Difference between revisions of "Handbuch EnPro Bewertungstool"
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Basierend darauf werden verallgemeinerte Integrationsschemata entwickelt und technisch-wirtschaftliche Bewertungen durchgeführt. | Basierend darauf werden verallgemeinerte Integrationsschemata entwickelt und technisch-wirtschaftliche Bewertungen durchgeführt. | ||
Diese werden anschließend in Planungsrichtlinien, die aus einem Leitfaden und einem Bewertungstool bestehen, eingebunden. Mit unterschiedlichen Verbreitungsmaßnahmen, wie einem Symposium, Wiki-Web Anwendungen, Publikationen, etc. werden die Ergebnisse und die unterstützenden Integrationsmaßnahmen an die Anwender kommuniziert | Diese werden anschließend in Planungsrichtlinien, die aus einem Leitfaden und einem Bewertungstool bestehen, eingebunden. Mit unterschiedlichen Verbreitungsmaßnahmen, wie einem Symposium, Wiki-Web Anwendungen, Publikationen, etc. werden die Ergebnisse und die unterstützenden Integrationsmaßnahmen an die Anwender kommuniziert | ||
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Dieses Handbuch wurde für das EnPro Bewertungstool 1.0 erstellt. Die Version 1.0 des EnPro Bewertungstools ist unter dem Download Link „EnPro Bewertungstool 1.0“ verfügbar. | Dieses Handbuch wurde für das EnPro Bewertungstool 1.0 erstellt. Die Version 1.0 des EnPro Bewertungstools ist unter dem Download Link „EnPro Bewertungstool 1.0“ verfügbar. | ||
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==== Download und Starten des Tools ==== | ==== Download und Starten des Tools ==== | ||
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Abbildung 2.2: Startbildschirm des EnPro Bewertungstools | Abbildung 2.2: Startbildschirm des EnPro Bewertungstools | ||
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==== Dateneingabe und Farbcodes ==== | ==== Dateneingabe und Farbcodes ==== | ||
Um dem Anwender die Dateneingabe zu erleichtern, wurden die Eingabefelder farblich hinterlegt. Die Dateneingabe muss in jene Felder erfolgen, die rot hinterlegt sind. Sobald ein Wert in das rote Feld eingetragen wurde, färbt sich dieses weiß. Werden in die roten Felder keine Daten eingetragen, kann der Anwender mit dem Tool trotzdem fortfahren, jedoch können die Berechnungen nicht korrekt durchgeführt werden. In die grünen Felder können optionale Werte eingetragen werden wodurch sich diese nach dem Eintrag ebenfalls weiß färben. Die grau hinterlegten Werte stellen die Ergebnisse der Berechnung dar und können vom Anwender des Tools nicht geändert werden. | Um dem Anwender die Dateneingabe zu erleichtern, wurden die Eingabefelder farblich hinterlegt. Die Dateneingabe muss in jene Felder erfolgen, die rot hinterlegt sind. Sobald ein Wert in das rote Feld eingetragen wurde, färbt sich dieses weiß. Werden in die roten Felder keine Daten eingetragen, kann der Anwender mit dem Tool trotzdem fortfahren, jedoch können die Berechnungen nicht korrekt durchgeführt werden. In die grünen Felder können optionale Werte eingetragen werden wodurch sich diese nach dem Eintrag ebenfalls weiß färben. Die grau hinterlegten Werte stellen die Ergebnisse der Berechnung dar und können vom Anwender des Tools nicht geändert werden. | ||
Als weitere Unterstützung für die Dateneingabe erhält der Anwender per Klick auf einen „Info“-Button Informationen zu Standardwerten bzw. Anweisungen wo er diese Daten findet (z.B. ist der O2-Gehalt des Abgases im Kesselprüfprotokoll angeführt). | Als weitere Unterstützung für die Dateneingabe erhält der Anwender per Klick auf einen „Info“-Button Informationen zu Standardwerten bzw. Anweisungen wo er diese Daten findet (z.B. ist der O2-Gehalt des Abgases im Kesselprüfprotokoll angeführt). | ||
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==== Buttons ==== | ==== Buttons ==== | ||
