasmalli. Se rakentaa minimipituisen siirtoverkon ja laskee virtauksen jokaisena tunnissa vuodessa asuinlämmityksen kuormitusprofiilien Nuts2-resoluutiolla ja teollisuuden kuormitusprofiilien Nuts0-resoluution perusteella. Koko vuoden keskimääräisten huippuvirtojen perusteella voidaan laskea kustannukset jokaiselle siirtolinjalle ja lämmönvaihtimelle lähteen ja pesualtaan puolella.

Yksityiskohdat

Lähteiden mallintaminen

Nuts0 ID: n ja teollisuussektorin perusteella jokaiselle lähteelle osoitetaan vuoden mittainen tunnissa erotettu kuormitusprofiili.

Altaan mallintaminen

Kaukolämmityspotentiaalin laskentamoduulin perusteella luodaan yhtäläisesti tulopisteet yhtenäisille alueille. Kuormitusprofiili määritetään tulopisteiden Nuts2 ID: stä riippuen.

Kiinteä sädehaku

Asetetulla säteellä tarkistetaan, mitkä lähteet ovat etäisyydellä toisistaan, mitkä nieluet ovat etäisyydellä toisistaan ja mitkä nieluet ovat lähdealueella. Tätä voidaan edustaa kuvaajalla, jonka lähteet ja nieluet muodostavat kärkiä ja etäisyyden kärjet yhdistetään reunalla.

Pelkistäminen minimipituuteen verkkoon

Pienin ulottuva puu lasketaan reunojen etäisyyden mukaan painoina. Tämä johtaa siihen, että kuvaaja säilyttää yhteytensä samalla kun reunojen kokonaispituus on minimi. Huomaa, että koherenttien alueiden tulopisteet yhdistetään sisäisesti ilmaiseksi, koska ne muodostavat oman jakeluverkon.

Virtauslaskenta

Suurin virtaus lähteistä nieluihin lasketaan vuodessa joka tunti.

Kustannusten määrittäminen

Vuoden huipun keskimääräinen virtaus 3 tunnissa määrää voimajohtojen ja lämmönvaihtimien vaadittavan kapasiteetin. Siirtojohtojen kustannukset riippuvat pituudesta ja kapasiteetista, kun taas lämmönvaihtimien kustannuksiin vaikuttaa vain kapasiteetti. Lähteen puolella oletetaan, että ilma-neste-lämmönvaihdin integroidulla pumpulla siirtojohtoon ja pesualtaan puolella on neste-neste-lämmönvaihdin.

Verkon variaatio

Koska jokaisen siirtolinjan kustannukset ja virtaus tunnetaan, voidaan poistaa linjat, joilla on korkein kustannus-virtaussuhde, ja virtaus laskea uudelleen, kunnes haluttu virtauskohtainen hinta on saavutettu.

Toteutus

Kiinteä sädehaku

Kahden pisteen välisen etäisyyden laskemiseksi käytetään pieniä kulma-likiarvoja loksodromin pituuteen. Vaikka ortodromietäisyys on myös toteutettu tarkasti, lisääntyneellä tarkkuudella ei ole todellista hyötyä, koska pienet etäisyydet ovat pääosin alle 20 km ja todellisen siirtojohdon pituuden epävarmuus johtuu monista tekijöistä, kuten topologia. Jos kaksi pistettä on säteen alueella, se tallennetaan vierekkäisten luetteloon. Tällaisten vieressä olevien luetteloiden luominen tapahtuu lähteiden ja lähteiden, nielujen ja nielujen sekä lähteiden ja nielujen välillä. Erotuksen syy on joustavuus lisätä tiettyjä lämpötilavaatimuksia lähteille tai nieluille.


Esimerkki kiinteästä sädehausta. Punainen kärkipiste edustaa lähteitä ja sininen uppoaa. Numerot edustavat pisteiden välistä etäisyyttä. Piirustus ei ole mittakaavassa.

