not logged in | [Login]
See CM - LISALIKU KUUMATranspordi potentsiaal aitab kasutajal tuvastada kaugküttevõrkudes üleliigse soojuse integreerimise potentsiaali. Potentsiaalid põhinevad CM - DISTRICT HEATING POTENTIAL-l. See juhend määratleb piirkonnad, kus on soojusvõrkude jaoks soodsad tingimused. CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL näitab, kui palju soojust võiks nendes piirkondades katta tööstuslik liigne soojus. Kuid see ei tähenda, et selles piirkonnas on juba olemas kaugküttevõrk.
Eelmise ülesande jaoks on ühendatud järgmised andmed ja meetodid.
Andmed:
Küttenõuded läheduses asuvatele piirkondadele, kus on soodsad tingimused kaugküttevõrkude jaoks, mis lahustatakse tunnis (CM-st - PIIRKONNA KÜTE POTENTSIAAL).
Andmed piirkonna tööstusettevõtete ülemääraste soojuskoguste kohta, mis lahendatakse ka tunnis (tööstusliku andmebaasi andmekogumist).
Eeldused soojusvahetite, pumpade ja torustike kulude ning kaugküttetorustike soojuskao kohta.
Meetod (lihtsustatud):
Meetodi eesmärk on esitada võimalikult suur ülemäärane soojusvoog, kus mitte liiga palju ja seega liiga pikki torustikke võimalike kaugkütte kasutajateni, luues võrgud maksimaalse vooluhulgaga. Lõppvõrgus ei arvestata eriti ebatõhusate transpordiliinidega (madala soojusvoogude ja seega kõrgete soojusenergia erikuludega). Üksikute transpordiliinide majandusliku efektiivsuse läve saab määrata kasutaja (vt ülekandeliini läve).
Lähenemisviisi põhitaust on järgmine: kui liigsoojuse allikaid on vähe, võiks soojuse transportimisel lähedalasuvasse piirkonda, kus on soodsad tingimused kaugkütte saamiseks, alati arvestada ühe torustikuga allika kohta. Kui samasse piirkonda tuleb voolata mitu liigset soojusallikat, oleks mõistlik koguda soojusenergia ja transportida see piirkonda suuremas ühises torustikus. Lähenemine ühe toruga allika kohta kipub torustike pingutusi üle hindama.
Ülaltoodu tasakaalustamiseks võrgustati gaasijuhtme planeerimise probleemi võrguvoo probleemiga. Probleemi lahendamiseks kasutatakse heuristikat, milles liigse soojuse saab komplekteerida ja võimalikele kasutajatele transportida. Lahenduse konkreetset metoodilist kujundust minimaalse katusepuu lähenemisega kirjeldatakse vastavas metoodilises osas. Eelmises kontekstis kindlaksmääratud torujuhtme konstruktsioon ei esinda seega üksikasjalikku planeerimist ega tegelikke marsruudijuhiseid, vaid seda kasutatakse ainult kulude liigitamiseks, mis võimaldavad liigse soojuskoguse jaotamist läheduses asuvates piirkondades, kus on soodsad tingimused kaugküttevõrkudele (vt. CM - PIIRKONNA KÜTE POTENTSIAAL, märksõnade sidusad alad). See kulude lähendamine viitab seega kogu võrgule.
Tulemusi tuleks seejärel kõigepealt tõlgendada järgmiselt: kui registreeritud ülemäärased soojuskogused veetakse koos näidatud läheduses asuvatesse piirkondadesse, võivad soojusjaotuse kulud olla tööriista näidatud suurusjärgus (vrd tasandatud maksumus) soojusvarustuse). Reeglina on kogu võrgu väärtused heaks lähteindikaatoriks ka üksikute torustike jaoks. Seetõttu on tulemuste eesmärk pakkuda projekti arendajale või kavandajale suurusjärku võimalike levitamiskulude katmiseks.
Kaugküttepiirkonnad (praegu pakub seda otse kaugkütte potentsiaal CM)
Tööstuslik andmebaas (vaikimisi pakutakse tööriistakastis)
Tööstuse koormusprofiilid
Elamu kütte ja sooja tarbevee koormusprofiilid
Min soojusvajadus hektarites
Vt DH Potentsiaalne CM .
Min soojusvajadus DH piirkonnas
Vt DH Potentsiaalne CM .
Otsimisraadius km-des
Ülekandeliini maksimaalne pikkus ühest punktist teise.
Seadmete kasutusiga aastatel
Tasandatud soojuskulud vastavad sellele ajaperioodile.
Soodushinna protsent
Võrgu ehitamiseks vajalik krediidi intressimäär.
Kulutegur
Võrgukulude kohandamise tegur juhul, kui vaikeväärtused ei kajasta kulusid täpselt. Võrgu jaoks vajalikud investeeringud korrutatakse selle teguriga. Vaikekulud leiate siit .
Tegevuskulud,%
Võrgu tegevuskulud aastas. Protsendina võrgu jaoks vajalikest investeeringutest.
Ülekandeliinide künnisväärtus, ct / kWh
Iga üksiku ülekandeliini maksimaalne tasandatud soojuskulu. Seda parameetrit saab kasutada kogu võrgu soojusenergia taseme ühtlustamiseks. Madalam väärtus võrdub madalamad tasandatud soojuskulud, aga ka kasutatud liigse soojuse vähenemine ja vastupidi.
Aja eraldusvõime
Määrab ajavahemiku võrguvoo arvutuste vahel kogu aasta jooksul. Võib olla üks neist väärtustest: (tund, päev, nädal, kuu, aasta)
Ruumiline eraldusvõime km-des
Määrab sisenemispunkti kauguse pikkus-ja laiuskraadides dh piirkondades.
Ülekandeliinid
Kujundfail, mis näitab soovitatud ülekandeliinide temperatuuri, aastast soojusvoogu ja kulusid. Üksikasjad leiate siit.
Soojusenergia koguhulk valitud piirkonnas (GWh)
Tööstusettevõtete saadaolev kogu liigne soojusenergia valitud piirkonnas ja läheduses.
Ühendatud liigne soojus GWh
Võrku ühendatud tööstusettevõtete saadaolev kogu liigne soojusenergia.
Kasutatav liigne soojus GWh
Dh kasutatud tegelik liigne soojus.
Võrgu jaoks vajalikud investeeringud eurodes
Võrgu ülesehitamiseks on vaja investeeringuid.
Võrgu aastased kulud eurodes aastas
Võrgu annuiteet- ja tegevuskulud aastas.
Soojusvarustuse tasandatud kulud, ct / kWh
kogu võrgu soojusenergia tasandatud hind.
DH potentsiaal ja liigne kuumus
Graafik, mis näitab DH potentsiaali, kogu liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. Üksikasjad leiate siit .
Kasutatav liigne soojus ja vajalikud investeeringud
Graafik, mis näitab võrgu tarbeks vajalikuks investeeringuks tarnitud liigset soojust aastas. Üksikasjad leiate siit .
Kasutatav liigne soojus ja tasandatud maksumus
Graafik, mis näitab aastase tarnitud liigse soojuse taset võrgustatud maksumuse korral võrgus ja vastavat ülekandeliini künnist. Üksikasjad leiate siit .
Koormuskõverad
Kuu soojatarbe ja selle ülejäägi graafik. Üksikasjad leiate siit .
Koormuskõverad
Graafik, mis näitab keskmist ööpäevast soojusvajadust ja selle ülejääki. Üksikasjad leiate siit .
Tööriistakastis kuvatava ülekandeliini näide Edastusliinil klõpsates ilmub täiendav teave.
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. Lisateavet aastase soojusvajaduse ja soojusenergia potentsiaali kohta leiate siit . Liigne kuumus, ühendatud liigne soojus ja kasutatud liigne soojus on samad, mis nende võrdselt nimetatud indikaatoritel .
See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega X-telg tähistab aastavoogu ja y-telg on kogu võrgu jaoks vajalik investeering. Pange tähele, et x-telg pole lineaarne ja võib olla segane. Kontrollige alati tegelikke väärtusi! Oranž punkt tähistab võrku praegu seadistatud ülekandeliini lävel . Kõrvalekalded vajamineva investeeringu indikaatorist on tavalised, kuna graafiline pilt on arvutusliku keerukuse tõttu loodud väiksema täpsusega. Graafiku suund ja käik tähistavad seda, kuidas edastusliinilävi võrku mõjutab ja sellest võib tõesti abi olla. Eriti koos järgmise graafikaga . Väikeste võrkude korral ei pruugi see graafik kuvada kasulikku teavet, kuna võrk pole variatsioonide jaoks piisavalt keeruline.
Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust X-telg tähistab aastavoogu ja y-telg on nii tasandatud soojuskulud kui ka ülekandeliini lävi . Oranžid punktid tähistavad võrku praegu seadistatud ülekandeliini lävel . Kuna ülekandeliini lävekõver võib skaleerida palju kõrgemaks kui tasandatud kulud, võib olla kasulik keelata ülekandeliini lävekõvera vaade, nagu on näidatud alloleval pildil. Väikeste võrkude korral ei pruugi see graafik kuvada kasulikku teavet, kuna võrk pole variatsioonide jaoks piisavalt keeruline.
Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. Kõrvalekalded soojusnäitaja tasandatud kuludest on tavalised, kuna graafiline pilt on arvutusliku keerukuse tõttu loodud väiksema täpsusega. Graafiku suund ja käik tähistavad seda, kuidas edastusliinilävi võrku mõjutab ja sellest võib tõesti abi olla. Kui soovitud soojusenergia tasandatud maksumus on valitud, saab ülekandeliiniläve kõverat uuesti lubada ja soovitud tasandatud maksumuse vastavat ülekandeliini künnist saab lugeda, libistades sellel hetkel kõvera kohal. Lisateavet graafika kasutamise kohta leiate siit.
See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. X-telg tähistab aega ja y-telje võimsust. Sinised kõverad tähistavad DH piirkondade soojavajadust ja punased olemasolevat liigset soojust. Mõlema kõvera ristmik tähistab tegelikku kogu soojusvoogu. Ülemisel graafikul on kujutatud vooluhulk aasta jooksul ja alumisel - keskmise päeva vool. Pange tähele, et aja eraldusvõime peab olema ülemise jaoks vähemalt „kuu“ ja alumine graafik „tund“, et see oleks representatiivne.