Nach Klick auf den „Start“-Button erhält der Anwender Informationen über die Bedeutung der unterschiedlichen Buttons im Tool (vgl. Abbildung 2.3). Die Buttons haben verschiedene Farben und Bedeutung, um die Navigation im Tool für den Anwender zu vereinfachen. | Nach Klick auf den „Start“-Button erhält der Anwender Informationen über die Bedeutung der unterschiedlichen Buttons im Tool (vgl. Abbildung 2.3). Die Buttons haben verschiedene Farben und Bedeutung, um die Navigation im Tool für den Anwender zu vereinfachen. | ||
− | + | Abbildung 2.3: Beschreibung der Buttons im EnPro Bewertungstool | |
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+ | Zu Beginn des Tools muss der Anwender zwölf Aussagen mit ja oder nein beantworten. Dabei handelt es sich um sogenannte OK- bzw. KO-Kriterien welche sich aus fünf allgemeinen Kriterien (d.h. Kriterien die sowohl für die Integration von Solarthermie als auch für Wärmepumpen essentiell sind), drei Kriterien für die Integration von Solarthermie sowie vier Kriterien für die Integration von Wärmepumpe zusammensetzen, wie Abbildung 2.4 zeigt. | ||
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+ | Das Tool beurteilt in einem ersten Schritt, ob der Betrieb grundsätzlich Potential für die Integration von Solarthermie und/oder Wärmepumpen aufweist. Im grün umrandeten Feld wird nach Beantwortung aller Kriterien eine erste Einschätzung getroffen. | ||
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+ | Abbildung 2.4: „OK/KO-Kriterien“ für die Integration von Solarthermie und/oder Wärmepumpen im EnPro Bewertungstool | ||
== BESCHREIBUNG DES IST-STANDES == | == BESCHREIBUNG DES IST-STANDES == | ||
=== Allgemeine Daten zum Betrieb === | === Allgemeine Daten zum Betrieb === | ||
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+ | Nach Beantwortung der „OK/KO-Kriterien“ folgt die Eingabe von allgemeinen Daten zum Betrieb, wie Abbildung 2.5 zeigt. Die Eingabe dieser Daten ist für die darauffolgenden Abschnitte und Berechnungen relevant. | ||
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+ | In der vorliegenden Version des Bewertungstools (Stand September 2016) können drei Standorte in Österreich (Wien, Graz und Innsbruck) ausgewählt werden, da für diese solare Einstrahlungsdaten (Meteotest, Metonorm Datenbank, 2016) hinterlegt sind. Der Benutzer muss jenen Standort auswählen, der dem Sitz seines Betriebes am nächsten liegt. | ||
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+ | Abbildung 2.5: Abschnitt „Allgemeine Daten“ im EnPro Bewertungstool | ||
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=== Energieversorgung === | === Energieversorgung === | ||
+ | Im Abschnitt „Energieversorgung“ müssen die im Betrieb verwendeten Energieträger sowie die vorhandene Wärme-, Kälte- und Druckluftversorgung definiert werden. | ||
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==== Energieträger ==== | ==== Energieträger ==== | ||
+ | Im Tool können neun verschiedene Energieträger ausgewählt und deren jährlicher Verbrauch sowie die spezifischen Kosten in Euro je Kilowattstunde angegeben werden (vgl. Abbildung 2.6). Der Anwender muss den Verbrauch in den entsprechenden Einheiten (z.B. Erdgasverbrauch in Normkubikmeter) anführen. Mithilfe der in Tabelle 2.2 angeführten Umrechnungsfaktoren, wird der Verbrauch in Kilowattstunden berechnet. Wenn bekannt, kann der Anwender des Tools auch manuell Umrechnungsfaktoren eingeben. | ||
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+ | Abbildung 2.6: Definition der Energieträger im Abschnitt „Energieversorgung“ im EnPro Bewertungstool | ||
+ | Tabelle 2.2: Umrechnungsfaktoren | ||
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==== Wärmeversorgung ==== | ==== Wärmeversorgung ==== | ||
− | ==== Kälteversorgung ==== | + | Im Tool können für die Wärmeversorgung des Betriebes Warmwasserkessel und/oder Dampfkessel definiert werden. Die Ermittlung der durch den jeweiligen Kessel bereitgestellten Energiemenge erfolgt durch Angabe der Nennleistung, der jährlichen Volllaststunden sowie über den Kesselwirkungsgrad. Bei beiden Kessel-Typen kann der Wirkungsgrad angegeben oder durch das Tool berechnet werden. |