NetworkGraph-luokka

Igraph-kirjastoon perustuen toteutetaan NetworkGraph-luokka kaikilla laskentamoduulin edellyttämillä toiminnoilla. Vaikka igraph on dokumentoitu huonosti, se tarjoaa paljon paremman suorituskyvyn kuin puhtaat python-moduulit, kuten NetworkX, ja laajempi alustatuki Linuxin ulkopuolella, toisin kuin graph-tool. NetworkGraph-luokka kuvaa vain yhden verkon pinnalla, mutta sisältää 3 erilaista kuvaajaa. Ensinnäkin kuvaaja, joka kuvaa verkkoa sellaisena kuin se on määritelty kolmella vierekkäisyysluettelolla. Toiseksi vastaavuusgraafi, joka yhdistää sisäisesti saman koherentin alueen nieluja ja viimeisenä maksimivirtausgraafina, jota käytetään maksimivirtauslaskentaan.

kaavio

Sisältää vain todelliset lähteet ja vajoaa kärkipisteinä.


Esimerkki kaaviosta. Punainen kärkipiste edustaa lähteitä ja sininen uppoaa.
Kirjeenvaihtokaavio

Jokainen pesuallas tarvitsee kirjeenvaihtotunnuksen, joka osoittaa, onko se jo olemassa olevan verkon sisäisesti kytketty, kuten johdonmukaisilla alueilla. Altaan, jolla on sama vastaavuustunnus, yhdistetään uuteen kärkipisteeseen, jonka reunat ovat nollapainoisia. Tämä on välttämätöntä minimilaajuisen puun laskemiselle ja syy siihen, miksi vastaavuusgraafia käytetään siihen. Tämä ominaisuus on toteutettu myös lähteille, mutta sitä ei käytetä.


Esimerkki vastaavuustaulukosta. Punainen kärkipiste edustaa lähteitä ja sininen uppoaa. Oikealla olevat kolme nielua ovat johdonmukaisesti kytketty toisella suuremmalla kärjellä
Suurin virtauskaavio

Koska igraph ei tue useita lähteitä ja uppoaa maksimivirtaustoiminnossaan, tarvitaan lisäkuvaaja. Se esittelee äärettömän lähteen ja pesualtaan kärjen. Jokainen todellinen lähde on kytketty äärettömään lähteeseen ja jokainen todellinen pesuallas on kytketty äärettömään uppoon reunalla. Huomaa, että jos pesuallas on kytketty kirjeenvaihtokärkipisteeseen, tämä kärki kytketään itse pesualtaan sijaan.


Esimerkki suurimmasta virtauskaaviosta.
Puiden vähimmäislaskenta

Vastaavuuskaavion perusteella lasketaan minimilaajuinen puu. Koherentteja nieluja yhdistävien reunojen paino on aina 0, joten ne pysyvät aina osana vähimmäisväylää.


Esimerkki vastaavuustaulukosta, joka sisältää jokaisen reunan painot ja sen pienimmän ulottuvan puun.
Suurin virtauslaskenta

Virtaus reunojen läpi, jotka yhdistävät todelliset lähteet tai nielukset vastaavasti äärettömään lähteeseen tai nieluun, on rajoitettu kunkin lähteen tai nieluksen todelliseen kapasiteettiin. Numeerisista syistä kapasiteetit normalisoidaan siten, että suurin kapasiteetti on 1. Virtaus vastaavuustaulukon sisältämien reunojen alajoukon läpi on rajoitettu arvoon 1000, jonka pitäisi kaikissa intensiivisissä ja tarkoituksissa tarjota rajoittamaton virtaus. Sitten lasketaan suurin virtaus äärettömästä lähteestä äärettömään nieluun ja virtaus mitoitetaan alkuperäiseen kokoonsa. Koska koherentteja nieluja ei ole kytketty suoraan äärettömään pesualtaan kärkeen, mutta vastaavuuspisteen kautta virtaus sen läpi on rajoitettu kaikkien koherenttien nielujen summaan.


Esimerkki maksimivirtauskaaviosta ja kunkin lähteen ja pesualtaan kapasiteetista. Oikea kaavio näyttää suurimman sallitun virtauksen kunkin reunan läpi normalisoinnin jälkeen. Huomaa, että äärettömyyssymbolilla olevien reunojen läpi sallittu enimmäisvirtaus on tosiasiallisesti rajattu arvoon 1000 toteutuksessa.

