not logged in | [Login]
Ez a CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL segíti a felhasználót a távhőszolgáltató hálózatokban a túlzott hő beépítésének lehetőségeinek azonosításában. A potenciálok a CM - DISTRICT fűtési potenciálon alapulnak. Ez a CM olyan területeket azonosít, amelyekben a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételek állnak rendelkezésre. A CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁL megmutatja, mekkora hőt tudna fedezni az ipari felesleges hő ezeken a területeken. Ez azonban nem azt jelenti, hogy ebben a régióban már létezik távfűtési hálózat.
A következő adatokat és módszereket kombináljuk az előző feladathoz.
Adat:
Fűtési követelmények a közeli területek számára, ahol a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételek állnak rendelkezésre, és amelyek óránként oldódnak fel (a CM - kerület fűtési potenciáljától).
A térségben működő ipari vállalatok túlzott hőmennyiségére vonatkozó adatok, amelyek szintén óránként oldódnak meg (az ipari adatbázis adatkészletéből).
Feltételezések a hőcserélők, szivattyúk és csővezetékek költségeiről, valamint a távhővezetékek hőveszteségeiről.
Módszer (egyszerűsített):
A módszer célja a lehető legnagyobb hőtömegáram ábrázolása, nem túl sok és így túl hosszú csővezetékkel a lehetséges távfűtési felhasználók számára, maximális áramlású hálózatok létrehozásával. A végleges hálózatban azonban nem veszik figyelembe a különösen nem hatékony szállítási vonalakat (alacsony hőáramlásokkal és így magas fajlagos hőszállítási költségekkel). Az egyes szállítóvonalak gazdasági hatékonyságának küszöbét a felhasználó határozhatja meg (vö. Távvezeték küszöbértéke).
A megközelítés alapvető háttere a következő: ha csak kevés hőforrás van, forrásonként egy csővezetéket mindig figyelembe lehet venni, ha a hőt közeli területre szállítják, ahol a távfűtés kedvező feltételekkel rendelkezik. Ugyanakkor, ha több felesleges hőforrás folyik ugyanarra a területre, akkor ésszerű lenne a hőt összegyűjteni és egy nagyobb közös csővezetékben a területre szállítani. Forrásonként egy csővel történő megközelítés hajlandó túlbecsülni a csővezetékekre fordított erőfeszítéseket.
A fentiek ellensúlyozására a csővezeték-tervezés problémáját egy hálózati áramlási probléma feltevésével közelítették meg. A probléma megoldásához heurisztikát alkalmaznak, amelyben a fölösleges hő összecsomagolható és szállítható a lehetséges felhasználók számára. A megoldás konkrét módszertani felépítését a minimális átmérőjű fa megközelítésével a megfelelő módszertani rész ismerteti. Az előző összefüggésben meghatározott csővezeték-tervezés tehát nem jelenti a részletes tervezést vagy a valós útvonal-iránymutatást, hanem csak a hőteljesítménynek a közeli területeken történő, a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételekkel történő elosztásának költségeinek közelítésére szolgál (lásd: CM - DISTRICT FŰTÉS POTENCIÁLIS, kulcsszó-koherens területek). A költségek ilyen közelítése tehát a teljes hálózatra vonatkozik.
Az eredményeket ezután először a következőképpen kell értelmezni: ha a rögzített többletmennyiségeket együtt szállítják a megadott közeli területekre, akkor a hőelosztás költségei az eszköz által jelzett nagyságrendben lehetnek (vö. hőellátás). Általános szabály, hogy a teljes hálózat értékei szintén jó indulási mutatók az egyes csővezetékeknél. Az eredmények célja tehát, hogy nagyságrend szerint biztosítsák a projektfejlesztőt vagy a tervezőt a lehetséges terjesztési költségekhez.
Távfűtési területek (jelenleg a CM távfűtési potenciálja biztosítja)
Ipari adatbázis (alapértelmezés szerint az eszközkészlet biztosítja)
Terhelési profilok az ipar számára
Terhelési profilok lakossági fűtéshez és használati melegvízhez
Min. hőigény hektárban
Lásd a DH Potenciális CM-t .
Min. hőigény a DH-területen
Lásd a DH Potenciális CM-t .
Keresési sugár km-ben
A távvezeték maximális hossza pontról pontra.
A berendezések élettartama években
A hőszint kiegyenlített költségei ennek az időszaknak felelnek meg.
Kedvezmény mértéke% -ban
A hálózat kiépítéséhez szükséges hitel kamatlába.
Költség tényező
A hálózati költségek alkalmazkodási tényezője abban az esetben, ha az alapértelmezett értékek nem pontosan képviselik a költségeket. A hálózathoz szükséges beruházások megsokszorozódnak e tényezővel. Az alapértelmezett költségek itt találhatók .
Működési költségek% -ban
A hálózat üzemeltetési költségei évente. A hálózathoz szükséges beruházások százalékos aránya.
Átviteli vezetékek küszöbértéke ct / kWh-ban
Az egyes távvezetékek maximális szintű hőköltsége. Ez a paraméter felhasználható a teljes hálózat szintjének hőszabályozására. Az alacsonyabb érték megegyezik az alacsonyabb szintű hőköltséggel, de a felhasznált hőmennyiség csökkentésével és fordítva.
Idő felbontás
Beállítja a teljes hálózati áramlási számítások közötti időszakot. Lehet ezen értékek egyike: (óra, nap, hét, hónap, év)
Térbeli felbontás km-ben
Beállítja a belépési pont távolságát hosszúsági és szélességi irányban dh területeken.
Átviteli vezetékek
Alakfájl, amely feltünteti a javasolt átviteli vezetékeket, azok hőmérsékletét, éves hőmennyiségét és költségét. Részletek itt találhatók.
A teljes felesleges hő a kiválasztott területen GWh-ban
Az ipari üzemekben rendelkezésre álló teljes felesleges hő a kiválasztott területen és közelségében.
Túlzott hő csatlakoztatva GWh-ban
A hálózathoz csatlakozó ipari üzemek teljes rendelkezésre álló hőmennyisége.
Túlzott hő felhasználása GWh-ban
A dh-hez felhasznált tényleges felesleges hő.
A hálózathoz szükséges beruházások euróban
A hálózat kiépítéséhez beruházásra van szükség.
A hálózat éves költségei € / évben
A hálózat járadék és működési költségei által okozott költségek évente.
A hőellátás kiegyenlített költsége ct / kWh-ban
a teljes hálózat kiegyenlített hőköltsége.
DH potenciál és felesleges hő
A DH-potenciál, az összes hőtöbblet, a csatlakoztatott hőmennyiség és a felhasznált hőmennyiség grafikonja. Részletek itt találhatók .
Túlzott hőfogyasztás és beruházás szükséges
Grafikus ábra, amely a hálózathoz szükséges éves beruházáshoz szükséges hőszükségletet mutatja be. Részletek itt találhatók .
Túlzott hőfelhasználás és kiegyenlített költség
Grafikus ábra, amely bemutatja az éves szállított többletmennyiséget a hálózat kiegyenlített költségéhez és a megfelelő átviteli vonal küszöbéhez. Részletek itt találhatók .
Terhelési görbék
A havi hőigényt és a felesleget ábrázoló grafikon. Részletek itt találhatók .
Terhelési görbék
Az átlagos napi hőigény és a többlet ábrája. Részletek itt találhatók .
Példa az eszközdobozban megjelenített távvezetékre A távvezetékre kattintva további információk jelennek meg.
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. További információ az éves hőigényről és a DH-potenciálról itt található . A fölösleges hő, az összekapcsolt fölösleges hő és a felhasznált fölösleges hő megegyezik az azonos jelzésű mutatókkal .
Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével Az x tengely az éves áramlást, az y tengely pedig a teljes hálózathoz szükséges beruházást képviseli. Vegye figyelembe, hogy az x tengely nem lineáris, és zavaró lehet. Mindig ellenőrizze a tényleges értékeket! A narancssárga pont a hálózatot jelzi a jelenleg beállított átviteli vonal küszöbén . A befektetéshez szükséges mutatótól való eltérések általánosak, mivel a grafika kisebb pontossággal készül, a számítási bonyolultság miatt. A grafikon trendje és iránya azt jelzi, hogy az átviteli vonal küszöbértéke hogyan befolyásolja a hálózatot, és valóban hasznos lehet. Különösen a következő grafikával összefüggésben. Kicsi hálózatok esetén ez a grafika esetleg nem jelenít meg hasznos információkat, mivel a hálózat nem elég bonyolult a variációkhoz.
Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik Az x tengely az éves áramlást, az y tengely pedig a hőköltségeket és az átviteli vezeték küszöbét is kiegyenlíti . A narancssárga pontok a hálózatot jelzik a jelenleg beállított átviteli vonal küszöbén . Mivel a távvezeték küszöbgörbéje sokkal magasabb skálán mozoghat, mint a szintezett költségek, hasznos lehet, ha letiltjuk az átviteli vonal küszöbgörbéjét az alábbi képen látható módon. Kicsi hálózatok esetén ez a grafika esetleg nem jelenít meg hasznos információkat, mivel a hálózat nem elég bonyolult a variációkhoz.
Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. Gyakran eltérnek a hőmérő szintezett költségeitől, mivel a grafika kisebb pontossággal készül, a számítási bonyolultság miatt. A grafikon trendje és iránya azt jelzi, hogy az átviteli vonal küszöbértéke hogyan befolyásolja a hálózatot, és valóban hasznos lehet. Miután kiválasztották a kívánt hőre szabott hőköltséget, az átviteli vonal küszöbgörbéjét újra engedélyezni lehet, és a kívánt kiegyenlített költségekhez tartozó megfelelő átviteli vonal küszöbértéke a görbén ezen a ponton való lebegéssel olvasható. A grafika használatával kapcsolatos további részletek itt találhatók.
Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Az x tengely jelzi az időt és az y tengely teljesítményét. A kék görbék a DH-területek hőigényét, a piros pedig a rendelkezésre álló hőfelesleget jelölik. Mindkét görbe metszéspontja a teljes tényleges hőáramot jelöli. A felső ábra az év folyamán, az alsó pedig az átlagos nap áramlását mutatja. Vegye figyelembe, hogy az időfelbontást a felső és az "alsó" grafika reprezentatív értékének legalább "hónap" -ra, az alsó "órára" kell beállítani.
