Kaukolämpöjärjestelmän dynaaminen käyttäytyminen ja ohjaus

Aulis Ranne

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Kaukolämpöjärjestelmän optimaalista ja luotettavaa käyttöä varten on tunnettava prosessin ja sen säätöjärjestelmien dynamiikka sekä niihin liittyvät ohjaus- ja optimointimahdollisuudet. Tässä tutkimuksessa kaukolämpöjärjestelmän dynamiikkaa ja ohjausta tutkitaan verkon näkökulmasta, mutta koska lämmöntuotantolaitokset ja kuluttajat vaikuttavat verkon käyttäytymiseen, myös nämä osat ovat mukana tarkasteluissa. Kaukolämpöverkon paine-, virtaus- ja lämpötiladynamiikan ensisijainen aiheuttaja on kuluttaja, joka vaikuttaa verkkoon alati muuttuvalla lämmönottoteholla ja paluulämpötilalla. Näitä muutoksia kompensoivat pumput ja tuotantolaitokset säätö- ja ohjausjärjestelmien välityksellä. Lämmönsiirtojohtojen dynaamisista ominaisuuksista tärkeimpiä ovat lämpötila- ja paineviivästymät, lämmön varastoituminen ja hitausvoimiin liittyvät painevaikutukset. Kaukolämpöverkon menolämpötilaa ja pumppujen käyttöä voidaan myös ohjata, jolloin tavoitteena on esim. optimaalinen tehonjako tuotantolaitosten välillä tai vastapainelaitoksen sähkötehon ajoittainen lisääminen. Ohjauksen onnistuminen edellyttää verkon dynamiikan hallintaa ja ennakoimista. Kaukolämpöverkon hitausvoimien ja lämpötilaohjauksen vaikutusta verkon käyttäytymiseen tutkitaan esimerkinomaisesti simulointimallilla, jolla voidaan ratkaista paine-, virtaus- ja lämpötilatasapaino ajan funktiona koko verkolle.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages156
ISBN (Print)951-38-3441-7
Publication statusPublished - 1989
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number613
ISSN0358-5077

Fingerprint

heating systems

Keywords

  • district heating
  • dynamic characteristics
  • control

Cite this

Ranne, A. (1989). Kaukolämpöjärjestelmän dynaaminen käyttäytyminen ja ohjaus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 613
Ranne, Aulis. / Kaukolämpöjärjestelmän dynaaminen käyttäytyminen ja ohjaus. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 156 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 613).
@book{31245b4123754c968e09727e8464b252,
title = "Kaukol{\"a}mp{\"o}j{\"a}rjestelm{\"a}n dynaaminen k{\"a}ytt{\"a}ytyminen ja ohjaus",
abstract = "Kaukol{\"a}mp{\"o}j{\"a}rjestelm{\"a}n optimaalista ja luotettavaa k{\"a}ytt{\"o}{\"a} varten on tunnettava prosessin ja sen s{\"a}{\"a}t{\"o}j{\"a}rjestelmien dynamiikka sek{\"a} niihin liittyv{\"a}t ohjaus- ja optimointimahdollisuudet. T{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa kaukol{\"a}mp{\"o}j{\"a}rjestelm{\"a}n dynamiikkaa ja ohjausta tutkitaan verkon n{\"a}k{\"o}kulmasta, mutta koska l{\"a}mm{\"o}ntuotantolaitokset ja kuluttajat vaikuttavat verkon k{\"a}ytt{\"a}ytymiseen, my{\"o}s n{\"a}m{\"a} osat ovat mukana tarkasteluissa. Kaukol{\"a}mp{\"o}verkon paine-, virtaus- ja l{\"a}mp{\"o}tiladynamiikan ensisijainen aiheuttaja on kuluttaja, joka vaikuttaa verkkoon alati muuttuvalla l{\"a}mm{\"o}nottoteholla ja paluul{\"a}mp{\"o}tilalla. N{\"a}it{\"a} muutoksia kompensoivat pumput ja tuotantolaitokset s{\"a}{\"a}t{\"o}- ja ohjausj{\"a}rjestelmien v{\"a}lityksell{\"a}. L{\"a}mm{\"o}nsiirtojohtojen dynaamisista ominaisuuksista t{\"a}rkeimpi{\"a} ovat l{\"a}mp{\"o}tila- ja paineviiv{\"a}stym{\"a}t, l{\"a}mm{\"o}n varastoituminen ja hitausvoimiin liittyv{\"a}t painevaikutukset. Kaukol{\"a}mp{\"o}verkon menol{\"a}mp{\"o}tilaa ja pumppujen k{\"a}ytt{\"o}{\"a} voidaan my{\"o}s ohjata, jolloin tavoitteena on esim. optimaalinen tehonjako tuotantolaitosten v{\"a}lill{\"a} tai vastapainelaitoksen s{\"a}hk{\"o}tehon ajoittainen lis{\"a}{\"a}minen. Ohjauksen onnistuminen edellytt{\"a}{\"a} verkon dynamiikan hallintaa ja ennakoimista. Kaukol{\"a}mp{\"o}verkon hitausvoimien ja l{\"a}mp{\"o}tilaohjauksen vaikutusta verkon k{\"a}ytt{\"a}ytymiseen tutkitaan esimerkinomaisesti simulointimallilla, jolla voidaan ratkaista paine-, virtaus- ja l{\"a}mp{\"o}tilatasapaino ajan funktiona koko verkolle.",
keywords = "district heating, dynamic characteristics, control",
author = "Aulis Ranne",
year = "1989",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3441-7",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "613",
address = "Finland",