Igraph-maksimivirtaustoiminnon toteutus käyttää Push-Rebel-algoritmia. Tämän tyyppinen algoritmi ei ole kustannusherkkä, eikä välttämättä aina löydä lyhintä tapaa reitittää virtausta. Kustannusherkkää algoritmia ei ole saatavana igraphissa, ja suorituskyky olisi todennäköisesti heikko, jotta pystytään ratkaisemaan tuntiperusteinen virtaus ympäri vuoden. Mutta johtuen aikaisemmasta pienentämisestä minimaaliseksi kattavaksi puuksi, tapaukset, joissa valitaan ei-ihanteellinen ratkaisu, ovat hyvin rajalliset ja epätodennäköisiä. Push-rebel-algoritmilla on taipumus myös reitittää virtaus vähiten reunojen läpi. Kuvan toteutus näyttää olevan deterministinen virtauksen allokointijärjestyksessä, jos kuvaajat ovat ainakin automorfismeja, mikä on tärkeää tuntipohjaisen virtauksen laskennalle, koska reunusten välinen keinotekoinen virtauksen värähtely ei ole toivottavaa.


Suurimman virtausalgoritmin avulla laskettu virtaus ja skaalaaminen alkuperäiseen kokoon.

Lämmönlähteet

Lämmön lähteet otetaan teollisuustietokannasta. Niiden ylimääräisen lämmön, Nuts0 ID: n ja teollisuussektorin perusteella luodaan jokaiselle kohteelle kuormitusprofiili, joka kattaa vuoden jokaisen tunnin. Sivustojen mukautettu lisäys on suunniteltu.

Jäähdytyselementit

Jäähdytyselementit perustuvat yhtenäisiin alueisiin, joilla on tunnettu lämmön tarve. Johdonmukaiset alueet muodostavat maskin ruudukolle, jolle yhtäpitävät pisteet asetetaan tulopisteiksi. Valitusta Nuts2 ID: stä riippuen asuntojen lämmitysprofiili osoitetaan nieluille. Suunniteltu tulo- ja nielujen mukautettu lisäys.


Esimerkki johdonmukaisesta alueesta ja sen luomista lähtöpisteistä.

Lataa profiilit

Mainitut kuormaprofiilit koostuvat 8760 pisteestä, jotka edustavat kuormaa 365 päivän jokaisen tunnin kohdalla. Lisätietoja kuormitusprofiileista löytyy täältä.

Kustannusten laskeminen

Koska kaukolämpöjärjestelmillä on suuri lämpökapasiteetti, virtaushuippu ei tarkoita siirtojohtojen tarvetta toimittaa tämä lyhyt lämpöpiikki heti. Siksi siirtojohtojen ja lämmönvaihtimien vaadittavat kapasiteetit määritetään keskimääräisen huippukuorman perusteella. Erityisesti numpy-konvoluutiofunktiota käytetään virtauksen keskiarvoistamiseen viimeisen kolmen tunnin aikana konvoluutiossa vakiofunktiolla. Tästä arvosta riippuen seuraavasta taulukosta valitaan siirtojohto.

Käytettyjen siirtojohtojen erityiskustannukset

| Teho MW: ssa Kustannukset euroina / m | Lämpötila ° C: ssa | ------------- |: -------------: | -----: | | 0,2 | 195 | <150 | | 0,3 | 206 | <150 | | 0,6 | 220 | <150 | | 1,2 | 240 | <150 | | 1,9 | 261 | <150 | | 3,6 | 288 | <150 | | 6,1 | 323 | <150 | | 9,8 | 357 | <150 | | 20 | 426 | <150 | | 45 | 564 | <150 | | 75 | 701 | <150 | | 125 | 839 | <150 | | 190 | 976 | <150 | | > 190 | 976 | <150 |

Lämmönvaihtimen kustannukset lähteen puolella, jonka oletetaan olevan ilmaa nesteeksi, lasketaan

C HSlähde (en-P) = P- piikki * 15 000 € / MW.

Nesteen ja nesteen lämmönvaihtimen kustannukset pesualtaan puolella määritetään

CHsink (en-P) = P- piikki * 265 000 € / MW, jos P- piikki <1 MW tai

C HSink (en-P) = P- piikki * 100 000 € / MW muu.

