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Wärmenetze

  • Wärmenetze sind in das Bestreben, Energie- und Stoffwandlungskaskade optimal miteinander zu verknüpfen, einzuordnen. Sie sind in vielen Fällen die wirtschaftlichste Lösung auf dem Weg zu abprodukt- und abwärmefreien Technologien. Bei der Systemgestaltung muß dabei allerdings der Zusammenhang zwischen den Teilsysteme berücksichtigt werden. Das Entwurfsproblem im engeren Sinne besteht in einer kostenoptimalen Kopplung von abzukühlenden (warmen) und aufzuwärmenden (kalten) Strömen. Die Art der Zielfunktion führt dabei im allgemeinen zu einer maximalen regenerativen Wärmenutzung mit minimaler äußerer Wärmezu- und -abfuhr. Die Grundtendenz des optimalen Entwurfes ist durch die globale Realisierung des Gegenstromprinzipes geprägt. Der in vielen Wärmenetzen auftretende Engpaß durch die geforderten Temperaturen „pinch" begrenzt die regenerative Wärmenutzung und kann durch den Einsatz von Kreisprozessen oder gezielten Änderungen im Stoffwandlungssystem beeinflußt werden. Die Kopplung an das äußere System und dessen Gestaltung bedarf gleichfalls einer Optimierung. Die „grand composite curve" veranschaulicht die dabei anzustrebenden Verhältnisse. Einige Teilprobleme, wie Steuerbarkeit und Flexibilität von Wärmenetzen bedürfen weiterer Untersuchungen. Während für die Optimierung der Regeneration thermodynamische Methoden sehr anschaulich und leistungsfähig sind, scheint hier der Einsatz von wissensbasierten Algorithmen und Strukturparametermethoden aussichtsreich. In diesem Zusammenhang besteht ein Forschungs- und Entwicklungsbedarf besonders in Richtung der Anwendung auf Mehrproduktenanlagen und Batch-Prozesse.

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Metadaten
Author:Klaus Michalek
URN:urn:nbn:de:kobv:b4360-100926
URL:http://edoc.bbaw.de/oa/series/renSu3Rk3NOM/PDF/278Bzhvs25w.pdf
ISBN:3-05-501706-4
Document Type:Part of a Book
Language:German
Date of Publication (online):2006/11/03
Release Date:2006/11/03
GND Keyword:Abfall; Energie
Source:Fratzscher, Wolfgang / Stephan, Karl (Hrsg.): Abfallenergienutzung : technische, wirtschaftliche und soziale Aspekte (Forschungsberichte / Interdisziplinäre Arbeitsgruppen, Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften ; 2), Berlin, S. 158-188
Institutes:BBAW / Interdisziplinäre Arbeitsgruppe Optionen zukünftiger industrieller Produktionssysteme
Dewey Decimal Classification:000 Wissenschaft, Allgemeines / 08 Allgemeine Sammelwerke, Zitatensammlungen / 080 Allgemeine Sammelwerke, Zitatensammlungen
Schriftenreihen in Einzelbeiträgen:BBAW / Schriftenreihen / Forschungsberichte der interdisziplinären Arbeitsgruppen / Band 2 : Abfallenergienutzung