}

Ranne, A 1989, Kaukolämpöjärjestelmän dynaaminen käyttäytyminen ja ohjaus. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 613, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Kaukolämpöjärjestelmän dynaaminen käyttäytyminen ja ohjaus. / Ranne, Aulis.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 156 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 613).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Kaukolämpöjärjestelmän dynaaminen käyttäytyminen ja ohjaus

AU - Ranne, Aulis

PY - 1989

Y1 - 1989

N2 - Kaukolämpöjärjestelmän optimaalista ja luotettavaa käyttöä varten on tunnettava prosessin ja sen säätöjärjestelmien dynamiikka sekä niihin liittyvät ohjaus- ja optimointimahdollisuudet. Tässä tutkimuksessa kaukolämpöjärjestelmän dynamiikkaa ja ohjausta tutkitaan verkon näkökulmasta, mutta koska lämmöntuotantolaitokset ja kuluttajat vaikuttavat verkon käyttäytymiseen, myös nämä osat ovat mukana tarkasteluissa. Kaukolämpöverkon paine-, virtaus- ja lämpötiladynamiikan ensisijainen aiheuttaja on kuluttaja, joka vaikuttaa verkkoon alati muuttuvalla lämmönottoteholla ja paluulämpötilalla. Näitä muutoksia kompensoivat pumput ja tuotantolaitokset säätö- ja ohjausjärjestelmien välityksellä. Lämmönsiirtojohtojen dynaamisista ominaisuuksista tärkeimpiä ovat lämpötila- ja paineviivästymät, lämmön varastoituminen ja hitausvoimiin liittyvät painevaikutukset. Kaukolämpöverkon menolämpötilaa ja pumppujen käyttöä voidaan myös ohjata, jolloin tavoitteena on esim. optimaalinen tehonjako tuotantolaitosten välillä tai vastapainelaitoksen sähkötehon ajoittainen lisääminen. Ohjauksen onnistuminen edellyttää verkon dynamiikan hallintaa ja ennakoimista. Kaukolämpöverkon hitausvoimien ja lämpötilaohjauksen vaikutusta verkon käyttäytymiseen tutkitaan esimerkinomaisesti simulointimallilla, jolla voidaan ratkaista paine-, virtaus- ja lämpötilatasapaino ajan funktiona koko verkolle.

AB - Kaukolämpöjärjestelmän optimaalista ja luotettavaa käyttöä varten on tunnettava prosessin ja sen säätöjärjestelmien dynamiikka sekä niihin liittyvät ohjaus- ja optimointimahdollisuudet. Tässä tutkimuksessa kaukolämpöjärjestelmän dynamiikkaa ja ohjausta tutkitaan verkon näkökulmasta, mutta koska lämmöntuotantolaitokset ja kuluttajat vaikuttavat verkon käyttäytymiseen, myös nämä osat ovat mukana tarkasteluissa. Kaukolämpöverkon paine-, virtaus- ja lämpötiladynamiikan ensisijainen aiheuttaja on kuluttaja, joka vaikuttaa verkkoon alati muuttuvalla lämmönottoteholla ja paluulämpötilalla. Näitä muutoksia kompensoivat pumput ja tuotantolaitokset säätö- ja ohjausjärjestelmien välityksellä. Lämmönsiirtojohtojen dynaamisista ominaisuuksista tärkeimpiä ovat lämpötila- ja paineviivästymät, lämmön varastoituminen ja hitausvoimiin liittyvät painevaikutukset. Kaukolämpöverkon menolämpötilaa ja pumppujen käyttöä voidaan myös ohjata, jolloin tavoitteena on esim. optimaalinen tehonjako tuotantolaitosten välillä tai vastapainelaitoksen sähkötehon ajoittainen lisääminen. Ohjauksen onnistuminen edellyttää verkon dynamiikan hallintaa ja ennakoimista. Kaukolämpöverkon hitausvoimien ja lämpötilaohjauksen vaikutusta verkon käyttäytymiseen tutkitaan esimerkinomaisesti simulointimallilla, jolla voidaan ratkaista paine-, virtaus- ja lämpötilatasapaino ajan funktiona koko verkolle.

KW - district heating

KW - dynamic characteristics

KW - control

M3 - Report

SN - 951-38-3441-7

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

BT - Kaukolämpöjärjestelmän dynaaminen käyttäytyminen ja ohjaus

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Ranne A. Kaukolämpöjärjestelmän dynaaminen käyttäytyminen ja ohjaus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 156 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 613).