hrvatski

Dinamička interakcija kogeneracijskog postrojenja i sustava područnog grijanja

Kogeneracija predstavlja učinkovit način iskorištavanja goriva, tj. primarnog oblika energije iz razloga što se otpadna toplina, koja je nužni nusprodukt svakog desnokretnog procesa, koristi u industriji ili zgradarstvu kao ogrjevna toplina. Sustavom područnog grijanja se toplina transportira do potrošača i time se postiže smanjenje degradacije primarnih oblika energije. Sustav područnog grijanja karakterizira vrlo dugačak cjevovodni razvod kojim cirkulira ogrjevna voda relativno malim brzinama. Stoga, većina vremenskih promjena parametara se odvija vrlo sporo. To se prvenstveno odnosi na promjene temperature, tj. isporučene toplinske energije u jedinici vremena. S druge strane, promjene tlakova, tj. promjene masenih tokova i brzina se odvija izrazito brzo, brzinom zvuka. U ovom radu je pažnja posvećena upravo dinamici sporih promjena, temperatura i toplinskih tokova, dok je strujanje smatrano kao kvazi-stacionarno, tj. zanemarene su inercijane sile fluida koji se ubrzava ili usporava. Postavljanjem matematičkog modela dinamike i regulacije sustava omogućilo je proučavanje dinamičkih performansi sustava područnog grijanja, kao što su akumulativnost i tromost. Akumulativnost je izrazito bitna zbog sve veće penetracije obnovljivih izvora energije koji zahtijevaju fleksibilniji način vođenja kogeneracijskog postrojenja. Naime, istraživanje akumulativnosti omogućava korištenje sustava područnog grijanja kao dinamičkog spremnika topline te je time omogućeno razdvajanje krute veze između proizvodnje električne energije i toplinskog opterećenja koje nameće korisnici sustava područnog grijanja. U radu je razvijen matematički model koji simulira dinamički sustav područnog grijanja s tri potrošača. Također, razvijena je regulacija masenog protoka i brzine vrtnje cirkulacijske pumpe. Model je primijenjen na slučaj karakterističnog zimskog dana u Zagrebu, a također je provedena analiza akumulativnosti sustava područnog grijanja o raznim parametrima. Predloženi model sustava područnog grijanja kao dinamičkog spremnika topline omogućava osnovu za istraživanje optimalne strategije vođenja kogeneracijskog postrojenja spregnutog sa sustavom područnog grijanja u cilju povećanja ekonomskog profita i energetskih ušteda.

kogeneracija; područno grijanje; dinamička analiza; spremnik topline; matematički model

nije evidentirano