{"id":9820,"date":"2018-07-11T00:00:00","date_gmt":"2018-07-11T05:00:00","guid":{"rendered":"\/uncategorized\/economics-can-be-cool-economic-analysis-is-critical-for-cooling-tower-upgrades\/"},"modified":"2021-03-24T12:00:28","modified_gmt":"2021-03-24T17:00:28","slug":"economics-can-be-cool-economic-analysis-is-critical-for-cooling-tower-upgrades","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/spxcooling.com\/de\/news\/economics-can-be-cool-economic-analysis-is-critical-for-cooling-tower-upgrades\/","title":{"rendered":"Wirtschaftlichkeit kann cool sein: Die wirtschaftliche Analyse ist f\u00fcr die Modernisierung von K\u00fchlt\u00fcrmen von entscheidender Bedeutung"},"content":{"rendered":"

Bei der Planung und Bewertung eines K\u00fchlturmreparatur- und Wartungsprogramms f\u00fchren nur wenige K\u00fchlturmbesitzer und -betreiber eine gr\u00fcndliche Wirtschaftlichkeitsbewertung durch. Und w\u00e4hrend einfache Reparaturen und \u00c4nderungen mit minimalem Aufwand durchgef\u00fchrt werden k\u00f6nnen, erfordern umfangreichere K\u00fchlturmwartungsprojekte eine ordnungsgem\u00e4\u00dfe Planung und wirtschaftliche Begr\u00fcndung. Tats\u00e4chlich kann eine schlecht durchgef\u00fchrte Wirtschaftlichkeitsbewertung Millionen von Dollar an Produktivit\u00e4tsverlusten kosten.<\/p>\n\n\n\n

\"When
Wenn Verbesserungen an K\u00fchlt\u00fcrmen in Betracht gezogen werden, ist es wichtig, eine wirtschaftliche Analyse der Optionen durchzuf\u00fchren.
<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

In der Vergangenheit verlie\u00dfen sich viele Anlagen der chemischen Prozessindustrie (CPI) auf Durchlaufk\u00fchlung, bei der das K\u00fchlwasser aus einer lokalen Quelle oder einem k\u00fcnstlichen Teich bezogen wurde. Die Temperatur des einlaufenden Wassers hing von Umweltfaktoren ab und war nicht kontrollierbar, sodass die Anlagenbetreiber v\u00f6llig von den Umgebungstemperaturbedingungen abh\u00e4ngig waren.<\/p>\n

Aufgrund jahrelanger Erfahrung glaubten viele Betreiber, man k\u00f6nne die Wassertemperaturen nicht \u00e4ndern. Doch dank moderner K\u00fchltechnologie kann bei gleicher Beckengr\u00f6\u00dfe und sogar niedrigerer Pumpenh\u00f6he oft deutlich k\u00e4lteres Wasser geliefert werden.<\/p>\n

Vor der Modernisierung sollte jedoch eine gr\u00fcndliche Wirtschaftlichkeitsanalyse durchgef\u00fchrt und die Gr\u00fcnde f\u00fcr die vorgeschlagenen Reparaturen und Modernisierungen des K\u00fchlturms dargelegt werden. Eine ordnungsgem\u00e4\u00dfe Wirtschaftlichkeitsanalyse besteht aus vier Schritten:<\/p>\n

1. Bewerten Sie die W\u00e4rmeleistung des vorhandenen Turms im Vergleich zur W\u00e4rmeleistung des Entwurfs.<\/h3>\n

\"Figure<\/p>\n

W\u00e4hrend eine Inspektion und Bewertung durch einen \u00f6rtlichen K\u00fchlturmspezialisten eine der besten M\u00f6glichkeiten ist, m\u00f6gliche Ursachen f\u00fcr das Leistungsdefizit zu ermitteln, kann die Leistungsentwicklung eines Turms anhand allgemein verf\u00fcgbarer Prozessdaten beurteilt werden. Die Leistung eines K\u00fchlturms wird durch Aufzeichnen der Kaltwasserauslasstemperatur im Vergleich zur Feuchtkugeltemperatur am Einlass bei konstanter L\u00fcftergeschwindigkeit, Wasserdurchflussrate und W\u00e4rmelast nachgewiesen. Die Notwendigkeit eines formellen Leistungstests wird anhand mehrerer Faktoren bestimmt. Generell gilt: Je weniger Temperatur- und Durchflussdaten von installierten Instrumenten verf\u00fcgbar sind, desto wahrscheinlicher ist ein formeller Leistungstest erforderlich, unabh\u00e4ngig vom Alter des Turms.<\/p>\n

