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Moduli di calcolo (CM)

Come applicare il toolbox Hotmaps

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Sommario

In uno sguardo

Questa pagina ha lo scopo di mostrare come applicare il toolbox Hotmaps per eseguire la pianificazione del raffreddamento. L'area pilota del comune di Aalborg è considerata un caso di studio, poiché questa città sta lavorando alla pianificazione del teleraffrescamento. La potenziale applicazione del database e del toolbox Hotmaps è dimostrata mostrando l'uso di diversi set di dati e moduli di calcolo per studiare la domanda di raffreddamento e il potenziale di teleraffrescamento nella città.

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introduzione

Il database e la casella degli strumenti Hotmaps possono essere utilizzati per la pianificazione del raffreddamento nel modo seguente:

  • Utilizzare la mappa predefinita della densità della domanda di raffreddamento per analizzare i potenziali di teleraffrescamento
  • Usa le mappe di densità del calore e del freddo in scala CM - Scala per aumentare / diminuire la richiesta di raffreddamento nel livello predefinito per adattarsi ad altre stime
  • Utilizza i tuoi dati relativi al patrimonio edilizio nell'area di analisi insieme ai dati sulla richiesta di raffreddamento specifica per tipo di edificio dal database Hotmaps e dal modulo di calcolo CM - Mappe della superficie lorda e della richiesta di calore personalizzate per creare una domanda di raffreddamento dal basso verso l'alto mappa di densità per un ulteriore utilizzo
  • Utilizzare il CM - Aree Potenziali di Teleriscaldamento: soglie definite dall'utente per identificare le aree potenzialmente interessanti per il teleraffrescamento

Questi diversi passaggi sono spiegati in dettaglio nelle sezioni seguenti. Inoltre, questi sono illustrati sull'esempio del comune di Aalborg.

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Metodo

Uso della mappa della densità di raffreddamento predefinita dal database Hotmaps

Il database Hotmaps fornisce una mappa della densità della domanda di raffreddamento per interi paesi dell'UE28 al livello di 100 x 100 m. Questo livello raster è contenuto nella casella degli strumenti Hotmaps online e nel repository di dati su gitlab. Di seguito viene spiegato come preparare la mappa per l'utilizzo nelle CM - Aree di potenziale teleriscaldamento: soglie definite dall'utente.

Crea un account per la casella degli strumenti Hotmaps.

È possibile trovare una descrizione della procedura per farlo al seguente collegamento .

Scarica una selezione della mappa della densità di raffreddamento predefinita dal database Hotmaps

Per scaricare la mappa della densità di raffreddamento (o una selezione della mappa) come file raster e salvarla sul computer, eseguire le seguenti operazioni:

  • Ingrandisci la posizione che desideri analizzare (ad es. Aalborg).
  • Fare clic sul riquadro di delimitazione che contiene l'area di interesse (assicurarsi di rimanere sulla scala "LAU2") o selezionare un'area personalizzata tracciando i confini della posizione (assicurarsi di rimanere sulla scala "Ettaro"). In questo caso, traccia i confini attorno all'area di interesse utilizzando lo strumento di disegno: puoi scegliere tra rettangolare, circolare o poligonale. Quindi, fare clic sul riquadro di delimitazione disegnato per selezionare l'area.
  • Seleziona la categoria "Densità di raffreddamento totale" nel pannello di sinistra sotto "Livelli".
  • Scarica la mappa della densità di raffreddamento come file raster e salvala sul tuo computer per l'area attualmente selezionata facendo clic sul simbolo "Scarica selezione layer" sotto lo strato "Densità di raffreddamento totale".

Carica la mappa della densità della domanda di raffreddamento selezionata sul tuo account privato

Per caricare i dati della richiesta di raffreddamento nella casella degli strumenti Hotmaps, eseguire le seguenti operazioni:

  • Deseleziona tutti i livelli nel pannello di sinistra.
  • Accedi al tuo account utente, quindi fai clic sul pulsante "account".
  • Fare clic su "Seleziona file" nell'angolo in basso a destra della finestra dell'account e passare alla cartella di archiviazione per caricare i file.
  • Seleziona il file raster per "Cooling Density Total" che hai scaricato sopra (ad esempio "cool_tot_curr_density.tif"). Selezionare il tipo di file raster "(Edificio) Densità di calore totale", nonostante il tipo di livello, infatti, sia "Densità di raffreddamento totale". In questo modo la densità di raffreddamento può essere utilizzata nei moduli di calcolo per esaminare e valutare i potenziali di teleraffrescamento.
  • Il livello caricato apparirà nella parte superiore del pannello del livello sinistro e può essere utilizzato come livelli incorporati.