A hőtöbblet modul kulcseleme a használt forrás-mosogató modell. Felépít egy minimális hosszúságú átviteli hálózatot, és kiszámítja az áramlást az év minden órájára a Nuts2 felbontású lakossági fűtési terhelési profilok és a Nuts0 felbontású ipari terhelési profilok alapján. Az egész évben elért átlagos csúcsáramok alapján kiszámíthatók az erőátviteli vezetékek és hőcserélők költségei a forrás és a mosogató oldalán.
A Nuts0 ID és az ipari szektor alapján minden forráshoz évente óránkénti felbontású terhelési profilt rendelnek.
A távfűtési potenciál számítási modulja alapján egyenlő távolságra kerülnek belépési pontok a koherens területeken. A belépési pontok Nuts2 ID-jétől függően a terhelési profil hozzá van rendelve.
Egy meghatározott sugáron belül ellenőrzik, hogy melyik forrás található egymástól, melyik mosogató tartózkodik egymástól, és melyik mosogató tartozik a forrásokhoz. Ezt egy grafikon ábrázolhatja, amelynek forrásai és mosogatói képezik a csúcsokat, és a tartományban lévő csúcsok élekkel vannak összekötve.
A minimális átfogó fát kiszámítja az élek távolságával súlyként. Ennek eredményeként egy grafikon megőrzi összeköttetését, miközben az élek minimális teljes hossza megvan. Vegye figyelembe, hogy a koherens területek belépési pontjai ingyenesen kapcsolódnak belsőleg, mivel saját elosztóhálózatot alkotnak.
A források és a mosogatók közötti maximális áramlást az év minden órájára kiszámítják.
Az éves csúcsáram 3 órán át átlagolva határozza meg az átviteli vezetékek és a hőcserélők szükséges kapacitását. A szállítóvezetékek költsége a hosszától és a kapacitástól függ, míg a hőcserélők költségeit csak a kapacitás befolyásolja. A forrás oldalán egy levegő-folyadék hőcserélő beépített szivattyúval az átviteli vonalhoz, és a mosogató oldalán egy folyadék-folyadék hőcserélő feltételezik.
Mivel minden szállítóvezeték költsége és áramlása ismert, a legmagasabb költség-áram arányú vonalak eltávolíthatók, és az áramlást újra kiszámíthatjuk, amíg a kívánt áramlási költséget elérjük.
A két pont közötti távolság kiszámításához a loxodrom hosszának kis szöget közelítő módszerét kell használni. Noha az ortodróm távolság pontos megvalósítása is van, a megnövekedett pontosságnak nincs valódi előnye a többnyire 20 km-nél kevesebb kis távolságok és a tényleges távvezeték hosszának bizonytalansága miatt, számos tényező, például a topológia miatt. Ha két pont a sugaratartományban van, akkor azt a szomszédsági listában tárolja. Az ilyen szomszédsági listákat a források és a források, a mosogatók és a mosogatók, valamint a források és a mosogatók között hajtják végre. Az elválasztás oka abban áll, hogy rugalmas-e bizonyos hőmérsékleti követelményeket hozzáadni a forrásokhoz vagy a mosogatókhoz.
Az igraph könyvtár alapján egy NetworkGraph osztály valósul meg, a számítási modulhoz szükséges összes funkcióval. Noha az igraph rosszul dokumentálva van, sokkal jobb teljesítményt nyújt, mint a tiszta python modulok, mint például a NetworkX, és szélesebb platformon támogatja a Linuxot, ellentétben a grafikus eszközzel. A NetworkGraph osztály csak egy hálózatot ír le a felületen, de 3 különböző grafikont tartalmaz. Először: a három szomszédsági lista által meghatározott hálózatot leíró gráf. Másodszor, az azonos koherens területű folyadékokat belsőleg összekötő megfelelőségi gráf, és utoljára a maximális áramlási számításhoz használt maximális áramlási gráfot.
Csak a valódi forrásokat tartalmazza, és csúcsokként süllyed.
Minden mosogatónak szüksége van egy levelezési azonosítóra, amely jelzi, ha egy már létező hálózathoz kapcsolódik, például koherens területeken. Ugyanazon megfelelési azonosítóval rendelkező mosogatógépek egy új csúcshoz vannak csatlakoztatva, amelynek nulla súlyú élek vannak. Ez elengedhetetlen a minimális átfogó fa kiszámításához, és ennek okán használják a megfelelési gráfot. Ez a szolgáltatás források számára is megvalósítva, de nem használt.
Mivel az igraph nem támogat több forrást, és maximális áramlási funkciójában süllyed, kiegészítő gráfra van szükség. Bevezeti a végtelen forrást és a mosogató csúcsát. Minden valódi forrás a végtelen forráshoz van csatlakoztatva, és minden valódi mosogató egy szélgel kapcsolódik a végtelen mosogatóhoz. Vegye figyelembe, hogy ha egy mosogató csatlakozik egy levelezési csúcshoz, akkor ez a csúcs lesz csatlakoztatva, nem pedig a mosogató.
A megfelelési gráf alapján kiszámítjuk a minimális átfogó fát. A koherens mosogatókat összekötő élek súlya mindig 0, tehát mindig a minimális átfogó fa részét képezik.
A valódi forrásokat vagy a mosogatókat a végtelen forráshoz vagy a mosogatóhoz összekötő széleken átáramló áramlást az egyes források vagy mosogatók tényleges kapacitása korlátozza. Numerikus okokból a kapacitásokat úgy normalizálják, hogy a legnagyobb kapacitás 1 legyen. A megfelelési gráfban található élek részhalmazán történő átáramlás 1000-re korlátozódik, amelynek minden intenzív és célhoz korlátlan áramlást kell biztosítania. Ezután kiszámolják a végtelen forrástól a végtelen mosogatóig terjedő maximális áramlást, és az áramlást az eredeti méretre méretezik. Mivel a koherens süllyedések nem közvetlenül kapcsolódnak a végtelen mosogatócsúcshoz, hanem a megfelelési csúcs segítségével az áthaladó áramlás az összes koherens süllyedés összegére korlátozódik.
Az igraph maximális áramlási funkciójának megvalósítása a Push-rebel algoritmust használja. Az ilyen típusú algoritmus nem érinti a költségeket, és lehet, hogy nem mindig találja meg a legrövidebb utat az áramlás irányításához. Költségre érzékeny algoritmus nem érhető el az igraphban, és a teljesítmény valószínűleg alacsony lesz, hogy az óránkénti áramlást egész évben meg tudja oldani. De mivel a korábban egy minimális átfogó fára csökkentik, azok az esetek, amikor nem ideális megoldást választanak, nagyon korlátozottak és valószínűtlen. A Push-rebel algoritmus hajlamos arra is, hogy az áramlást a legkevesebb élen keresztül vezessen. Az ábra ábrázolása determinisztikusnak tűnik az áramlás elosztásának sorrendjében, ha a grafikonok legalább automatizmusok, ami fontos az órás áramlási számítás szempontjából, mivel az élek közötti mesterségesen bevezetett áramlási oszcilláció nem kívánatos.
A hőforrások az ipari adatbázisból származnak . A hőmennyiségük, a Nuts0 ID és az ipari szektor alapján az egyes helyszínekre az év minden órájára kiterjedő terhelési profil készül. A webhelyek egyedi hozzáadását tervezik.
A hűtőbordák koherens területeken alapulnak, és ismert hőigényük van. A koherens területek maszkot képeznek egy rácshoz, amelyen az egyenlő távolságú pontok belépési pontokként vannak elrendezve. A kiválasztott Nuts2 ID-től függően a mosogatókhoz hozzá van rendelve egy lakossági fűtési profil. A belépési pontok és a mosdók egyedi hozzáadását tervezik.
Az említett terhelési profilok 8760 pontból állnak, amelyek a 365 nap minden órájára vonatkoznak. A terhelési profilokkal kapcsolatos további információk itt találhatók.
Mivel a távfűtési rendszerek nagy hőkapacitással rendelkeznek, az áramlás csúcsa nem jelenti azt, hogy az átviteli vezetékeknek azonnali hőszigetet kell leadniuk. Ezért az átviteli vezetékek és a hőcserélők szükséges kapacitásait az átlagolt csúcsterhelés határozza meg. Pontosabban, a számtalan konvolúciós függvényt használjuk az átfolyás átlagolására az elmúlt három órában állandó funkcióval történő konvolúcióval. Ezen értéktől függően a következő táblázat átviteli vezetéket választja.
A használt távvezetékek sajátos költségei
| Teljesítmény MW-ban | Költségek euróban / millió | Hőmérséklet ° C-ban | | ------------- |: -------------: | -----: | | 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 |
A forrásoldalon lévő hőcserélő költségeivel, amelyek feltételezhetően levegő-folyadék lesznek kiszámítva
CHs forrás (en-P) = P csúcs * 15 000 € / MW.
A folyadék-folyadék hőcserélő költségeit a mosogató oldalán a következővel kell meghatározni
C HSink (en-P) = P csúcs * 265 000 € / MW, ha P csúcs <1 MW vagy
C HSink (en-P) = P csúcs * 100 000 € / MW egyéb.
A szivattyú költségei követik
C Szivattyú (en-P) = P csúcs * 240 000 € / MW, ha P csúcs <1 MW vagy
C Szivattyú (en-P) = P csúcs * 90 000 € / MW egyéb.
Az átviteli vezetékek költség-áramlási küszöbértékével eltávolíthatók, ha túllépik azt, hogy javítsák az áramlási-költség arányt. A szélek eltávolítása után az áramlást újra kell számolni, mivel az áramlás folytonossága a grafikonon már nem garantált. A költség-áramlási arány más szegélyeknél is növekedhet, így ezt a folyamatot addig ismételjük, amíg az összes áramlás összege már nem változik.
Először a hőforrásokat és a mosogatókat terhelési profiljukkal terheljük. Ezután elvégzik a rögzített sugárkeresést, és a hálózat inicializálódik. Ezután a hálózatot minimális átfogó fára csökkentik, és a maximális áramlást kiszámítják az év minden órájára. Az áramlás alapján kiszámítják minden hőcserélő, szivattyú és átviteli vezeték költségeit. Ha a küszöbérték és az áramlási arány meghatározásra kerül, akkor a távvezeték eltávolítását végrehajtják. Végül a hálózat teljes költsége és teljes áramlása, valamint a hálózat elrendezése tér vissza.
A CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁL jelenlegi célja, hogy segítse a felhasználót a távfűtési hálózatok felesleges hőhőmérsékleti integrációs lehetőségeinek azonosításában. Noha számos elemzési funkciót adunk annak érdekében, hogy ne korlátozzuk a felhasználót, kifejezetten hangsúlyozni kell, hogy ez nem egy részletes műszaki terv. A potenciálok a CM - DISTRICT fűtési potenciálon alapulnak. Ez a CM olyan területeket azonosít, amelyekben a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételek állnak rendelkezésre. A CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁL tehát megmutatja, hogy ezeken a területeken mekkora hőt tudna fedezni az ipari felesleges hő. Ez azonban nem azt jelenti, hogy ebben a régióban már létezik távfűtési hálózat. Az eszköz alkalmazásorientált használata a gyakorlók számára tehát a következőképpen nézhet ki:
Ha szükséges, adja hozzá a térség feletti hőszigetelő szolgáltatásokat nyújtó saját adatait a hozzá tartozó ipari üzem cm-jével.
Kapcsolja be az "Ipari telepek felesleges hőjét"
Végezzük el a CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁLOT.
Az érték
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. megmutatja, hogy a vizsgált területen mennyi hőt fedhet be a fölösleges hő.
Mutatók Szükséges beruházások, Éves költségek és a hő szintje mutatja a teljes hálózat fajlagos hőtermelési költségeit. Megjegyzés: a megjelenített költségeket egyszerűsített megközelítés alkalmazásával becsülték meg. Ezek a költségek nem vonatkoznak az egyes csővezetékekre. A feltüntetett költségek azonban egyszerűsített kiindulási feltevésként is felhasználhatók, mint szállítási költségek a többlethő integrálásához egy esetleges közeli távhőhálózatba.
A fentiek alapján a következő munkahierarchia alkalmazható:
Ellenőrizze, hogy van-e távfűtési hálózat vagy tervezik-e a vizsgált régióban.
A megjelenített csövek áramlást tartalmaznak. Itt láthatja, mennyi hő szállítódik a megfelelő forrásokból. Az érintett vállalatokkal most fel lehet venni a kapcsolatot. Valószínűleg először a nagy mennyiségű vállalatok.
Átviteli vonal és áramlása Ellenőrizze a DH Potential CM beállítást a bemenetek adaptálására úgy, hogy dh terület jöjjön létre.
Ellenőrizze az "ipari helyszínek" réteget a felhasználó választásánál.
Ellenőrizze a figyelmeztetést .
Növelje a keresési sugarat
Növelje az átviteli vonal küszöbét
Ellenőrizze a feltöltött ipari területek országát és alszektorát.
A CM nem fér hozzá az ezen a területen végrehajtandó lakossági fűtési profil adatokhoz.
A minta futtatása PL22-ben alapértelmezett paraméterekkel. Ajánlott bekapcsolni a felesleges hőhelyeket a rétegek lapon.
A minta futtatása PL22-ben. A rózsaszínű területek a távfűtést képviselik. A narancssárga körözi a hőforrást, a narancssárga pedig a hálózat átviteli vezetékeit. Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. 
Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével Ebben az esetben láthatjuk, hogy sokkal több hőmennyiség érhető el, mint a felhasznált, de a másik oldalon a lehető legnagyobb áramlást majdnem elérjük, mivel a narancssárga pont évi 1530 GWh. Ebben az esetben a keresési sugarat növelve elősegíthető a felesleges hő elosztása. A 2. mintamenetben pontosan ezt fogjuk megtenni.
Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik 
Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. 
Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Mivel az alapértelmezett időfelbontás "hét" -re van állítva, ebben az esetben állandó. A minta futtatása PL22-ben, a maximális keresési sugarat 40 km-re állítva.
A minta futtatása PL22-ben. A rózsaszínű területek a távfűtést képviselik. A narancssárga körözi a hőforrást, a narancssárga pedig a hálózat átviteli vonalát. A hálózat sokkal nagyobb, mint az első minta futtatásakor.
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. Több hőt használunk fel.
Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével 
Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik 
Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. Láthatjuk a hőszolgáltatás szintjének minimális szintjét, amely évente 4900 GWh. A zöld vonal fölé történő lebegéssel meghatározzuk, hogy ez egy 0,11 ct / kWh átviteli vonal küszöbértékkel érhető el. A 3. mintamenetben megpróbáljuk megtalálni ezt a hálózatot.
Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Mivel az alapértelmezett időfelbontás "hét" -re van állítva, ebben az esetben állandó. A minta futtatása PL22-ben, a maximális keresési sugarat 40 kms-re állítva, az átviteli vonal küszöbértékét 0,11 ct / kWh-ra állítva, az idő felbontását pedig "órára" állítva.
A minta futtatása PL22-ben. A rózsaszínű területek a távfűtést képviselik. A narancssárga körözi a hőforrást, a narancssárga pedig a hálózat átviteli vezetékeit. A hálózat kisebb, mint a második futtatásnál, de megtartja az áramlás nagy részét.
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. Láthatjuk, hogy elértük a helyi minimumot. A költség-közelítési grafikonok és az indikátorok közötti különbséget közelítési hibák okozzák. Ezek a hibák többnyire szisztematikusak, és ezért nem ellensúlyozzák a minimumot, hanem csak a görbét más módon skálázják. A kiegyenlített költségmutató most a 0,84 ct / kWh-t mutatja a második menet 1,09 ct / kWh helyett.
Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Ezúttal, amikor az óra felbontása "óra" -ra van állítva, az átlagos nap helyesen jelenik meg. Ezt az oldalt Ali Aydemir * és David Schilling * írta
* Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsruhe
Szerzői jog © 2016-2018: Ali Aydemir, David Schilling
Creative Commons Nevezd meg! 4.0 Nemzetközi licenc Ez a munka a Creative Commons CC BY 4.0 Nemzetközi Licenc alatt van licenc alatt.
SPDX-licenc-azonosító: CC-BY-4.0
Licenc-szöveg: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Szeretnénk kifejezni legmélyebb elismerésünket a Horizont 2020 Hotmaps projekthez (támogatási megállapodás száma 723677), amely finanszírozást nyújtott a jelen vizsgálat elvégzéséhez.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Bulgarian* Croatian* Czech* Danish* Dutch* Estonian* Finnish* French* German* Greek* Irish* Italian* Latvian* Lithuanian* Maltese* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*
* machine translated1> CM Túlzott hőszállítási potenciál
Ez a CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL segíti a felhasználót a távhőszolgáltató hálózatokban a túlzott hő beépítésének lehetőségeinek azonosításában. A potenciálok a CM - DISTRICT fűtési potenciálon alapulnak. Ez a CM olyan területeket azonosít, amelyekben a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételek állnak rendelkezésre. A CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁL megmutatja, mekkora hőt tudna fedezni az ipari felesleges hő ezeken a területeken. Ez azonban nem azt jelenti, hogy ebben a régióban már létezik távfűtési hálózat.
A következő adatokat és módszereket kombináljuk az előző feladathoz.
Adat:
Fűtési követelmények a közeli területek számára, ahol a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételek állnak rendelkezésre, és amelyek óránként oldódnak fel (a CM - kerület fűtési potenciáljától).
A térségben működő ipari vállalatok túlzott hőmennyiségére vonatkozó adatok, amelyek szintén óránként oldódnak meg (az ipari adatbázis adatkészletéből).
Feltételezések a hőcserélők, szivattyúk és csővezetékek költségeiről, valamint a távhővezetékek hőveszteségeiről.
Módszer (egyszerűsített):
A módszer célja a lehető legnagyobb hőtömegáram ábrázolása, nem túl sok és így túl hosszú csővezetékkel a lehetséges távfűtési felhasználók számára, maximális áramlású hálózatok létrehozásával. A végleges hálózatban azonban nem veszik figyelembe a különösen nem hatékony szállítási vonalakat (alacsony hőáramlásokkal és így magas fajlagos hőszállítási költségekkel). Az egyes szállítóvonalak gazdasági hatékonyságának küszöbét a felhasználó határozhatja meg (vö. Távvezeték küszöbértéke).
A megközelítés alapvető háttere a következő: ha csak kevés hőforrás van, forrásonként egy csővezetéket mindig figyelembe lehet venni, ha a hőt közeli területre szállítják, ahol a távfűtés kedvező feltételekkel rendelkezik. Ugyanakkor, ha több felesleges hőforrás folyik ugyanarra a területre, akkor ésszerű lenne a hőt összegyűjteni és egy nagyobb közös csővezetékben a területre szállítani. Forrásonként egy csővel történő megközelítés hajlandó túlbecsülni a csővezetékekre fordított erőfeszítéseket.
A fentiek ellensúlyozására a csővezeték-tervezés problémáját egy hálózati áramlási probléma feltevésével közelítették meg. A probléma megoldásához heurisztikát alkalmaznak, amelyben a fölösleges hő összecsomagolható és szállítható a lehetséges felhasználók számára. A megoldás konkrét módszertani felépítését a minimális átmérőjű fa megközelítésével a megfelelő módszertani rész ismerteti. Az előző összefüggésben meghatározott csővezeték-tervezés tehát nem jelenti a részletes tervezést vagy a valós útvonal-iránymutatást, hanem csak a hőteljesítménynek a közeli területeken történő, a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételekkel történő elosztásának költségeinek közelítésére szolgál (lásd: CM - DISTRICT FŰTÉS POTENCIÁLIS, kulcsszó-koherens területek). A költségek ilyen közelítése tehát a teljes hálózatra vonatkozik.
Az eredményeket ezután először a következőképpen kell értelmezni: ha a rögzített többletmennyiségeket együtt szállítják a megadott közeli területekre, akkor a hőelosztás költségei az eszköz által jelzett nagyságrendben lehetnek (vö. hőellátás). Általános szabály, hogy a teljes hálózat értékei szintén jó indulási mutatók az egyes csővezetékeknél. Az eredmények célja tehát, hogy nagyságrend szerint biztosítsák a projektfejlesztőt vagy a tervezőt a lehetséges terjesztési költségekhez.