Pumpun kustannukset seuraavat

C Pump (en-P) = P- piikki * 240 000 € / MW, jos P- piikki <1 MW tai

C Pump (en-P) = P- piikki * 90 000 € / MW muu.

Siirtojohtojen poisto

Siirtojohtojen kustannusvirta-kynnysarvoilla ne voidaan poistaa, jos se ylitetään, virtaus-kustannussuhteen parantamiseksi. Reunojen poistamisen jälkeen virtaus on laskettava uudelleen, koska virtauksen jatkuvuutta kuvaajassa ei enää taata. Kustannus-virtaussuhde saattaa nousta nyt myös muilla reunoilla, joten tätä prosessia toistetaan, kunnes kaikkien virtausten summa ei muutu enää.

Kuvaus täydellisestä rutiinista

Lämmönlähteet ja nieluja lastataan ensin kuormitusprofiileillaan. Sitten suoritetaan kiinteä sädehaku ja verkko alustetaan. Myöhemmin verkko pienennetään vähimmäisväylään ja maksimivirtaus lasketaan vuodessa joka tunti. Virtauksen perusteella lasketaan jokaisen lämmönvaihtimen, pumpun ja voimajohdon kustannukset. Jos määritetään kynnyskustannus-virtaussuhde, siirtojohdon menettely poistetaan. Loppujen lopuksi verkon kokonaiskustannukset ja kokonaisvirta sekä verkon ulkoasu palautetaan.

Pika-aloitus

Tämän CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL -ohjelman tarkoituksena on auttaa käyttäjää tunnistamaan ylimääräisen lämmön integraatiopotentiaalit kaukolämpöverkoissa. Vaikka annetaan lukuisia analyysitoimintoja käyttäjän rajoittamiseksi, on todettava nimenomaisesti, että tämä ei ole yksityiskohtainen tekninen suunnittelu. Mahdollisuudet perustuvat CM - RAJANlämmityspotentiaaliin. Tämä CM määrittelee alueet, joilla on suotuisat olosuhteet kaukolämpöverkoille. CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL osoittaa siten, kuinka paljon lämpöä voidaan kattaa teollisuuden ylilämpö näillä alueilla. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että kaukolämpöverkko olisi jo olemassa tällä alueella. Sovelluslähtöinen työkalun käyttö ammattilaisille voisi siis näyttää seuraavalta:

  • Lisää tarvittaessa omat tiedot ylimääräisestä lämmöntuotannosta toimiville yrityksille alueella, jolla on lisäysteollisuuslaitos cm.

  • Ota käyttöön "Teollisuusalueiden ylimääräinen lämpö"

  • Suorita CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL.

  • Arvo

Tässä grafiikassa verrataan DH-potentiaalia, kokonaisylilämpöä, kytkettyä ylimääräistä lämpöä ja käytettyä ylimääräistä lämpöä.

osoittaa, kuinka paljon lämpöä voidaan kattaa ylimääräinen lämpö tutkitulla alueella.

  • Arvo
Indikaattorit Sijoitukset ovat tarpeen, vuosikustannukset ja tasoitetut lämmön kustannukset

näyttää koko verkon lämmöntuotannon erityiskustannukset. Huomaa: esitetyt kustannukset on arvioitu yksinkertaistettua lähestymistapaa käyttämällä. Nämä kustannukset eivät koske yksittäisiä putkistoja. Esitettyjä kustannuksia voidaan kuitenkin käyttää yksinkertaistettuna lähtöoletusena siirtokustannuksina ylimääräisen lämmön integroimiseksi mahdollisesti läheiseen kaukolämpöverkkoon.

Edellä esitetystä seuraavaa työhierarkiaa voidaan käyttää:

  1. Tarkista, onko kaukolämpöverkkoa vai onko se suunnitteilla kyseessä olevalla alueella.

  2. Näytetyt putket sisältävät virtaukset. Siellä näet kuinka paljon ylimääräistä lämpöä kuljetetaan vastaavista lähteistä. Nyt asianomaisiin yrityksiin voidaan nyt ottaa yhteyttä. Todennäköisesti ensin yritykset, joilla on suuret määrät.