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+ | In Abbildung 2.7 ist der Definitionsbereich der Warmwasserkessel ersichtlich. Für die Berechnung des Wirkungsgrades eines Warmwasserkessels ist die Angabe der folgenden Parameter notwendig: | ||
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+ | *Brennstoff | ||
+ | *O2-Gehalt | ||
+ | *Abgastemperatur | ||
+ | *Strahlungsverluste | ||
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+ | Abbildung 2.7: Definition der Warmwasserkessel im Abschnitt „Energieversorgung“ des EnPro Bewertungstool | ||
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+ | Für die Berechnung des Wirkungsgrades eines Dampfkessels sind zusätzlich die Abschlammungs- und Absalzungsverluste zu berücksichtigen. Des Weiteren müssen bei Definition des Dampfkessels | ||
+ | *Dampfmenge | ||
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+ | *Dampftemperatur | ||
+ | Vom Anwender angegeben werden. | ||
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+ | In Abbildung 2.8 ist der Definitionsbereich der Warmwasserkessel ersichtlich. | ||
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+ | Abbildung 2.8: Definition der Dampfkessel im Abschnitt „Energieversorgung“ im EnPro Bewertungstool | ||
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==== Druckluft ==== | ==== Druckluft ==== | ||
Revision as of 15:24, 6 September 2016
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Contents
- 1 ENPRO BEWERTUNGSTOOL HINTERGRUND
- 2 BESCHREIBUNG DES ENPRO TOOLS
- 3 BESCHREIBUNG DES IST-STANDES
- 4 OPTIMIERUNG
- 5 ZUSAMMENFASSUNG
ENPRO BEWERTUNGSTOOL HINTERGRUND
Projekthintergrund
Sowohl auf nationaler als auch auf europäischer Ebene gibt es Bestrebungen, in industriellen Prozessen die Energieeffizienz zu steigern und in diesen den Anteil erneuerbarer Primärenergieträger zu erhöhen. Erneuerbare Technologien, wie die Nutzung von Solarthermie und Wärmepumpen, werden dabei bereits vereinzelt zur Wärmeversorgung von industriellen Prozessen eingesetzt. Allerdings gibt es zum jetzigen Zeitpunkt noch signifikante Barrieren für eine weite Verbreitung beider Technologien in der industriellen Anwendung. Die Gründe dafür sind vor allem relativ hohe Investitionskosten, mangelnde Erfahrung bzw. Skepsis bezüglich der Zuverlässigkeit dieser Technologien, ein Mangel an Planungsrichtlinien und Integrationskonzepten sowie fehlendes Wissen der Anwender von technologischen Weiterentwicklungen wie z.B. Hochtemperaturwärmepumpen. Um diese Barrieren zu verringern sollen im Projekt „EnPro“ entsprechende Richtlinien und Unterstützungen für Hersteller, Anwender und Planer entwickelt werden, um die betrachteten Technologien effizient und kostengünstig in industrielle Prozesse zu integrieren. Im Projekt werden Fallstudien in zehn österreichischen Unternehmen aus Branchen der Nahrungs- und Futtermittelherstellung, der Papierindustrie, der Metallerzeugung und - bearbeitung, der Wäschereien und der Dämmstoffindustrie durchgeführt. Die Auswahl der Branchen stellt ein hohes Potential zur Anwendung von Solarthermie und Wärmepumpen sicher und gewährleistet auch ein hohes Maß an Multiplizierbarkeit. Basierend darauf werden verallgemeinerte Integrationsschemata entwickelt und technisch-wirtschaftliche Bewertungen durchgeführt. Diese werden anschließend in Planungsrichtlinien, die aus einem Leitfaden und einem Bewertungstool bestehen, eingebunden. Mit unterschiedlichen Verbreitungsmaßnahmen, wie einem Symposium, Wiki-Web Anwendungen, Publikationen, etc. werden die Ergebnisse und die unterstützenden Integrationsmaßnahmen an die Anwender kommuniziert
Version
Dieses Handbuch wurde für das EnPro Bewertungstool 1.0 erstellt. Die Version 1.0 des EnPro Bewertungstools ist unter dem Download Link „EnPro Bewertungstool 1.0“ verfügbar.
