Sommario

introduzione

Questo modulo offre la possibilità di aggiungere ulteriori siti industriali con la loro richiesta di riscaldamento e raffreddamento e il potenziale di calore in eccesso alla casella degli strumenti Hotmaps. È possibile aggiungere altre industrie ad alta intensità energetica così come industrie ad alta intensità energetica. L'utente inserisce i dati necessari in uno strumento Excel autonomo, che quindi genera un file CSV per il caricamento nella casella degli strumenti Hotmaps.

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Ingressi e uscite

Importanti preimpostazioni prima di utilizzare lo strumento

🔺 Nota: per la generazione dei file ( .csv ) nel formato corretto, è necessario che il delimitatore predefinito sia impostato come virgola ( standard inglese ). Non può essere configurato da Excel e deve essere fatto globalmente dal Pannello di controllo di Windows (come descritto qui ). La figura seguente mostra l'impostazione esemplare per i PC Windows tedeschi.

Fig. 6

🔺 Nota: per il corretto utilizzo dello strumento basato su Excel, è necessario utilizzare il punto come separatore decimale (standard inglese, ad es. 40,50). Questo deve essere configurato da Excel (come descritto qui ). La figura seguente mostra l'impostazione esemplare per Excel tedesco.

Fig. 7

Inserimento dei dati nello strumento Excel da parte dell'utente

Scarica lo strumento Excel fornito da QUI .

L'approccio su come utilizzare lo strumento Excel è illustrato nella figura seguente e descritto in maggiore dettaglio nelle sezioni seguenti.


Approccio graduale su come utilizzare lo strumento Excel.

1) Aggiungi informazioni generali

Vai alla scheda:

Nella prima fase, inserire tutte le informazioni generali necessarie sui siti per i quali calcolare la domanda di riscaldamento e raffreddamento e il potenziale di calore in eccesso. È possibile aggiungere fino a 10 siti industriali.


Esempio di tabella excel per inserire le informazioni generali delle aziende come base per il calcolo e importarle nel toolbox HotMaps.

2) Scegli l'opzione di calcolo

Nella seconda fase, sono disponibili 3 opzioni su come stimare la domanda di riscaldamento e raffreddamento e il potenziale di calore in eccesso. Si noti che è possibile passare tra le tre opzioni per le diverse società; ma non all'interno di un'azienda stessa.

Per quanto riguarda la temperatura del calore in eccesso, va menzionato che il calore a bassa temperatura (<100 ° C) può essere inserito nello strumento Excel, ma non è ancora valutato nella casella degli strumenti Hotmaps. Se si deve considerare il riscaldamento a bassa temperatura, è necessaria l'applicazione di una pompa di calore. Pertanto, l'utente può includere la domanda di elettricità di una pompa di calore nella domanda finale di energia elettrica e aumentare la temperatura del calore in eccesso generato fino a un intervallo di 100-200 ° C.

Opzione 1: inserimento manuale

Vai alla scheda:

Scegliere questa opzione se i dati sulla richiesta di riscaldamento / raffreddamento e sul potenziale di calore in eccesso e sulla distribuzione della temperatura sono disponibili per l'azienda selezionata e possono essere inseriti manualmente.

Opzione 2: selezione della pianta

Vai alla scheda:

Scegliere questa opzione se non sono disponibili informazioni sulla richiesta di riscaldamento / raffreddamento e sul potenziale di calore in eccesso per l'azienda selezionata. Sulla base del database specifico dell'impianto, è possibile selezionare la richiesta tipica di riscaldamento / raffreddamento e il potenziale di calore in eccesso con distribuzione della temperatura per una serie di impianti e prodotti / processi. Come input necessario per la conversione dei dati specifici del prodotto, è necessario inserire un valore come base di calcolo (es. Produzione, area ecc.). Per ulteriori informazioni sul metodo di calcolo, vedere Metodo .

Opzione 3: selezione del settore

Vai alla scheda:

Scegliere questa opzione se il tipo di impianto non è disponibile nell'opzione 2. Sulla base dei dati termici specifici del settore, vengono calcolati la richiesta tipica di riscaldamento / raffreddamento e il potenziale di calore in eccesso. Come input necessario, deve essere inserita la richiesta di combustibile per la fornitura di calore (in GWh / anno). Per ulteriori informazioni sul metodo di calcolo, vedere Metodo .

Caricamento dei dati sulla casella degli strumenti HotMaps

Sono disponibili 2 file (* .csv) generati da uno strumento basato su Excel e che possono essere caricati nell'account utente nella casella degli strumenti Hotmaps.

