Índice

Introdução

Este módulo oferece a possibilidade de adicionar outros locais da indústria com sua demanda de aquecimento e resfriamento e excesso de potencial de calor à caixa de ferramentas Hotmaps. É possível adicionar outras indústrias com uso intensivo de energia, bem como indústrias menos intensivas. O usuário insere os dados necessários em uma ferramenta Excel autônoma, que então gera um arquivo CSV para carregar na caixa de ferramentas Hotmaps.

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Entradas e saídas

Pré-configurações importantes antes de usar a ferramenta

🔺 Nota: Para a geração dos arquivos ( .csv ) no formato correto, é necessário que o delimitador padrão seja definido como vírgula ( padrão inglês ). Isso não pode ser configurado no Excel e precisa ser feito globalmente no Painel de Controle do Windows (conforme descrito aqui ). A figura abaixo mostra a configuração exemplar para PCs alemães com Windows.

Fig. 6

🔺 Nota: Para o uso adequado da ferramenta baseada em Excel, você deve usar o ponto como separador decimal (padrão inglês, por exemplo, 40,50). Isso precisa ser configurado no Excel (conforme descrito aqui ). A figura abaixo mostra a configuração exemplar para o Excel alemão.

Fig. 7

Entrada de dados na ferramenta Excel pelo usuário

Faça download da ferramenta Excel fornecida AQUI .

A abordagem sobre como usar a ferramenta Excel é ilustrada na figura abaixo e descrita com mais detalhes nas seções a seguir.


Abordagem passo a passo de como usar a ferramenta Excel.

1) Adicione informações gerais

Vá para a planilha:

Na primeira etapa, insira todas as informações gerais necessárias sobre os locais para os quais a demanda de aquecimento e resfriamento e o potencial de excesso de calor devem ser calculados. É possível adicionar até 10 sites industriais.


Exemplo de tabela excel para inserir informações gerais das empresas como base para o cálculo e importação na caixa de ferramentas HotMaps.

2) Escolha a opção de cálculo

Na segunda etapa, existem 3 opções de como a demanda de aquecimento e resfriamento e o potencial de calor em excesso podem ser estimados. Observe que é possível alternar entre as três opções para as diferentes empresas; mas não dentro da própria empresa.

Em relação ao excesso de temperatura de calor, deve-se mencionar que o calor de baixa temperatura (<100 ° C) pode ser inserido na ferramenta Excel, mas ainda não é avaliado na caixa de ferramentas Hotmaps. Se o calor de baixa temperatura deve ser considerado, a aplicação de uma bomba de calor é necessária. Portanto, o usuário pode incluir a demanda de eletricidade de uma bomba de calor na demanda de energia final para eletricidade e elevar a temperatura do excesso de calor gerado até a faixa de 100-200 ° C.

Opção 1: entrada manual

Vá para a planilha:

Escolha esta opção se os dados sobre demanda de aquecimento / resfriamento e excesso de potencial de calor e distribuição de temperatura estiverem disponíveis para a empresa selecionada e puderem ser preenchidos manualmente.

Opção 2: Seleção de planta

Vá para a planilha:

Escolha esta opção se nenhuma informação sobre demanda de aquecimento / resfriamento e potencial de calor excessivo estiver disponível para a empresa selecionada. Com base no banco de dados específico da planta, a demanda típica de aquecimento / resfriamento e os potenciais de calor em excesso com distribuição de temperatura podem ser selecionados para uma série de plantas e produtos / processos. Como uma entrada necessária para a conversão dos dados específicos do produto, um valor como base de cálculo deve ser inserido (por exemplo, produção, área etc.). Para obter mais informações sobre o método de cálculo, consulte Método .

Opção 3: Seleção de setor

Vá para a planilha:

Escolha esta opção se o seu tipo de planta não estiver disponível na opção 2. Com base nos dados de calor específicos do setor, a demanda típica de aquecimento / resfriamento e os potenciais de calor em excesso são calculados. Como entrada necessária, a demanda de combustível para fornecimento de calor (em GWh / ano) deve ser inserida. Para obter mais informações sobre o método de cálculo, consulte Método .

