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Concepto para usar Hotmaps para refrigeración de distrito

Tabla de contenido

De un vistazo

Esta página tiene como objetivo mostrar cómo aplicar la caja de herramientas Hotmaps para llevar a cabo la planificación del enfriamiento. El área piloto del municipio de Aalborg se toma como un caso de estudio, ya que esta ciudad está trabajando para planificar la refrigeración del distrito. La aplicación potencial de la base de datos y la caja de herramientas Hotmaps se demuestra mostrando el uso de diferentes conjuntos de datos y módulos de cálculo para investigar la demanda de refrigeración y el potencial de refrigeración de distrito en la ciudad.

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Introducción

La base de datos y la caja de herramientas de Hotmaps se pueden utilizar para planificar la refrigeración de la siguiente manera:

  • Utilice el mapa de densidad de demanda de refrigeración predeterminado para analizar los potenciales de refrigeración del distrito
  • Utilice los mapas de densidad de calor y frío de CM - Scale para aumentar / disminuir la demanda de refrigeración en la capa predeterminada para ajustarse a otras estimaciones
  • Utilice sus propios datos con respecto al stock de edificios en el área de análisis junto con los datos sobre la demanda de refrigeración específica por tipo de edificio de la base de datos Hotmaps y el módulo de cálculo CM - Mapas personalizados de densidad de demanda de calor y área bruta de suelo para crear una demanda de refrigeración ascendente mapa de densidad para uso posterior
  • Utilice el CM - Áreas de potencial de calefacción urbana: umbrales definidos por el usuario para identificar áreas potencialmente interesantes para la refrigeración urbana

Estos diferentes pasos se explican en detalle en las siguientes secciones. Además, estos se ilustran en el ejemplo del municipio de Aalborg.

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Método

Uso del mapa de densidad de enfriamiento predeterminado de la base de datos Hotmaps

La base de datos Hotmaps proporciona un mapa de densidad de demanda de refrigeración para países enteros de la EU28 en el nivel de 100 x 100 m. Esta capa ráster está contenida en la caja de herramientas Hotmaps en línea, así como en el repositorio de datos en gitlab. A continuación se explica cómo preparar el mapa para su uso en el CM - Áreas de potencial de calefacción urbana: umbrales definidos por el usuario.

Cree una cuenta para la caja de herramientas Hotmaps.

Puede encontrar una descripción del procedimiento para hacerlo en el siguiente enlace .

Descargue una selección del mapa de densidad de enfriamiento predeterminado de la base de datos Hotmaps

Para descargar el mapa de densidad de enfriamiento (o una selección del mapa) como un archivo ráster y guardarlo en su computadora, realice los siguientes pasos:

  • Zoom a la ubicación que desea analizar (por ejemplo, Aalborg).
  • Haga clic en el cuadro delimitador que contiene el área de interés (asegúrese de permanecer en la escala 'LAU2'), o seleccione un área personalizada dibujando los límites de la ubicación (asegúrese de permanecer en la escala 'Hectárea'). En este caso, dibuje los límites alrededor del área de interés con la herramienta de dibujo: puede elegir entre rectangular, circular o polígono. Luego, haga clic en el cuadro delimitador dibujado para seleccionar el área.
  • Seleccione la categoría 'Densidad de enfriamiento total' en el panel izquierdo debajo de 'Capas'.
  • Descargue el mapa de densidad de enfriamiento como un archivo ráster y guárdelo en su computadora para el área actualmente seleccionada haciendo clic en el símbolo 'Descargar selección de capa' debajo de la capa 'Densidad de enfriamiento total'.

Cargue el mapa de densidad de demanda de refrigeración seleccionado a su cuenta privada

Para cargar los datos de demanda de refrigeración en la caja de herramientas Hotmaps, realice los siguientes pasos:

  • Deseleccione todas las capas en el panel izquierdo.
  • Inicie sesión en su cuenta de usuario y luego haga clic en el botón 'cuenta'.
  • Haga clic en 'Seleccionar archivos' en la esquina inferior derecha de la ventana de la cuenta y proceda a su carpeta de almacenamiento para cargar sus archivos.
  • Seleccione el archivo ráster para el 'Total de densidad de enfriamiento' que ha descargado anteriormente (por ejemplo, "cool_tot_curr_density.tif"). Seleccione el tipo de archivo ráster '(Edificio) Densidad de calor total', a pesar de que el tipo de capa, de hecho, sea 'Densidad de enfriamiento total'. De esta manera, la densidad de enfriamiento se puede utilizar en los módulos de cálculo para examinar y evaluar los potenciales de enfriamiento del distrito.
  • La capa cargada aparecerá en la parte superior del panel de capas de la izquierda y se puede utilizar como capas incrustadas.