Ora è possibile utilizzare la mappa della densità della domanda di raffreddamento bottom-up personalizzata per la pianificazione del teleraffrescamento utilizzando CM - Aree potenziali di teleriscaldamento: soglie definite dall'utente come descritto nel quarto passaggio .

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Uso del CM - Scala le mappe di densità del calore e del freddo per adattare la mappa predefinita

Questo modulo scala il livello predefinito con un dato fattore. L'obiettivo è fornire la possibilità di generare uno strato di densità della domanda di calore o freddo con qualsiasi valore complessivo. Ad esempio, se si desidera aumentare la richiesta di raffreddamento del 20%.

Per scalare e scaricare un layer della mappa della densità di raffreddamento da utilizzare per CM - Aree potenziali di teleriscaldamento: soglie definite dall'utente, eseguire le seguenti operazioni:

  • Ingrandisci la posizione che desideri analizzare (ad es. Aalborg).
  • Fare clic sul riquadro di delimitazione che contiene l'area di interesse. Assicurati di rimanere sulla scala "LAU2".
  • Oppure selezionare un'area personalizzata disegnando i confini della posizione. Assicurati di rimanere sulla scala "ettaro".
  • Disegna i confini intorno all'area di interesse utilizzando lo strumento di disegno . Puoi scegliere tra rettangolare, cerchio o polilinea.
  • Fare clic sulla casella di delimitazione disegnata per selezionare l'area.
  • Nel pannello di sinistra nella casella degli strumenti sotto "Livelli", seleziona la scheda "Moduli di calcolo"
  • Seleziona "CM - Scale heat and cool density maps".
  • Impostare i parametri di ingresso in base alle proprie necessità: Es. “1.2” per aumentare la richiesta di raffreddamento del 20%.
  • Digita un nome per il calcolo che intendi eseguire (puoi usare un titolo casuale).
  • Eseguire il CM facendo clic sul pulsante "ESEGUI CM".
  • Il calcolo produce un nuovo "strato di densità di raffreddamento" con una richiesta di raffreddamento superiore del 20%, questo può essere trovato nella sezione degli strati a sinistra nella parte inferiore di tutti gli strati disponibili.
  • Scarica il livello risultante (e rinominalo se necessario).
  • Carica i dati della domanda di raffreddamento in scala nella casella degli strumenti Hotmaps, come descritto sopra .

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Crea una mappa della densità della domanda di raffreddamento dal basso verso l'alto utilizzando dati e moduli Hotmaps

Per sviluppare una mappa della densità di raffreddamento bottom-up personalizzata basata sui dati locali, eseguire i seguenti passaggi:

  • Ottenere dati locali sul patrimonio edilizio (inclusi posizione / coordinate, area edificabile, tipo di edificio, anno o periodo di costruzione).
  • Scarica i dati Hotmap degli stock di edifici sulla domanda finale di energia per il riscaldamento degli ambienti (SH), il raffreddamento degli ambienti (SC) e l'acqua calda sanitaria (ACS) per ogni EU28 da qui
  • Trova il paese con cui stai lavorando o utilizza la media EU28 nei dati Hotmaps Building Stock.
  • Classificare i dati del patrimonio edilizio locale nei sottosettori e nella classe di età degli edifici dei dati Hotmap del patrimonio edilizio.
  • Collegare la domanda di energia finale per il raffreddamento per ogni sottosettore e classe di età dell'edificio con i dati sul patrimonio edilizio locale per ogni edificio e calcolare la domanda energetica finale per il raffreddamento.
  • Converti il tuo foglio di calcolo in .csv o .xls per creare uno shapefile .shp basato sul coordinamento di ogni edificio e sul fabbisogno energetico finale per il raffreddamento.
  • Crea una mappa della densità di raffreddamento dal basso verso l'alto .tif utilizzando le mappe della densità della superficie lorda e del calore personalizzate di Hotmaps CM. La descrizione può essere trovata nella pagina Wiki CM - Mappe personalizzate di calore e densità di superficie lorda , che contiene anche il collegamento al codice .
  • Carica il layer sviluppato come faresti per una selezione del layer predefinito come descritto nella sezione precedente] (/ en / District-cooling_Upload-the-cooling-demand-density-map-to-your-private-account).

Ora è possibile utilizzare la mappa della densità della domanda di raffreddamento bottom-up personalizzata per la pianificazione del teleraffrescamento utilizzando CM - Aree potenziali di teleriscaldamento: soglie definite dall'utente come descritto nel quarto passaggio .

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Utilizzo del CM - Aree potenziali di teleriscaldamento: soglie definite dall'utente per identificare le potenziali aree di teleraffrescamento

Il modulo di calcolo CM - Aree potenziali di teleriscaldamento: soglie definite dall'utente genera uno shapefile di potenziali aree di teleraffrescamento sulla base dei seguenti dati di input: una mappa della densità di raffreddamento con risoluzione di 1 ettaro (ha), una soglia di richiesta di raffreddamento per la domanda di raffreddamento in ciascuna cella della mappa della densità di raffreddamento e una soglia di richiesta di raffreddamento per gruppi di celle connesse con richiesta di raffreddamento superiore alla soglia precedente (= area coerente).