Jeder K\u00fchlturm ist so ausgelegt, dass er bei einer bestimmten Kombination aus Feuchttemperatur, W\u00e4rmelast, Wasserdurchfluss und Luftstrom eine bestimmte Auslasstemperatur (80-95 \u00b0F) liefert. Diese Temperatur ist jedoch nur unter Auslegungsbedingungen zu erwarten, die normalerweise konservativ gew\u00e4hlt werden und daher weniger als 200 Stunden pro Jahr auftreten. Bei der \u00dcberpr\u00fcfung der Betriebsdaten sollte man daher damit rechnen, dass die Temperaturen an allen Tagen des Jahres, au\u00dfer an den hei\u00dfesten, unter diesem Auslegungspunkt liegen. Andernfalls ist die W\u00e4rmeleistung des Turms m\u00f6glicherweise nicht ausreichend.<\/p>\n

Selbst neue T\u00fcrme werden wahrscheinlich nicht die Leistung erbringen, die sie vorhaben. Laut dem Cooling Technology Institute (CTI) haben etwa die H\u00e4lfte der neu errichteten K\u00fchlt\u00fcrme 2014 ihren ersten Leistungstest bestanden. Obwohl das CTI im Rahmen des CTI STD-202-Programms erst jetzt damit beginnt, Teststatistiken f\u00fcr einzelne Hersteller zu ver\u00f6ffentlichen, kennt jedes Unternehmen sein eigenes Bestehens-\/Nichtbestehensverh\u00e4ltnis und gibt diese Informationen auf Anfrage bekannt. Da die Ausfallrate neuer T\u00fcrme hoch ist, ist es ratsam, beim Kauf neuer Ger\u00e4te immer auf einem Leistungstest des Turms zu bestehen.<\/p>\n

2. Modellieren Sie die Reaktion des Prozesses auf \u00c4nderungen der thermischen Leistung.\u00a0<\/h3>\n

\"Figure<\/p>\n

Obwohl Leistungsbewertungen n\u00fctzliche technische Informationen liefern, fehlt ihnen eine wirtschaftliche Analyse. F\u00fcr diese Analyse muss der Prozess, der kaltes Wasser aus dem Turm erh\u00e4lt, bewertet und modelliert werden. Der zweite Schritt des Bewertungsprozesses besteht darin, festzustellen, ob k\u00e4lteres Wasser einen vorhersehbaren und messbaren wirtschaftlichen Einfluss auf die Anlagenleistung hat.\u00a0<\/p>\n

Die Gr\u00f6\u00dfenordnung der Auswirkungen l\u00e4sst sich h\u00e4ufig durch die Frage ermitteln: \u201eGibt es im Sommer einen Unterschied bei der Anlagenkapazit\u00e4t oder den Betriebskosten im Vergleich zum Winter?\u201c Wenn die Antwort \u201eJa\u201c lautet, werden einige temperaturempfindliche Prozesse wahrscheinlich durch die kalte Wassertemperatur beeinflusst.\u00a0<\/p>\n

Durch eine einfache Regressionsanalyse der Betriebsdaten l\u00e4sst sich eine mathematische Funktion generieren, die die Betriebskosten oder die Leistung in Bezug auf die Kaltwassertemperatur ausdr\u00fcckt. In vielen Anlagen ist diese Analyse bereits abgeschlossen. Die technische Herausforderung besteht darin, dieses Wissen zu nutzen, um M\u00f6glichkeiten zur Verbesserung der Anlagen\u00f6konomie zu finden.\u00a0<\/p>\n

Diese Analyse ist oft kompliziert, beispielsweise wenn mehrere Prozesse auf einen gemeinsamen K\u00fchlkreislauf angewiesen sind. In solchen F\u00e4llen sollten Sie zuerst den kritischsten oder temperaturempfindlichsten Prozess bewerten. Die beste L\u00f6sung k\u00f6nnte darin bestehen, den K\u00fchlkreislauf aufzuteilen und das k\u00e4lteste Wasser dem Teil der Anlage zuzuf\u00fchren, in dem es am wertvollsten ist.<\/p>\n