Távfűtési területek (jelenleg a CM távfűtési potenciálja biztosítja)
Ipari adatbázis (alapértelmezés szerint az eszközkészlet biztosítja)
Terhelési profilok az ipar számára
Terhelési profilok lakossági fűtéshez és használati melegvízhez
Min. hőigény hektárban
Lásd a DH Potenciális CM-t .
Min. hőigény a DH-területen
Lásd a DH Potenciális CM-t .
Keresési sugár km-ben
A távvezeték maximális hossza pontról pontra.
A berendezések élettartama években
A hőszint kiegyenlített költségei ennek az időszaknak felelnek meg.
Kedvezmény mértéke% -ban
A hálózat kiépítéséhez szükséges hitel kamatlába.
Költség tényező
A hálózati költségek alkalmazkodási tényezője abban az esetben, ha az alapértelmezett értékek nem pontosan képviselik a költségeket. A hálózathoz szükséges beruházások megsokszorozódnak e tényezővel. Az alapértelmezett költségek itt találhatók .
Működési költségek% -ban
A hálózat üzemeltetési költségei évente. A hálózathoz szükséges beruházások százalékos aránya.
Átviteli vezetékek küszöbértéke ct / kWh-ban
Az egyes távvezetékek maximális szintű hőköltsége. Ez a paraméter felhasználható a teljes hálózat szintjének hőszabályozására. Az alacsonyabb érték megegyezik az alacsonyabb szintű hőköltséggel, de a felhasznált hőmennyiség csökkentésével és fordítva.
Idő felbontás
Beállítja a teljes hálózati áramlási számítások közötti időszakot. Lehet ezen értékek egyike: (óra, nap, hét, hónap, év)
Térbeli felbontás km-ben
Beállítja a belépési pont távolságát hosszúsági és szélességi irányban dh területeken.
Átviteli vezetékek
Alakfájl, amely feltünteti a javasolt átviteli vezetékeket, azok hőmérsékletét, éves hőmennyiségét és költségét. Részletek itt találhatók.
A teljes felesleges hő a kiválasztott területen GWh-ban
Az ipari üzemekben rendelkezésre álló teljes felesleges hő a kiválasztott területen és közelségében.
Túlzott hő csatlakoztatva GWh-ban
A hálózathoz csatlakozó ipari üzemek teljes rendelkezésre álló hőmennyisége.
Túlzott hő felhasználása GWh-ban
A dh-hez felhasznált tényleges felesleges hő.
A hálózathoz szükséges beruházások euróban
A hálózat kiépítéséhez beruházásra van szükség.
A hálózat éves költségei € / évben
A hálózat járadék és működési költségei által okozott költségek évente.
A hőellátás kiegyenlített költsége ct / kWh-ban
a teljes hálózat kiegyenlített hőköltsége.
DH potenciál és felesleges hő
A DH-potenciál, az összes hőtöbblet, a csatlakoztatott hőmennyiség és a felhasznált hőmennyiség grafikonja. Részletek itt találhatók .
Túlzott hőfogyasztás és beruházás szükséges
Grafikus ábra, amely a hálózathoz szükséges éves beruházáshoz szükséges hőszükségletet mutatja be. Részletek itt találhatók .
Túlzott hőfelhasználás és kiegyenlített költség
Grafikus ábra, amely bemutatja az éves szállított többletmennyiséget a hálózat kiegyenlített költségéhez és a megfelelő átviteli vonal küszöbéhez. Részletek itt találhatók .
Terhelési görbék
A havi hőigényt és a felesleget ábrázoló grafikon. Részletek itt találhatók .
Terhelési görbék
Az átlagos napi hőigény és a többlet ábrája. Részletek itt találhatók .
Példa az eszközdobozban megjelenített távvezetékre A távvezetékre kattintva további információk jelennek meg.
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. További információ az éves hőigényről és a DH-potenciálról itt található . A fölösleges hő, az összekapcsolt fölösleges hő és a felhasznált fölösleges hő megegyezik az azonos jelzésű mutatókkal .
Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével Az x tengely az éves áramlást, az y tengely pedig a teljes hálózathoz szükséges beruházást képviseli. Vegye figyelembe, hogy az x tengely nem lineáris, és zavaró lehet. Mindig ellenőrizze a tényleges értékeket! A narancssárga pont a hálózatot jelzi a jelenleg beállított átviteli vonal küszöbén . A befektetéshez szükséges mutatótól való eltérések általánosak, mivel a grafika kisebb pontossággal készül, a számítási bonyolultság miatt. A grafikon trendje és iránya azt jelzi, hogy az átviteli vonal küszöbértéke hogyan befolyásolja a hálózatot, és valóban hasznos lehet. Különösen a következő grafikával összefüggésben. Kicsi hálózatok esetén ez a grafika esetleg nem jelenít meg hasznos információkat, mivel a hálózat nem elég bonyolult a variációkhoz.
Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik Az x tengely az éves áramlást, az y tengely pedig a hőköltségeket és az átviteli vezeték küszöbét is kiegyenlíti . A narancssárga pontok a hálózatot jelzik a jelenleg beállított átviteli vonal küszöbén . Mivel a távvezeték küszöbgörbéje sokkal magasabb skálán mozoghat, mint a szintezett költségek, hasznos lehet, ha letiltjuk az átviteli vonal küszöbgörbéjét az alábbi képen látható módon. Kicsi hálózatok esetén ez a grafika esetleg nem jelenít meg hasznos információkat, mivel a hálózat nem elég bonyolult a variációkhoz.
Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. Gyakran eltérnek a hőmérő szintezett költségeitől, mivel a grafika kisebb pontossággal készül, a számítási bonyolultság miatt. A grafikon trendje és iránya azt jelzi, hogy az átviteli vonal küszöbértéke hogyan befolyásolja a hálózatot, és valóban hasznos lehet. Miután kiválasztották a kívánt hőre szabott hőköltséget, az átviteli vonal küszöbgörbéjét újra engedélyezni lehet, és a kívánt kiegyenlített költségekhez tartozó megfelelő átviteli vonal küszöbértéke a görbén ezen a ponton való lebegéssel olvasható. A grafika használatával kapcsolatos további részletek itt találhatók.
Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Az x tengely jelzi az időt és az y tengely teljesítményét. A kék görbék a DH-területek hőigényét, a piros pedig a rendelkezésre álló hőfelesleget jelölik. Mindkét görbe metszéspontja a teljes tényleges hőáramot jelöli. A felső ábra az év folyamán, az alsó pedig az átlagos nap áramlását mutatja. Vegye figyelembe, hogy az időfelbontást a felső és az "alsó" grafika reprezentatív értékének legalább "hónap" -ra, az alsó "órára" kell beállítani.
A hőtöbblet modul kulcseleme a használt forrás-mosogató modell. Felépít egy minimális hosszúságú átviteli hálózatot, és kiszámítja az áramlást az év minden órájára a Nuts2 felbontású lakossági fűtési terhelési profilok és a Nuts0 felbontású ipari terhelési profilok alapján. Az egész évben elért átlagos csúcsáramok alapján kiszámíthatók az erőátviteli vezetékek és hőcserélők költségei a forrás és a mosogató oldalán.
A Nuts0 ID és az ipari szektor alapján minden forráshoz évente óránkénti felbontású terhelési profilt rendelnek.
A távfűtési potenciál számítási modulja alapján egyenlő távolságra kerülnek belépési pontok a koherens területeken. A belépési pontok Nuts2 ID-jétől függően a terhelési profil hozzá van rendelve.
Egy meghatározott sugáron belül ellenőrzik, hogy melyik forrás található egymástól, melyik mosogató tartózkodik egymástól, és melyik mosogató tartozik a forrásokhoz. Ezt egy grafikon ábrázolhatja, amelynek forrásai és mosogatói képezik a csúcsokat, és a tartományban lévő csúcsok élekkel vannak összekötve.
A minimális átfogó fát kiszámítja az élek távolságával súlyként. Ennek eredményeként egy grafikon megőrzi összeköttetését, miközben az élek minimális teljes hossza megvan. Vegye figyelembe, hogy a koherens területek belépési pontjai ingyenesen kapcsolódnak belsőleg, mivel saját elosztóhálózatot alkotnak.
A források és a mosogatók közötti maximális áramlást az év minden órájára kiszámítják.
Az éves csúcsáram 3 órán át átlagolva határozza meg az átviteli vezetékek és a hőcserélők szükséges kapacitását. A szállítóvezetékek költsége a hosszától és a kapacitástól függ, míg a hőcserélők költségeit csak a kapacitás befolyásolja. A forrás oldalán egy levegő-folyadék hőcserélő beépített szivattyúval az átviteli vonalhoz, és a mosogató oldalán egy folyadék-folyadék hőcserélő feltételezik.
Mivel minden szállítóvezeték költsége és áramlása ismert, a legmagasabb költség-áram arányú vonalak eltávolíthatók, és az áramlást újra kiszámíthatjuk, amíg a kívánt áramlási költséget elérjük.
A két pont közötti távolság kiszámításához a loxodrom hosszának kis szöget közelítő módszerét kell használni. Noha az ortodróm távolság pontos megvalósítása is van, a megnövekedett pontosságnak nincs valódi előnye a többnyire 20 km-nél kevesebb kis távolságok és a tényleges távvezeték hosszának bizonytalansága miatt, számos tényező, például a topológia miatt. Ha két pont a sugaratartományban van, akkor azt a szomszédsági listában tárolja. Az ilyen szomszédsági listákat a források és a források, a mosogatók és a mosogatók, valamint a források és a mosogatók között hajtják végre. Az elválasztás oka abban áll, hogy rugalmas-e bizonyos hőmérsékleti követelményeket hozzáadni a forrásokhoz vagy a mosogatókhoz.
Az igraph könyvtár alapján egy NetworkGraph osztály valósul meg, a számítási modulhoz szükséges összes funkcióval. Noha az igraph rosszul dokumentálva van, sokkal jobb teljesítményt nyújt, mint a tiszta python modulok, mint például a NetworkX, és szélesebb platformon támogatja a Linuxot, ellentétben a grafikus eszközzel. A NetworkGraph osztály csak egy hálózatot ír le a felületen, de 3 különböző grafikont tartalmaz. Először: a három szomszédsági lista által meghatározott hálózatot leíró gráf. Másodszor, az azonos koherens területű folyadékokat belsőleg összekötő megfelelőségi gráf, és utoljára a maximális áramlási számításhoz használt maximális áramlási gráfot.
