Audit Furnace
- CCEnergias - Auditoria e Consultadoria Energética, lda(líder)
- Instituto Politécnico de Setúbal(parceiro)
- Universidade de Évora(parceiro)
Summary
The energy audit is an opportunity for companies to evaluate and reduce their energy consumption, improving their competitiveness. By the implementation of measurements and the application of thermodynamic formulations in order to characterize the energy and mass balances, we can evaluate the energy performance of industrial systems. In this project, named "Audit Furnace" and directed to the evaluation of industrial furnaces, we intend to further strengthen the technical and scientific approach to energy audits through research and development of a physical-mathematical model of intelligent simulation. The reduced order model, incorporated into a computer tool accessible via the web will allow a rapid analysis of combustion processes, fluid mechanics and heat transfer, as well as the analysis of the impact of one or more measures to improve the energy efficiency. In order to create a sufficiently large tool with high degree of accuracy, the model is tuned to adapt to different furnaces geometries and to the physical modeling of different processes using the real data measurements and detailed CFD simulations for the selected cases. By using learning mathematical models, the model will be validated with the results deviations modeling and relevant parameters adjustment. The consortium of this project brings together the multidisciplinary expertise from research teams with excelent skills on energy efficiency, physics and informatics areas. Starting from a deep knowledge of the project's focus area and thanks to the complementary skills who seek to combine, it is intended to solve several technical and scientific challenges aiming the economic recovery results in an intensive knowledge activity.
Goals, activities and expected/achieved results
O principal objetivo deste projeto reside na investigação e desenvolvimento de um modelo de simulação numérica de fornos industriais, denominado Modelo Integrado de Simulação Numérica (Modelo de Ordem Reduzida), que integre as várias componentes críticas do processo de aquecimento (mecânica dos fluidos, transmissão de calor e combustão) e que permita efetuar uma simulação fiável e rápida das condições de operação de um forno e dos respectivos balanços de energia e massa, para que possa ser utilizado em situações de auditoria energética por pessoal com um mínimo de treino. Esta ferramenta deve permitir a identificação de possibilidades de redução do consumo de energia e fornecer as condições de operação mais adequadas, identificando os parâmetros ideais para obter essa redução. Para além disso, pretende-se que este seja um modelo “inteligente”, isto é, com capacidade de aprendizagem à medida que a sua base de dados de resultados vai sendo enriquecida com informação proveniente de auditorias reais e simulações em modelos CFD. Pretende-se que essa ferramenta seja utilizável pelos técnicos da CCE aquando das auditorias energéticas realizadas à Indústria e que permita o desenvolvimento e teste em tempo real de condições de operação alternativas, no âmbito de projectos de implementação de soluções de eficiência energética. Esta ferramenta permitirá às empresas de eficiência energética oferecer aos seus clientes serviços e soluções de eficiência energética inovadores para optimização de processos industriais / produtivos /tecnológicos. De forma a ultrapassar as barreiras existentes, o projecto tem essencialmente os seguintes objectivos:
● Padronização de metodologias para avaliação de fornos em ambiente real, permitindo o desenvolvimento e a rentabilização de serviços de análise por efeito de escala;
● Desenvolvimento de uma ferramenta expedita, modular, universal, permitindo abarcar os diferentes tipos de fornos na indústria suportada em modelos físico-matemáticos que permitem, dentro de uma gama de aproximação razoável, obter o rendimento dos sistemas;
● Desenvolvimento de simulações expeditas que permitam quantificar o impacto de intervenções a efectuar, por forma a identificar oportunidades de melhoria energética que possam ser implementadas. Para que o produto venha a ter estas capacidades terão que ser levadas a cabo uma série de actividades de investigação para encontrar soluções para os grandes desafios técnico-científicos identificados nesta área.
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