Upload de dados na caixa de ferramentas HotMaps

Existem 2 arquivos (* .csv) que são gerados pela ferramenta baseada em Excel e podem ser carregados para a conta do usuário na caixa de ferramentas Hotmaps.

1) Geração de arquivo: Subsetor

Vá para a planilha:Fig. 1

Exporte a tabela como .csv clicando em:

Fig. 8

2) Geração de arquivo: Excesso de calor

Vá para a planilha:Fig. 2

Exporte a tabela como .csv clicando em:

Fig. 9

3) Faça upload para a caixa de ferramentas Hotmaps

Para fazer o upload dos dois arquivos .csv , abra a plataforma de upload clicando em Conta .

Fig. 3

Em uma próxima etapa, selecione os dois arquivos .csv para fazer upload e escolha a categoria de upload certa para cada arquivo.

Fig. 4

Agora você pode verificar seus arquivos carregados na seção Camadas - Camada pessoal

Fig. 5

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Método

Se a demanda de aquecimento / resfriamento e o potencial de calor excessivo de uma planta não forem conhecidos, dois métodos baseados em indicadores são oferecidos ao usuário para o cálculo da demanda de calor e do potencial de calor excessivo.

Deve ser mencionado que esses valores são apenas valores aproximados indicativos para plantas típicas (opção 2) ou em um nível de setor (opção 3) e não substituem uma análise detalhada e medição da demanda de calor e excesso de calor de uma planta.

Método - Opção 2: Seleção de planta

Os dados de calor específico da planta são obtidos do banco de dados Forecast. Para um grande número de diferentes tipos de planta de uso intensivo de energia e de menor consumo de energia, a demanda de aquecimento / resfriamento de processo e o potencial de calor em excesso são derivados da demanda de energia final específica de combustíveis e eletricidade. É importante observar que, devido ao banco de dados subjacente, apenas o calor do processo e o resfriamento do processo são cobertos por esse método; aquecimento ambiente e água quente não estão incluídos aqui. Dependendo do tipo de planta, são fornecidas diferentes entradas como base para o cálculo (por exemplo, volume de produção em toneladas ou área em m 2 ).

Para o cálculo da demanda de aquecimento e resfriamento, é necessário assumir eficiências de conversão de energia final para aquecimento e resfriamento. Como a maioria das aplicações de calor são baseadas em vapor, uma eficiência de 90% é assumida. Para aplicações de resfriamento, uma taxa de eficiência energética ponderada de nível de temperatura (EER) é assumida:

| Nível de temperatura | assumiu EER (de acordo com a base de dados de previsões) | --- | -------------: | | <-30 ° C | 0,01 | | -30 ° C - 0 ° C | 1,8 | | 0 ° C - 15 ° C e> 15 ° C | 3,5 |

Todo o banco de dados usado para a opção 2 está disponível aqui: Option2 Database

Método - Opção 3: Seleção de setor

A opção 3 fornece uma avaliação ampla da demanda de calor e do excesso de calor para os setores da indústria transformadora (de acordo com a NACE Rev. 2 [ 1 ]).

Cálculo de potenciais de excesso de calor em um nível de setor

Para o cálculo do potencial de excesso de calor dos diferentes setores, são utilizados os fatores de excesso de calor de acordo com Brückner 2016 2 . O fator de excesso de calor é definido como calor residual gerado por consumo de combustível. Em [ 2 ], os dados disponíveis para determinar o potencial de excesso de calor na indústria de manufatura provêm da pesquisa de emissões realizada a cada quatro anos em nível estadual na Alemanha. De acordo com a Portaria de Declaração de Emissão (1. BImSchG), todos os operadores de usinas, que estão sujeitos à aprovação, devem apresentar uma declaração de suas emissões a cada quatro anos. Para o ano de 2008, são avaliados os dados ao nível da empresa que consistem em fluxos de volume dos gases de escape e o seu nível de temperatura. Juntamente com as informações disponíveis sobre o tipo e a quantidade de consumo de combustível das plantas, o fator de calor excessivo de uma planta é calculado como:

Excesso de fator de calor = Excesso de calor / consumo de combustível

Finalmente, o fator de calor excedente é calculado não apenas no nível da empresa, mas também no nível do setor. Para obter informações detalhadas, consulte [ 2 ].

