区域供暖(有时称为“热网络”)使用一个绝缘管系统以高温形式(大约120°C)从中央站的中央站运送热量,以将其产生,以便家庭和商业企业等最终用户。区域加热管网络由内部钢管和外部聚乙烯(PE)套管组成。由聚氨酯泡沫层绝缘的内部钢管在循环系统中分布加压热水。根据欧洲标准EN 253,外部PE套管必须承受各种机械和环境应力:地面接触;运输和安装过程中发生的划痕和缺口;以及在周围环境中发现的元素,例如盐,矿物质和工业残留物。因此,外部PE管必须表现出出色的水和空气紧密度以及机械和耐化学性。
摘要:波兰能源部门的变化,包括对热能的需求和使用,要求采取适当措施,使可用热源多样化,增加可再生和低排放源在热能生产中的份额,增加废热回收和利用。人们越来越重视减少碳足迹、减少污染、减少原材料使用、减少废热和提高企业能源效率等问题。越来越多的问题出现了——哪些技术可以用来解决已发现的问题和需求。本出版物提出的支持这些需求的解决方案是使用移动式热能存储 (M-TES) 技术。这种技术的使用具有巨大的潜力,但也涉及在进行这种技术的设计、建造和使用时需要考虑的许多条件。本出版物的主要目的是详细描述移动式热能存储技术,并讨论与 M-TES 的设计和使用相关的各种实际方面。讨论技术时既要考虑应用,也要考虑具体领域。第一种情况是逐步讨论,从设计阶段到报废阶段。第二种情况是一次讨论一个领域,包括:技术、法律、经济和环境。在讨论技术之前,先分析该领域现有的解决方案。最新情况表明,尽管人们对该主题的兴趣日益浓厚,但该领域仍有少数解决方案已经实施并投入使用。分析表明,M-TES 是一种具有巨大潜力的解决方案。然而,有必要对其进行开发,特别是在技术和经济领域。
为了实现更大的经济稳定性,Växjö 的 VEAB 等热电联产电厂运营商积极寻找一种新的商业模式,这种模式既能与现有设施兼容,又能增加公司的总收入。这些过程包括氢气生产和生物化学产品,如生物聚合物和生物燃料。然而,这些过程也会产生大量的热量,需要加以处理。或者,额外的热存储容量可以让工厂更有选择性地选择何时生产这些热量以最大化利润。因此,重要的是研究实现这一目标的不同方法,包括传统方法(例如对流冷却)和替代方法(不同的大型地下热存储)。还研究了湖源冷却,以确定它是否可以取代对流冷却作为冷却工厂废热的方法。技术分析表明,替代方法肯定是有希望的,尽管需要更多的土地使用(BTES 需要 36 000 平方米,而对流冷却系统需要 750 平方米),并且在决定适当的方法时必须解决一些限制。此外,研究发现,通过增加 BTES 系统的规模,单位热容量的热量损失会减少,而增加钻孔深度会降低系统的整体热量损失。经济分析表明,当仅用于处理废热时,替代方法的成本要比对流冷却高出几个数量级,替代方法的成本几乎是对流冷却的 6 倍。如果可以发现 BTES 系统的额外利用率,或者潜在需求可能使 BTES 系统成为处理热电联产电厂运营商业务扩展带来的多余热量的更具吸引力的选择,那么未来肯定有机会使 BTES 系统成为更可行的选择。
区域供热系统在提高供热行业的可持续性和减少其对环境的影响方面发挥着重要作用。然而,这些系统中很大一部分已经过时且效率低下,因此需要向第四代区域供热转变,这将结合各种能源,包括可再生能源和不同来源的余热。工业和服务业设施的余热是一个特别有趣的来源,因为其潜力已被证明非常巨大,一些研究表明,它可以满足整个欧洲住宅和服务业的热量需求。然而,大多数关于区域供热中余热利用的分析并不是按小时进行的,因此没有考虑到其可用性的变化。因此,这项工作的主要目标是分析工业余热与由不同配置组成的区域供热系统的集成,包括太阳能热能等零燃料成本技术。此外,热电联产机组是每个模拟配置的一部分,为电力部门提供链接。研究表明,过剩热量可以减少峰值负荷锅炉和热电联产的运行,从而降低系统的成本和环境影响。然而,由于其每小时可用性与热量需求不同,因此需要实施热存储以提高该来源的利用率。分析是在 energyPRO 软件中按小时进行的。关键词:区域供热、过剩热量、每小时分析、energyPRO、
钻孔储热系统利用附近的多个钻孔将能量直接储存在地下,热载体(通常是水)在钻孔中循环。到目前为止,以输送热量为目的的钻孔储热主要用于储存太阳能热能。然后,钻孔储热被纳入太阳能供暖系统,用于为单个住宅区供暖,以减少太阳辐射和供暖需求之间的季节性不匹配,并增加供暖系统中太阳能的比例。对于这种钻孔热存储应用,存储的能量可以通过太阳能集热器表面的大小来控制。然而,对于工业钻孔储热应用,可储存的能量取决于设施中可用的多余热量。此外,一个行业通常有几种耗能过程,由于操作随时间变化以及产生热量的不同质量,需要对哪些过程应集成到热回收系统中以及如何设计钻孔储热本身进行选择。此外,计算工业设施中可供储存的热量时,需要对储存过程中要包括的各个热流进行测量数据,这意味着,对于工业钻孔储热应用,这必须比用于太阳能储存的钻孔储热更加具体地进行,对于太阳能储存的钻孔储热,大多数位置都可以直接获得用于此计算的历史太阳辐射数据。