Softvérový nástroj na optimalizáciu nákladov pri distribúcii tepla

Použitím softvéru HESCOnet možno urobiť správny technický a ekonomický návrh novej siete či optimálnu úpravu jestvujúcej sústavy.

Softvér pre nové aj jestvujúce siete
Pomocou softvéru HESCOnet možno pripraviť správny technický a ekonomický návrh nielen novej siete, ale aj úprav existujúcich sústav centralizovaného zásobovania teplom (CZT).

Pri návrhu novej siete sa pri vlastnom výpočte monitoruje správanie sústavy CZT počas celého roka pri všetkých klimatických aj záťažových stavoch. Štandardne ide o hodinové intervaly, z čoho vyplýva požiadavka na 365 dní × 24 hodín, t. j. reálne sa uskutoční až 8 760 jednotlivých prepočtov celej tepelnej siete.

Na správny návrh úprav existujúcich sústav CZT vykoná HESCOnet simuláciu rôznych prevádzkových stavov a vyhľadá lokálne „slabé“ miesta siete, ktoré majú zásadný vplyv na ekonomiku prevádzky. Využitím softvéru teda nedochádza pri návrhu k zbytočnému predimenzovaniu trás s vysokou tepelnou stratou.
Typickým príkladom využitia softvéru ­HESCOnet je stav, keď po zateplení objektu dôjde k zníženiu tepelnej straty. Takéto zníženie zmení hydraulické pomery celej tepelnej sústavy CZT. Program vykoná prepočet sústavy a navrhne nové ekonomicky výhodnejšie tepelné spády a prípadné úpravy dimenzií v tej časti trás, kde došlo k razantnému poklesu prietokov.

Príklad exportu dát vo formáte dwg – 3D export siete do pôdorysu katastrálnej mapy s vyobrazením tlakového diagramu

Charakteristika
Topológia
Topológia sa vykonáva vo vlastnom prostredí s možnosťou pripojenia mapového podkladu. Pripojenie k programu Google Earth predstavuje rýchlu a jednoduchú možnosť, ako získať dôležité informácie o polohe jednotlivých bodov siete, ich zameranie v súradnicovom systéme GPS a ako využiť tieto dáta na ďalšie spracovanie.

Parametre spotrebičov
Každý spotrebič (OST) je definovaný dostatočným množstvom informácií na detailný opis – či už ide o základné parametre ako výkon a teploty, vykurovacie krivky, typ budovy a druh vykurovania, časové programy, krivky spotreby TPV podľa požiadavky, krivky čerpadiel na zdroji alebo posilňovacích staniciach a podobne.

Parametre potrubí
Potrubie sa definuje ako spojnica jednotlivých uzlov siete a má jedinečné fyzikálno-mechanické vlastnosti. Patria sem: materiálová skladba, hrúbka stien, koeficienty prestupu tepla, koeficient trenia a jeho zhoršenie vplyvom staroby, druhy potrubia (predizolované potrubia do šachty, vonkajšie vedenia), dĺžka potrubia definovaná priamo alebo nepriamo (prepočet pomocou GPS súradníc) a podobne.

Návrh a prevádzková analýza
Návrh siete a prevádzková analýza sa vykonávajú v niekoľkých iteračných krokoch, ktoré postupne spresňujú výpočet pridávaním informácií o tepelných stratách potrubia, prietokoch a diferenčnom tlaku. Program je schopný v rámci jedného výpočtu vziať do úvahy nielen parametre existujúceho potrubia, ale aj v oblastiach s novým potrubím navrhnúť optimálny priemer tohto potrubia z investičného a prevádzkovo-ekonomického hľadiska.

Simulácia
Modul simulácie poskytuje užívateľovi silný nástroj na modelované správanie siete počas dňa na základe predpovede počasia alebo historických meteorologických dát, nastavenia vykurovacích kriviek a vykurovacích režimov, priebehu spotreby TV a podobne.

Takáto simulácia umožňuje efektívnejšie plánovanie využitia zdrojov tepla. Simulačný modul slúži zároveň na analýzu problematických miest siete a modelovanie úprav na ich odstránenie. Vplyv rôznych úprav sa dá ľahko overiť pomocou hodnoty ročných prevádzkových nákladov siete (24 hodín × 365 dní = 8 760 samostatných výpočtov).

Online zobrazenie
Online prepojenie s OST a využitie informácií o aktuálnom stave sú pre celkovú analýzu siete tou povestnou „čerešničkou na torte“. Tento modul slúži na vyčítanie dát z regulátorov OST (nastavenie vykurovacích kriviek, vykurovacích režimov atď.), prenos informácií o teplotách, zdvihu ventilu, výkone a prietoku z meračov tepla a na ich ďalšie spracovanie a ukladanie (možnosť spätného simulovania skutočného stavu).
V rámci tohto modulu možno nechať bežať aplikáciu v dispečerskom režime (online) a sledovať správanie siete, porovnať ho s dátami zo simulácie a alarmovať dispečera v prípade odchýlok od očakávaných hodnôt.

Záver
Produkty ako softvér HESCOnet nie sú na európskom trhu zatiaľ bežné, dôkazom čoho je aj ocenenie z ostatnej výstavy Aqua-therm Praha zlatou medailou za najlepší exponát. Takýto produkt môže výrazne prispieť k odbornému rozvoju teplárenstva a v tomto smere sa očakáva aj veľký rozvoj jeho aplikácií.

Ing. Alexander Kaliský
Obrázky: SYSTHERM

Autor pôsobí ako obchodný riaditeľ spoločnosti SYSTHERM SK, s. r. o.

Literatúra
Firemné materiály spoločnosti SYSTHERM, s. r. o., Plzeň, Česká republika.

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.