Liigse soojusmooduli võtmeelemendiks on kasutatud allika valamu mudel. See konstrueerib minimaalse pikkusega ülekandevõrgu ja arvutab voolu igal tunnil aastas, lähtudes elamute küttekoormuse profiilidest Nuts2 eraldusvõimega ja tööstuse koormusprofiilidest Nuts0 eraldusvõimega. Lähtudes aasta keskmistest tippvoogudest, võib arvutada iga ülekandeliini ja soojusvaheti kulud allika ja kraanikausi poolel.
Põhinedes ID-le Nuts0 ja tööstussektorile, omistatakse igale allikale aastase tunnitasuga lahendatud koormusprofiil.
Kaugkütte potentsiaali arvutusmooduli põhjal luuakse koherentses piirkonnas võrdselt sisenemispunktid. Sõltuvalt sisenemispunktide Nuts2 ID-st määratakse koormusprofiil.
Määratud raadiuses kontrollitakse, millised allikad asuvad teineteisest levialas, millised valamud asuvad üksteise vahemikus ja millised valamud on allikate vahemikus. Seda saab esitada graafikuna, mille allikad ja valamud moodustavad tipud ja vahemikus olevad tipud on ühendatud servaga.
Minimaalne kattepuu arvutatakse servade vahekaugusega raskustena. Selle tulemuseks on see, et graafik säilitab oma ühenduvuse, samal ajal kui servade minimaalne kogupikkus on. Pange tähele, et sidusate alade sisenemispunktid on tasuta sisemiselt ühendatud, kuna need moodustavad oma jaotusvõrgu.
Maksimaalne vooluhulk allikatest valamutele arvutatakse aasta iga tunni kohta.
Aastane tippvool, keskmiselt 3 tunni jooksul, määrab ülekandeliinide ja soojusvahetite vajaliku võimsuse. Ülekandeliinide kulud sõltuvad pikkusest ja võimsusest, samas kui soojusvahetite kulusid mõjutab ainult läbilaskevõime. Allika poolel eeldatakse ülekandejoone integreeritud pumbaga õhk-vedelik soojusvahetit ja kraanikausi poolel vedelikku-vedelat soojusvahetit.
Kuna iga ülekandeliini maksumus ja vool on teada, saab kõrgeima kulude ja voolu suhtega liinid eemaldada ja vooluhulk uuesti arvutada, kuni saavutatakse soovitud kulu voolu kohta.
Kahe punkti vahelise kauguse arvutamiseks kasutatakse loksodroomi pikkuse väikese nurga lähendit. Ehkki on olemas ka ortodomeerkauguse täpne rakendamine, pole suuremal täpsusel suurt kasu, kuna väikesed vahemaad on enamasti alla 20 km, ja ülekandeliini tegeliku pikkuse määramatus paljude tegurite, näiteks topoloogia tõttu. Kui raadiuses on kaks punkti, salvestatakse see külgnevusloendisse. Selliste külgnevusloendite koostamine toimub allikate ja allikate, valamute ja valamute ning allikate ja valamute vahel. Eraldamise põhjuseks on paindlikkus allikate või valamute teatud temperatuurinõuete lisamiseks.
Igrafi raamatukogu põhjal rakendatakse NetworkGraph klass koos kõigi arvutusmooduli jaoks vajalike funktsioonidega. Kuigi igraph on halvasti dokumenteeritud, pakub see palju paremat jõudlust kui puhtad python-moodulid nagu NetworkX ja laiem platvormi tugi peale Linuxi erinevalt graafi-tööriistast. Klass NetworkGraph kirjeldab pinnal ainult ühte võrku, kuid sisaldab 3 erinevat graafikut. Esiteks graafik, mis kirjeldab võrku, nagu see on määratletud kolme külgnevusloendi abil. Teiseks, sama koherentsusega ala valamud sisemiselt ühendav vastavusgraafik ja maksimaalse vooluhulga arvutamiseks kasutatud maksimaalse voolu graafik.
Sisaldab ainult tegelikke allikaid ja vajub tippudena.
Iga kraanikauss vajab korrespondentsi ID-d, mis näitab, kas see on juba olemasoleva võrguga sisemiselt ühendatud, näiteks ühtsetes piirkondades. Sama korrespondentsi ID-ga valamud on ühendatud uue tipuga, mille servad on nullkaaluga. See on ülioluline minimaalse katvuspuu arvutamisel ja põhjus, miks selle jaoks kasutatakse vastavusgraafikut. Seda funktsiooni rakendatakse ka allikate jaoks, kuid seda ei kasutata.
Kuna igraph ei toeta mitut allikat ja vajub maksimaalse voolu funktsioonis, on vaja lisagraafikut. See tutvustab lõpmatut allikat ja valamu tippu. Iga tõeline allikas on ühendatud lõpmatu allikaga ja iga tõeline kraanikaas on äärega ühendatud lõpmatu kraanikaussi. Pange tähele, et kui valamu on ühendatud kirjavahetuse tipuga, ühendatakse see tipp, mitte kraanikauss ise.
Vastavusgraafiku põhjal arvutatakse minimaalne katvuspuu. Koherentsed valamud ühendavatel servadel on alati kaal 0, nii et need jäävad alati minimaalse kattepuu osaks.
Vool läbi servade, mis ühendavad tegelikke allikaid või valamusid vastavalt lõpmatu allika või kraanikaussi, on piiratud iga allika või kraanikausi tegeliku mahutavusega. Numbrilistel põhjustel normaliseeritakse läbilaskevõime nii, et suurim läbilaskevõime on 1. Vooluhulk vastavusdiagrammis sisalduvate servade alamhulga kaudu on piiratud 1000-ga, mis peaks kõigil intensiivsetel ja eesmärkidel pakkuma piiramatut voolu. Seejärel arvutatakse maksimaalne vooluhulk lõpmatust allikast lõpmatu kraanikausini ja voolu suurus muudetakse algsesse suurusesse. Kuna koherentsed valamud ei ole otseselt ühendatud lõpmatu valamu tipuga, vaid vastavuse tipu kaudu on vool läbi selle piiratud kõigi koherentsete valamute summaga.
Funktsiooni igraph maksimaalse voo funktsiooni rakendamisel kasutatakse Push-relabel algoritmi. Seda tüüpi algoritm ei ole kulutundlik ja ei pruugi alati leida voo marsruutimiseks lühimat viisi. Kulutundlik algoritm pole igraphis saadaval ja jõudlus oleks tõenäoliselt madal, et saaksime tunnipõhise voo lahendada aastaringselt. Kuid kuna varasemaks vähendamine on jõudnud minimaalse ulatuseni, on mitteideaalse lahenduse valimise juhtumid väga piiratud ja ebatõenäolised. Push-relabel algoritmil on ka kalduvus suunata voolu läbi kõige vähem servi. Kujutise teostus näib olevat voolu jaotuse järjekorras determinantne, kui graafikud on vähemalt automatiseeritud, mis on oluline tunnipõhise vooluhulga arvutamisel, kuna servadevaheline kunstlikult sisse viidud voolu võnkumine on ebasoovitav.
Soojusallikad on võetud tööstuslikust andmebaasist. Nende liigse soojuse, Nuts0 ID ja tööstussektori põhjal luuakse iga saidi jaoks koormusprofiil, mis hõlmab igal tunnil aastas. Kavandatud on saitide kohandatud lisamine.
Jahutusradiaatorid põhinevad teadaoleva soojusvajadusega sidusatel aladel. Sidusad alad moodustavad maski ruudustiku jaoks, millele sisenemispunktidena paigutatakse võrdse vahega punktid. Sõltuvalt valitud Nuts2 ID-st omistatakse valamutele elamute kütteprofiil. Kavas on sisenemispunktide ja kraanikausside kohandatud lisamine.
Mainitud koormusprofiilid koosnevad 8760 punktist, mis tähistavad koormust 365 päeva iga tunni kohta. Lisateavet koormusprofiilide kohta leiate siit.
Kuna kaugküttesüsteemidel on suur soojusmahtuvus, ei tähenda vooluhulga tipp, et ülekandeliinid peavad selle lühikese soojusenergia hetkega kohale tooma. Seetõttu määratakse ülekandeliinide ja soojusvahetite nõutavad võimsused keskmistatud tippkoormuse järgi. Täpsemalt kasutatakse tuima konvolutsioonifunktsiooni, et keskmist voolu viimase kolme tunni jooksul konvolueerida konstantse funktsiooniga. Sõltuvalt sellest väärtusest valitakse järgmisest tabelist ülekandeliin.
Kasutatavate ülekandeliinide erikulud
| Võimsus MW | Kulud eurodes / mln | Temperatuur ° C | | ------------- |: -------------: | -----: | | 0,2 | 195 | <150 | | 0,3 | 206 | <150 | | 0,6 | 220 | <150 | | 1,2 | 240 | <150 | | 1,9 | 261 | <150 | | 3,6 | 288 | <150 | | 6,1 | 323 | <150 | | 9,8 | 357 | <150 | | 20 | 426 | <150 | | 45 | 564 | <150 | | 75 | 701 | <150 | | 125 | 839 | <150 | | 190 | 976 | <150 | | > 190 | 976 | <150 |
Allika poole soojusvaheti kulud, mis eeldatakse, et õhk on vedelik, arvutatakse
CHsallikas (en-P) = P tipp * 15 000 € / MW.
Vedeliku ja vedela soojusvaheti kulud valamu poolel määratakse kindlaks
C HSink (en-P) = P piik * 265 000 € / MW, kui P piik <1 MW või
C HSink (en-P) = P tipp * 100 000 € / MW veel.
Pumba kulud järgnevad
C Pump (en-P) = P tipp * 240 000 € / MW, kui P tipp <1MW või
C Pump (en-P) = P tipp * 90 000 € / MW veel.
Ülekandeliinide vooluhulga läve korral saab neid ületada, et seda voolu ja kulude suhte parandamiseks ületada. Pärast servade eemaldamist tuleb vooluhulk uuesti arvutada, kuna voolu järjepidevus graafikus pole enam tagatud. Kulu ja voolu suhe võib nüüd suureneda ka teiste servade puhul, nii et seda protsessi korratakse seni, kuni kõigi voogude summa enam ei muutu.