Csak a valódi forrásokat tartalmazza, és csúcsokként süllyed.
Minden mosogatónak szüksége van egy levelezési azonosítóra, amely jelzi, ha egy már létező hálózathoz kapcsolódik, például koherens területeken. Ugyanazon megfelelési azonosítóval rendelkező mosogatógépek egy új csúcshoz vannak csatlakoztatva, amelynek nulla súlyú élek vannak. Ez elengedhetetlen a minimális átfogó fa kiszámításához, és ennek okán használják a megfelelési gráfot. Ez a szolgáltatás források számára is megvalósítva, de nem használt.
Mivel az igraph nem támogat több forrást, és maximális áramlási funkciójában süllyed, kiegészítő gráfra van szükség. Bevezeti a végtelen forrást és a mosogató csúcsát. Minden valódi forrás a végtelen forráshoz van csatlakoztatva, és minden valódi mosogató egy szélgel kapcsolódik a végtelen mosogatóhoz. Vegye figyelembe, hogy ha egy mosogató csatlakozik egy levelezési csúcshoz, akkor ez a csúcs lesz csatlakoztatva, nem pedig a mosogató.
A megfelelési gráf alapján kiszámítjuk a minimális átfogó fát. A koherens mosogatókat összekötő élek súlya mindig 0, tehát mindig a minimális átfogó fa részét képezik.
A valódi forrásokat vagy a mosogatókat a végtelen forráshoz vagy a mosogatóhoz összekötő széleken átáramló áramlást az egyes források vagy mosogatók tényleges kapacitása korlátozza. Numerikus okokból a kapacitásokat úgy normalizálják, hogy a legnagyobb kapacitás 1 legyen. A megfelelési gráfban található élek részhalmazán történő átáramlás 1000-re korlátozódik, amelynek minden intenzív és célhoz korlátlan áramlást kell biztosítania. Ezután kiszámolják a végtelen forrástól a végtelen mosogatóig terjedő maximális áramlást, és az áramlást az eredeti méretre méretezik. Mivel a koherens süllyedések nem közvetlenül kapcsolódnak a végtelen mosogatócsúcshoz, hanem a megfelelési csúcs segítségével az áthaladó áramlás az összes koherens süllyedés összegére korlátozódik.
Az igraph maximális áramlási funkciójának megvalósítása a Push-rebel algoritmust használja. Az ilyen típusú algoritmus nem érinti a költségeket, és lehet, hogy nem mindig találja meg a legrövidebb utat az áramlás irányításához. Költségre érzékeny algoritmus nem érhető el az igraphban, és a teljesítmény valószínűleg alacsony lesz, hogy az óránkénti áramlást egész évben meg tudja oldani. De mivel a korábban egy minimális átfogó fára csökkentik, azok az esetek, amikor nem ideális megoldást választanak, nagyon korlátozottak és valószínűtlen. A Push-rebel algoritmus hajlamos arra is, hogy az áramlást a legkevesebb élen keresztül vezessen. Az ábra ábrázolása determinisztikusnak tűnik az áramlás elosztásának sorrendjében, ha a grafikonok legalább automatizmusok, ami fontos az órás áramlási számítás szempontjából, mivel az élek közötti mesterségesen bevezetett áramlási oszcilláció nem kívánatos.
A hőforrások az ipari adatbázisból származnak . A hőmennyiségük, a Nuts0 ID és az ipari szektor alapján az egyes helyszínekre az év minden órájára kiterjedő terhelési profil készül. A webhelyek egyedi hozzáadását tervezik.
A hűtőbordák koherens területeken alapulnak, és ismert hőigényük van. A koherens területek maszkot képeznek egy rácshoz, amelyen az egyenlő távolságú pontok belépési pontokként vannak elrendezve. A kiválasztott Nuts2 ID-től függően a mosogatókhoz hozzá van rendelve egy lakossági fűtési profil. A belépési pontok és a mosdók egyedi hozzáadását tervezik.
Az említett terhelési profilok 8760 pontból állnak, amelyek a 365 nap minden órájára vonatkoznak. A terhelési profilokkal kapcsolatos további információk itt találhatók.
Mivel a távfűtési rendszerek nagy hőkapacitással rendelkeznek, az áramlás csúcsa nem jelenti azt, hogy az átviteli vezetékeknek azonnali hőszigetet kell leadniuk. Ezért az átviteli vezetékek és a hőcserélők szükséges kapacitásait az átlagolt csúcsterhelés határozza meg. Pontosabban, a számtalan konvolúciós függvényt használjuk az átfolyás átlagolására az elmúlt három órában állandó funkcióval történő konvolúcióval. Ezen értéktől függően a következő táblázat átviteli vezetéket választja.
A használt távvezetékek sajátos költségei
| Teljesítmény MW-ban | Költségek euróban / millió | Hőmérséklet ° C-ban | | ------------- |: -------------: | -----: | | 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 |
A forrásoldalon lévő hőcserélő költségeivel, amelyek feltételezhetően levegő-folyadék lesznek kiszámítva
CHs forrás (en-P) = P csúcs * 15 000 € / MW.
A folyadék-folyadék hőcserélő költségeit a mosogató oldalán a következővel kell meghatározni
C HSink (en-P) = P csúcs * 265 000 € / MW, ha P csúcs <1 MW vagy
C HSink (en-P) = P csúcs * 100 000 € / MW egyéb.
A szivattyú költségei követik
C Szivattyú (en-P) = P csúcs * 240 000 € / MW, ha P csúcs <1 MW vagy
C Szivattyú (en-P) = P csúcs * 90 000 € / MW egyéb.
Az átviteli vezetékek költség-áramlási küszöbértékével eltávolíthatók, ha túllépik azt, hogy javítsák az áramlási-költség arányt. A szélek eltávolítása után az áramlást újra kell számolni, mivel az áramlás folytonossága a grafikonon már nem garantált. A költség-áramlási arány más szegélyeknél is növekedhet, így ezt a folyamatot addig ismételjük, amíg az összes áramlás összege már nem változik.
Először a hőforrásokat és a mosogatókat terhelési profiljukkal terheljük. Ezután elvégzik a rögzített sugárkeresést, és a hálózat inicializálódik. Ezután a hálózatot minimális átfogó fára csökkentik, és a maximális áramlást kiszámítják az év minden órájára. Az áramlás alapján kiszámítják minden hőcserélő, szivattyú és átviteli vezeték költségeit. Ha a küszöbérték és az áramlási arány meghatározásra kerül, akkor a távvezeték eltávolítását végrehajtják. Végül a hálózat teljes költsége és teljes áramlása, valamint a hálózat elrendezése tér vissza.
A CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁL jelenlegi célja, hogy segítse a felhasználót a távfűtési hálózatok felesleges hőhőmérsékleti integrációs lehetőségeinek azonosításában. Noha számos elemzési funkciót adunk annak érdekében, hogy ne korlátozzuk a felhasználót, kifejezetten hangsúlyozni kell, hogy ez nem egy részletes műszaki terv. A potenciálok a CM - DISTRICT fűtési potenciálon alapulnak. Ez a CM olyan területeket azonosít, amelyekben a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételek állnak rendelkezésre. A CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁL tehát megmutatja, hogy ezeken a területeken mekkora hőt tudna fedezni az ipari felesleges hő. Ez azonban nem azt jelenti, hogy ebben a régióban már létezik távfűtési hálózat. Az eszköz alkalmazásorientált használata a gyakorlók számára tehát a következőképpen nézhet ki:
Ha szükséges, adja hozzá a térség feletti hőszigetelő szolgáltatásokat nyújtó saját adatait a hozzá tartozó ipari üzem cm-jével.
Kapcsolja be az "Ipari telepek felesleges hőjét"
Végezzük el a CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁLOT.
Az érték
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. megmutatja, hogy a vizsgált területen mennyi hőt fedhet be a fölösleges hő.
Mutatók Szükséges beruházások, Éves költségek és a hő szintje mutatja a teljes hálózat fajlagos hőtermelési költségeit. Megjegyzés: a megjelenített költségeket egyszerűsített megközelítés alkalmazásával becsülték meg. Ezek a költségek nem vonatkoznak az egyes csővezetékekre. A feltüntetett költségek azonban egyszerűsített kiindulási feltevésként is felhasználhatók, mint szállítási költségek a többlethő integrálásához egy esetleges közeli távhőhálózatba.
A fentiek alapján a következő munkahierarchia alkalmazható:
Ellenőrizze, hogy van-e távfűtési hálózat vagy tervezik-e a vizsgált régióban.
A megjelenített csövek áramlást tartalmaznak. Itt láthatja, mennyi hő szállítódik a megfelelő forrásokból. Az érintett vállalatokkal most fel lehet venni a kapcsolatot. Valószínűleg először a nagy mennyiségű vállalatok.
Átviteli vonal és áramlása Ellenőrizze a DH Potential CM beállítást a bemenetek adaptálására úgy, hogy dh terület jöjjön létre.
Ellenőrizze az "ipari helyszínek" réteget a felhasználó választásánál.
Ellenőrizze a figyelmeztetést .
Növelje a keresési sugarat
Növelje az átviteli vonal küszöbét
Ellenőrizze a feltöltött ipari területek országát és alszektorát.
A CM nem fér hozzá az ezen a területen végrehajtandó lakossági fűtési profil adatokhoz.
A minta futtatása PL22-ben alapértelmezett paraméterekkel. Ajánlott bekapcsolni a felesleges hőhelyeket a rétegek lapon.
A minta futtatása PL22-ben. A rózsaszínű területek a távfűtést képviselik. A narancssárga körözi a hőforrást, a narancssárga pedig a hálózat átviteli vezetékeit. Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével Ebben az esetben láthatjuk, hogy sokkal több hőmennyiség érhető el, mint a felhasznált, de a másik oldalon a lehető legnagyobb áramlást majdnem elérjük, mivel a narancssárga pont évi 1530 GWh. Ebben az esetben a keresési sugarat növelve elősegíthető a felesleges hő elosztása. A 2. mintamenetben pontosan ezt fogjuk megtenni.
Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Mivel az alapértelmezett időfelbontás "hét" -re van állítva, ebben az esetben állandó. A minta futtatása PL22-ben, a maximális keresési sugarat 40 km-re állítva.
A minta futtatása PL22-ben. A rózsaszínű területek a távfűtést képviselik. A narancssárga körözi a hőforrást, a narancssárga pedig a hálózat átviteli vonalát. A hálózat sokkal nagyobb, mint az első minta futtatásakor.
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. Több hőt használunk fel.
Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. Láthatjuk a hőszolgáltatás szintjének minimális szintjét, amely évente 4900 GWh. A zöld vonal fölé történő lebegéssel meghatározzuk, hogy ez egy 0,11 ct / kWh átviteli vonal küszöbértékkel érhető el. A 3. mintamenetben megpróbáljuk megtalálni ezt a hálózatot.
Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Mivel az alapértelmezett időfelbontás "hét" -re van állítva, ebben az esetben állandó. A minta futtatása PL22-ben, a maximális keresési sugarat 40 kms-re állítva, az átviteli vonal küszöbértékét 0,11 ct / kWh-ra állítva, az idő felbontását pedig "órára" állítva.
A minta futtatása PL22-ben. A rózsaszínű területek a távfűtést képviselik. A narancssárga körözi a hőforrást, a narancssárga pedig a hálózat átviteli vezetékeit. A hálózat kisebb, mint a második futtatásnál, de megtartja az áramlás nagy részét.
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. Láthatjuk, hogy elértük a helyi minimumot. A költség-közelítési grafikonok és az indikátorok közötti különbséget közelítési hibák okozzák. Ezek a hibák többnyire szisztematikusak, és ezért nem ellensúlyozzák a minimumot, hanem csak a görbét más módon skálázják. A kiegyenlített költségmutató most a 0,84 ct / kWh-t mutatja a második menet 1,09 ct / kWh helyett.
Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Ezúttal, amikor az óra felbontása "óra" -ra van állítva, az átlagos nap helyesen jelenik meg. Ezt az oldalt Ali Aydemir * és David Schilling * írta
* Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsruhe
Szerzői jog © 2016-2018: Ali Aydemir, David Schilling
Creative Commons Nevezd meg! 4.0 Nemzetközi licenc Ez a munka a Creative Commons CC BY 4.0 Nemzetközi Licenc alatt van licenc alatt.
SPDX-licenc-azonosító: CC-BY-4.0
Licenc-szöveg: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Szeretnénk kifejezni legmélyebb elismerésünket a Horizont 2020 Hotmaps projekthez (támogatási megállapodás száma 723677), amely finanszírozást nyújtott a jelen vizsgálat elvégzéséhez.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Bulgarian* Croatian* Czech* Danish* Dutch* Estonian* Finnish* French* German* Greek* Irish* Italian* Latvian* Lithuanian* Maltese* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*
* machine translated> CM Túlzott hőszállítási potenciál
Ez a CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL segíti a felhasználót a távhőszolgáltató hálózatokban a túlzott hő beépítésének lehetőségeinek azonosításában. A potenciálok a CM - DISTRICT fűtési potenciálon alapulnak. Ez a CM olyan területeket azonosít, amelyekben a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételek állnak rendelkezésre. A CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁL megmutatja, mekkora hőt tudna fedezni az ipari felesleges hő ezeken a területeken. Ez azonban nem azt jelenti, hogy ebben a régióban már létezik távfűtési hálózat.
A következő adatokat és módszereket kombináljuk az előző feladathoz.
Adat:
Fűtési követelmények a közeli területek számára, ahol a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételek állnak rendelkezésre, és amelyek óránként oldódnak fel (a CM - kerület fűtési potenciáljától).
A térségben működő ipari vállalatok túlzott hőmennyiségére vonatkozó adatok, amelyek szintén óránként oldódnak meg (az ipari adatbázis adatkészletéből).
Feltételezések a hőcserélők, szivattyúk és csővezetékek költségeiről, valamint a távhővezetékek hőveszteségeiről.
Módszer (egyszerűsített):
A módszer célja a lehető legnagyobb hőtömegáram ábrázolása, nem túl sok és így túl hosszú csővezetékkel a lehetséges távfűtési felhasználók számára, maximális áramlású hálózatok létrehozásával. A végleges hálózatban azonban nem veszik figyelembe a különösen nem hatékony szállítási vonalakat (alacsony hőáramlásokkal és így magas fajlagos hőszállítási költségekkel). Az egyes szállítóvonalak gazdasági hatékonyságának küszöbét a felhasználó határozhatja meg (vö. Távvezeték küszöbértéke).
A megközelítés alapvető háttere a következő: ha csak kevés hőforrás van, forrásonként egy csővezetéket mindig figyelembe lehet venni, ha a hőt közeli területre szállítják, ahol a távfűtés kedvező feltételekkel rendelkezik. Ugyanakkor, ha több felesleges hőforrás folyik ugyanarra a területre, akkor ésszerű lenne a hőt összegyűjteni és egy nagyobb közös csővezetékben a területre szállítani. Forrásonként egy csővel történő megközelítés hajlandó túlbecsülni a csővezetékekre fordított erőfeszítéseket.
A fentiek ellensúlyozására a csővezeték-tervezés problémáját egy hálózati áramlási probléma feltevésével közelítették meg. A probléma megoldásához heurisztikát alkalmaznak, amelyben a fölösleges hő összecsomagolható és szállítható a lehetséges felhasználók számára. A megoldás konkrét módszertani felépítését a minimális átmérőjű fa megközelítésével a megfelelő módszertani rész ismerteti. Az előző összefüggésben meghatározott csővezeték-tervezés tehát nem jelenti a részletes tervezést vagy a valós útvonal-iránymutatást, hanem csak a hőteljesítménynek a közeli területeken történő, a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételekkel történő elosztásának költségeinek közelítésére szolgál (lásd: CM - DISTRICT FŰTÉS POTENCIÁLIS, kulcsszó-koherens területek). A költségek ilyen közelítése tehát a teljes hálózatra vonatkozik.
Az eredményeket ezután először a következőképpen kell értelmezni: ha a rögzített többletmennyiségeket együtt szállítják a megadott közeli területekre, akkor a hőelosztás költségei az eszköz által jelzett nagyságrendben lehetnek (vö. hőellátás). Általános szabály, hogy a teljes hálózat értékei szintén jó indulási mutatók az egyes csővezetékeknél. Az eredmények célja tehát, hogy nagyságrend szerint biztosítsák a projektfejlesztőt vagy a tervezőt a lehetséges terjesztési költségekhez.
Távfűtési területek (jelenleg a CM távfűtési potenciálja biztosítja)
Ipari adatbázis (alapértelmezés szerint az eszközkészlet biztosítja)
Terhelési profilok az ipar számára
Terhelési profilok lakossági fűtéshez és használati melegvízhez
Min. hőigény hektárban
Lásd a DH Potenciális CM-t .
Min. hőigény a DH-területen
Lásd a DH Potenciális CM-t .
Keresési sugár km-ben
A távvezeték maximális hossza pontról pontra.
A berendezések élettartama években
A hőszint kiegyenlített költségei ennek az időszaknak felelnek meg.
Kedvezmény mértéke% -ban
A hálózat kiépítéséhez szükséges hitel kamatlába.
Költség tényező
A hálózati költségek alkalmazkodási tényezője abban az esetben, ha az alapértelmezett értékek nem pontosan képviselik a költségeket. A hálózathoz szükséges beruházások megsokszorozódnak e tényezővel. Az alapértelmezett költségek itt találhatók .
Működési költségek% -ban
A hálózat üzemeltetési költségei évente. A hálózathoz szükséges beruházások százalékos aránya.
Átviteli vezetékek küszöbértéke ct / kWh-ban
Az egyes távvezetékek maximális szintű hőköltsége. Ez a paraméter felhasználható a teljes hálózat szintjének hőszabályozására. Az alacsonyabb érték megegyezik az alacsonyabb szintű hőköltséggel, de a felhasznált hőmennyiség csökkentésével és fordítva.
Idő felbontás
Beállítja a teljes hálózati áramlási számítások közötti időszakot. Lehet ezen értékek egyike: (óra, nap, hét, hónap, év)
Térbeli felbontás km-ben
Beállítja a belépési pont távolságát hosszúsági és szélességi irányban dh területeken.
Átviteli vezetékek
Alakfájl, amely feltünteti a javasolt átviteli vezetékeket, azok hőmérsékletét, éves hőmennyiségét és költségét. Részletek itt találhatók.
A teljes felesleges hő a kiválasztott területen GWh-ban
Az ipari üzemekben rendelkezésre álló teljes felesleges hő a kiválasztott területen és közelségében.
Túlzott hő csatlakoztatva GWh-ban
A hálózathoz csatlakozó ipari üzemek teljes rendelkezésre álló hőmennyisége.
Túlzott hő felhasználása GWh-ban
A dh-hez felhasznált tényleges felesleges hő.
A hálózathoz szükséges beruházások euróban
A hálózat kiépítéséhez beruházásra van szükség.
A hálózat éves költségei € / évben
A hálózat járadék és működési költségei által okozott költségek évente.
A hőellátás kiegyenlített költsége ct / kWh-ban
a teljes hálózat kiegyenlített hőköltsége.
DH potenciál és felesleges hő
A DH-potenciál, az összes hőtöbblet, a csatlakoztatott hőmennyiség és a felhasznált hőmennyiség grafikonja. Részletek itt találhatók .
Túlzott hőfogyasztás és beruházás szükséges
Grafikus ábra, amely a hálózathoz szükséges éves beruházáshoz szükséges hőszükségletet mutatja be. Részletek itt találhatók .
Túlzott hőfelhasználás és kiegyenlített költség
Grafikus ábra, amely bemutatja az éves szállított többletmennyiséget a hálózat kiegyenlített költségéhez és a megfelelő átviteli vonal küszöbéhez. Részletek itt találhatók .
Terhelési görbék
A havi hőigényt és a felesleget ábrázoló grafikon. Részletek itt találhatók .
Terhelési görbék
Az átlagos napi hőigény és a többlet ábrája. Részletek itt találhatók .
Példa az eszközdobozban megjelenített távvezetékre A távvezetékre kattintva további információk jelennek meg.