F\u00fcr jeden temperaturabh\u00e4ngigen Prozess sollte eine Leistungskurve im Vergleich zur Kaltwassertemperatur erstellt werden. Die Leistung kann in Form von Produktleistung, Stromverbrauch oder einem anderen f\u00fcr den jeweiligen Prozess relevanten Leistungsindikator ausgedr\u00fcckt werden. Abh\u00e4ngig von der Kostenabweichung wird eine separate Kurve f\u00fcr die wirtschaftlichen Auswirkungen im Vergleich zur Systemleistung erstellt.<\/p>\n

3. Bewerten Sie mehrere Reparatur- und Upgrade-Szenarien, um eine optimierte L\u00f6sung zu entwickeln.<\/h3>\n

\"Figure<\/p>\n

Wenn die Beziehung zwischen wirtschaftlichen Auswirkungen und Systemleistung hergestellt ist, besteht der n\u00e4chste Schritt darin, zu ermitteln, was zur Verbesserung der Systemleistung getan werden kann \u2013 und um wie viel.\u00a0<\/p>\n

Zu den in den ersten beiden Schritten erstellten Kurven (vorhandene thermische Leistung, Prozessauswirkungen und wirtschaftliche Auswirkungen) m\u00fcssen j\u00e4hrliche Wetterschwankungen hinzugef\u00fcgt werden, um ein Vergleichsmodell zu entwickeln, das die finanziellen Auswirkungen und die Amortisierung verschiedener K\u00fchlturm-Upgradeprojekte vorhersagt. Der erste Vergleich erfolgt normalerweise zwischen der Ist-Leistungskurve und der urspr\u00fcnglichen Design-Leistungskurve, um die finanziellen Auswirkungen der Leistungsverschlechterung zu quantifizieren.\u00a0<\/p>\n

In manchen F\u00e4llen kann eine einfache Auswertung auf Grundlage der j\u00e4hrlichen Summe der Feuchtkugeltemperaturen ausreichend sein. Solche Daten sind f\u00fcr Hunderte von Wetterdatenerfassungszentren der National Centers for Environmental Information, der National Oceanic and Atmospheric Administration verf\u00fcgbar. www.ncdc.noaa.gov.<\/a><\/p>\n

Wenn die Anlage ein Produkt herstellt, das empfindlich auf saisonale Preisschwankungen reagiert, ist es sinnvoller, saisonale Leistungsmodelle zu verwenden. In F\u00e4llen, in denen die Kaltwassertemperatur den Stromverbrauch oder die Stromerzeugung einer Anlage beeinflusst, kann es sinnvoll sein, Temperatur\u00e4nderungen zwischen Tag und Nacht zu bewerten. Es gibt Wetterdaten-Softwarepakete, die Statistiken zu beobachteten Temperaturen in Drei-Stunden-Schritten bereitstellen und diese Art der Analyse erm\u00f6glichen.<\/p>\n

Durch die Kombination der Turmleistungskurve, der Prozessleistungskurve, der wirtschaftlichen Auswirkungskurve und der j\u00e4hrlichen Wetterkurven kann der wirtschaftliche Wert der Wiederherstellung des urspr\u00fcnglichen Konstruktionszustands des Turms vorhergesagt werden.\u00a0<\/p>\n

Als N\u00e4chstes m\u00fcssen die technischen Optionen zur Wiederherstellung des Turms (Austausch des F\u00fcllmediums, Sanierung des Wasserverteilungssystems, Aufr\u00fcstung mechanischer Komponenten) ermittelt und im Hinblick auf die Auswirkungen eines vollst\u00e4ndigen Systemaustauschs analysiert werden.<\/p>\n

4. F\u00fchren Sie eine Analyse der finanziellen Optimierung der vorgeschlagenen L\u00f6sungen durch.<\/h3>\n

Traditionell wurde bei der Auswahl eines \u201eoptimierten\u201c K\u00fchlturms lediglich die Abw\u00e4gung der Anschaffungskosten gegen\u00fcber den Betriebskosten vorgenommen, basierend auf einem fortgesetzten Betrieb bei seinem Auslegungspunkt. Dieses Modell ber\u00fccksichtigt jedoch weder die Auswirkungen auf den Prozessbetrieb noch den Betrieb \u00fcber oder unter den Auslegungsbedingungen. Ein integriertes Modell, das mehrere Iterationen berechnet und bewertet und dabei auch die gesamte Bandbreite der Wetter- und Betriebsbedingungen ber\u00fccksichtigt, ist der beste Weg, die Auswahl eines Ersatzturms richtig zu optimieren.\u00a0<\/p>\n

