Conceito para usar Hotmaps para refrigeração distrital

Índice

Em um relance

Esta página tem como objetivo mostrar como aplicar a caixa de ferramentas Hotmaps para realizar o planejamento de resfriamento. A área piloto do município de Aalborg é considerada um caso de estudo, já que esta cidade está trabalhando no planejamento do resfriamento do distrito. A aplicação potencial do banco de dados e caixa de ferramentas Hotmaps é demonstrada mostrando o uso de diferentes conjuntos de dados e módulos de cálculo para investigar a demanda de resfriamento e o potencial de resfriamento distrital na cidade.

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Introdução

O banco de dados e a caixa de ferramentas Hotmaps podem ser usados para o planejamento de resfriamento da seguinte maneira:

  • Use o mapa de densidade de demanda de refrigeração padrão para analisar os potenciais de refrigeração distrital
  • Use os mapas de densidade de calor e frio CM - Escala para aumentar / diminuir a demanda de resfriamento na camada padrão a fim de ajustar outras estimativas
  • Use seus próprios dados sobre o estoque do edifício na área de análise, juntamente com dados sobre a demanda de resfriamento específica por tipo de edifício do banco de dados Hotmaps e o módulo de cálculo CM - Área bruta de piso personalizada e mapas de densidade de demanda de calor para criar uma demanda de resfriamento de baixo para cima mapa de densidade para uso posterior
  • Use o CM - Áreas potenciais de aquecimento urbano: limites definidos pelo usuário para identificar áreas potencialmente interessantes para o resfriamento urbano

Essas diferentes etapas são explicadas em detalhes nas seções a seguir. Além disso, eles são ilustrados no exemplo do município de Aalborg.

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Método

Uso do mapa de densidade de resfriamento padrão do banco de dados Hotmaps

O banco de dados Hotmaps fornece um mapa de densidade de demanda de resfriamento para países inteiros da UE28 no nível de 100 x 100 m. Esta camada raster está contida na caixa de ferramentas Hotmaps online, bem como no repositório de dados no gitlab. A seguir é explicado como preparar o mapa para ser usado nas áreas com potencial de aquecimento urbano - CM: limites definidos pelo usuário.

Crie uma conta para a caixa de ferramentas Hotmaps.

Você pode encontrar uma descrição do procedimento para fazer isso no link a seguir.

Baixe uma seleção do mapa de densidade de resfriamento padrão do banco de dados Hotmaps

Para baixar o mapa de densidade de resfriamento (ou uma seleção do mapa) como um arquivo raster e salvá-lo no seu computador, execute as seguintes etapas:

  • Aproxime o zoom no local que deseja analisar (por exemplo, Aalborg).
  • Clique na caixa delimitadora que contém a área de interesse (certifique-se de permanecer na escala 'LAU2') ou selecione uma área personalizada desenhando os limites do local (certifique-se de permanecer na escala 'Hectare'). Neste caso, desenhe os limites ao redor da área de interesse usando a ferramenta de desenho: você pode escolher entre retângulo, formato de círculo ou polígono. Em seguida, clique na caixa delimitadora desenhada para selecionar a área.
  • Selecione a categoria 'Densidade de resfriamento total' no painel esquerdo em 'Camadas'.
  • Baixe o mapa de densidade de resfriamento como um arquivo raster e salve-o em seu computador para a área atualmente selecionada clicando no símbolo 'Baixar seleção de camada' abaixo da camada 'Densidade de resfriamento total'.

Carregue o mapa de densidade de demanda de resfriamento selecionado para sua conta privada

Para carregar os dados de demanda de resfriamento para a caixa de ferramentas Hotmaps, execute as seguintes etapas:

  • Desmarque todas as camadas no painel esquerdo.
  • Faça login em sua conta de usuário e clique no botão 'conta'.
  • Clique em 'Selecionar arquivos' no canto inferior direito da janela da conta e vá para a sua pasta de armazenamento para enviar seus arquivos.
  • Selecione o arquivo raster para 'Cooling Density Total' que você baixou acima (por exemplo, “cool_tot_curr_density.tif”). Selecione o tipo de arquivo raster '(Edifício) Densidade total de calor', apesar do tipo de camada, na verdade, ser 'Densidade de resfriamento total'. Desta forma, a densidade de resfriamento pode ser usada nos módulos de cálculo para examinar e avaliar os potenciais de resfriamento distrital.
  • A camada carregada aparecerá na parte superior do painel da camada esquerda e pode ser usada como as camadas incorporadas.