Esmalt laaditakse soojusallikad ja valamud nende koormusprofiilidega. Seejärel tehakse kindlaksmääratud raadiusega otsing ja võrk lähtestatakse. Pärast seda taandatakse võrk minimaalse ulatusega puule ja maksimaalne vooluhulk arvutatakse igal aastal aastas. Vooluhulga põhjal arvutatakse iga soojusvaheti, pumba ja ülekandeliini kulud. Kui on määratletud künniskulu ja voolu suhe, teostatakse ülekandeliini protseduur. Lõpuks tagastatakse võrgu kogukulu ja kogu voog ning võrgu paigutus.
Praegune CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL on mõeldud kasutajale abiks kaugküttevõrkudes liigsoojuse integreerimise võimaluste tuvastamisel. Ehkki kasutaja piiramise vältimiseks on antud arvukalt analüüsifunktsioone, tuleb selgesõnaliselt meelde tuletada, et see ei ole detailne tehniline planeerimine. Potentsiaalid põhinevad CM - DISTRICT HEATING POTENTIAL-l. See juhend määratleb piirkonnad, kus on soojusvõrkude jaoks soodsad tingimused. CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL näitab seega, kui palju soojust võiks nendes piirkondades katta tööstuslik liigne soojus. Kuid see ei tähenda, et selles piirkonnas on juba olemas kaugküttevõrk. Seetõttu võiks tööriista rakendustepõhine kasutamine praktikute jaoks välja näha järgmine:
Vajadusel lisage oma andmed liigse soojuse kohta, pakkudes piirkonnas asuvatele ettevõtetele lisa tootmisharu cm.
Lülitage sisse "Tööstusobjektide liigne soojus"
Sooritage CM - üleliigse soojustranspordi potentsiaal.
Väärtus
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. näitab, kui palju soojust võiks uuritavas piirkonnas katta liigne kuumus.
Näitajad Vajalikud investeeringud, aastased kulud ja ühtlustunud soojusenergia maksumus näitab kogu võrgu konkreetseid soojuse tootmiskulusid. Märkus. Kuvatud kulud on hinnatud lihtsustatud lähenemisviisi abil. Need kulud ei kehti üksikute torujuhtmete kohta. Kuvatud kulusid saab siiski kasutada lihtsustatud lähtealustusena transpordikuludena liigse soojuse integreerimiseks võimalikku läheduses asuvasse kaugküttevõrku.
Ülaltoodu põhjal võiks kasutada järgmist tööhierarhiat:
Kontrollige, kas kõnealuses piirkonnas on kaugküttevõrk olemas või plaanis.
Kuvatud torud sisaldavad vooge. Seal näete, kui palju liigset soojust transporditakse vastavatest allikatest. Nüüd sai ühendust võtta mõjutatud ettevõtetega. Tõenäoliselt kõigepealt ettevõtted, kus on suured kogused.
Ülekandeliin ja selle vool Kontrollige DH Potential CM, et sisendeid kohandada nii, et tekiks dh piirkond.
Kontrollige kasutajate valimisel kihti "tööstusalad".
Kontrollige hoiatust .
Suurendage otsinguraadiust
Suurendage ülekandeliini läve
Kontrollige üleslaaditud tööstusobjektide riiki ja alasektorit.
CM-l puudub juurdepääs selles piirkonnas täidetavate elamute kütteprofiilide andmetele.
Proov käitatakse vaikeparameetritega PL22-s. Kihtide vahekaardil on soovitatav sisse lülitada liigsed soojuskohad.
Proovijooks PL22-s. Roosad alad tähistavad kaugkütet. Oranž ümbritseb soojusallikat ja oranž ühendab võrgu ülekandejooni. Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. 
See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega Sel juhul näeme, et liigset soojust on palju rohkem kui kasutatud, kuid teisel pool on maksimaalne võimalik vooluhulk peaaegu saavutatud, kuna oranž punkt on 1530 GWh aastas. Sel juhul võib otsinguraadiuse suurendamine aidata jaotada rohkem liigset soojust. 2. proovisõidus teeme täpselt seda.
Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust 
Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. 
See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. Kuna vaikimisi lahutusvõimeks on seatud "nädal", on see sel juhul konstantne. Proov sõideti PL22-s maksimaalse otsinguraadiusega 40 km.
Proovijooks PL22-s. Roosad alad tähistavad kaugkütet. Oranž ümbritseb soojusallikat ja oranž ühendab võrgu ülekandejooni. Võrk on palju suurem kui esimesel proovivõistlusel.
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. Kasutatakse rohkem liigset soojust.
See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega 
Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust 
Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. Me näeme, et soojusvarustuse tasandatud maksumuse kohalik miinimum on 4900 GWh aastas. Rohelise joone kohal hõljudes saame teada, et see saavutatakse ülekandeliini läviväärtusega 0,11 ct / kWh. Proovijooksus 3 proovime seda võrku leida.
See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. Kuna vaikimisi lahutusvõimeks on seatud "nädal", on see sel juhul konstantne. Proov sõideti PL22-s maksimaalse otsinguraadiusena seatud 40 km-ni, ülekandeliini läveks seati 0,11 ct / kWh ja aja eraldusvõimeks seati "tund".
Proovijooks PL22-s. Roosad alad tähistavad kaugkütet. Oranž ümbritseb soojusallikat ja oranž ühendab võrgu ülekandejooni. Võrk on väiksem kui teisel katsel, kuid see säilitab suure osa voolust.
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. Näeme, et jõudsime lihtsalt kohaliku miinimumini. Kulude lähendamise graafikute erinevus näitajatega on tingitud lähenemisveast. Kuid need vead on enamasti süstemaatilised ja seega ei korva miinimumi, vaid muudavad kõvera muul viisil. Tasandatud kulunäitaja näitab nüüd teisel katsel 1,09 ct / kWh asemel 0,84 ct / kWh.
See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. Sel ajal, kui aja eraldusvõimeks on seatud tund, kuvatakse keskmine päev õigesti. Selle lehe on kirjutanud Ali Aydemir * ja David Schilling *
* Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsruhe
Autoriõigused © 2016-2018: Ali Aydemir, David Schilling
Creative Commons Attribution 4.0 rahvusvaheline litsents Selle töö litsents on Creative Commons CC BY 4.0 rahvusvahelise litsentsi alusel.
SPDX-litsentsi identifikaator: CC-BY-4.0
Litsentsi tekst: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Soovime avaldada oma sügavat tunnustust projektile Horisont 2020 Hotmaps (toetuslepingu number 723677), mis eraldas raha käesoleva uurimise läbiviimiseks.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Bulgarian* Croatian* Czech* Danish* Dutch* Finnish* French* German* Greek* Hungarian* Irish* Italian* Latvian* Lithuanian* Maltese* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*
* machine translated1> CM Liigne soojustranspordi potentsiaal
See CM - LISALIKU KUUMATranspordi potentsiaal aitab kasutajal tuvastada kaugküttevõrkudes üleliigse soojuse integreerimise potentsiaali. Potentsiaalid põhinevad CM - DISTRICT HEATING POTENTIAL-l. See juhend määratleb piirkonnad, kus on soojusvõrkude jaoks soodsad tingimused. CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL näitab, kui palju soojust võiks nendes piirkondades katta tööstuslik liigne soojus. Kuid see ei tähenda, et selles piirkonnas on juba olemas kaugküttevõrk.
Eelmise ülesande jaoks on ühendatud järgmised andmed ja meetodid.
Andmed:
Küttenõuded läheduses asuvatele piirkondadele, kus on soodsad tingimused kaugküttevõrkude jaoks, mis lahustatakse tunnis (CM-st - PIIRKONNA KÜTE POTENTSIAAL).
Andmed piirkonna tööstusettevõtete ülemääraste soojuskoguste kohta, mis lahendatakse ka tunnis (tööstusliku andmebaasi andmekogumist).
Eeldused soojusvahetite, pumpade ja torustike kulude ning kaugküttetorustike soojuskao kohta.
Meetod (lihtsustatud):
Meetodi eesmärk on esitada võimalikult suur ülemäärane soojusvoog, kus mitte liiga palju ja seega liiga pikki torustikke võimalike kaugkütte kasutajateni, luues võrgud maksimaalse vooluhulgaga. Lõppvõrgus ei arvestata eriti ebatõhusate transpordiliinidega (madala soojusvoogude ja seega kõrgete soojusenergia erikuludega). Üksikute transpordiliinide majandusliku efektiivsuse läve saab määrata kasutaja (vt ülekandeliini läve).
Lähenemisviisi põhitaust on järgmine: kui liigsoojuse allikaid on vähe, võiks soojuse transportimisel lähedalasuvasse piirkonda, kus on soodsad tingimused kaugkütte saamiseks, alati arvestada ühe torustikuga allika kohta. Kui samasse piirkonda tuleb voolata mitu liigset soojusallikat, oleks mõistlik koguda soojusenergia ja transportida see piirkonda suuremas ühises torustikus. Lähenemine ühe toruga allika kohta kipub torustike pingutusi üle hindama.
Ülaltoodu tasakaalustamiseks võrgustati gaasijuhtme planeerimise probleemi võrguvoo probleemiga. Probleemi lahendamiseks kasutatakse heuristikat, milles liigse soojuse saab komplekteerida ja võimalikele kasutajatele transportida. Lahenduse konkreetset metoodilist kujundust minimaalse katusepuu lähenemisega kirjeldatakse vastavas metoodilises osas. Eelmises kontekstis kindlaksmääratud torujuhtme konstruktsioon ei esinda seega üksikasjalikku planeerimist ega tegelikke marsruudijuhiseid, vaid seda kasutatakse ainult kulude liigitamiseks, mis võimaldavad liigse soojuskoguse jaotamist läheduses asuvates piirkondades, kus on soodsad tingimused kaugküttevõrkudele (vt. CM - PIIRKONNA KÜTE POTENTSIAAL, märksõnade sidusad alad). See kulude lähendamine viitab seega kogu võrgule.
Tulemusi tuleks seejärel kõigepealt tõlgendada järgmiselt: kui registreeritud ülemäärased soojuskogused veetakse koos näidatud läheduses asuvatesse piirkondadesse, võivad soojusjaotuse kulud olla tööriista näidatud suurusjärgus (vrd tasandatud maksumus) soojusvarustuse). Reeglina on kogu võrgu väärtused heaks lähteindikaatoriks ka üksikute torustike jaoks. Seetõttu on tulemuste eesmärk pakkuda projekti arendajale või kavandajale suurusjärku võimalike levitamiskulude katmiseks.