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. További információ az éves hőigényről és a DH-potenciálról itt található . A fölösleges hő, az összekapcsolt fölösleges hő és a felhasznált fölösleges hő megegyezik az azonos jelzésű mutatókkal .
Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével Az x tengely az éves áramlást, az y tengely pedig a teljes hálózathoz szükséges beruházást képviseli. Vegye figyelembe, hogy az x tengely nem lineáris, és zavaró lehet. Mindig ellenőrizze a tényleges értékeket! A narancssárga pont a hálózatot jelzi a jelenleg beállított átviteli vonal küszöbén . A befektetéshez szükséges mutatótól való eltérések általánosak, mivel a grafika kisebb pontossággal készül, a számítási bonyolultság miatt. A grafikon trendje és iránya azt jelzi, hogy az átviteli vonal küszöbértéke hogyan befolyásolja a hálózatot, és valóban hasznos lehet. Különösen a következő grafikával összefüggésben. Kicsi hálózatok esetén ez a grafika esetleg nem jelenít meg hasznos információkat, mivel a hálózat nem elég bonyolult a variációkhoz.
Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik Az x tengely az éves áramlást, az y tengely pedig a hőköltségeket és az átviteli vezeték küszöbét is kiegyenlíti . A narancssárga pontok a hálózatot jelzik a jelenleg beállított átviteli vonal küszöbén . Mivel a távvezeték küszöbgörbéje sokkal magasabb skálán mozoghat, mint a szintezett költségek, hasznos lehet, ha letiltjuk az átviteli vonal küszöbgörbéjét az alábbi képen látható módon. Kicsi hálózatok esetén ez a grafika esetleg nem jelenít meg hasznos információkat, mivel a hálózat nem elég bonyolult a variációkhoz.
Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. Gyakran eltérnek a hőmérő szintezett költségeitől, mivel a grafika kisebb pontossággal készül, a számítási bonyolultság miatt. A grafikon trendje és iránya azt jelzi, hogy az átviteli vonal küszöbértéke hogyan befolyásolja a hálózatot, és valóban hasznos lehet. Miután kiválasztották a kívánt hőre szabott hőköltséget, az átviteli vonal küszöbgörbéjét újra engedélyezni lehet, és a kívánt kiegyenlített költségekhez tartozó megfelelő átviteli vonal küszöbértéke a görbén ezen a ponton való lebegéssel olvasható. A grafika használatával kapcsolatos további részletek itt találhatók.
Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Az x tengely jelzi az időt és az y tengely teljesítményét. A kék görbék a DH-területek hőigényét, a piros pedig a rendelkezésre álló hőfelesleget jelölik. Mindkét görbe metszéspontja a teljes tényleges hőáramot jelöli. A felső ábra az év folyamán, az alsó pedig az átlagos nap áramlását mutatja. Vegye figyelembe, hogy az időfelbontást a felső és az "alsó" grafika reprezentatív értékének legalább "hónap" -ra, az alsó "órára" kell beállítani.
A hőtöbblet modul kulcseleme a használt forrás-mosogató modell. Felépít egy minimális hosszúságú átviteli hálózatot, és kiszámítja az áramlást az év minden órájára a Nuts2 felbontású lakossági fűtési terhelési profilok és a Nuts0 felbontású ipari terhelési profilok alapján. Az egész évben elért átlagos csúcsáramok alapján kiszámíthatók az erőátviteli vezetékek és hőcserélők költségei a forrás és a mosogató oldalán.
A Nuts0 ID és az ipari szektor alapján minden forráshoz évente óránkénti felbontású terhelési profilt rendelnek.
A távfűtési potenciál számítási modulja alapján egyenlő távolságra kerülnek belépési pontok a koherens területeken. A belépési pontok Nuts2 ID-jétől függően a terhelési profil hozzá van rendelve.
Egy meghatározott sugáron belül ellenőrzik, hogy melyik forrás található egymástól, melyik mosogató tartózkodik egymástól, és melyik mosogató tartozik a forrásokhoz. Ezt egy grafikon ábrázolhatja, amelynek forrásai és mosogatói képezik a csúcsokat, és a tartományban lévő csúcsok élekkel vannak összekötve.
A minimális átfogó fát kiszámítja az élek távolságával súlyként. Ennek eredményeként egy grafikon megőrzi összeköttetését, miközben az élek minimális teljes hossza megvan. Vegye figyelembe, hogy a koherens területek belépési pontjai ingyenesen kapcsolódnak belsőleg, mivel saját elosztóhálózatot alkotnak.
A források és a mosogatók közötti maximális áramlást az év minden órájára kiszámítják.
Az éves csúcsáram 3 órán át átlagolva határozza meg az átviteli vezetékek és a hőcserélők szükséges kapacitását. A szállítóvezetékek költsége a hosszától és a kapacitástól függ, míg a hőcserélők költségeit csak a kapacitás befolyásolja. A forrás oldalán egy levegő-folyadék hőcserélő beépített szivattyúval az átviteli vonalhoz, és a mosogató oldalán egy folyadék-folyadék hőcserélő feltételezik.
Mivel minden szállítóvezeték költsége és áramlása ismert, a legmagasabb költség-áram arányú vonalak eltávolíthatók, és az áramlást újra kiszámíthatjuk, amíg a kívánt áramlási költséget elérjük.
A két pont közötti távolság kiszámításához a loxodrom hosszának kis szöget közelítő módszerét kell használni. Noha az ortodróm távolság pontos megvalósítása is van, a megnövekedett pontosságnak nincs valódi előnye a többnyire 20 km-nél kevesebb kis távolságok és a tényleges távvezeték hosszának bizonytalansága miatt, számos tényező, például a topológia miatt. Ha két pont a sugaratartományban van, akkor azt a szomszédsági listában tárolja. Az ilyen szomszédsági listákat a források és a források, a mosogatók és a mosogatók, valamint a források és a mosogatók között hajtják végre. Az elválasztás oka abban áll, hogy rugalmas-e bizonyos hőmérsékleti követelményeket hozzáadni a forrásokhoz vagy a mosogatókhoz.
Az igraph könyvtár alapján egy NetworkGraph osztály valósul meg, a számítási modulhoz szükséges összes funkcióval. Noha az igraph rosszul dokumentálva van, sokkal jobb teljesítményt nyújt, mint a tiszta python modulok, mint például a NetworkX, és szélesebb platformon támogatja a Linuxot, ellentétben a grafikus eszközzel. A NetworkGraph osztály csak egy hálózatot ír le a felületen, de 3 különböző grafikont tartalmaz. Először: a három szomszédsági lista által meghatározott hálózatot leíró gráf. Másodszor, az azonos koherens területű folyadékokat belsőleg összekötő megfelelőségi gráf, és utoljára a maximális áramlási számításhoz használt maximális áramlási gráfot.
Csak a valódi forrásokat tartalmazza, és csúcsokként süllyed.
Minden mosogatónak szüksége van egy levelezési azonosítóra, amely jelzi, ha egy már létező hálózathoz kapcsolódik, például koherens területeken. Ugyanazon megfelelési azonosítóval rendelkező mosogatógépek egy új csúcshoz vannak csatlakoztatva, amelynek nulla súlyú élek vannak. Ez elengedhetetlen a minimális átfogó fa kiszámításához, és ennek okán használják a megfelelési gráfot. Ez a szolgáltatás források számára is megvalósítva, de nem használt.
Mivel az igraph nem támogat több forrást, és maximális áramlási funkciójában süllyed, kiegészítő gráfra van szükség. Bevezeti a végtelen forrást és a mosogató csúcsát. Minden valódi forrás a végtelen forráshoz van csatlakoztatva, és minden valódi mosogató egy szélgel kapcsolódik a végtelen mosogatóhoz. Vegye figyelembe, hogy ha egy mosogató csatlakozik egy levelezési csúcshoz, akkor ez a csúcs lesz csatlakoztatva, nem pedig a mosogató.
A megfelelési gráf alapján kiszámítjuk a minimális átfogó fát. A koherens mosogatókat összekötő élek súlya mindig 0, tehát mindig a minimális átfogó fa részét képezik.
A valódi forrásokat vagy a mosogatókat a végtelen forráshoz vagy a mosogatóhoz összekötő széleken átáramló áramlást az egyes források vagy mosogatók tényleges kapacitása korlátozza. Numerikus okokból a kapacitásokat úgy normalizálják, hogy a legnagyobb kapacitás 1 legyen. A megfelelési gráfban található élek részhalmazán történő átáramlás 1000-re korlátozódik, amelynek minden intenzív és célhoz korlátlan áramlást kell biztosítania. Ezután kiszámolják a végtelen forrástól a végtelen mosogatóig terjedő maximális áramlást, és az áramlást az eredeti méretre méretezik. Mivel a koherens süllyedések nem közvetlenül kapcsolódnak a végtelen mosogatócsúcshoz, hanem a megfelelési csúcs segítségével az áthaladó áramlás az összes koherens süllyedés összegére korlátozódik.
Az igraph maximális áramlási funkciójának megvalósítása a Push-rebel algoritmust használja. Az ilyen típusú algoritmus nem érinti a költségeket, és lehet, hogy nem mindig találja meg a legrövidebb utat az áramlás irányításához. Költségre érzékeny algoritmus nem érhető el az igraphban, és a teljesítmény valószínűleg alacsony lesz, hogy az óránkénti áramlást egész évben meg tudja oldani. De mivel a korábban egy minimális átfogó fára csökkentik, azok az esetek, amikor nem ideális megoldást választanak, nagyon korlátozottak és valószínűtlen. A Push-rebel algoritmus hajlamos arra is, hogy az áramlást a legkevesebb élen keresztül vezessen. Az ábra ábrázolása determinisztikusnak tűnik az áramlás elosztásának sorrendjében, ha a grafikonok legalább automatizmusok, ami fontos az órás áramlási számítás szempontjából, mivel az élek közötti mesterségesen bevezetett áramlási oszcilláció nem kívánatos.
A hőforrások az ipari adatbázisból származnak . A hőmennyiségük, a Nuts0 ID és az ipari szektor alapján az egyes helyszínekre az év minden órájára kiterjedő terhelési profil készül. A webhelyek egyedi hozzáadását tervezik.