Agora você pode usar o mapa personalizado de densidade de demanda de resfriamento de baixo para cima para o planejamento de resfriamento urbano usando o CM - Áreas potenciais de aquecimento urbano: limites definidos pelo usuário conforme descrito na quarta etapa .

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Uso do CM - Mapas de densidade de calor e frio em escala para adaptar o mapa padrão

Este módulo dimensiona a camada padrão com um determinado fator. O objetivo é fornecer a possibilidade de gerar uma camada de densidade de demanda de calor ou frio com qualquer valor global. Por exemplo, se você quiser aumentar a demanda de resfriamento em 20%.

Para dimensionar e baixar uma camada de mapa de densidade de resfriamento a ser usada para as áreas de potencial de aquecimento urbano - CM: limites definidos pelo usuário, execute as seguintes etapas:

  • Aproxime o zoom no local que deseja analisar (por exemplo, Aalborg).
  • Clique na caixa delimitadora que contém a área de interesse. Certifique-se de permanecer na escala 'LAU2'.
  • Ou selecione uma área personalizada desenhando os limites do local. Certifique-se de permanecer na escala 'Hectare'.
  • Desenhe os limites ao redor da área de interesse usando a ferramenta de desenho . Você pode escolher entre retangular, forma circular ou polilinha.
  • Clique na caixa delimitadora desenhada para selecionar a área.
  • No painel esquerdo da caixa de ferramentas em 'Camadas', selecione a guia 'Módulos de cálculo'
  • Selecione 'CM - Mapas de densidade de calor e frio de escala'.
  • Defina os parâmetros de entrada de acordo com sua necessidade: Ex. “1,2” para aumentar a demanda de resfriamento em 20%.
  • Digite um nome para o cálculo que vai realizar (você pode usar um título aleatório).
  • Execute o CM clicando no botão “RUN CM”.
  • O cálculo produz uma nova 'camada de densidade de resfriamento' com uma demanda de resfriamento 20% maior, que pode ser encontrada na seção de camadas à esquerda na parte inferior de todas as camadas disponíveis.
  • Baixe a camada resultante (e renomeie-a se necessário).
  • Carregue os dados de demanda de resfriamento em escala para a caixa de ferramentas Hotmaps, conforme descrito acima .

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Crie um mapa individual de densidade de demanda de resfriamento de baixo para cima usando dados e módulos Hotmaps

Para desenvolver um mapa personalizado de densidade de resfriamento de baixo para cima com base em dados locais, execute as seguintes etapas:

  • Obtenha dados locais sobre o estoque de construção (incluindo localização / coordenadas, área de construção, tipo de construção, ano ou período de construção).
  • Baixe os dados do Hotmaps Building Stock sobre a demanda de energia final para aquecimento ambiente (SH), refrigeração ambiente (SC) e água quente sanitária (DHW) para cada UE28 a partir daqui
  • Encontre o país com o qual você está trabalhando ou use a média da UE28 nos dados do Hotmaps Building Stock.
  • Classifique seus dados de estoque de construção local para os subsetores e classe de idade de construção dos dados de estoque de construção Hotmaps.
  • Conecte a demanda de energia final de resfriamento para cada subsetor e classe de idade do edifício com os dados do estoque local de cada edifício e calcule a demanda de energia final de resfriamento.
  • Converta sua planilha para .csv ou .xls para criar um shapefile .shp baseado na coordenação de cada edifício e na demanda final de energia para resfriamento.
  • Crie um mapa de densidade de resfriamento de baixo para cima .tif usando os mapas de densidade de área bruta e de calor personalizados do Hotmaps CM. A descrição pode ser encontrada na página do Wiki CM - Mapas personalizados de densidade de área bruta e calor , que também contém o link para o código .
  • Carregue a camada desenvolvida como você faria para uma seleção da camada padrão, conforme descrito na seção anterior] (/ en / District-cooling_Upload-the-cooling-demand-density-map-to-your-private-account).

Agora você pode usar o mapa personalizado de densidade de demanda de resfriamento de baixo para cima para o planejamento de resfriamento urbano usando o CM - Áreas potenciais de aquecimento urbano: limites definidos pelo usuário conforme descrito na quarta etapa .

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Uso do CM - áreas potenciais de aquecimento distrital: limites definidos pelo usuário para identificar áreas potenciais de refrigeração distrital

O módulo de cálculo CM - áreas potenciais de aquecimento distrital: limites definidos pelo usuário gera um arquivo de forma de áreas potenciais de refrigeração distrital com base nos seguintes dados de entrada: um mapa de densidade de resfriamento com resolução de 1 hectare (ha), um limite de demanda de resfriamento para a demanda de resfriamento em cada célula do mapa de densidade de resfriamento e um limite de demanda de resfriamento para grupos de células conectadas com demanda de resfriamento acima do limite anterior (= área coerente).

