Energy-efficient and cost-effective in-house substations bypass for improving thermal and DHW (domestic hot water) comfort in bathrooms in low-energy buildings supplied by low-temperature district heating

Brand, Marek; Rosa, Alessandro Dalla; Svendsen, Svend

doi:10.1016/j.energy.2014.01.064

Cited by 23 publications

(12 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The thermostat control performs better, as is also stated in the literature [14], whereas the theoretical benchmark has an efficiency that is about 10 percentage points higher, being an upper bound of what improvement could be reached, should bypass control be improved further. Possible future research could compare this upper bound with the bypass controller that uses the bypassed supply water in the bathroom floor heating system, as introduced by Brand et al [19]. In their study they reported an efficiency increase of 13%, though this cannot be compared to the 10 percentage points, because these efficiency increases have been defined in a different manner and for different cases.…”

Section: System Efficiencymentioning

confidence: 91%

“…Improvements made in the past include the introduction of thermostatically controlled valves instead of manually operated valves, already reducing operational costs related to bypass flows significantly [14]. Additionally, Brand et al used the bypass mass flow for bathroom floor heating systems [19], which led to a reduction in system heat losses by 13%. This paper develops a bypass control strategy to integrate time delays, while avoiding MINLP.…”

Section: Developing a Theoretical Benchmark For Bypass Controlmentioning

confidence: 99%

“…The design of this controller is based on the work of Brand et al [19]. The set-point temperature T set,bypass is 50 • C. The thermostat controller keeps the supply water temperature within a deadband around this set-point.…”

Section: Thermostat Controlled Bypass Valvementioning

confidence: 99%

“…To determine the mass flow rate through the bypass, an initial value was based on the literature [19], being 9.36kg/h = 0.0026kg/s. This value was tuned to the district heating network used in this case, and was selected to be as small as possible and still capable to deliver sufficiently warm water (warmer than 50 • C) at each substation.…”

Section: Manually Operated Bypass Valvementioning

confidence: 99%

See 3 more Smart Citations

A theoretical benchmark for bypass controllers in a residential district heating network

Vandermeulen

Heijde

Patteeuw

et al. 2018

Energy

View full text Add to dashboard Cite

Bypass valves in district heating substations are a compromise between efficiency and quality of service. On the one hand, they are required to ensure that each building (no matter the distance to the heat source) has warm water within an acceptable time. On the other hand, they form a short-circuit between the warm supply and cold return line and their use can increase the return temperature substantially. Therefore, a good control of these bypass valves is critical to limit the drawback of their use. In this context, this paper compares two commonly used control strategies (manual control and thermostat control) to a new theoretical benchmark that provides an upper boundary for the performance of bypass controllers. This theoretical benchmark ensures a justin-time delivery of warm water by taking into account time delays in the network. In a simulation case study of a small neighbourhood in Genk, Belgium, the benchmark shows that substantial improvement regarding bypass control is possible.

show abstract

Section: System Efficiencymentioning

confidence: 91%

Section: Developing a Theoretical Benchmark For Bypass Controlmentioning

confidence: 99%

Section: Thermostat Controlled Bypass Valvementioning

confidence: 99%

Section: Manually Operated Bypass Valvementioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

A theoretical benchmark for bypass controllers in a residential district heating network

Vandermeulen

Heijde

Patteeuw

et al. 2018

Energy

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…[2]. При этом потребители тепловой энергии могут иметь собственные системы управления подачей и распределением тепловой энер-гии -автоматизированные индивидуальные тепловые пункты (АИТП) [3].Однако для многих систем централизованного теплоснабжения в Российской Федерации в настоящее время характерно наличие объектов, в которых отсутствует АИТП. В этом случае на тепловых станциях применяется качественное регулирование, при котором подача тепловой энергии регулируется посредством изменения температуры подаваемого теплоносителя [4].…”

unclassified

Simulation-Based Method for Supply Temperature Optimization in District Heating System

Basalaev¹,

Shnayder²

2017

CTAC&R

View full text Add to dashboard Cite

ВведениеСистемы централизованного теплоснабжения нашли широкое применение в крупных горо-дах благодаря высокой эффективности совместной выработки тепловой и электрической энергии на теплоэлектростанциях [1]. Такие системы состоят из одного или нескольких источников тепла и множества потребителей, соединённых сетью трубопроводов. Потребителями в такой системе являются объекты различного назначения: промышленные предприятия, торговые комплексы, образовательные учреждения, офисные и жилые здания и др. [2]. При этом потребители тепловой энергии могут иметь собственные системы управления подачей и распределением тепловой энер-гии -автоматизированные индивидуальные тепловые пункты (АИТП) [3].Однако для многих систем централизованного теплоснабжения в Российской Федерации в настоящее время характерно наличие объектов, в которых отсутствует АИТП. В этом случае на тепловых станциях применяется качественное регулирование, при котором подача тепловой энергии регулируется посредством изменения температуры подаваемого теплоносителя [4]. В связи с этим появилась задача поддержания оптимальной температуры теплоносителя на выхо-де источника тепла, достаточной для предоставления всем потребителям требуемого количества тепловой энергии.Первым вариантом решения этой задачи стало составление температурных графиков зависи-мости температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха [5,6]. Данное решение хорошо зарекомендовало себя на практике. Однако с развитием автоматизированных систем поя-вился доступ не только к текущей и статистической информации о состоянии и характеристиках Южно-Уральский государственный университет, г. ЧелябинскДля многих систем централизованного теплоснабжения в Российской Федерации в на-стоящее время характерно наличие потребителей, в которых не производится автоматическое регулирование потребления тепловой энергии в зависимости от температуры наружного воз-духа ввиду отсутствия систем автоматизации на индивидуальных тепловых пунктах. Поэтому основным механизмом качественного регулирования подачи тепловой энергии потребителям является изменение температуры теплоносителя, подаваемого от источника тепла. В условиях различных структурных изменений сети теплоснабжения, а также изменений теплогидравли-ческих характеристик потребителей, актуальной задачей является оперативное определение оптимального задания температуры теплоносителя на источнике.Статья посвящена задаче оптимизации температуры теплоносителя, подаваемого от ис-точника тепла, в системах централизованного теплоснабжения с применением имитационного моделирования. Рассматривается метод оптимизации температуры теплоносителя, основан-ный на использовании штрафных функций по температуре воздуха в помещениях и количест-ву потребляемой тепловой энергии. Авторы исследуют влияние весовых коэффициентов кон-курирующих оценок экономии и комфортности температуры воздуха в помещениях на ре-зультаты решения рассматриваемой задачи оптимизации с использованием указанного метода.Ключевые слова: централизованная система теплоснабжения, моделирование, оптими-заци...

show abstract

Exhaust air heat pump connection schemes and balanced heat recovery ventilation effect on district heat energy use and return temperature

Thalfeldt

Kurnitski

Latõšov

2018

Applied Thermal Engineering

View full text Add to dashboard Cite

Energy-efficient and cost-effective in-house substations bypass for improving thermal and DHW (domestic hot water) comfort in bathrooms in low-energy buildings supplied by low-temperature district heating

Cited by 23 publications

References 6 publications

A theoretical benchmark for bypass controllers in a residential district heating network

A theoretical benchmark for bypass controllers in a residential district heating network

Simulation-Based Method for Supply Temperature Optimization in District Heating System

Exhaust air heat pump connection schemes and balanced heat recovery ventilation effect on district heat energy use and return temperature

Contact Info

Product

Resources

About