Energieffektivisering gennem modelbaseret regulering og online ...

epsilon_a = c_0 + c_1 * MR + c_2 * T_app + c_3 * MR^2 + c_4 * T_app^2 + c_5 * MR * T_app Køletårn 5 celler af Afgangstemperatur 26.89 Varmebalance køletårn
Modelkoefficienter for effektivitet af køletårn c_0 1.3E+00 Blæser effektmodel pr.celle Flow luft tilgang 63.60 Effekt til vand 1210.20 kW
OCT04HB01-1-120 Vestas c_1 -4.8E-01 c0 0.16 Beregnet omdr. 1255 1400 rpm Effekt til luft 1210.22 kW
Køletårnsmodellen er vurderet til at svare til 20% kapacitet
af den samlede kapacitet der er på de 4 celler i
kølesystem 1 hos H. Topsoe.
c_2 -9.7E-03 c1 0.0459 Maks omdr.tal 1255 rpm Fejl -0.0171 kW
c_3 8.4E-02 c2 -0.0264 Fast omdrejningstal (1:ja) 1 1255 rpm Fejl^2 2.91E-04
c_4 5.3E-05 c3 5.54E-03
c_5 -6.5E-05 Ref. omdr. blæser 1480 rpm
T_app 4.07 C Ref.flow pr. celle 15 m3/s
m_a 74.08 kg/s C_a 300.44 kW/C Flow pr. celle 12.72 m3/s
m_w 152.22 kg/s C_w 636.48 kW/C Trykstigning pumpe 3.94 bar
MR=m_a / m_w 0.49 CR (C_a / C_w) 0.4720 maks Vådtemp 22.859 C
Beregnet effektivitet (epsilon_a) 108.6% Epsilon_w 0.467 0.99 Kølevand frem temp 25.027 C Kølevandspumpe modeldata
Effektivitet (epsilon_a) 99.0% det sikres at den ikke bliver større end 0.99 Tryk 4.94 bar NSL125-265 SL200-415
h_luft_sat(T_w_i) 8.37E+01 kJ/kg
h_luft_inløb 67.16 kJ/kg Til proceskølere Pumpe
Køletårn frekvensreguleret
Pumpe i drift 0
FALSK
1
Delta h_luft maks 1.65E+01 kJ/kg frekvensreguleret
Ref. omdrejningstal 2915 1480 rpm
Delta h_luft 1.63E+01 kJ/kg Enkeltmodst.rør 10 Maks omdr.tal 3000 1700 rpm
h luft ud temp beregn 8.35E+01 kJ/kg Enkeltmodstand dyse køletårn 11.5 Ref. flow 40 m3/h
Diameter 0.2 m Ref. densitet 1000 kg/m3
Omgivelser Geom. højde køletårn 6 m Ref. effekt 1.92 kW
Lufttemperatur 27 Fra proceskølere Hastighed 4.86 m/s Ref. trykstigning 8 m
RH 70.0% Flow 549.85 m3/h (ud) Tryktab ledning 1.18 bar Flow beregnet pumpe 549.60 m3/h
Barometertryk 101.3 kPa Temperatur 26.93 C Tryktab over dyser 1.35 bar Flow gæt 549.60 m3/h
Cp tør luft 1.0045 kJ/kgC fra -50 til 40 C Cp middel 4.18 kJ/kgC Geometrisk tryktab 0.59 bar Densitet 997.0 kg/m3
es(T) 3.567 kPa Densitet mid 997 kg/m3 Tryktab over procesvekslere 0.82 bar Omdrejningstal 1480 rpm
Mæt. tryk Water97 3567.9 Pa Procesflow 152.273 kg/s Samlet tryktab 3.94 bar Fast omdrejningstal 1 1 (ja)
e(T) 2.497 kPa Fra ark Proceskølere Angiv omdrejningstal 1480 rpm
Td 21.053 C Cp mid køletårn 4.181 kJ/kgC Varmebalance proceskølere 1210.3 kW
Gamma 0.067 kPa/C Kølevand retur temp 26.928 C Varmebalance køletårn 1210.2 kW
Delta 0.153 kPa/C Energioptimering Fejl -0.08 kW