Para calcular e comparar diferentes cenários de áreas potenciais de resfriamento distrital com base nos dois valores de limite usados no módulo, execute as seguintes etapas:

  • Aproxime o zoom no local que você deseja examinar (por exemplo, Aalborg).
  • Desenhe e selecione uma caixa delimitadora que contenha a área de interesse.
  • NB Certifique-se de que você está na escala 'Hectare' para poder usar suas camadas carregadas.
  • Desenhe os limites ao redor da área de interesse usando a ferramenta de desenho (retangular, forma de círculo ou um polígono).
  • Clique na caixa delimitadora desenhada para selecionar a área.
  • No painel esquerdo da caixa de ferramentas em 'Camadas', selecione a guia 'Módulos de cálculo'
  • Selecione 'CM - Áreas potenciais de aquecimento urbano: limites definidos pelo usuário'.
  • Defina os parâmetros de entrada de acordo com os valores de escolha para examinar e acessar os potenciais de refrigeração distrital. O limite de densidade deve ser mais baixo para o resfriamento urbano em comparação com o aquecimento urbano, dada a natureza do resfriamento urbano. Os parâmetros podem ser definidos, por exemplo, em:
    • Min. demanda de calor em hectare (“Min. demanda de resfriamento em hectare”): em uma faixa entre 75 a 15 MWh / ha / ano.
    • Min. demanda de calor em uma área DH (“demanda mínima de resfriamento em uma área DC”): em uma faixa entre 10 a 1 GWh / ano.
  • Na SELEÇÃO DE TIPO DE ENTRADA, selecione a camada de densidade de demanda de resfriamento que você carregou e deseja analisar.
  • Digite um nome para o cálculo que vai realizar (você pode usar um título aleatório).
  • Execute o CM clicando no botão “RUN CM”.
  • Quando o cálculo estiver pronto, você pode encontrar os indicadores calculados na seção de resultados no painel direito da caixa de ferramentas. Produz 3 resultados:
    • Demanda total de calor (frio) em GWh dentro da zona selecionada
    • Potencial total de aquecimento urbano (resfriamento) em GWh dentro da zona selecionada
    • Participação potencial do aquecimento urbano (resfriamento) da demanda total na zona selecionada
  • O cálculo também resulta em 3 novas camadas:
    • Áreas DC - um raster, mostrando as áreas DC potenciais,
    • Mapa de densidade de resfriamento em áreas DC potenciais - um raster, um recorte do mapa de densidade de resfriamento de entrada com base nas áreas DC potenciais
    • Áreas DC e seus potenciais - um shapefile, polígonos das áreas DC potenciais.
  • Eles podem ser encontrados na seção de camadas no painel esquerdo (você deve fechar os módulos de cálculo com 'X' e mover para 'Camadas') na parte inferior de todas as camadas disponíveis. Faça uma captura de tela dessas camadas e insira-a aqui.
Figura 1: Área identificada com potencial de Refrigeração do Distrito no centro da cidade do Município de Aalborg

NOTA IMPORTANTE

Para ver essas camadas de saída, pode ser necessário desmarcar as outras camadas. Caso você ainda não os veja, tente diminuir o zoom, pois às vezes há um bug de visualização. Você também pode baixá-los e recarregá-los usando sua conta pessoal (você precisa fazer o login antes), sempre resolve o problema. Ou você pode carregá-los em seu programa GIS de escolha.

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Referências

Pezzutto et. al., 2019: D2.3 Relatório WP2 - Conjunto de dados aberto para a UE28

Pezzutto, Croce, Zambotti, 2019. Análise de estoque de construção '- desenvolvido sob D.2.3 WP2

Mostafa Fallahnejad, 2020. CM autônomo: mapas de densidade de área bruta e calor personalizados

Mostafa Fallahnejad, em Hotmaps-Wiki, CM-Mapas personalizados de densidade de área bruta e calor (abril de 2019).

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Como citar

Anders M. Odgaard, em Hotmaps-Wiki, conceito para usar Hotmaps para refrigeração distrital (setembro de 2020)

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Autores e revisores

Esta página foi escrita por Anders M. Odgaard Planenergi .

☑ Esta página foi revisada por Marcus Hummel e-think .

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Licença

Copyright © 2016-2020: Anders M. Odgaard

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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