A hűtőbordák koherens területeken alapulnak, és ismert hőigényük van. A koherens területek maszkot képeznek egy rácshoz, amelyen az egyenlő távolságú pontok belépési pontokként vannak elrendezve. A kiválasztott Nuts2 ID-től függően a mosogatókhoz hozzá van rendelve egy lakossági fűtési profil. A belépési pontok és a mosdók egyedi hozzáadását tervezik.
Az említett terhelési profilok 8760 pontból állnak, amelyek a 365 nap minden órájára vonatkoznak. A terhelési profilokkal kapcsolatos további információk itt találhatók.
Mivel a távfűtési rendszerek nagy hőkapacitással rendelkeznek, az áramlás csúcsa nem jelenti azt, hogy az átviteli vezetékeknek azonnali hőszigetet kell leadniuk. Ezért az átviteli vezetékek és a hőcserélők szükséges kapacitásait az átlagolt csúcsterhelés határozza meg. Pontosabban, a számtalan konvolúciós függvényt használjuk az átfolyás átlagolására az elmúlt három órában állandó funkcióval történő konvolúcióval. Ezen értéktől függően a következő táblázat átviteli vezetéket választja.
A használt távvezetékek sajátos költségei
| Teljesítmény MW-ban | Költségek euróban / millió | Hőmérséklet ° C-ban | | ------------- |: -------------: | -----: | | 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 |
A forrásoldalon lévő hőcserélő költségeivel, amelyek feltételezhetően levegő-folyadék lesznek kiszámítva
CHs forrás (en-P) = P csúcs * 15 000 € / MW.
A folyadék-folyadék hőcserélő költségeit a mosogató oldalán a következővel kell meghatározni
C HSink (en-P) = P csúcs * 265 000 € / MW, ha P csúcs <1 MW vagy
C HSink (en-P) = P csúcs * 100 000 € / MW egyéb.
A szivattyú költségei követik
C Szivattyú (en-P) = P csúcs * 240 000 € / MW, ha P csúcs <1 MW vagy
C Szivattyú (en-P) = P csúcs * 90 000 € / MW egyéb.
Az átviteli vezetékek költség-áramlási küszöbértékével eltávolíthatók, ha túllépik azt, hogy javítsák az áramlási-költség arányt. A szélek eltávolítása után az áramlást újra kell számolni, mivel az áramlás folytonossága a grafikonon már nem garantált. A költség-áramlási arány más szegélyeknél is növekedhet, így ezt a folyamatot addig ismételjük, amíg az összes áramlás összege már nem változik.
Először a hőforrásokat és a mosogatókat terhelési profiljukkal terheljük. Ezután elvégzik a rögzített sugárkeresést, és a hálózat inicializálódik. Ezután a hálózatot minimális átfogó fára csökkentik, és a maximális áramlást kiszámítják az év minden órájára. Az áramlás alapján kiszámítják minden hőcserélő, szivattyú és átviteli vezeték költségeit. Ha a küszöbérték és az áramlási arány meghatározásra kerül, akkor a távvezeték eltávolítását végrehajtják. Végül a hálózat teljes költsége és teljes áramlása, valamint a hálózat elrendezése tér vissza.
A CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁL jelenlegi célja, hogy segítse a felhasználót a távfűtési hálózatok felesleges hőhőmérsékleti integrációs lehetőségeinek azonosításában. Noha számos elemzési funkciót adunk annak érdekében, hogy ne korlátozzuk a felhasználót, kifejezetten hangsúlyozni kell, hogy ez nem egy részletes műszaki terv. A potenciálok a CM - DISTRICT fűtési potenciálon alapulnak. Ez a CM olyan területeket azonosít, amelyekben a távfűtési hálózatok számára kedvező feltételek állnak rendelkezésre. A CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁL tehát megmutatja, hogy ezeken a területeken mekkora hőt tudna fedezni az ipari felesleges hő. Ez azonban nem azt jelenti, hogy ebben a régióban már létezik távfűtési hálózat. Az eszköz alkalmazásorientált használata a gyakorlók számára tehát a következőképpen nézhet ki:
Ha szükséges, adja hozzá a térség feletti hőszigetelő szolgáltatásokat nyújtó saját adatait a hozzá tartozó ipari üzem cm-jével.
Kapcsolja be az "Ipari telepek felesleges hőjét"
Végezzük el a CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIÁLOT.
Az érték
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. megmutatja, hogy a vizsgált területen mennyi hőt fedhet be a fölösleges hő.
Mutatók Szükséges beruházások, Éves költségek és a hő szintje mutatja a teljes hálózat fajlagos hőtermelési költségeit. Megjegyzés: a megjelenített költségeket egyszerűsített megközelítés alkalmazásával becsülték meg. Ezek a költségek nem vonatkoznak az egyes csővezetékekre. A feltüntetett költségek azonban egyszerűsített kiindulási feltevésként is felhasználhatók, mint szállítási költségek a többlethő integrálásához egy esetleges közeli távhőhálózatba.
A fentiek alapján a következő munkahierarchia alkalmazható:
Ellenőrizze, hogy van-e távfűtési hálózat vagy tervezik-e a vizsgált régióban.
A megjelenített csövek áramlást tartalmaznak. Itt láthatja, mennyi hő szállítódik a megfelelő forrásokból. Az érintett vállalatokkal most fel lehet venni a kapcsolatot. Valószínűleg először a nagy mennyiségű vállalatok.
Átviteli vonal és áramlása Ellenőrizze a DH Potential CM beállítást a bemenetek adaptálására úgy, hogy dh terület jöjjön létre.
Ellenőrizze az "ipari helyszínek" réteget a felhasználó választásánál.
Ellenőrizze a figyelmeztetést .
Növelje a keresési sugarat
Növelje az átviteli vonal küszöbét
Ellenőrizze a feltöltött ipari területek országát és alszektorát.
A CM nem fér hozzá az ezen a területen végrehajtandó lakossági fűtési profil adatokhoz.
A minta futtatása PL22-ben alapértelmezett paraméterekkel. Ajánlott bekapcsolni a felesleges hőhelyeket a rétegek lapon.
A minta futtatása PL22-ben. A rózsaszínű területek a távfűtést képviselik. A narancssárga körözi a hőforrást, a narancssárga pedig a hálózat átviteli vezetékeit. Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével Ebben az esetben láthatjuk, hogy sokkal több hőmennyiség érhető el, mint a felhasznált, de a másik oldalon a lehető legnagyobb áramlást majdnem elérjük, mivel a narancssárga pont évi 1530 GWh. Ebben az esetben a keresési sugarat növelve elősegíthető a felesleges hő elosztása. A 2. mintamenetben pontosan ezt fogjuk megtenni.
Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Mivel az alapértelmezett időfelbontás "hét" -re van állítva, ebben az esetben állandó. A minta futtatása PL22-ben, a maximális keresési sugarat 40 km-re állítva.
A minta futtatása PL22-ben. A rózsaszínű területek a távfűtést képviselik. A narancssárga körözi a hőforrást, a narancssárga pedig a hálózat átviteli vonalát. A hálózat sokkal nagyobb, mint az első minta futtatásakor.
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. Több hőt használunk fel.
Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. Láthatjuk a hőszolgáltatás szintjének minimális szintjét, amely évente 4900 GWh. A zöld vonal fölé történő lebegéssel meghatározzuk, hogy ez egy 0,11 ct / kWh átviteli vonal küszöbértékkel érhető el. A 3. mintamenetben megpróbáljuk megtalálni ezt a hálózatot.
Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Mivel az alapértelmezett időfelbontás "hét" -re van állítva, ebben az esetben állandó. A minta futtatása PL22-ben, a maximális keresési sugarat 40 kms-re állítva, az átviteli vonal küszöbértékét 0,11 ct / kWh-ra állítva, az idő felbontását pedig "órára" állítva.
A minta futtatása PL22-ben. A rózsaszínű területek a távfűtést képviselik. A narancssárga körözi a hőforrást, a narancssárga pedig a hálózat átviteli vezetékeit. A hálózat kisebb, mint a második futtatásnál, de megtartja az áramlás nagy részét.
Ez a grafikon összehasonlítja a DH-potenciált, a teljes fölösleges hőmennyiséget, az összekapcsolt fölösleges hőt és a felhasznált fölösleges hőmennyiséget. Ez a grafikon ábrázolja a hálózat költségeit az éves áramhoz viszonyítva. A narancssárga pont az aktuális hálózatot jelzi a beállított átviteli vonal küszöbével Ez a grafikon ábrázolja a kiegyenlített fűtési költségeket és a szükséges átviteli vezeték küszöbét egy adott áramláshoz. A narancssárga pontok az aktuálisan beállított átviteli vonal küszöbértékét képviselik Időnként hasznos lehet az átviteli vonal küszöbének elrejtése a grafikán, hogy elemezze a kiegyenlített költségeket. Láthatjuk, hogy elértük a helyi minimumot. A költség-közelítési grafikonok és az indikátorok közötti különbséget közelítési hibák okozzák. Ezek a hibák többnyire szisztematikusak, és ezért nem ellensúlyozzák a minimumot, hanem csak a görbét más módon skálázják. A kiegyenlített költségmutató most a 0,84 ct / kWh-t mutatja a második menet 1,09 ct / kWh helyett.
Ez a ábra a hálózaton áthaladó teljes áramlást mutatja az év során. Az alsó ábra az átlagos napot ábrázolja. Ezúttal, amikor az óra felbontása "óra" -ra van állítva, az átlagos nap helyesen jelenik meg. Ezt az oldalt Ali Aydemir * és David Schilling * írta
* Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsruhe
Szerzői jog © 2016-2018: Ali Aydemir, David Schilling
Creative Commons Nevezd meg! 4.0 Nemzetközi licenc Ez a munka a Creative Commons CC BY 4.0 Nemzetközi Licenc alatt van licenc alatt.
SPDX-licenc-azonosító: CC-BY-4.0
Licenc-szöveg: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Szeretnénk kifejezni legmélyebb elismerésünket a Horizont 2020 Hotmaps projekthez (támogatási megállapodás száma 723677), amely finanszírozást nyújtott a jelen vizsgálat elvégzéséhez.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Bulgarian* Croatian* Czech* Danish* Dutch* Estonian* Finnish* French* German* Greek* Irish* Italian* Latvian* Lithuanian* Maltese* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*
* machine translated