Kaugküttepiirkonnad (praegu pakub seda otse kaugkütte potentsiaal CM)
Tööstuslik andmebaas (vaikimisi pakutakse tööriistakastis)
Tööstuse koormusprofiilid
Elamu kütte ja sooja tarbevee koormusprofiilid
Min soojusvajadus hektarites
Vt DH Potentsiaalne CM .
Min soojusvajadus DH piirkonnas
Vt DH Potentsiaalne CM .
Otsimisraadius km-des
Ülekandeliini maksimaalne pikkus ühest punktist teise.
Seadmete kasutusiga aastatel
Tasandatud soojuskulud vastavad sellele ajaperioodile.
Soodushinna protsent
Võrgu ehitamiseks vajalik krediidi intressimäär.
Kulutegur
Võrgukulude kohandamise tegur juhul, kui vaikeväärtused ei kajasta kulusid täpselt. Võrgu jaoks vajalikud investeeringud korrutatakse selle teguriga. Vaikekulud leiate siit .
Tegevuskulud,%
Võrgu tegevuskulud aastas. Protsendina võrgu jaoks vajalikest investeeringutest.
Ülekandeliinide künnisväärtus, ct / kWh
Iga üksiku ülekandeliini maksimaalne tasandatud soojuskulu. Seda parameetrit saab kasutada kogu võrgu soojusenergia taseme ühtlustamiseks. Madalam väärtus võrdub madalamad tasandatud soojuskulud, aga ka kasutatud liigse soojuse vähenemine ja vastupidi.
Aja eraldusvõime
Määrab ajavahemiku võrguvoo arvutuste vahel kogu aasta jooksul. Võib olla üks neist väärtustest: (tund, päev, nädal, kuu, aasta)
Ruumiline eraldusvõime km-des
Määrab sisenemispunkti kauguse pikkus-ja laiuskraadides dh piirkondades.
Ülekandeliinid
Kujundfail, mis näitab soovitatud ülekandeliinide temperatuuri, aastast soojusvoogu ja kulusid. Üksikasjad leiate siit.
Soojusenergia koguhulk valitud piirkonnas (GWh)
Tööstusettevõtete saadaolev kogu liigne soojusenergia valitud piirkonnas ja läheduses.
Ühendatud liigne soojus GWh
Võrku ühendatud tööstusettevõtete saadaolev kogu liigne soojusenergia.
Kasutatav liigne soojus GWh
Dh kasutatud tegelik liigne soojus.
Võrgu jaoks vajalikud investeeringud eurodes
Võrgu ülesehitamiseks on vaja investeeringuid.
Võrgu aastased kulud eurodes aastas
Võrgu annuiteet- ja tegevuskulud aastas.
Soojusvarustuse tasandatud kulud, ct / kWh
kogu võrgu soojusenergia tasandatud hind.
DH potentsiaal ja liigne kuumus
Graafik, mis näitab DH potentsiaali, kogu liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. Üksikasjad leiate siit .
Kasutatav liigne soojus ja vajalikud investeeringud
Graafik, mis näitab võrgu tarbeks vajalikuks investeeringuks tarnitud liigset soojust aastas. Üksikasjad leiate siit .
Kasutatav liigne soojus ja tasandatud maksumus
Graafik, mis näitab aastase tarnitud liigse soojuse taset võrgustatud maksumuse korral võrgus ja vastavat ülekandeliini künnist. Üksikasjad leiate siit .
Koormuskõverad
Kuu soojatarbe ja selle ülejäägi graafik. Üksikasjad leiate siit .
Koormuskõverad
Graafik, mis näitab keskmist ööpäevast soojusvajadust ja selle ülejääki. Üksikasjad leiate siit .
Tööriistakastis kuvatava ülekandeliini näide Edastusliinil klõpsates ilmub täiendav teave.
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. Lisateavet aastase soojusvajaduse ja soojusenergia potentsiaali kohta leiate siit . Liigne kuumus, ühendatud liigne soojus ja kasutatud liigne soojus on samad, mis nende võrdselt nimetatud indikaatoritel .
See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega X-telg tähistab aastavoogu ja y-telg on kogu võrgu jaoks vajalik investeering. Pange tähele, et x-telg pole lineaarne ja võib olla segane. Kontrollige alati tegelikke väärtusi! Oranž punkt tähistab võrku praegu seadistatud ülekandeliini lävel . Kõrvalekalded vajamineva investeeringu indikaatorist on tavalised, kuna graafiline pilt on arvutusliku keerukuse tõttu loodud väiksema täpsusega. Graafiku suund ja käik tähistavad seda, kuidas edastusliinilävi võrku mõjutab ja sellest võib tõesti abi olla. Eriti koos järgmise graafikaga . Väikeste võrkude korral ei pruugi see graafik kuvada kasulikku teavet, kuna võrk pole variatsioonide jaoks piisavalt keeruline.
Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust X-telg tähistab aastavoogu ja y-telg on nii tasandatud soojuskulud kui ka ülekandeliini lävi . Oranžid punktid tähistavad võrku praegu seadistatud ülekandeliini lävel . Kuna ülekandeliini lävekõver võib skaleerida palju kõrgemaks kui tasandatud kulud, võib olla kasulik keelata ülekandeliini lävekõvera vaade, nagu on näidatud alloleval pildil. Väikeste võrkude korral ei pruugi see graafik kuvada kasulikku teavet, kuna võrk pole variatsioonide jaoks piisavalt keeruline.
Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. Kõrvalekalded soojusnäitaja tasandatud kuludest on tavalised, kuna graafiline pilt on arvutusliku keerukuse tõttu loodud väiksema täpsusega. Graafiku suund ja käik tähistavad seda, kuidas edastusliinilävi võrku mõjutab ja sellest võib tõesti abi olla. Kui soovitud soojusenergia tasandatud maksumus on valitud, saab ülekandeliiniläve kõverat uuesti lubada ja soovitud tasandatud maksumuse vastavat ülekandeliini künnist saab lugeda, libistades sellel hetkel kõvera kohal. Lisateavet graafika kasutamise kohta leiate siit.
See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. X-telg tähistab aega ja y-telje võimsust. Sinised kõverad tähistavad DH piirkondade soojavajadust ja punased olemasolevat liigset soojust. Mõlema kõvera ristmik tähistab tegelikku kogu soojusvoogu. Ülemisel graafikul on kujutatud vooluhulk aasta jooksul ja alumisel - keskmise päeva vool. Pange tähele, et aja eraldusvõime peab olema ülemise jaoks vähemalt „kuu“ ja alumine graafik „tund“, et see oleks representatiivne.
Liigse soojusmooduli võtmeelemendiks on kasutatud allika valamu mudel. See konstrueerib minimaalse pikkusega ülekandevõrgu ja arvutab voolu igal tunnil aastas, lähtudes elamute küttekoormuse profiilidest Nuts2 eraldusvõimega ja tööstuse koormusprofiilidest Nuts0 eraldusvõimega. Lähtudes aasta keskmistest tippvoogudest, võib arvutada iga ülekandeliini ja soojusvaheti kulud allika ja kraanikausi poolel.
Põhinedes ID-le Nuts0 ja tööstussektorile, omistatakse igale allikale aastase tunnitasuga lahendatud koormusprofiil.
Kaugkütte potentsiaali arvutusmooduli põhjal luuakse koherentses piirkonnas võrdselt sisenemispunktid. Sõltuvalt sisenemispunktide Nuts2 ID-st määratakse koormusprofiil.
Määratud raadiuses kontrollitakse, millised allikad asuvad teineteisest levialas, millised valamud asuvad üksteise vahemikus ja millised valamud on allikate vahemikus. Seda saab esitada graafikuna, mille allikad ja valamud moodustavad tipud ja vahemikus olevad tipud on ühendatud servaga.
Minimaalne kattepuu arvutatakse servade vahekaugusega raskustena. Selle tulemuseks on see, et graafik säilitab oma ühenduvuse, samal ajal kui servade minimaalne kogupikkus on. Pange tähele, et sidusate alade sisenemispunktid on tasuta sisemiselt ühendatud, kuna need moodustavad oma jaotusvõrgu.
Maksimaalne vooluhulk allikatest valamutele arvutatakse aasta iga tunni kohta.
Aastane tippvool, keskmiselt 3 tunni jooksul, määrab ülekandeliinide ja soojusvahetite vajaliku võimsuse. Ülekandeliinide kulud sõltuvad pikkusest ja võimsusest, samas kui soojusvahetite kulusid mõjutab ainult läbilaskevõime. Allika poolel eeldatakse ülekandejoone integreeritud pumbaga õhk-vedelik soojusvahetit ja kraanikausi poolel vedelikku-vedelat soojusvahetit.
Kuna iga ülekandeliini maksumus ja vool on teada, saab kõrgeima kulude ja voolu suhtega liinid eemaldada ja vooluhulk uuesti arvutada, kuni saavutatakse soovitud kulu voolu kohta.
Kahe punkti vahelise kauguse arvutamiseks kasutatakse loksodroomi pikkuse väikese nurga lähendit. Ehkki on olemas ka ortodomeerkauguse täpne rakendamine, pole suuremal täpsusel suurt kasu, kuna väikesed vahemaad on enamasti alla 20 km, ja ülekandeliini tegeliku pikkuse määramatus paljude tegurite, näiteks topoloogia tõttu. Kui raadiuses on kaks punkti, salvestatakse see külgnevusloendisse. Selliste külgnevusloendite koostamine toimub allikate ja allikate, valamute ja valamute ning allikate ja valamute vahel. Eraldamise põhjuseks on paindlikkus allikate või valamute teatud temperatuurinõuete lisamiseks.
Igrafi raamatukogu põhjal rakendatakse NetworkGraph klass koos kõigi arvutusmooduli jaoks vajalike funktsioonidega. Kuigi igraph on halvasti dokumenteeritud, pakub see palju paremat jõudlust kui puhtad python-moodulid nagu NetworkX ja laiem platvormi tugi peale Linuxi erinevalt graafi-tööriistast. Klass NetworkGraph kirjeldab pinnal ainult ühte võrku, kuid sisaldab 3 erinevat graafikut. Esiteks graafik, mis kirjeldab võrku, nagu see on määratletud kolme külgnevusloendi abil. Teiseks, sama koherentsusega ala valamud sisemiselt ühendav vastavusgraafik ja maksimaalse vooluhulga arvutamiseks kasutatud maksimaalse voolu graafik.