Per calcolare e confrontare diversi scenari di potenziali aree di teleraffrescamento in base ai due valori di soglia utilizzati nel modulo, eseguire le seguenti operazioni:

  • Ingrandisci la posizione che desideri esaminare (ad esempio Aalborg).
  • Disegna e seleziona un riquadro di delimitazione che contiene l'area di interesse.
  • NB Assicurati di essere alla scala "Ettaro" per poter utilizzare i livelli caricati.
  • Disegna i confini intorno all'area di interesse utilizzando lo strumento di disegno (rettangolare, cerchio o poligono).
  • Fare clic sulla casella di delimitazione disegnata per selezionare l'area.
  • Nel pannello di sinistra nella casella degli strumenti sotto "Livelli", seleziona la scheda "Moduli di calcolo"
  • Selezionare "CM - Aree potenziali di teleriscaldamento: soglie definite dall'utente".
  • Impostare i parametri di ingresso in base ai valori di scelta per esaminare e accedere ai potenziali di teleraffrescamento. La soglia di densità dovrebbe essere inferiore per il teleraffrescamento rispetto al teleriscaldamento, data la natura del teleraffrescamento. I parametri possono essere impostati ad esempio a:
    • Min. richiesta di calore in ettaro (“Min. richiesta di raffreddamento in ettaro”): in un intervallo compreso tra 75 e 15 MWh / ha / anno.
    • Min. richiesta di calore in un'area DH (“Min. richiesta di raffreddamento in un'area DC”): in un intervallo compreso tra 10 e 1 GWh / anno.
  • Nella SELEZIONE DEL TIPO DI INGRESSO selezionare il livello di densità della domanda di raffreddamento che è stato caricato e che si desidera analizzare.
  • Digita un nome per il calcolo che intendi eseguire (puoi usare un titolo casuale).
  • Eseguire il CM facendo clic sul pulsante "ESEGUI CM".
  • Quando il calcolo è pronto, puoi trovare gli indicatori calcolati nella sezione dei risultati nel pannello di destra della casella degli strumenti. Fornisce 3 risultati:
    • Richiesta totale di calore (freddo) in GWh all'interno della zona selezionata
    • Potenziale totale di teleriscaldamento (raffrescamento) in GWh all'interno della zona selezionata
    • Quota potenziale di teleriscaldamento (raffrescamento) dalla domanda totale nella zona selezionata
  • Il calcolo produce anche 3 nuovi livelli:
    • Aree DC: un raster, che mostra le potenziali aree DC,
    • Mappa della densità di raffreddamento in potenziali aree CC: un raster, un ritaglio della mappa della densità di raffreddamento in ingresso basata sulle potenziali aree CC
    • Aree DC e loro potenziali - uno shapefile, poligoni delle potenziali aree DC.
  • Questi possono essere trovati nella sezione dei livelli nel pannello di sinistra (devi chiudere i moduli di calcolo con una "X" e passare a "Livelli") in fondo a tutti i livelli disponibili. Fai uno screenshot di questi livelli e inseriscilo qui.
Figura 1: Area potenziale di teleraffrescamento identificata nel centro della città del Comune di Aalborg

NOTA IMPORTANTE

Per vedere questi livelli di output, potrebbe essere necessario deselezionare gli altri livelli. Se ancora non li vedi, prova a ridurre lo zoom, poiché a volte c'è un bug di visualizzazione. Puoi anche scaricarli e ricaricarli usando il tuo account personale (devi accedere prima), risolve sempre il problema. Oppure puoi caricarli nel tuo programma GIS preferito.

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Riferimenti

Pezzutto et. al., 2019: D2.3 WP2 Report –Open Data Set for the EU28

Pezzutto, Croce, Zambotti, 2019. Analisi del patrimonio edilizio '- sviluppato sotto D.2.3 WP2

Mostafa Fallahnejad, 2020. CM stand-alone: mappe personalizzate di calore e densità di superficie lorda

Mostafa Fallahnejad, in Hotmaps-Wiki, mappe personalizzate di calore e densità di superficie lorda (aprile 2019).

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Come citare

Anders M. Odgaard, in Hotmaps-Wiki, Concetto per l'utilizzo di Hotmap per il teleraffrescamento (settembre 2020)

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Autori e revisori

Questa pagina è stata scritta da Anders M. Odgaard Planenergi .

☑ Questa pagina è stata recensita da Marcus Hummel e-think .

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Licenza

Copyright © 2016-2020: Anders M. Odgaard

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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