Ahora puede utilizar el mapa de densidad de demanda de refrigeración ascendente personalizado para la planificación de la refrigeración urbana mediante el uso de CM - Áreas potenciales de calefacción urbana: umbrales definidos por el usuario como se describe en el cuarto paso .

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Uso del CM: mapas de densidad de calor y frío a escala para adaptar el mapa predeterminado

Este módulo escala la capa predeterminada con un factor dado. El objetivo es brindar la posibilidad de generar una capa de densidad de demanda de calor o frío con cualquier valor global. Por ejemplo, si desea aumentar la demanda de refrigeración en un 20%.

Para escalar y descargar una capa de mapa de densidad de enfriamiento que se utilizará para el CM - Áreas de potencial de calefacción urbana: umbrales definidos por el usuario, realice los siguientes pasos:

  • Zoom a la ubicación que desea analizar (por ejemplo, Aalborg).
  • Haga clic en el cuadro delimitador que contiene el área de interés. Asegúrate de permanecer en la escala 'LAU2'.
  • O seleccione un área personalizada dibujando los límites de la ubicación. Asegúrese de permanecer en la escala 'Hectárea'.
  • Dibuja los límites alrededor del área de interés con la herramienta de dibujo . Puede elegir entre rectangular, circular o polilínea.
  • Haga clic en el cuadro delimitador dibujado para seleccionar el área.
  • En el panel izquierdo de la caja de herramientas en 'Capas', seleccione la pestaña 'Módulos de cálculo'
  • Seleccione 'CM - Escala de mapas de densidad de calor y frío'.
  • Configure los parámetros de entrada de acuerdo con sus necesidades: por ejemplo, “1.2” para aumentar la demanda de refrigeración en un 20%.
  • Escriba un nombre para el cálculo que va a realizar (puede usar un título aleatorio).
  • Ejecute el CM haciendo clic en el botón "RUN CM".
  • El cálculo produce una nueva 'capa de densidad de enfriamiento' con una demanda de enfriamiento un 20% más alta, esto se puede encontrar en la sección de capas a la izquierda en la parte inferior de todas las capas disponibles.
  • Descargue la capa resultante (y cámbiele el nombre si es necesario).
  • Cargue los datos de demanda de refrigeración escalados a la caja de herramientas Hotmaps, como se describe anteriormente .

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Cree un mapa de densidad de demanda de enfriamiento de abajo hacia arriba individual utilizando módulos y datos de Hotmaps

Para desarrollar un mapa de densidad de enfriamiento ascendente personalizado basado en datos locales, realice los siguientes pasos:

  • Obtenga datos locales sobre el stock de edificios (incluida la ubicación / coordenadas, el área del edificio, el tipo de edificio, el año o período de construcción).
  • Descargue los datos de Hotmaps Building Stock sobre la demanda final de energía para calefacción de espacios (SH), refrigeración de espacios (SC) y agua caliente sanitaria (DHW) para cada EU28 desde aquí
  • Busque el país con el que está trabajando o utilice el promedio de EU28 en los datos de Stock de edificios de Hotmaps.
  • Clasifique los datos de existencias de edificios locales en los subsectores y la clase de edad de la construcción de los datos de existencias de edificios de Hotmaps.
  • Conecte la demanda de energía final de refrigeración para cada subsector y clase de edad del edificio con los datos de inventario de edificios locales para cada edificio y calcule la demanda de energía final de refrigeración.
  • Convierta su hoja de cálculo a .csv o .xls para crear un archivo shapefile .shp basado en la coordinación de cada edificio y la demanda final de energía para refrigeración.
  • Cree un mapa de densidad de enfriamiento de abajo hacia arriba .tif utilizando los mapas de densidad de área bruta y de calor personalizados de Hotmaps CM. La descripción se puede encontrar en la página Wiki CM - Mapas personalizados de densidad de área de piso y calor , que también contiene el enlace al código .
  • Cargue la capa desarrollada como lo haría para una selección de la capa predeterminada como se describe en la sección anterior] (/ en / District-cooling_Upload-the-cooling-demand-density-map-to-your-private-account).

Ahora puede utilizar el mapa de densidad de demanda de refrigeración ascendente personalizado para la planificación de la refrigeración urbana mediante el uso de CM - Áreas potenciales de calefacción urbana: umbrales definidos por el usuario como se describe en el cuarto paso .

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Uso del CM - Áreas potenciales de calefacción urbana: umbrales definidos por el usuario para identificar áreas potenciales de refrigeración urbana

El módulo de cálculo CM - Áreas potenciales de calefacción urbana: umbrales definidos por el usuario genera un shapefile de áreas potenciales de refrigeración urbana basado en los siguientes datos de entrada: un mapa de densidad de refrigeración con una resolución de 1 hectárea (ha), un umbral de demanda de refrigeración para la demanda de refrigeración en cada celda del mapa de densidad de enfriamiento y un umbral de demanda de enfriamiento para grupos de celdas conectadas con una demanda de enfriamiento por encima del umbral anterior (= área coherente).