BESCHREIBUNG DES ENPRO TOOLS
Vor dem Starten des Tools
Um eine erfolgreiche Bewertung mit dem EnPro Tool durchzuführen, werden einige Daten und Werte des Betriebes benötigt. Darum ist es hilfreich vorab einige Unterlagen griffbereit zu haben. In Tabelle 2.1 sind die wichtigsten Daten, die abgefragt werden, und hilfreiche Unterlagen aufgelistet.
Tabelle 2.1: Datenbeschaffung
Datenbeschaffung | |
---|---|
Allgemein | Mitarbeiteranzahl Betriebsstunden, Schichten Heiz- und Kühlperioden |
Energieverbrauch | Eingesetzte Brennstoffe und Brennstoffpreise (€/kWh) Jährlicher Stromverbrauch und Stromkosten (€/kWh) |
Heiz- und Kühlsysteme | Nennleistungen Brennstoffe Betriebsstunden Temperaturniveaus (Vor- und Rücklauf, Medium) Evtl. Fließschema |
Prozesse | Prozesstyp (kontinuierlich/diskontinuierlich) Art der Versorgung Temperaturniveaus d. Prozessmedien Abwärmemöglichkeiten Evtl. Fließschema |
Gebäude | Fläche Dachfläche, Dachart, Dachausrichtung Freiflächen |
Unterlagen | Abrechnungen des Energieversorgers Kessel-Prüfprotokolle Datenblätter Zugang zum Visualisierungsprogramm |
Download und Starten des Tools
Die Erstellung des Tools erfolgte in Microsoft Excel 2010 mithilfe der VBA Entwicklungsumgebung und enthält daher Makros. Wird das Tool geöffnet, erscheint eine Statusleiste mit der Schaltfläche „Inhalte aktivieren“ (vgl. Abbildung 2.1). Um alle Funktionen des Tools nutzen zu können, muss der Anwender per Klick auf die Schaltfläche diese zuerst aktivieren.
Abbildung 2.1: Sicherheitswarnung vor dem Start des EnPro Bewertungstools
Anschließend kann das Tool per Klick auf den runden „Start“-Button, welchen Abbildung 2.2 zeigt, gestartet werden.
Abbildung 2.2: Startbildschirm des EnPro Bewertungstools
Dateneingabe und Farbcodes
Um dem Anwender die Dateneingabe zu erleichtern, wurden die Eingabefelder farblich hinterlegt. Die Dateneingabe muss in jene Felder erfolgen, die rot hinterlegt sind. Sobald ein Wert in das rote Feld eingetragen wurde, färbt sich dieses weiß. Werden in die roten Felder keine Daten eingetragen, kann der Anwender mit dem Tool trotzdem fortfahren, jedoch können die Berechnungen nicht korrekt durchgeführt werden. In die grünen Felder können optionale Werte eingetragen werden wodurch sich diese nach dem Eintrag ebenfalls weiß färben. Die grau hinterlegten Werte stellen die Ergebnisse der Berechnung dar und können vom Anwender des Tools nicht geändert werden. Als weitere Unterstützung für die Dateneingabe erhält der Anwender per Klick auf einen „Info“-Button Informationen zu Standardwerten bzw. Anweisungen wo er diese Daten findet (z.B. ist der O2-Gehalt des Abgases im Kesselprüfprotokoll angeführt).
Buttons
Nach Klick auf den „Start“-Button erhält der Anwender Informationen über die Bedeutung der unterschiedlichen Buttons im Tool (vgl. Abbildung 2.3). Die Buttons haben verschiedene Farben und Bedeutung, um die Navigation im Tool für den Anwender zu vereinfachen.
Abbildung 2.3: Beschreibung der Buttons im EnPro Bewertungstool
OK/KO – Kriterien
Zu Beginn des Tools muss der Anwender zwölf Aussagen mit ja oder nein beantworten. Dabei handelt es sich um sogenannte OK- bzw. KO-Kriterien welche sich aus fünf allgemeinen Kriterien (d.h. Kriterien die sowohl für die Integration von Solarthermie als auch für Wärmepumpen essentiell sind), drei Kriterien für die Integration von Solarthermie sowie vier Kriterien für die Integration von Wärmepumpe zusammensetzen, wie Abbildung 2.4 zeigt.
Das Tool beurteilt in einem ersten Schritt, ob der Betrieb grundsätzlich Potential für die Integration von Solarthermie und/oder Wärmepumpen aufweist. Im grün umrandeten Feld wird nach Beantwortung aller Kriterien eine erste Einschätzung getroffen.