Os fatores de excesso de calor de acordo com [ 2 ] incluem o excesso de calor proveniente do calor do processo, bem como da geração de calor ambiente e água quente. Isso se deve ao fato de que apenas um fluxo volumétrico de gás de exaustão saindo da planta é analisado sem separar o consumo de combustível em aquecimento ambiente, água quente e calor de processo. O excesso de calor gerado por aplicativos baseados em eletricidade não está incluído.

A distribuição da parcela do excesso de calor por faixa de temperatura é baseada em suposições próprias.

| NACE Rev. 2 | Setor | excesso de fator de calor | | --- | ------------- | -----: | | 10 Fabricação de produtos alimentares | 0,10 | | 11 | Fabricação de bebidas | 0,14 | | 12 Fabricação de produtos do tabaco | 0,12 | | 13 Fabricação de têxteis | 0,29 | | 14 Fabricação de artigos de vestuário | 0,06 | | 15 Fabricação de couro e produtos afins | 0,20 | | 16 | Fabricação de madeira e de suas obras e cortiça, exceto móveis; fabrico de artigos de espartaria e cestaria | 0,10 | | 17 | Fabricação de papel e produtos de papel | 0,09 | | 18 Impressão e reprodução de suportes gravados | 0,03 | | 20 Fabricação de produtos químicos e produtos químicos | 0,09 | | 21 | Fabricação de produtos farmacêuticos básicos e preparações farmacêuticas | 0,08 | | 22 Fabricação de produtos de borracha e plástico | 0,17 | | 23 Fabricação de outros produtos minerais não metálicos | 0,15 | | 24 Fabricação de metais básicos | 0,19 | | 25 Fabricação de produtos manufaturados de metal, exceto máquinas e equipamentos | 0,19 | | 26 Fabricação de produtos informáticos, electrónicos e ópticos | 0,18 | | 27 Fabricação de material elétrico | 0,31 | | 28 Fabricação de máquinas e equipamentos, ne | 0,16 | | 29 | Fabricação de veículos automóveis, reboques e semirreboques | 0,12 | | 30 Fabricação de outro material de transporte | 0,38 | | 31 | Fabricação de móveis | 0,12 | | 32 Outra fabricação | 0,08 | | 33 Reparação e instalação de máquinas e equipamentos | 0,05 |

Fatores de excesso de calor para os setores da indústria de transformação (de acordo com [ 1 ])

Cálculo da demanda de calor em um nível de setor

A divisão da demanda final de energia para combustíveis em faixas de temperatura em um nível setorial é baseada em um estudo alemão (base de dados para avaliação de medidas de eficiência energética [ 3 ]). Para o cálculo da demanda de calor, assume-se que quase todas as compras de combustível são usadas para aquecimento. Consistente com a opção 2, uma eficiência de conversão de energia final em calor de 90% é assumida para geração de calor baseada em vapor.

Todo o banco de dados usado para a opção 3 está disponível aqui: Option3 Database

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Repositório GitHub deste módulo de cálculo

Aqui você obtém o desenvolvimento de ponta para este módulo de cálculo.

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Referências

[1]. Comissão Europeia: NACE Rev. 2. Classificação estatística das actividades económicas na Comunidade Europeia. Luxemburgo, 2008. ISBN: 978-92-79-04741-1.

[2]. Brückner S .: Industrielle Abwärme na Alemanha. 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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Como citar

Ali Aydemir e Lisa Neusel, em Hotmaps-Wiki, en-CM-Add-industry-plant (setembro de 2020)

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Autores e revisores

Esta página foi escrita por Ali Aydemir e Lisa Neusel ( Fraunhofer ISI ).

☑ Esta página foi revisada por Tobias Fleiter ( Fraunhofer ISI ).

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Licença

Copyright © 2016-2020: Ali Aydemir e Lisa Neusel

Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional

Este trabalho está licenciado sob uma Licença Internacional Creative Commons CC BY 4.0.

SPDX-License-Identifier: CC-BY-4.0

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

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Reconhecimento

Gostaríamos de transmitir o nosso mais profundo agradecimento ao Projeto Hotmaps Horizonte 2020 (Contrato de Subvenção n.º 723677), que proporcionou o financiamento para a realização da presente investigação.

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