Siirtojohto ja sen virtaus
  1. Jos kaukolämpöverkon operaattori ja ylimäärän tuottaja ovat kiinnostuneita yhteistyöstä, yksityiskohtaisempia toteutettavuustutkimuksia voitaisiin tilata. Parhaassa tapauksessa näytetyt tiedot auttavat aloittamaan todellisia projekteja.

Ongelmien karttoittaminen

CM ei pääty

CM kaatuu ilman viestiä

  • Suorita myöhemmin uudelleen
  • Ota yhteyttä CM-kehittäjään

Virhe: "Ei dh-aluetta valinnassa."

Tarkista DH Potential CM mukauttaaksesi tuloja niin, että dh-alue luodaan.

Virhe: "Ei teollisuusalueita valitulla alueella."

Tarkista "teollisuusalueet" -kerros käyttäjän valinnassa.

Virhe: "Ei sisääntulopisteitä valitulla alueella."

Tarkista varoitus .

Virhe: "Ei teollisuusalueita alueella."

Lisää hakurataa

Virhe: "Ei käytetty ylimääräistä lämpöä."

Nosta siirtolinjan kynnysarvoa

Varoitus: "Ei käytettävissä toimialaprofiileja ..."

Tarkista ladattujen teollisuusalueiden maa ja alasektori.

Varoitus: "Asuntojen lämmitysprofiilia ei ole käytettävissä ..."

CM: llä ei ole pääsyä tällä alueella suoritettaviin asuinlämmitysprofiilitietoihin.

Näyte ajo

Näyte ajo 1

Näyte suoritetaan PL22: lla oletusparametreilla. Kerrosvälilehdessä on suositeltavaa ottaa käyttöön ylimääräiset lämpökohdat.

Näytteenotto PL22: ssa. Vaaleanpunaiset alueet edustavat kaukolämpöä. Oranssi ympyrää lämmönlähdettä ja oranssi linjaa verkon siirtolinjoja. Tässä grafiikassa verrataan DH-potentiaalia, kokonaisylilämpöä, kytkettyä ylimääräistä lämpöä ja käytettyä ylimääräistä lämpöä. Tämä graafinen kuvaaja verkon kustannukset verrattuna vuotuiseen virtaan. Oranssi piste edustaa nykyistä verkkoa asetetulla siirtolinjan kynnysarvolla

Tässä tapauksessa voimme nähdä, että lämpöä on saatavana paljon enemmän kuin käytettyä, mutta toisella puolella suurin mahdollinen virtaus on melkein saavutettu, koska oranssi piste on 1530 GWh vuodessa. Tässä tapauksessa hakusäteen lisääminen voi auttaa jakamaan enemmän ylimääräistä lämpöä. Näytejuoksussa 2 teemme juuri sen.

Tämä graafinen kuvaaja tasoittaa lämmityskustannukset ja tarvittavan siirtojohtokynnyksen tietylle virtaukselle. Oranssit pisteet edustavat arvoa tällä hetkellä asetetulla siirtolinjan kynnysarvolla Joskus voi olla hyödyllistä piilottaa siirtojohtokynnys grafiikassa analysoidaksesi tasoitettuja kustannuksia. Tämä grafiikka näyttää kokonaisvirtauksen verkon läpi vuoden ajan. Alempi graafinen esitys tarkoittaa keskimääräistä päivää. Koska oletusaikaresoluutioksi on asetettu "viikko", se on tässä tapauksessa vakio.

Näyte 2

Näyte ajetaan PL22: ssä, maksimihakusäde on asetettu 40 km: iin.

Näytteenotto PL22: ssa. Vaaleanpunaiset alueet edustavat kaukolämpöä. Oranssi ympyrää lämmönlähdettä ja oranssi viivaa verkon siirtolinjoja.

Verkko on paljon suurempi kuin ensimmäisessä näytteenotossa.

Tässä grafiikassa verrataan DH-potentiaalia, kokonaisylilämpöä, kytkettyä ylimääräistä lämpöä ja käytettyä ylimääräistä lämpöä.

Enemmän ylimääräistä lämpöä käytetään.