Sisaldab ainult tegelikke allikaid ja vajub tippudena.
Iga kraanikauss vajab korrespondentsi ID-d, mis näitab, kas see on juba olemasoleva võrguga sisemiselt ühendatud, näiteks ühtsetes piirkondades. Sama korrespondentsi ID-ga valamud on ühendatud uue tipuga, mille servad on nullkaaluga. See on ülioluline minimaalse katvuspuu arvutamisel ja põhjus, miks selle jaoks kasutatakse vastavusgraafikut. Seda funktsiooni rakendatakse ka allikate jaoks, kuid seda ei kasutata.
Kuna igraph ei toeta mitut allikat ja vajub maksimaalse voolu funktsioonis, on vaja lisagraafikut. See tutvustab lõpmatut allikat ja valamu tippu. Iga tõeline allikas on ühendatud lõpmatu allikaga ja iga tõeline kraanikaas on äärega ühendatud lõpmatu kraanikaussi. Pange tähele, et kui valamu on ühendatud kirjavahetuse tipuga, ühendatakse see tipp, mitte kraanikauss ise.
Vastavusgraafiku põhjal arvutatakse minimaalne katvuspuu. Koherentsed valamud ühendavatel servadel on alati kaal 0, nii et need jäävad alati minimaalse kattepuu osaks.
Vool läbi servade, mis ühendavad tegelikke allikaid või valamusid vastavalt lõpmatu allika või kraanikaussi, on piiratud iga allika või kraanikausi tegeliku mahutavusega. Numbrilistel põhjustel normaliseeritakse läbilaskevõime nii, et suurim läbilaskevõime on 1. Vooluhulk vastavusdiagrammis sisalduvate servade alamhulga kaudu on piiratud 1000-ga, mis peaks kõigil intensiivsetel ja eesmärkidel pakkuma piiramatut voolu. Seejärel arvutatakse maksimaalne vooluhulk lõpmatust allikast lõpmatu kraanikausini ja voolu suurus muudetakse algsesse suurusesse. Kuna koherentsed valamud ei ole otseselt ühendatud lõpmatu valamu tipuga, vaid vastavuse tipu kaudu on vool läbi selle piiratud kõigi koherentsete valamute summaga.
Funktsiooni igraph maksimaalse voo funktsiooni rakendamisel kasutatakse Push-relabel algoritmi. Seda tüüpi algoritm ei ole kulutundlik ja ei pruugi alati leida voo marsruutimiseks lühimat viisi. Kulutundlik algoritm pole igraphis saadaval ja jõudlus oleks tõenäoliselt madal, et saaksime tunnipõhise voo lahendada aastaringselt. Kuid kuna varasemaks vähendamine on jõudnud minimaalse ulatuseni, on mitteideaalse lahenduse valimise juhtumid väga piiratud ja ebatõenäolised. Push-relabel algoritmil on ka kalduvus suunata voolu läbi kõige vähem servi. Kujutise teostus näib olevat voolu jaotuse järjekorras determinantne, kui graafikud on vähemalt automatiseeritud, mis on oluline tunnipõhise vooluhulga arvutamisel, kuna servadevaheline kunstlikult sisse viidud voolu võnkumine on ebasoovitav.
Soojusallikad on võetud tööstuslikust andmebaasist. Nende liigse soojuse, Nuts0 ID ja tööstussektori põhjal luuakse iga saidi jaoks koormusprofiil, mis hõlmab igal tunnil aastas. Kavandatud on saitide kohandatud lisamine.
Jahutusradiaatorid põhinevad teadaoleva soojusvajadusega sidusatel aladel. Sidusad alad moodustavad maski ruudustiku jaoks, millele sisenemispunktidena paigutatakse võrdse vahega punktid. Sõltuvalt valitud Nuts2 ID-st omistatakse valamutele elamute kütteprofiil. Kavas on sisenemispunktide ja kraanikausside kohandatud lisamine.
Mainitud koormusprofiilid koosnevad 8760 punktist, mis tähistavad koormust 365 päeva iga tunni kohta. Lisateavet koormusprofiilide kohta leiate siit.
Kuna kaugküttesüsteemidel on suur soojusmahtuvus, ei tähenda vooluhulga tipp, et ülekandeliinid peavad selle lühikese soojusenergia hetkega kohale tooma. Seetõttu määratakse ülekandeliinide ja soojusvahetite nõutavad võimsused keskmistatud tippkoormuse järgi. Täpsemalt kasutatakse tuima konvolutsioonifunktsiooni, et keskmist voolu viimase kolme tunni jooksul konvolueerida konstantse funktsiooniga. Sõltuvalt sellest väärtusest valitakse järgmisest tabelist ülekandeliin.
Kasutatavate ülekandeliinide erikulud
| Võimsus MW | Kulud eurodes / mln | Temperatuur ° C | | ------------- |: -------------: | -----: | | 0,2 | 195 | <150 | | 0,3 | 206 | <150 | | 0,6 | 220 | <150 | | 1,2 | 240 | <150 | | 1,9 | 261 | <150 | | 3,6 | 288 | <150 | | 6,1 | 323 | <150 | | 9,8 | 357 | <150 | | 20 | 426 | <150 | | 45 | 564 | <150 | | 75 | 701 | <150 | | 125 | 839 | <150 | | 190 | 976 | <150 | | > 190 | 976 | <150 |
Allika poole soojusvaheti kulud, mis eeldatakse, et õhk on vedelik, arvutatakse
CHsallikas (en-P) = P tipp * 15 000 € / MW.
Vedeliku ja vedela soojusvaheti kulud valamu poolel määratakse kindlaks
C HSink (en-P) = P piik * 265 000 € / MW, kui P piik <1 MW või
C HSink (en-P) = P tipp * 100 000 € / MW veel.
Pumba kulud järgnevad
C Pump (en-P) = P tipp * 240 000 € / MW, kui P tipp <1MW või
C Pump (en-P) = P tipp * 90 000 € / MW veel.
Ülekandeliinide vooluhulga läve korral saab neid ületada, et seda voolu ja kulude suhte parandamiseks ületada. Pärast servade eemaldamist tuleb vooluhulk uuesti arvutada, kuna voolu järjepidevus graafikus pole enam tagatud. Kulu ja voolu suhe võib nüüd suureneda ka teiste servade puhul, nii et seda protsessi korratakse seni, kuni kõigi voogude summa enam ei muutu.
Esmalt laaditakse soojusallikad ja valamud nende koormusprofiilidega. Seejärel tehakse kindlaksmääratud raadiusega otsing ja võrk lähtestatakse. Pärast seda taandatakse võrk minimaalse ulatusega puule ja maksimaalne vooluhulk arvutatakse igal aastal aastas. Vooluhulga põhjal arvutatakse iga soojusvaheti, pumba ja ülekandeliini kulud. Kui on määratletud künniskulu ja voolu suhe, teostatakse ülekandeliini protseduur. Lõpuks tagastatakse võrgu kogukulu ja kogu voog ning võrgu paigutus.
Praegune CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL on mõeldud kasutajale abiks kaugküttevõrkudes liigsoojuse integreerimise võimaluste tuvastamisel. Ehkki kasutaja piiramise vältimiseks on antud arvukalt analüüsifunktsioone, tuleb selgesõnaliselt meelde tuletada, et see ei ole detailne tehniline planeerimine. Potentsiaalid põhinevad CM - DISTRICT HEATING POTENTIAL-l. See juhend määratleb piirkonnad, kus on soojusvõrkude jaoks soodsad tingimused. CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL näitab seega, kui palju soojust võiks nendes piirkondades katta tööstuslik liigne soojus. Kuid see ei tähenda, et selles piirkonnas on juba olemas kaugküttevõrk. Seetõttu võiks tööriista rakendustepõhine kasutamine praktikute jaoks välja näha järgmine:
Vajadusel lisage oma andmed liigse soojuse kohta, pakkudes piirkonnas asuvatele ettevõtetele lisa tootmisharu cm.
Lülitage sisse "Tööstusobjektide liigne soojus"
Sooritage CM - üleliigse soojustranspordi potentsiaal.
Väärtus
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. näitab, kui palju soojust võiks uuritavas piirkonnas katta liigne kuumus.
Näitajad Vajalikud investeeringud, aastased kulud ja ühtlustunud soojusenergia maksumus näitab kogu võrgu konkreetseid soojuse tootmiskulusid. Märkus. Kuvatud kulud on hinnatud lihtsustatud lähenemisviisi abil. Need kulud ei kehti üksikute torujuhtmete kohta. Kuvatud kulusid saab siiski kasutada lihtsustatud lähtealustusena transpordikuludena liigse soojuse integreerimiseks võimalikku läheduses asuvasse kaugküttevõrku.
Ülaltoodu põhjal võiks kasutada järgmist tööhierarhiat:
Kontrollige, kas kõnealuses piirkonnas on kaugküttevõrk olemas või plaanis.
Kuvatud torud sisaldavad vooge. Seal näete, kui palju liigset soojust transporditakse vastavatest allikatest. Nüüd sai ühendust võtta mõjutatud ettevõtetega. Tõenäoliselt kõigepealt ettevõtted, kus on suured kogused.
Ülekandeliin ja selle vool Kontrollige DH Potential CM, et sisendeid kohandada nii, et tekiks dh piirkond.
Kontrollige kasutajate valimisel kihti "tööstusalad".
Kontrollige hoiatust .
Suurendage otsinguraadiust
Suurendage ülekandeliini läve
Kontrollige üleslaaditud tööstusobjektide riiki ja alasektorit.
CM-l puudub juurdepääs selles piirkonnas täidetavate elamute kütteprofiilide andmetele.
Proov käitatakse vaikeparameetritega PL22-s. Kihtide vahekaardil on soovitatav sisse lülitada liigsed soojuskohad.