Die Gesamtwertgleichung zum Vergleich von K\u00fchlturmanlagen sollte im Allgemeinen Folgendes umfassen:<\/p>\n

    \n
  • Kapitalkosten f\u00fcr Ausr\u00fcstung und Installation<\/li>\n
  • Stromkosten f\u00fcr L\u00fcfter- und Pumpenbetrieb<\/li>\n
  • Kosten der Wasseraufbereitung<\/li>\n
  • Wartungskosten (besonders wichtig f\u00fcr den Vergleich zwischen einem Neukauf eines Turms und einer Reparatur\/einem Umbau)<\/li>\n
  • Betriebskostensenkung durch niedrigere Betriebstemperaturen<\/li>\n<\/ul>\n

    Der erste Schritt bei der Durchf\u00fchrung dieser Optimierung besteht darin, zu bestimmen, welche Finanzkennzahl optimiert werden soll. Dies erfordert, dass Ingenieure und Anlagenpersonal, die den Kauf und die Aufr\u00fcstung von Ger\u00e4ten empfehlen, die Bewertungskriterien des Unternehmens f\u00fcr die Einstufung und Genehmigung von Investitionsprojekten verstehen, um eine richtig optimierte L\u00f6sung pr\u00e4sentieren zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

    Eine Methode zur Bewertung von Projekten besteht darin, eine Anforderung auf Grundlage der einfachen Amortisation festzulegen. Die einfache Amortisation ist ein sehr kurzfristiges Ma\u00df f\u00fcr die Kapitalrendite eines Projekts und wird berechnet, indem die gesamten Kapitalausgaben durch die j\u00e4hrlichen wirtschaftlichen Auswirkungen geteilt werden. Die einfache Amortisation ist ein Screening-Tool, das haupts\u00e4chlich in eingeschr\u00e4nkten Umgebungen verwendet wird und selten als prim\u00e4re Messgr\u00f6\u00dfe f\u00fcr die Einstufung und Bewertung von Kapitalausgaben verwendet wird. G\u00e4ngigere Kennzahlen wie der interne Zinsfu\u00df (IRR), der Nettogegenwartswert des Cashflows (NPV) und der wirtschaftliche Mehrwert (EVA) liefern aussagekr\u00e4ftigere Informationen zum langfristigen Wert.<\/p>\n

    Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass die Optimierung nur einer Ma\u00dfnahme nicht unbedingt die beste Option ist. Daher ist es wichtig, bei der Systemoptimierung die entsprechenden finanziellen Kennzahlen zu ber\u00fccksichtigen. Letztendlich wird die \u201ebeste\u201c L\u00f6sung in erster Linie durch die gew\u00fcnschten finanziellen Ergebnisse bestimmt \u2013 eine schnelle Amortisierung oder ein maximaler langfristiger Wert.<\/p>\n

    Aufgrund der engen Wechselwirkung zwischen Kaltwassertemperatur und Prozessleistung ist es wichtig, dass bei der Planung und Bewertung von K\u00fchlturm-Upgrades und -Reparaturen ein umfassendes Verst\u00e4ndnis der K\u00fchlturmkonstruktion, der Prozessabl\u00e4ufe und der Finanzkennzahlen vorhanden ist.<\/p>\n

    Im Kern ist Ingenieurwesen eine wirtschaftliche \u00dcbung mit wissenschaftlicher Grundlage. Und w\u00e4hrend die Wissenschaft des K\u00fchlturmbetriebs sehr einfach ist, erfordert die wirtschaftliche Analyse strenge Disziplin, um sicherzustellen, dass Kapital und Wartungskosten die gew\u00fcnschten Ertr\u00e4ge bringen. Viele Projekte zur Verbesserung von K\u00fchlt\u00fcrmen bieten erhebliche finanzielle Vorteile, die durch eine ordnungsgem\u00e4\u00dfe wirtschaftliche Analyse aufgedeckt werden k\u00f6nnen. Die Verz\u00f6gerung bestimmter Reparaturen und Verbesserungen kann den Anlagen Millionen an Produktivit\u00e4tsverlusten und \u00fcberm\u00e4\u00dfigen Betriebskosten kosten.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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