1) Generazione file: Sottosettore

Vai alla scheda: Fig. 1

Esporta la tabella come .csv facendo clic su:

Fig. 8

2) Generazione di file: calore in eccesso

Vai alla scheda: Fig. 2

Esporta la tabella come .csv facendo clic su:

Fig. 9

3) Carica nella Hotmaps Toolbox

Per caricare i due file .csv , apri la piattaforma di caricamento facendo clic su Account .

Fig. 3

In un passaggio successivo, seleziona i due file .csv per il caricamento e scegli la categoria di caricamento corretta per ciascun file.

Fig. 4

Ora puoi controllare i tuoi file caricati nella sezione Livelli - Livello personale

Fig. 5

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Metodo

Se la richiesta di riscaldamento / raffreddamento e il potenziale di calore in eccesso di un impianto non sono noti, vengono offerti all'utente due metodi basati su indicatori per il calcolo della richiesta di calore e del potenziale di calore in eccesso.

Va detto che questi valori sono solo valori indicativi approssimativi per impianti tipici (opzione 2) oa livello di settore (opzione 3) e non sostituiscono un'analisi dettagliata e una misurazione della domanda di calore e del calore in eccesso di un impianto.

Metodo - Opzione 2: selezione della pianta

I dati termici specifici dell'impianto sono presi dal database Previsione. Per un gran numero di diversi tipi di impianti ad alta intensità energetica e a minore intensità energetica, la domanda di riscaldamento / raffreddamento del processo e il potenziale di calore in eccesso derivano dalla domanda energetica finale specifica di combustibili ed elettricità. È importante notare che a causa del database sottostante solo il calore di processo e il raffreddamento di processo sono coperti da questo metodo; il riscaldamento degli ambienti e l'acqua calda non sono inclusi qui. A seconda del tipo di impianto vengono forniti diversi input come base per il calcolo (es. Volume di produzione in tonnellate o superficie in m 2 ).

Per il calcolo del fabbisogno di riscaldamento e raffrescamento è necessario ipotizzare efficienze di conversione da energia finale a riscaldamento e raffrescamento. Poiché la maggior parte delle applicazioni di calore sono basate sul vapore, si presume un'efficienza del 90%. Per le applicazioni di raffreddamento si presume un indice di efficienza energetica ponderato in base al livello di temperatura (EER):

| Livello di temperatura | EER ipotizzato (secondo il database di previsione) | | --- | -------------: | | <-30 ° C | 0,01 | | -30 ° C - 0 ° C | 1.8 | | 0 ° C - 15 ° C e> 15 ° C | 3.5 |

L'intero database utilizzato per l'opzione 2 è disponibile qui: Option2 Database

Metodo - Opzione 3: selezione del settore

L'opzione 3 fornisce un'ampia valutazione della domanda di calore e del calore in eccesso per i settori dell'industria manifatturiera (secondo NACE Rev. 2 [ 1 ]).

Calcolo dei potenziali di calore in eccesso a livello di settore

Per il calcolo del potenziale di calore in eccesso dei diversi settori vengono utilizzati i fattori di calore in eccesso secondo Brückner 2016 2 . Il fattore di calore in eccesso è definito come calore di scarto generato per consumo di carburante. In [ 2 ] i dati disponibili per determinare il potenziale di calore in eccesso nell'industria manifatturiera provengono dall'indagine sulle emissioni effettuata ogni quattro anni a livello statale in Germania. Secondo l'ordinanza sulla dichiarazione delle emissioni (1. BImSchG) tutti i gestori degli impianti soggetti ad approvazione devono presentare una dichiarazione delle proprie emissioni ogni quattro anni. Per l'anno 2008 vengono valutati i dati a livello aziendale costituiti dalle portate volumetriche dei gas di scarico e dal loro livello di temperatura. Unitamente alle informazioni disponibili sulla tipologia e quantità di consumo di combustibile degli impianti, il fattore di eccesso di calore di un impianto viene calcolato come:

Fattore di calore in eccesso = Calore in eccesso / consumo di carburante

Infine, il fattore di calore in eccesso viene calcolato non solo a livello aziendale ma anche a livello di settore. Per informazioni dettagliate vedere [ 2 ].

I fattori di calore in eccesso secondo [ 2 ] includono il calore in eccesso proveniente dal calore di processo, la generazione di calore dell'ambiente e l'acqua calda. Ciò è dovuto al fatto che viene analizzato solo un flusso in volume di gas di scarico in uscita dall'impianto senza separare il consumo di carburante in riscaldamento, acqua calda e calore di processo. Il calore in eccesso generato dalle applicazioni basate sull'elettricità non è incluso.

