Modeling and optimization for hydraulic performance design in multi-source district heating with fluctuating renewables

عملکرد هیدرولیکی یک سیستم گرمایش مرکزی یکی از جنبه های مهم در طراحی است. در چارچوب منابع چندگانه گرما و طرح توپولوژی پیچیده، ویژگی های هیدرولیکی غیر خطی شدید به طور قابل توجهی بر طراحی عملکرد هیدرولیک شبکه گرمایش مرکزی تأثیر می گذارد. طراحی و یا انتخاب پمپ های گردش با سرعت متغیر با ظرفیت های مناسب و ویژگی های هیدرولیکی می تواند یک مسئله دشوار است به ویژه هنگامی که نوسان گر منابع تجدید پذیر وجود دارد. در این مقاله، یک مدل بهینه سازی برای به دست آوردن کمترین مصرف انرژی همه پمپ ها ارائه شده است و همچنان به طور همزمان نیازهای هیدرولیکی تمام ایستگاه های برق را برآورده می کند. بر اساس مدل پیشنهادی، یک روش طراحی جامع برای طراحی هیدرولیک بهینه از پمپ متغیر سرعت در هر منبع حرارت ارائه شده است. سپس یک مطالعه موردی برای تایید روش پیشنهادی نشان داده شده است. با توجه به بار نوسان گرمایی منبع حرارت تجدیدپذیر، ظرفیت مطلوب رتبه بندی همه پمپ ها و منحنی های ویژگی هیدرولیکی متغیر سرعت در طرح های حرارتی طراحی شده از 100 تا 40 درصد بار حرارت کامل بدست می آید. علاوه بر این، زمانی که همه پمپ ها در رژیم مطلوب خود عمل می کنند، همیشه یک شاخه زیرزمینی وجود دارد که سر بیش از حد به مقدار پیش تعیین شده می رسد. نتایج تجزیه و تحلیل حساسیت نشان می دهد که تغییرات کل کار پمپ ها می تواند از 0.16٪ به 7.56٪ زمانی که بار گرما از منبع حرارت تجدید پذیر 1.0٪ در طرح های گرمایش طراحی متفاوت است.