Rationelle Energieverwendung Durch Wärmerückgewinnung

ISBN-13: 9783790805529 / Niemiecki / Miękka / 1991 / 184 str.

Helmuth-M Groscurth

Opis

Originally presented as the author's thesis (doctoral--Universit'at W'urzburg) under the title: Energieoptimierung und rationelle Energieverwendung durch W'armer'uckgewinnung.

Spis treści

1 Einleitung.- 1.1 Probleme der Energieversorgung.- 1.2 Energiebedarf und -Versorgung in der Bundesrepublik.- 1.2.1 Der Energieeinsatz in der Bundesrepublik.- 1.2.2 Der Prozeßwärme- und Raumwärmebedarf in der Bundesrepublik.- 1.3 Exergie, Energiequalität und Wärmerückgewinnung.- 1.3.1 Exergie.- 1.3.2 Exergieanalyse und Exergieoptimierung.- 2 Wärmerückgewinnung in regionalen Energiesystemen mit zeitlichen Bedarfsschwankungen.- 2.1 Entwicklung eines Modells zur Energie-, Kosten- und CO2-Optimierung (ECCO).- 2.1.1 Definitionen und Begriffserläuterungen.- 2.1.2 Stochastische Optimierung des Primärenergieeinsatzes.- 2.1.3 Berechnung des Primärenergieeinsatzes unter Berücksichtigung der Wärmerückgewinnung.- 2.1.4 Nebenbedingungen der Optimierung.- 2.1.5 Berechnung der verfügbaren Abwärmemengen.- 2.1.6 Kohlendioxid- Emissionen und CO2-Rückhaltung.- 2.1.7 Die Kosten der Energieversorgung.- 2.1.8 Umsetzung des Optimierungsmodells auf dem Computer.- 2.2 Die Datenbasis: Konstruktion einer Modellstadt.- 2.2.1 Energiebedarf und -Versorgung der Haushalte und Kleinverbraucher in der Modellstadt.- 2.2.2 Energiebedarf und -Versorgung der Industriebetriebe in der Modellstadt.- 2.2.3 Sonstige Angaben und Annahmen zur Modellstadt.- 2.3 Ergebnisse der Optimierung mit ECCO.- 2.3.1 Das “Ideal”-Szenario: maximale Energieeinsparung und minimale CO2-Emissionen.- 2.3.2 Interaktive Reduzierung der Kosten des Ideal-Szenarios.- 2.3.3 Änderungen des Bedarfsprofils: Sinkender Raumwärmebedarf.- 2.3.4 Änderungen des Bedarfsprofils: Steigender Strombedarf.- 2.4 Zusammenfassung und Kritik des Modells ECCO.- 3 Statische Optimierung der Wärmerückgewinnung in nationalen Energiesystemen.- 3.1 Statische Energieoptimierung.- 3.1.1 Die allgemeinen nicht-linearen Modellgleichungen.- 3.1.2 Das Modell der linearen Energieoptimierung LEO.- 3.2 Die Kosten der Wärmerückgewinnung im statischen Vektoroptimierungsmodell LEO-II.- 3.2.1 Aufstellung der Kostenfunktion.- 3.2.2 Vektoroptimierung des Brennstoffeinsatzes und der Kosten des Energiesystems.- 3.3 Die Auswirkungen der CO2-Rückhaltung im statischen Vektoroptimierungsmodell LEO-II.- 3.3.1 Aufstellung der CO2-Funktion.- 3.3.2 Vektoroptimierung von Brennstoffeinsatz, Kosten und CO2-Emissionen.- 3.4 Zusammenfassung der Vektoroptimierung mit LEO-II.- 4 Zusammenfassung, Konsequenzen, Ausblick.- 4.1 Zusammenfassung.- 4.2 Konsequenzen der Modellergebnisse.- 4.3 Ausblick auf mögliche Weiterentwicklungen des Modells ECCO.- A Ergänzungen zur Exergieanalyse.- A.1 Exergieanalyse eines Wärmetauschers.- A.2 Exergieanalyse der Raumheizung.- B Simulation der Fluktuationen des Energiebedarfs im Rahmen der stochastischen Optimierung.- C Lineare Programmierung und Vektoroptimierung.- C.1 Lineare Programmierung mit Hilfe des Simplex-Algorithmus.- C.2 Vektoroptimierung.- D Daten für die regionale Optimierung.- D.1 Energiebedarf der Modellstadt.- D.2 Energieversorgungstechniken in der Modellstadt.- D.3 Brennstoffe zum Betrieb der Energieversorgungstechniken.- D.4 Nutzbare Abwärme in der Modellstadt.- D.5 Versorgungspfade in der Modellstadt.- D.6 Beispiele zur Kostenberechnung.- E Ergänzende Ergebnis-Tabellen für die regionale Optimierung.- Nachwort.