Abbildung 2.4: „OK/KO-Kriterien“ für die Integration von Solarthermie und/oder Wärmepumpen im EnPro Bewertungstool
BESCHREIBUNG DES IST-STANDES
Allgemeine Daten zum Betrieb
Nach Beantwortung der „OK/KO-Kriterien“ folgt die Eingabe von allgemeinen Daten zum Betrieb, wie Abbildung 2.5 zeigt. Die Eingabe dieser Daten ist für die darauffolgenden Abschnitte und Berechnungen relevant.
In der vorliegenden Version des Bewertungstools (Stand September 2016) können drei Standorte in Österreich (Wien, Graz und Innsbruck) ausgewählt werden, da für diese solare Einstrahlungsdaten (Meteotest, Metonorm Datenbank, 2016) hinterlegt sind. Der Benutzer muss jenen Standort auswählen, der dem Sitz seines Betriebes am nächsten liegt.
Abbildung 2.5: Abschnitt „Allgemeine Daten“ im EnPro Bewertungstool
Energieversorgung
Im Abschnitt „Energieversorgung“ müssen die im Betrieb verwendeten Energieträger sowie die vorhandene Wärme-, Kälte- und Druckluftversorgung definiert werden.
Energieträger
Im Tool können neun verschiedene Energieträger ausgewählt und deren jährlicher Verbrauch sowie die spezifischen Kosten in Euro je Kilowattstunde angegeben werden (vgl. Abbildung 2.6). Der Anwender muss den Verbrauch in den entsprechenden Einheiten (z.B. Erdgasverbrauch in Normkubikmeter) anführen. Mithilfe der in Tabelle 2.2 angeführten Umrechnungsfaktoren, wird der Verbrauch in Kilowattstunden berechnet. Wenn bekannt, kann der Anwender des Tools auch manuell Umrechnungsfaktoren eingeben.
Abbildung 2.6: Definition der Energieträger im Abschnitt „Energieversorgung“ im EnPro Bewertungstool Tabelle 2.2: Umrechnungsfaktoren
Wärmeversorgung
Im Tool können für die Wärmeversorgung des Betriebes Warmwasserkessel und/oder Dampfkessel definiert werden. Die Ermittlung der durch den jeweiligen Kessel bereitgestellten Energiemenge erfolgt durch Angabe der Nennleistung, der jährlichen Volllaststunden sowie über den Kesselwirkungsgrad. Bei beiden Kessel-Typen kann der Wirkungsgrad angegeben oder durch das Tool berechnet werden.
In Abbildung 2.7 ist der Definitionsbereich der Warmwasserkessel ersichtlich. Für die Berechnung des Wirkungsgrades eines Warmwasserkessels ist die Angabe der folgenden Parameter notwendig:
- Brennstoff
- O2-Gehalt
- Abgastemperatur
- Strahlungsverluste
Diese Informationen findet der Anwender im Prüfprotokoll des Kessels.
Abbildung 2.7: Definition der Warmwasserkessel im Abschnitt „Energieversorgung“ des EnPro Bewertungstool
Für die Berechnung des Wirkungsgrades eines Dampfkessels sind zusätzlich die Abschlammungs- und Absalzungsverluste zu berücksichtigen. Des Weiteren müssen bei Definition des Dampfkessels
- Dampfmenge
- Dampfdruck und
- Dampftemperatur
Vom Anwender angegeben werden.
In Abbildung 2.8 ist der Definitionsbereich der Warmwasserkessel ersichtlich.
Abbildung 2.8: Definition der Dampfkessel im Abschnitt „Energieversorgung“ im EnPro Bewertungstool
Kälteversorgung
Druckluft
Energieverteilung
Zwischenbilanz
Branchenauswahl
Template Branche
Branchenübergreifende Prozesse
Warmwasser
Raumwärme
Raumkühlung
Prozess XY heizen/kühlen
Bad heizen
Bad kühlen
OPTIMIERUNG
Prozessoptimierung
Systemoptimierung
Integration von Solarthermie und/oder Wärmepumpe
Integration von Solarthermie
Integration von Wärmepumpe
Integration von Solarthermie und Wärmepumpe
Parallele Integration
Serielle Integration
Ökonomische und Ökologische Bewertung
Gegenüberstellung
ZUSAMMENFASSUNG
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