La distribuzione della quota di calore in eccesso per intervallo di temperatura si basa su ipotesi proprie.

| NACE Rev. 2 | Settore | fattore di calore in eccesso | | --- | ------------- | -----: | | 10 | Fabbricazione di prodotti alimentari | 0.10 | | 11 | Produzione di bevande | 0,14 | | 12 | Fabbricazione di prodotti del tabacco | 0,12 | | 13 | Industrie tessili | 0.29 | | 14 | Confezione di articoli di abbigliamento | 0,06 | | 15 | Fabbricazione di pelle e prodotti affini | 0.20 | | 16 | Industria del legno e dei prodotti in legno e sughero, esclusi i mobili; fabbricazione di articoli in paglia e materiali da intreccio | 0.10 | | 17 | Fabbricazione di carta e prodotti di carta | 0,09 | | 18 | Stampa e riproduzione di supporti registrati | 0,03 | | 20 | Fabbricazione di prodotti chimici e prodotti chimici | 0,09 | | 21 | Fabbricazione di prodotti farmaceutici di base e preparati farmaceutici | 0,08 | | 22 | Fabbricazione di articoli in gomma e plastica | 0,17 | | 23 | Fabbricazione di altri prodotti in minerali non metalliferi | 0,15 | | 24 | Fabbricazione di metalli di base | 0,19 | | 25 | Fabbricazione di prodotti in metallo, esclusi macchinari e attrezzature | 0,19 | | 26 | Fabbricazione di computer, prodotti elettronici e ottici | 0,18 | | 27 | Fabbricazione di apparecchiature elettriche | 0,31 | | 28 | Fabbricazione di macchine e attrezzature nca | 0,16 | | 29 | Fabbricazione di autoveicoli, rimorchi e semirimorchi | 0,12 | | 30 | Fabbricazione di altri mezzi di trasporto | 0,38 | | 31 | Fabbricazione di mobili | 0,12 | | 32 | Altre produzioni | 0,08 | | 33 | Riparazione e installazione di macchinari e attrezzature | 0,05 |

Fattori di calore in eccesso per i settori dell'industria manifatturiera (secondo [ 1 ])

Calcolo della domanda di calore a livello di settore

La ripartizione della domanda finale di energia per combustibili in intervalli di temperatura a livello di settore si basa su uno studio tedesco (base di dati per la valutazione delle misure di efficienza energetica [ 3 ]). Per il calcolo della domanda di calore si presume che quasi tutti gli acquisti di combustibile siano utilizzati per il calore. Coerentemente con l'opzione 2, si presume un'efficienza di conversione dall'energia finale al calore del 90% per la generazione di calore basata sul vapore.

L'intero database utilizzato per l'opzione 3 è disponibile qui: Option3 Database

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Repository GitHub di questo modulo di calcolo

Qui ottieni lo sviluppo all'avanguardia per questo modulo di calcolo.

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Riferimenti

[1]. Commissione europea: NACE Rev. 2. Classificazione statistica delle attività economiche nella Comunità europea. Lussemburgo, 2008. ISBN: 978-92-79-04741-1.

[2]. Brückner S .: Industrielle Abwärme in Deutschland. Dissertation Technische Universtität München, 2016.

[3]. Prognos AG, Fraunhofer ISI, TU München: Datenbasis zur Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen in der Zeitreihe 2005-2014. Im Auftrag des Umweltbundesamtes. Dessau, 2017. ISSN 1862-4359.

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Come citare

Ali Aydemir e Lisa Neusel, in Hotmaps-Wiki, en-CM-Add-industry-plant (settembre 2020)

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Autori e revisori

Questa pagina è stata scritta da Ali Aydemir e Lisa Neusel ( Fraunhofer ISI ).

☑ Questa pagina è stata recensita da Tobias Fleiter ( Fraunhofer ISI ).

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Licenza

Copyright © 2016-2020: Ali Aydemir e Lisa Neusel

Licenza internazionale Creative Commons Attribution 4.0

Questo lavoro è concesso in licenza con una licenza internazionale Creative Commons CC BY 4.0.

Identificatore licenza SPDX: CC-BY-4.0

Testo della licenza: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html

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Riconoscimento

Vorremmo esprimere il nostro più profondo apprezzamento al progetto Hotmaps di Orizzonte 2020 (contratto di sovvenzione numero 723677), che ha fornito i finanziamenti per svolgere la presente indagine.

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