Tw 22.859 C Cooling to power ratio 9.9 Fejl^2 5.94E-03
X 0.01568 kg vand/kg tør luft Eleffekt pumpe 83.40 kW Driftspunkt kølevandspumpe
Xsat(Tw) 0.01756 kg vand/kg tør luft P blæser 39.37 kW Solver model Optimering fra arket: "Proceskølere" Fejl flow 0.0003 m3/h
Delta vand 0.00187 kg vand/kg tør luft Total el 122.77 kW Objektfunktion 1.33E-02 T ud P1 30.75 C Fejl flow ^2*skallering 9.88037E-06 (m3/h)^2
es (Tw) 2.787 kPa Skal.fakt*(Total el)^Exp 15 målcelle Parameterantal 1.60E+01 T ud k1 27.62 C Skallering 100
Exp 2 SAND F k1 157.34 m3/h Modsv. ækv. rørhast. 4.86 m/s
Cp luft 1.020 kJ/kgC Skal.fakt 0.001 SAND T ud P2 27.70 C
Densitet luft 1.165 kg/m3 Sum af skallerede fejl^2 1.3E-02 sum fejl^2 SAND T ud k2 26.73 C Tryktab system 40.30 m
Entalpi vanddamp 2550.2 kJ/kg Sum (skal fejl^2+målcelle) 1.3E-02 Objektfunktion minimeres SAND F k2 215.31 m3/h Bereg. løfteh. pumpe v. flow 40.30 m
Enthalpi af mættet vand 113.202 kJ/kg Skal eleffekt minimeres? nej (ja / nej) SAND T ud P3 28.07 C Fejl løftehøjde 0.0000 m
Fordampningsenthalpi 2437.0 kJ/kg Den samlede fejl (masse- og energibalancer) lægges sammen med "målcelle" og minimeres. I målcelle SAND T ud k3 26.55 C Fejl ^2*skallering 7.40E-07 m2
bliver den samlede eleffekt til pumper og blæser opløftet til den angivne exponent og multipliceret med SAND F k3 177.20 m3/h Skallering 1.0E+03
Mætningstryk vanddamp i luft 3541.4 Pa skal.faktor.
SAND T retur 26.93 C Pseudoflow 549.60 m3/h
Korrigeret hvis t < 0 C. 3541.4 Pa En troværdi løsning fås når "sum af skallerede fejl^2" er et lille tal. Løsningen er ganske præcis hvis SAND DT1 P1 5.72 C rpm/rpm ref 100.0%
denne sum er mindre end 0.1og rimelig god hvis summen er mindre end 10, men her bør man begynde SAND DT2 P1 24.38 C Eta pseudoflow 71.5%
Gaskonstant vanddamp 461.495 J/kgK at holde øje med de absolutte ubalancer i systemet.
SAND DT1 P2 2.67 C Effekt beregnet vha eta 84.121 kW
Gaskonstant tør luft 287.05 J/kgK Skaleringsfaktoren og exponent på total eleffekt bruges til at få solveren til at minimere samlet effekt SAND DT2 P2 18.27 C Beregnet effekt 83.402 kW
samtidigt med at der findes en tilstrækkelig præcis løsning.
SAND DT1 P3 3.04 C
Temp konstant 273.15 K Iterationer 100 DT2 P3 23.45 C
Tyngeacc 9.81 m/s^2 Sum Fejl^2 7.02E-03
Maks omdrejningstal aktuel pumpe 1700
Blæser
frekvensreguleret
Temperaturprofil køletårn
Effekt T water T air
kW C C
0 27.00
24 25.03 22.86
1210 26.93 26.89
Figur 48. Køletårnets drift i samme situation som i Figur 47.
Temp. C
Køletårn temp.profil
28
27
27
26
26
25
25
24
24
T water
23
23
T air
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Effekt kW
59