Sizing of the cogeneration plants by the optimized rectangle method

Abstract

This paper addresses the issue of sizing cogeneration plants. A simple analytical expression has been obtained for cogeneration plants sizing and determining their share to cover the thermal load of either a consumption node or a heat supply system. The resulted expression is based on the maximum rectangle method and allows rapid and accurate identification of the optimal share of cogeneration. Unlike the traditional application of the maximum rectangle method, which requires analyzing several rectangles inscribed under the load curve and comparing their surface, while the new proposed formula allows finding the optimal share of cogeneration by a single direct calculation. This approach is based on the analytical description of the load curve of the consumption node / area, using a power function, known as the Sochinsky-Rossander function. It should be noted that the resulted solution based on this method does not guarantee matching the optimal solution from an economic point of view.

În această lucrare este abordată problematica dimensionării centralelor de cogenerare. A fost obținută o expresie analitică simplă de dimensionare a cotei instalațiilor de cogenerare pentru acoperirea sarcinii termice fie a unui nod de consum, fie a unui sistem de alimentare cu energie termică. Expresia obținută se bazează pe metoda dreptunghiului de arie maximă și permite identificarea rapidă și precisă a cotei optime a cogenerării. Spre deosebire de modul tradițional de aplicare a metodei dreptunghiului, care presupune analiza mai multor dreptunghiuri înscrise sub curba de sarcină și compararea suprafeței acestora, formula obținută permite găsirea cotei optime a cogenerării printr-un singur calcul direct. La baza acestei abordări este pusă descrierea analitică a curbei de sarcină a nodului / zonei de consum, cu aplicarea unei funcții putere, cunoscută sub denumirea funcția Sochinsky-Rossander. De menționat, că soluția ce rezultă în baza aplicării acestei metodei nu garantează coincidență cu soluția optimă din punct de vedere economic.