V tem delu smo izvedli sintezo celotnega območja, pri katerem smo hkrati upoštevali integracijo v procesu in med procesi, t. j. na nivoju procesa in celotnega območja. Uporabili smo superstrukturni pristop, kjer superstruktura vsebuje vse možne stike v procesu in med njimi. Prenos toplote med procesi lahko izvedemo na dva načina: 1) neposredno, s prenosom toplote s toplega toka enega procesa na hladni tok drugega toka ali 2) posredno, z uporabo vmesnega pogonskega sredstva pri optimalnih temperaturnih nivojih ( le-te so optimizacijske spremenljivke). V obeh primerih upoštevamo transport nosilca toplote, bodisi procesnega toka ali vmesnega pogonskega sredstva. Zaradi precejšnjih nelinearnostih in številnih možnosti toplotne rekuperacije je uporaba modela težavna že pri majhnih problemih. Pri ocenjevanju potencialnih stikov vidimo, da je večina stikov nedopustna zaradi danih omejitev za prenos toplote ali nesprejemljiva zaradi neekonomičnosti prenosa. Predlagali smo dvostopenjski pristop, kjer smo v prvi stopnji presejali alternativne stike na podlagi nedopustnosti in nesprejemljivosti. V drugi stopnji smo izvedli podrobnejšo sintezo na zmanjšani superstrukturi, ki smo jo dosegli v prvi stopnji. S predlaganim dvostopenjskim pristopom dosegamo rezultate na obeh nivojih, v procesu in med njimi, hkrati, medtem ko upoštevamo tudi pomembne lastnosti, kot so toplotne izgube, dizajn in stroški ocevja, tlačni/temperaturni padci med transportom med procesi in različni tipi prenosnikov.
COBISS.SI-ID: 20011798
V članku je prikazan razvoj optimizacijskega modela za študijo možnosti proizvodnje bioetanola v izbranem okolju. Razviti model je osnova za razvoj podobnega modela za načrtovanje preskrbovalne mreže proizvodnje bioplina iz živalskih odpadkov in rastlinske biomase v tem projektu. Na voljo so različne surovine za bioethanol: sladkorni trs, njegovi ostanki, koruzno zrnje, sirek, pšenica in ječmen. Ker so pridelovalne površine razpršene na velikem geografskem območju in je energijska gostota bioetanola nizka, je potrebno določiti lokacije proizvodnih obratov na strateških točkah, tako da bodo stroški proizvodnje in transporta ter emisije toplogrednih plinov minimalni. Za doseganje tega cilja smo razvili optimizacijski model za sintezo optimalne preskrbovalne mreže bioetanola. Model upošteva porabo sladkorja, proizvodnjo bioenergije (etanola, električne energije in toplote) in drugih stranskih produktov, različne surovine in njihovo geografsko porazdelitev. Upoštevane so različne tehnologije za proizvodnjo bioetanola in viri podatkov za razpoložljivost surovin. Sinteza mreže je izvedena z maksimiranjem letnega dobička, ocenjene so tudi emisije toplogrednih plinov. Iz rezultatov izhaja, da bi bilo možno preseči 2 % ciljni delež bioetanola v nacionalni porabi tekočih goriv.
COBISS.SI-ID: 20011542
Prispevek predstavlja nadaljnji razvoj sinteznih metod, ki vključujejo ekonomske in okoljske vplive in uporabo različnih vrst pogonskih sredstev v multiperiodno sintezo omrežij toplotnih prenosnikov. Multiperiodni parametri procesnih tokov in pogonskih sredstev so integrirani v sistematični pristop z uporabo razširjene oblike stopenjske superstrukture. Prednosti predlaganega pristopa prikazujemo na dveh ilustrativnih primerih. Kvaliteto dobljenih rešitev smo ocenili na osnovi Pareto krivulje in z uporabo modificirane cilj(a)ne rešitvene metode. Rezultati nakazujejo, da je smotrna uporaba različnih pogonskih sredstev v različnih periodah obratovanja. Pogonska sredstva iz fotovoltaičnih virov niso bila prisotna v rešitvah. Najverjetneje zaradi relativno visokih stroškov in omejenih obdobij razpoložljivosti.
COBISS.SI-ID: 20354070