Para calcular y comparar diferentes escenarios de posibles áreas de enfriamiento del distrito en función de los dos valores de umbral utilizados en el módulo, realice los siguientes pasos:

  • Zoom a la ubicación que desea examinar (por ejemplo, Aalborg).
  • Dibuje y seleccione un cuadro delimitador que contenga el área de interés.
  • NB Asegúrese de estar en la escala 'Hectárea' para poder usar las capas cargadas.
  • Dibuja los límites alrededor del área de interés con la herramienta de dibujo (rectangular, forma circular o polígono).
  • Haga clic en el cuadro delimitador dibujado para seleccionar el área.
  • En el panel izquierdo de la caja de herramientas en 'Capas', seleccione la pestaña 'Módulos de cálculo'
  • Seleccione 'CM - Áreas potenciales de calefacción urbana: umbrales definidos por el usuario'.
  • Configure los parámetros de entrada de acuerdo con los valores de su elección para examinar y acceder a los potenciales de enfriamiento del distrito. El umbral de densidad debería ser menor para la refrigeración urbana en comparación con la calefacción urbana, dada la naturaleza de la refrigeración urbana. Los parámetros podrían establecerse, por ejemplo, en:
    • Min. demanda de calor en hectárea (“Demanda mínima de enfriamiento en hectárea”): en un rango entre 75 a 15 MWh / ha / año.
    • Min. Demanda de calor en un área de DH (“Demanda mínima de enfriamiento en un área de CC”): en un rango entre 10 y 1 GWh / año.
  • En la SELECCIÓN DE TIPO DE ENTRADA, seleccione la capa de densidad de demanda de refrigeración que ha cargado y desea analizar.
  • Escriba un nombre para el cálculo que va a realizar (puede usar un título aleatorio).
  • Ejecute el CM haciendo clic en el botón "RUN CM".
  • Cuando el cálculo esté listo, puede encontrar los indicadores calculados en la sección de resultados en el panel derecho de la caja de herramientas. Da 3 resultados:
    • Demanda total de calor (frío) en GWh dentro de la zona seleccionada
    • Potencial total de calefacción (refrigeración) de distrito en GWh dentro de la zona seleccionada
    • Participación potencial de la calefacción urbana (refrigeración) de la demanda total en la zona seleccionada
  • El cálculo también produce 3 nuevas capas:
    • Áreas de CC: un ráster que muestra las áreas de CC potenciales,
    • Mapa de densidad de enfriamiento en áreas potenciales de CC: un ráster, un recorte del mapa de densidad de enfriamiento de entrada basado en las áreas potenciales de CC
    • Áreas de CC y sus potenciales: un shapefile, polígonos de las áreas de CC potenciales.
  • Estos se pueden encontrar en la sección de capas en el panel izquierdo (debe cerrar los módulos de cálculo con 'X' y pasar a 'Capas') en la parte inferior de todas las capas disponibles. Tome una captura de pantalla de estas capas e insértela aquí.
Figura 1: Área potencial de enfriamiento del distrito identificado en el centro de la ciudad del municipio de Aalborg

NOTA IMPORTANTE

Para ver estas capas de salida, es posible que deba anular la selección de las otras capas. En caso de que aún no los vea, intente alejarse, ya que a veces hay un error de visualización. También puede descargarlos y volver a cargarlos usando su cuenta personal (debe iniciar sesión antes), siempre resuelve el problema. O puede cargarlos en el programa GIS de su elección.

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Referencias

Pezzutto et. al., 2019: Informe D2.3 WP2 - Conjunto de datos abiertos para EU28

Pezzutto, Croce, Zambotti, 2019. Análisis de existencias de edificios '- desarrollado bajo D.2.3 WP2

Mostafa Fallahnejad, 2020. CM independiente: mapas personalizados de densidad de superficie de suelo y calor

Mostafa Fallahnejad, en Hotmaps-Wiki, mapas de densidad de superficie bruta y calor personalizados de CM (abril de 2019).

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Cómo citar

Anders M. Odgaard, en Hotmaps-Wiki, Concepto para usar Hotmaps para refrigeración de distrito (septiembre de 2020)

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Autores y revisores

Esta página fue escrita por Anders M. Odgaard Planenergi .

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

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Licencia

Copyright © 2016-2020: Anders M. Odgaard

Licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0

Esta obra está autorizada bajo una licencia internacional Creative Commons CC BY 4.0.

Identificador de licencia SPDX: CC-BY-4.0

Texto de licencia: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html

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Reconocimiento

Nos gustaría transmitir nuestro más profundo agradecimiento al Proyecto Hotmaps Horizon 2020 (Acuerdo de subvención número 723677), que proporcionó los fondos para llevar a cabo la presente investigación.

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