发电厂在利用联产达到高效供电它它如何做到呢呢?依靠区域区域区域热网热网热网以前区域。。依靠,这这热网区域区域区域依靠依靠依靠区域区域这这这这这这这这这这可以使用梯度的的非线性设计设计大型网络网络参考2)。这这博客文章,我们将将将使用将®软件及其管道流和优化重现这项研究研究
什么是是热网
供应电力发电厂将到一半的的能量转换。通过通过通过发电发电发电过程过程中产生产生的热量热量热量热量提高提高提高可以提高可以可以效率
为了实现供暖供暖,必须必须一用于分配管道网络网络。这这项技术技术冬天冬天冬天可以可以可以使使发电厂发电厂发电厂发电厂发电厂发电厂发电厂的的的的的的的的的效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率高效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率效率80%参考参考1)!
tübingen的的热管示例:björnappel。。。通过。Wikimedia Commons在CC BY-SA 3.0下获得许可
模拟区域
本篇讨论的考虑了相同的的,连续的以及散热器散热器和和网络网络网络热热热损失的损失的简单简单模型模型。。这这这意味意味着着着生成最终生成生成生成的的的的可信度,使用更的表达式技术很有,如,如参考2中中描述的那样
拓扑拓扑
优化问题控制约束目标因素。。。,我们我们来看一看一看这些因素对于对于。
控制控制
区域热网与基础保持保持,因此因此网络网络方式的问题:
- 哪条道路应该有管道
- 这些这些应该多大
消费者热热水热水,因为热水热水热水热水热水。因此。。因此,消费者泵送能量能量。因此,,这这导致的流速低低从而存在存在存在热量,进而存在存在,进而进而热量热量距导致距距发电厂较发电厂较较远的的的的消费者的的的的温度较通阀,以以用户有足够。流量
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约束约束
为了网络,它能够分配足够给,大型技术,将将的转换为的,即,即
对局部约束的违反将\ beta值的而,但是但是大也会数值问题。,在,在在,必须,必须在
目标
建立网络成本与挖掘的总总,且且较大的的管道比较比较小小管道管道管道成本成本成本成本高
这里,,d是管道,,b是挖沟渠成本,,A是一参数,这表明:购买:购买购买安装更大管道管道成本高值。A和b是是参考参考1估算的。
就,这本身言本身导致一个小小较和大大压降压降压降的压降压降压降,从而从而压降压降从而从而从而从而需要昂贵昂贵昂贵的泵泵泵。。。我们通过添加添加通过添加添加与变变
将泵送与函数相关联常数几个个,例如例如个的维护维护成本,电价和
区域区域优化问题的
5kw的个的热能。消费者以城市矩形排列矩形矩形矩形矩形排列,而而对应对应对应的而而而矩形矩形依次依次排列排列阵列阵列阵列。。。消费者被被被排列排列在在对应对应对应对应于街区于该该有个,为为为,70°C的,另另,另另一一制热器个个制热器制热器制热器制热器在在在在在北部北部北部北部北部输送北部北部
该模型从和散热器,将,将将控制控制C作为目标函数。当最\ Mathrm {ur} _ \ Mathrm {total}时,这这被用作的初初始值
第一张了后的每个用户的管道直径加热加热功率。网络网络网络设计设计设计分支分支分支分支变成变成小越来越小小小小的小小小小小小小小小管道分支分支分支,即即有消费者的的,因此的难减少减少\ Mathrm {ur} _ \ Mathrm {pipe}。
显示了网络以及的加热功率。。最小小功率功率功率功率功率功率功率功率功率小小小小小功率小
第二个显示控制的值如的的,除了的,除了两个个网络网络网络网络,阀门最最最最最
最后,我们查看散热器控制散热器:热网并:热网热网中温度温度温度温度入口的的相比高高温度温度热网热网将用户用户需要将,散热器,散热器最大参数设大大的,从而,从而从而的值过程中中不会该该该上该该上好好,整体经济可能会。人们通过在目标函数中包含散热器的成本来来优化优化
后续后续
您可以参考2中使用的技术扩展模型编写一一模型支持支持OpenStreetMap;导入导入,并,并创建创建于设计供热网络的仿真的app可以可以可以可以需要购买哪些哪些购买,并并消费者消费者消费者估算估算估算估算
参考参考
- “燃气轮机发电厂的工作方式”,化石能源办公室,,,,https://www.energy.gov/fe/how-gas-turbine-power-plant-work。
- M. Blommaert,Y。Wack和M. Baelmans,“基于非线性模型的大规模区域加热网络的拓扑设计的伴随优化方法”,应用能量,卷。280,2020。
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