Tämä graafinen kuvaaja verkon kustannukset verrattuna vuotuiseen virtaan. Oranssi piste edustaa nykyistä verkkoa asetetulla siirtolinjan kynnysarvolla Tämä graafinen kuvaaja tasoittaa lämmityskustannukset ja tarvittavan siirtojohtokynnyksen tietylle virtaukselle. Oranssit pisteet edustavat arvoa tällä hetkellä asetetulla siirtolinjan kynnysarvolla Joskus voi olla hyödyllistä piilottaa siirtojohtokynnys grafiikassa analysoidaksesi tasoitettuja kustannuksia.

Voimme nähdä paikallisen vähimmäislämmityksen lämmityskustannusten olevan 4900 GWh vuodessa. Hiirtämällä vihreän linjan yli voimme varmistaa, että tämä saavutetaan siirtojohdon kynnysarvolla 0,11 ct / kWh. Näytejaksossa 3 yritämme löytää tämä verkko.

Tämä grafiikka näyttää kokonaisvirtauksen verkon läpi vuoden ajan. Alempi graafinen esitys tarkoittaa keskimääräistä päivää. Koska oletusaikaresoluutioksi on asetettu "viikko", se on tässä tapauksessa vakio.

Näyte 3

Näyte ajetaan PL22: ssä, maksimihakusäteen ollessa asetettu 40 km: iin, siirtolinjan kynnysarvoksi asetettu 0,11 ct / kWh ja ajan tarkkuuden ollessa "tunti".

Näytteenotto PL22: ssa. Vaaleanpunaiset alueet edustavat kaukolämpöä. Oranssi ympyrää lämmönlähdettä ja oranssi linjaa verkon siirtolinjoja.

Verkko on pienempi kuin toisessa ajossa, mutta se säilyttää suuren osan virtauksesta.

Tässä grafiikassa verrataan DH-potentiaalia, kokonaisylilämpöä, kytkettyä ylimääräistä lämpöä ja käytettyä ylimääräistä lämpöä. Tämä graafinen kuvaaja verkon kustannukset verrattuna vuotuiseen virtaan. Oranssi piste edustaa nykyistä verkkoa asetetulla siirtolinjan kynnysarvolla Tämä graafinen kuvaaja tasoittaa lämmityskustannukset ja tarvittavan siirtojohtokynnyksen tietylle virtaukselle. Oranssit pisteet edustavat arvoa tällä hetkellä asetetulla siirtolinjan kynnysarvolla Joskus voi olla hyödyllistä piilottaa siirtojohtokynnys grafiikassa analysoidaksesi tasoitettuja kustannuksia.

Voimme nähdä, että saavutimme vain paikallisen minimin. Ero kustannuslähestymiskaavioissa indikaattoreihin johtuu likimääräisistä virheistä. Mutta nämä virheet ovat enimmäkseen systemaattisia, joten ne eivät kompensoi minimiä, vaan vain skaalaavat käyrää eri tavalla. Tasoitettu kustannusindikaattori näyttää nyt 0,84 ct / kWh toisessa ajossa olevan 1,09 ct / kWh sijasta.

Tämä grafiikka näyttää kokonaisvirtauksen verkon läpi vuoden ajan. Alempi graafinen esitys tarkoittaa keskimääräistä päivää. Tällä kertaa, kun aikaresoluutio on asetettu "tuntiin", keskimääräinen päivä on esitetty oikein.

Tekijät ja arvioijat

Tämän sivun ovat kirjoittaneet Ali Aydemir * ja David Schilling *

  • [] Tämän sivun on tarkastanut Tobias Fleiter *.

* Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsruhe

lisenssi

Tekijänoikeudet © 2016-2018: Ali Aydemir, David Schilling

Creative Commons Attribution 4.0 - kansainvälinen lisenssi Tämä teos on lisensoitu Creative Commons CC BY 4.0: n kansainvälisellä lisenssillä.

SPDX-lisenssitunniste: CC-BY-4.0

Lisenssiteksti: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html

tunnustus

Haluamme ilmaista syvimmän arvion Horizon 2020 Hotmaps -hankkeelle (avustussopimus nro 723677), joka rahoitti tämän tutkimuksen toteuttamista.

To Top

This page was automatically translated. View in another language:

English (original) Bulgarian* Croatian* Czech* Danish* Dutch* Estonian* French* German* Greek* Hungarian* Irish* Italian* Latvian* Lithuanian* Maltese* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*

* machine translated