Proovijooks PL22-s. Roosad alad tähistavad kaugkütet. Oranž ümbritseb soojusallikat ja oranž ühendab võrgu ülekandejooni. Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega Sel juhul näeme, et liigset soojust on palju rohkem kui kasutatud, kuid teisel pool on maksimaalne võimalik vooluhulk peaaegu saavutatud, kuna oranž punkt on 1530 GWh aastas. Sel juhul võib otsinguraadiuse suurendamine aidata jaotada rohkem liigset soojust. 2. proovisõidus teeme täpselt seda.
Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. Kuna vaikimisi lahutusvõimeks on seatud "nädal", on see sel juhul konstantne. Proov sõideti PL22-s maksimaalse otsinguraadiusega 40 km.
Proovijooks PL22-s. Roosad alad tähistavad kaugkütet. Oranž ümbritseb soojusallikat ja oranž ühendab võrgu ülekandejooni. Võrk on palju suurem kui esimesel proovivõistlusel.
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. Kasutatakse rohkem liigset soojust.
See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. Me näeme, et soojusvarustuse tasandatud maksumuse kohalik miinimum on 4900 GWh aastas. Rohelise joone kohal hõljudes saame teada, et see saavutatakse ülekandeliini läviväärtusega 0,11 ct / kWh. Proovijooksus 3 proovime seda võrku leida.
See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. Kuna vaikimisi lahutusvõimeks on seatud "nädal", on see sel juhul konstantne. Proov sõideti PL22-s maksimaalse otsinguraadiusena seatud 40 km-ni, ülekandeliini läveks seati 0,11 ct / kWh ja aja eraldusvõimeks seati "tund".
Proovijooks PL22-s. Roosad alad tähistavad kaugkütet. Oranž ümbritseb soojusallikat ja oranž ühendab võrgu ülekandejooni. Võrk on väiksem kui teisel katsel, kuid see säilitab suure osa voolust.
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. Näeme, et jõudsime lihtsalt kohaliku miinimumini. Kulude lähendamise graafikute erinevus näitajatega on tingitud lähenemisveast. Kuid need vead on enamasti süstemaatilised ja seega ei korva miinimumi, vaid muudavad kõvera muul viisil. Tasandatud kulunäitaja näitab nüüd teisel katsel 1,09 ct / kWh asemel 0,84 ct / kWh.
See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. Sel ajal, kui aja eraldusvõimeks on seatud tund, kuvatakse keskmine päev õigesti. Selle lehe on kirjutanud Ali Aydemir * ja David Schilling *
* Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsruhe
Autoriõigused © 2016-2018: Ali Aydemir, David Schilling
Creative Commons Attribution 4.0 rahvusvaheline litsents Selle töö litsents on Creative Commons CC BY 4.0 rahvusvahelise litsentsi alusel.
SPDX-litsentsi identifikaator: CC-BY-4.0
Litsentsi tekst: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Soovime avaldada oma sügavat tunnustust projektile Horisont 2020 Hotmaps (toetuslepingu number 723677), mis eraldas raha käesoleva uurimise läbiviimiseks.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Bulgarian* Croatian* Czech* Danish* Dutch* Finnish* French* German* Greek* Hungarian* Irish* Italian* Latvian* Lithuanian* Maltese* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*
* machine translated> CM Liigne soojustranspordi potentsiaal
See CM - LISALIKU KUUMATranspordi potentsiaal aitab kasutajal tuvastada kaugküttevõrkudes üleliigse soojuse integreerimise potentsiaali. Potentsiaalid põhinevad CM - DISTRICT HEATING POTENTIAL-l. See juhend määratleb piirkonnad, kus on soojusvõrkude jaoks soodsad tingimused. CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL näitab, kui palju soojust võiks nendes piirkondades katta tööstuslik liigne soojus. Kuid see ei tähenda, et selles piirkonnas on juba olemas kaugküttevõrk.
Eelmise ülesande jaoks on ühendatud järgmised andmed ja meetodid.
Andmed:
Küttenõuded läheduses asuvatele piirkondadele, kus on soodsad tingimused kaugküttevõrkude jaoks, mis lahustatakse tunnis (CM-st - PIIRKONNA KÜTE POTENTSIAAL).
Andmed piirkonna tööstusettevõtete ülemääraste soojuskoguste kohta, mis lahendatakse ka tunnis (tööstusliku andmebaasi andmekogumist).
Eeldused soojusvahetite, pumpade ja torustike kulude ning kaugküttetorustike soojuskao kohta.
Meetod (lihtsustatud):
Meetodi eesmärk on esitada võimalikult suur ülemäärane soojusvoog, kus mitte liiga palju ja seega liiga pikki torustikke võimalike kaugkütte kasutajateni, luues võrgud maksimaalse vooluhulgaga. Lõppvõrgus ei arvestata eriti ebatõhusate transpordiliinidega (madala soojusvoogude ja seega kõrgete soojusenergia erikuludega). Üksikute transpordiliinide majandusliku efektiivsuse läve saab määrata kasutaja (vt ülekandeliini läve).
Lähenemisviisi põhitaust on järgmine: kui liigsoojuse allikaid on vähe, võiks soojuse transportimisel lähedalasuvasse piirkonda, kus on soodsad tingimused kaugkütte saamiseks, alati arvestada ühe torustikuga allika kohta. Kui samasse piirkonda tuleb voolata mitu liigset soojusallikat, oleks mõistlik koguda soojusenergia ja transportida see piirkonda suuremas ühises torustikus. Lähenemine ühe toruga allika kohta kipub torustike pingutusi üle hindama.
Ülaltoodu tasakaalustamiseks võrgustati gaasijuhtme planeerimise probleemi võrguvoo probleemiga. Probleemi lahendamiseks kasutatakse heuristikat, milles liigse soojuse saab komplekteerida ja võimalikele kasutajatele transportida. Lahenduse konkreetset metoodilist kujundust minimaalse katusepuu lähenemisega kirjeldatakse vastavas metoodilises osas. Eelmises kontekstis kindlaksmääratud torujuhtme konstruktsioon ei esinda seega üksikasjalikku planeerimist ega tegelikke marsruudijuhiseid, vaid seda kasutatakse ainult kulude liigitamiseks, mis võimaldavad liigse soojuskoguse jaotamist läheduses asuvates piirkondades, kus on soodsad tingimused kaugküttevõrkudele (vt. CM - PIIRKONNA KÜTE POTENTSIAAL, märksõnade sidusad alad). See kulude lähendamine viitab seega kogu võrgule.
Tulemusi tuleks seejärel kõigepealt tõlgendada järgmiselt: kui registreeritud ülemäärased soojuskogused veetakse koos näidatud läheduses asuvatesse piirkondadesse, võivad soojusjaotuse kulud olla tööriista näidatud suurusjärgus (vrd tasandatud maksumus) soojusvarustuse). Reeglina on kogu võrgu väärtused heaks lähteindikaatoriks ka üksikute torustike jaoks. Seetõttu on tulemuste eesmärk pakkuda projekti arendajale või kavandajale suurusjärku võimalike levitamiskulude katmiseks.
Kaugküttepiirkonnad (praegu pakub seda otse kaugkütte potentsiaal CM)
Tööstuslik andmebaas (vaikimisi pakutakse tööriistakastis)
Tööstuse koormusprofiilid
Elamu kütte ja sooja tarbevee koormusprofiilid
Min soojusvajadus hektarites
Vt DH Potentsiaalne CM .
Min soojusvajadus DH piirkonnas
Vt DH Potentsiaalne CM .
Otsimisraadius km-des
Ülekandeliini maksimaalne pikkus ühest punktist teise.
Seadmete kasutusiga aastatel
Tasandatud soojuskulud vastavad sellele ajaperioodile.
Soodushinna protsent
Võrgu ehitamiseks vajalik krediidi intressimäär.
Kulutegur
Võrgukulude kohandamise tegur juhul, kui vaikeväärtused ei kajasta kulusid täpselt. Võrgu jaoks vajalikud investeeringud korrutatakse selle teguriga. Vaikekulud leiate siit .
Tegevuskulud,%
Võrgu tegevuskulud aastas. Protsendina võrgu jaoks vajalikest investeeringutest.
Ülekandeliinide künnisväärtus, ct / kWh
Iga üksiku ülekandeliini maksimaalne tasandatud soojuskulu. Seda parameetrit saab kasutada kogu võrgu soojusenergia taseme ühtlustamiseks. Madalam väärtus võrdub madalamad tasandatud soojuskulud, aga ka kasutatud liigse soojuse vähenemine ja vastupidi.
Aja eraldusvõime
Määrab ajavahemiku võrguvoo arvutuste vahel kogu aasta jooksul. Võib olla üks neist väärtustest: (tund, päev, nädal, kuu, aasta)
Ruumiline eraldusvõime km-des
Määrab sisenemispunkti kauguse pikkus-ja laiuskraadides dh piirkondades.
Ülekandeliinid
Kujundfail, mis näitab soovitatud ülekandeliinide temperatuuri, aastast soojusvoogu ja kulusid. Üksikasjad leiate siit.
Soojusenergia koguhulk valitud piirkonnas (GWh)
Tööstusettevõtete saadaolev kogu liigne soojusenergia valitud piirkonnas ja läheduses.
Ühendatud liigne soojus GWh
Võrku ühendatud tööstusettevõtete saadaolev kogu liigne soojusenergia.
Kasutatav liigne soojus GWh
Dh kasutatud tegelik liigne soojus.
Võrgu jaoks vajalikud investeeringud eurodes
Võrgu ülesehitamiseks on vaja investeeringuid.
Võrgu aastased kulud eurodes aastas
Võrgu annuiteet- ja tegevuskulud aastas.
Soojusvarustuse tasandatud kulud, ct / kWh
kogu võrgu soojusenergia tasandatud hind.
DH potentsiaal ja liigne kuumus
Graafik, mis näitab DH potentsiaali, kogu liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. Üksikasjad leiate siit .
Kasutatav liigne soojus ja vajalikud investeeringud
Graafik, mis näitab võrgu tarbeks vajalikuks investeeringuks tarnitud liigset soojust aastas. Üksikasjad leiate siit .
Kasutatav liigne soojus ja tasandatud maksumus
Graafik, mis näitab aastase tarnitud liigse soojuse taset võrgustatud maksumuse korral võrgus ja vastavat ülekandeliini künnist. Üksikasjad leiate siit .
Koormuskõverad
Kuu soojatarbe ja selle ülejäägi graafik. Üksikasjad leiate siit .
Koormuskõverad
Graafik, mis näitab keskmist ööpäevast soojusvajadust ja selle ülejääki. Üksikasjad leiate siit .
Tööriistakastis kuvatava ülekandeliini näide Edastusliinil klõpsates ilmub täiendav teave.
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. Lisateavet aastase soojusvajaduse ja soojusenergia potentsiaali kohta leiate siit . Liigne kuumus, ühendatud liigne soojus ja kasutatud liigne soojus on samad, mis nende võrdselt nimetatud indikaatoritel .
See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega X-telg tähistab aastavoogu ja y-telg on kogu võrgu jaoks vajalik investeering. Pange tähele, et x-telg pole lineaarne ja võib olla segane. Kontrollige alati tegelikke väärtusi! Oranž punkt tähistab võrku praegu seadistatud ülekandeliini lävel . Kõrvalekalded vajamineva investeeringu indikaatorist on tavalised, kuna graafiline pilt on arvutusliku keerukuse tõttu loodud väiksema täpsusega. Graafiku suund ja käik tähistavad seda, kuidas edastusliinilävi võrku mõjutab ja sellest võib tõesti abi olla. Eriti koos järgmise graafikaga . Väikeste võrkude korral ei pruugi see graafik kuvada kasulikku teavet, kuna võrk pole variatsioonide jaoks piisavalt keeruline.
Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust X-telg tähistab aastavoogu ja y-telg on nii tasandatud soojuskulud kui ka ülekandeliini lävi . Oranžid punktid tähistavad võrku praegu seadistatud ülekandeliini lävel . Kuna ülekandeliini lävekõver võib skaleerida palju kõrgemaks kui tasandatud kulud, võib olla kasulik keelata ülekandeliini lävekõvera vaade, nagu on näidatud alloleval pildil. Väikeste võrkude korral ei pruugi see graafik kuvada kasulikku teavet, kuna võrk pole variatsioonide jaoks piisavalt keeruline.
Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. Kõrvalekalded soojusnäitaja tasandatud kuludest on tavalised, kuna graafiline pilt on arvutusliku keerukuse tõttu loodud väiksema täpsusega. Graafiku suund ja käik tähistavad seda, kuidas edastusliinilävi võrku mõjutab ja sellest võib tõesti abi olla. Kui soovitud soojusenergia tasandatud maksumus on valitud, saab ülekandeliiniläve kõverat uuesti lubada ja soovitud tasandatud maksumuse vastavat ülekandeliini künnist saab lugeda, libistades sellel hetkel kõvera kohal. Lisateavet graafika kasutamise kohta leiate siit.
See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. X-telg tähistab aega ja y-telje võimsust. Sinised kõverad tähistavad DH piirkondade soojavajadust ja punased olemasolevat liigset soojust. Mõlema kõvera ristmik tähistab tegelikku kogu soojusvoogu. Ülemisel graafikul on kujutatud vooluhulk aasta jooksul ja alumisel - keskmise päeva vool. Pange tähele, et aja eraldusvõime peab olema ülemise jaoks vähemalt „kuu“ ja alumine graafik „tund“, et see oleks representatiivne.
Liigse soojusmooduli võtmeelemendiks on kasutatud allika valamu mudel. See konstrueerib minimaalse pikkusega ülekandevõrgu ja arvutab voolu igal tunnil aastas, lähtudes elamute küttekoormuse profiilidest Nuts2 eraldusvõimega ja tööstuse koormusprofiilidest Nuts0 eraldusvõimega. Lähtudes aasta keskmistest tippvoogudest, võib arvutada iga ülekandeliini ja soojusvaheti kulud allika ja kraanikausi poolel.
Põhinedes ID-le Nuts0 ja tööstussektorile, omistatakse igale allikale aastase tunnitasuga lahendatud koormusprofiil.
Kaugkütte potentsiaali arvutusmooduli põhjal luuakse koherentses piirkonnas võrdselt sisenemispunktid. Sõltuvalt sisenemispunktide Nuts2 ID-st määratakse koormusprofiil.
Määratud raadiuses kontrollitakse, millised allikad asuvad teineteisest levialas, millised valamud asuvad üksteise vahemikus ja millised valamud on allikate vahemikus. Seda saab esitada graafikuna, mille allikad ja valamud moodustavad tipud ja vahemikus olevad tipud on ühendatud servaga.
Minimaalne kattepuu arvutatakse servade vahekaugusega raskustena. Selle tulemuseks on see, et graafik säilitab oma ühenduvuse, samal ajal kui servade minimaalne kogupikkus on. Pange tähele, et sidusate alade sisenemispunktid on tasuta sisemiselt ühendatud, kuna need moodustavad oma jaotusvõrgu.
Maksimaalne vooluhulk allikatest valamutele arvutatakse aasta iga tunni kohta.
Aastane tippvool, keskmiselt 3 tunni jooksul, määrab ülekandeliinide ja soojusvahetite vajaliku võimsuse. Ülekandeliinide kulud sõltuvad pikkusest ja võimsusest, samas kui soojusvahetite kulusid mõjutab ainult läbilaskevõime. Allika poolel eeldatakse ülekandejoone integreeritud pumbaga õhk-vedelik soojusvahetit ja kraanikausi poolel vedelikku-vedelat soojusvahetit.
Kuna iga ülekandeliini maksumus ja vool on teada, saab kõrgeima kulude ja voolu suhtega liinid eemaldada ja vooluhulk uuesti arvutada, kuni saavutatakse soovitud kulu voolu kohta.
Kahe punkti vahelise kauguse arvutamiseks kasutatakse loksodroomi pikkuse väikese nurga lähendit. Ehkki on olemas ka ortodomeerkauguse täpne rakendamine, pole suuremal täpsusel suurt kasu, kuna väikesed vahemaad on enamasti alla 20 km, ja ülekandeliini tegeliku pikkuse määramatus paljude tegurite, näiteks topoloogia tõttu. Kui raadiuses on kaks punkti, salvestatakse see külgnevusloendisse. Selliste külgnevusloendite koostamine toimub allikate ja allikate, valamute ja valamute ning allikate ja valamute vahel. Eraldamise põhjuseks on paindlikkus allikate või valamute teatud temperatuurinõuete lisamiseks.
Igrafi raamatukogu põhjal rakendatakse NetworkGraph klass koos kõigi arvutusmooduli jaoks vajalike funktsioonidega. Kuigi igraph on halvasti dokumenteeritud, pakub see palju paremat jõudlust kui puhtad python-moodulid nagu NetworkX ja laiem platvormi tugi peale Linuxi erinevalt graafi-tööriistast. Klass NetworkGraph kirjeldab pinnal ainult ühte võrku, kuid sisaldab 3 erinevat graafikut. Esiteks graafik, mis kirjeldab võrku, nagu see on määratletud kolme külgnevusloendi abil. Teiseks, sama koherentsusega ala valamud sisemiselt ühendav vastavusgraafik ja maksimaalse vooluhulga arvutamiseks kasutatud maksimaalse voolu graafik.
Sisaldab ainult tegelikke allikaid ja vajub tippudena.
Iga kraanikauss vajab korrespondentsi ID-d, mis näitab, kas see on juba olemasoleva võrguga sisemiselt ühendatud, näiteks ühtsetes piirkondades. Sama korrespondentsi ID-ga valamud on ühendatud uue tipuga, mille servad on nullkaaluga. See on ülioluline minimaalse katvuspuu arvutamisel ja põhjus, miks selle jaoks kasutatakse vastavusgraafikut. Seda funktsiooni rakendatakse ka allikate jaoks, kuid seda ei kasutata.
Kuna igraph ei toeta mitut allikat ja vajub maksimaalse voolu funktsioonis, on vaja lisagraafikut. See tutvustab lõpmatut allikat ja valamu tippu. Iga tõeline allikas on ühendatud lõpmatu allikaga ja iga tõeline kraanikaas on äärega ühendatud lõpmatu kraanikaussi. Pange tähele, et kui valamu on ühendatud kirjavahetuse tipuga, ühendatakse see tipp, mitte kraanikauss ise.
Vastavusgraafiku põhjal arvutatakse minimaalne katvuspuu. Koherentsed valamud ühendavatel servadel on alati kaal 0, nii et need jäävad alati minimaalse kattepuu osaks.
Vool läbi servade, mis ühendavad tegelikke allikaid või valamusid vastavalt lõpmatu allika või kraanikaussi, on piiratud iga allika või kraanikausi tegeliku mahutavusega. Numbrilistel põhjustel normaliseeritakse läbilaskevõime nii, et suurim läbilaskevõime on 1. Vooluhulk vastavusdiagrammis sisalduvate servade alamhulga kaudu on piiratud 1000-ga, mis peaks kõigil intensiivsetel ja eesmärkidel pakkuma piiramatut voolu. Seejärel arvutatakse maksimaalne vooluhulk lõpmatust allikast lõpmatu kraanikausini ja voolu suurus muudetakse algsesse suurusesse. Kuna koherentsed valamud ei ole otseselt ühendatud lõpmatu valamu tipuga, vaid vastavuse tipu kaudu on vool läbi selle piiratud kõigi koherentsete valamute summaga.
Funktsiooni igraph maksimaalse voo funktsiooni rakendamisel kasutatakse Push-relabel algoritmi. Seda tüüpi algoritm ei ole kulutundlik ja ei pruugi alati leida voo marsruutimiseks lühimat viisi. Kulutundlik algoritm pole igraphis saadaval ja jõudlus oleks tõenäoliselt madal, et saaksime tunnipõhise voo lahendada aastaringselt. Kuid kuna varasemaks vähendamine on jõudnud minimaalse ulatuseni, on mitteideaalse lahenduse valimise juhtumid väga piiratud ja ebatõenäolised. Push-relabel algoritmil on ka kalduvus suunata voolu läbi kõige vähem servi. Kujutise teostus näib olevat voolu jaotuse järjekorras determinantne, kui graafikud on vähemalt automatiseeritud, mis on oluline tunnipõhise vooluhulga arvutamisel, kuna servadevaheline kunstlikult sisse viidud voolu võnkumine on ebasoovitav.
Soojusallikad on võetud tööstuslikust andmebaasist. Nende liigse soojuse, Nuts0 ID ja tööstussektori põhjal luuakse iga saidi jaoks koormusprofiil, mis hõlmab igal tunnil aastas. Kavandatud on saitide kohandatud lisamine.
Jahutusradiaatorid põhinevad teadaoleva soojusvajadusega sidusatel aladel. Sidusad alad moodustavad maski ruudustiku jaoks, millele sisenemispunktidena paigutatakse võrdse vahega punktid. Sõltuvalt valitud Nuts2 ID-st omistatakse valamutele elamute kütteprofiil. Kavas on sisenemispunktide ja kraanikausside kohandatud lisamine.
Mainitud koormusprofiilid koosnevad 8760 punktist, mis tähistavad koormust 365 päeva iga tunni kohta. Lisateavet koormusprofiilide kohta leiate siit.
Kuna kaugküttesüsteemidel on suur soojusmahtuvus, ei tähenda vooluhulga tipp, et ülekandeliinid peavad selle lühikese soojusenergia hetkega kohale tooma. Seetõttu määratakse ülekandeliinide ja soojusvahetite nõutavad võimsused keskmistatud tippkoormuse järgi. Täpsemalt kasutatakse tuima konvolutsioonifunktsiooni, et keskmist voolu viimase kolme tunni jooksul konvolueerida konstantse funktsiooniga. Sõltuvalt sellest väärtusest valitakse järgmisest tabelist ülekandeliin.
Kasutatavate ülekandeliinide erikulud
| Võimsus MW | Kulud eurodes / mln | Temperatuur ° C | | ------------- |: -------------: | -----: | | 0,2 | 195 | <150 | | 0,3 | 206 | <150 | | 0,6 | 220 | <150 | | 1,2 | 240 | <150 | | 1,9 | 261 | <150 | | 3,6 | 288 | <150 | | 6,1 | 323 | <150 | | 9,8 | 357 | <150 | | 20 | 426 | <150 | | 45 | 564 | <150 | | 75 | 701 | <150 | | 125 | 839 | <150 | | 190 | 976 | <150 | | > 190 | 976 | <150 |
Allika poole soojusvaheti kulud, mis eeldatakse, et õhk on vedelik, arvutatakse
CHsallikas (en-P) = P tipp * 15 000 € / MW.
Vedeliku ja vedela soojusvaheti kulud valamu poolel määratakse kindlaks
C HSink (en-P) = P piik * 265 000 € / MW, kui P piik <1 MW või
C HSink (en-P) = P tipp * 100 000 € / MW veel.
Pumba kulud järgnevad
C Pump (en-P) = P tipp * 240 000 € / MW, kui P tipp <1MW või
C Pump (en-P) = P tipp * 90 000 € / MW veel.
Ülekandeliinide vooluhulga läve korral saab neid ületada, et seda voolu ja kulude suhte parandamiseks ületada. Pärast servade eemaldamist tuleb vooluhulk uuesti arvutada, kuna voolu järjepidevus graafikus pole enam tagatud. Kulu ja voolu suhe võib nüüd suureneda ka teiste servade puhul, nii et seda protsessi korratakse seni, kuni kõigi voogude summa enam ei muutu.
Esmalt laaditakse soojusallikad ja valamud nende koormusprofiilidega. Seejärel tehakse kindlaksmääratud raadiusega otsing ja võrk lähtestatakse. Pärast seda taandatakse võrk minimaalse ulatusega puule ja maksimaalne vooluhulk arvutatakse igal aastal aastas. Vooluhulga põhjal arvutatakse iga soojusvaheti, pumba ja ülekandeliini kulud. Kui on määratletud künniskulu ja voolu suhe, teostatakse ülekandeliini protseduur. Lõpuks tagastatakse võrgu kogukulu ja kogu voog ning võrgu paigutus.
Praegune CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL on mõeldud kasutajale abiks kaugküttevõrkudes liigsoojuse integreerimise võimaluste tuvastamisel. Ehkki kasutaja piiramise vältimiseks on antud arvukalt analüüsifunktsioone, tuleb selgesõnaliselt meelde tuletada, et see ei ole detailne tehniline planeerimine. Potentsiaalid põhinevad CM - DISTRICT HEATING POTENTIAL-l. See juhend määratleb piirkonnad, kus on soojusvõrkude jaoks soodsad tingimused. CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL näitab seega, kui palju soojust võiks nendes piirkondades katta tööstuslik liigne soojus. Kuid see ei tähenda, et selles piirkonnas on juba olemas kaugküttevõrk. Seetõttu võiks tööriista rakendustepõhine kasutamine praktikute jaoks välja näha järgmine:
Vajadusel lisage oma andmed liigse soojuse kohta, pakkudes piirkonnas asuvatele ettevõtetele lisa tootmisharu cm.
Lülitage sisse "Tööstusobjektide liigne soojus"
Sooritage CM - üleliigse soojustranspordi potentsiaal.
Väärtus
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. näitab, kui palju soojust võiks uuritavas piirkonnas katta liigne kuumus.
Näitajad Vajalikud investeeringud, aastased kulud ja ühtlustunud soojusenergia maksumus näitab kogu võrgu konkreetseid soojuse tootmiskulusid. Märkus. Kuvatud kulud on hinnatud lihtsustatud lähenemisviisi abil. Need kulud ei kehti üksikute torujuhtmete kohta. Kuvatud kulusid saab siiski kasutada lihtsustatud lähtealustusena transpordikuludena liigse soojuse integreerimiseks võimalikku läheduses asuvasse kaugküttevõrku.
Ülaltoodu põhjal võiks kasutada järgmist tööhierarhiat:
Kontrollige, kas kõnealuses piirkonnas on kaugküttevõrk olemas või plaanis.
Kuvatud torud sisaldavad vooge. Seal näete, kui palju liigset soojust transporditakse vastavatest allikatest. Nüüd sai ühendust võtta mõjutatud ettevõtetega. Tõenäoliselt kõigepealt ettevõtted, kus on suured kogused.
Ülekandeliin ja selle vool Kontrollige DH Potential CM, et sisendeid kohandada nii, et tekiks dh piirkond.
Kontrollige kasutajate valimisel kihti "tööstusalad".
Kontrollige hoiatust .
Suurendage otsinguraadiust
Suurendage ülekandeliini läve
Kontrollige üleslaaditud tööstusobjektide riiki ja alasektorit.
CM-l puudub juurdepääs selles piirkonnas täidetavate elamute kütteprofiilide andmetele.
Proov käitatakse vaikeparameetritega PL22-s. Kihtide vahekaardil on soovitatav sisse lülitada liigsed soojuskohad.
Proovijooks PL22-s. Roosad alad tähistavad kaugkütet. Oranž ümbritseb soojusallikat ja oranž ühendab võrgu ülekandejooni. Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega Sel juhul näeme, et liigset soojust on palju rohkem kui kasutatud, kuid teisel pool on maksimaalne võimalik vooluhulk peaaegu saavutatud, kuna oranž punkt on 1530 GWh aastas. Sel juhul võib otsinguraadiuse suurendamine aidata jaotada rohkem liigset soojust. 2. proovisõidus teeme täpselt seda.
Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. Kuna vaikimisi lahutusvõimeks on seatud "nädal", on see sel juhul konstantne. Proov sõideti PL22-s maksimaalse otsinguraadiusega 40 km.
Proovijooks PL22-s. Roosad alad tähistavad kaugkütet. Oranž ümbritseb soojusallikat ja oranž ühendab võrgu ülekandejooni. Võrk on palju suurem kui esimesel proovivõistlusel.
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. Kasutatakse rohkem liigset soojust.
See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. Me näeme, et soojusvarustuse tasandatud maksumuse kohalik miinimum on 4900 GWh aastas. Rohelise joone kohal hõljudes saame teada, et see saavutatakse ülekandeliini läviväärtusega 0,11 ct / kWh. Proovijooksus 3 proovime seda võrku leida.
See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. Kuna vaikimisi lahutusvõimeks on seatud "nädal", on see sel juhul konstantne. Proov sõideti PL22-s maksimaalse otsinguraadiusena seatud 40 km-ni, ülekandeliini läveks seati 0,11 ct / kWh ja aja eraldusvõimeks seati "tund".
Proovijooks PL22-s. Roosad alad tähistavad kaugkütet. Oranž ümbritseb soojusallikat ja oranž ühendab võrgu ülekandejooni. Võrk on väiksem kui teisel katsel, kuid see säilitab suure osa voolust.
Sellel graafikul võrreldakse DH potentsiaali, summaarset liigset soojust, ühendatud liigset soojust ja kasutatud liigset soojust. See graafik kajastab võrgu kulusid võrreldes aastavoogudega. Oranž punkt tähistab praegust võrku koos määratud edastusliinilävega Sellel graafikul on toodud tasandatud küttekulud ja teatud vooluhulga jaoks vajalik ülekandeliinilävi. Oranžid punktid tähistavad praeguse ülekandeliini läve väärtust Mõnikord võib tasandatud kulude analüüsimisel olla kasulik peita ülekandeliini lävi graafikas. Näeme, et jõudsime lihtsalt kohaliku miinimumini. Kulude lähendamise graafikute erinevus näitajatega on tingitud lähenemisveast. Kuid need vead on enamasti süstemaatilised ja seega ei korva miinimumi, vaid muudavad kõvera muul viisil. Tasandatud kulunäitaja näitab nüüd teisel katsel 1,09 ct / kWh asemel 0,84 ct / kWh.
See graafik näitab kogu voolu läbi võrgu aastaringselt. Alumine graafik tähistab keskmist päeva. Sel ajal, kui aja eraldusvõimeks on seatud tund, kuvatakse keskmine päev õigesti. Selle lehe on kirjutanud Ali Aydemir * ja David Schilling *
* Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsruhe
Autoriõigused © 2016-2018: Ali Aydemir, David Schilling
Creative Commons Attribution 4.0 rahvusvaheline litsents Selle töö litsents on Creative Commons CC BY 4.0 rahvusvahelise litsentsi alusel.
SPDX-litsentsi identifikaator: CC-BY-4.0
Litsentsi tekst: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Soovime avaldada oma sügavat tunnustust projektile Horisont 2020 Hotmaps (toetuslepingu number 723677), mis eraldas raha käesoleva uurimise läbiviimiseks.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Bulgarian* Croatian* Czech* Danish* Dutch* Finnish* French* German* Greek* Hungarian* Irish* Italian* Latvian* Lithuanian* Maltese* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*
* machine translated