Komponenten-Referenz

Überblick

Diese Referenz beschreibt alle Komponenten-Modelltypen, die in Anlagen verwendet werden können. Jede Komponente bildet ein hydraulisches Element (Druckverlust bzw. Druckerhöhung) und – je nach Typ – ein thermisches Modell ab. Die Detailbeschreibungen sind nach Kategorien in Unterkapitel gegliedert:

Unterkapitel	Inhalt
Rohre	Einfaches und diskretisiertes Rohr, Druckverlust nach Colebrook
Pumpen	Konstante, lineare und geregelte Förderhöhe, Pumpenkennlinien, elektrische Leistung
Druckverluste & Armaturen	Geregeltes Ventil, Druckverlustelemente, Rückschlagventil, gebäudeinterne Installation
Automatische Dimensionierung	Dimensionierte vs. individuelle Varianten der Abnehmerkomponenten
Einfacher Wärmetauscher	Vereinfachtes Übergabestationsmodell mit Bedarfs-Randbedingung
Übergabestation	Detailliertes Gegenstrom-Modell mit begrenzter Übertragungsleistung
Modellwahl für Abnehmer	Entscheidungshilfe: Wärmetauscher oder Übergabestation?
Idealer Wärme-/Kälteerzeuger	Vorlauftemperatur aus der Heizkurve oder vorgegebene Heizleistung, Leistungsgrenzen
Wärmepumpen	Quellen- und versorgungsseitige Wärmepumpe mit COP-Polynom
Erdwärme & Wärmequellen	Erdwärmesondenfeld, geothermischer Kollektor, Quellen-Wärmeübertrager

Aufruf

Komponenten werden im grafischen Anlageneditor aus der Bibliothek auf die Leinwand gezogen (Aufruf über Datenbanken > Anlagen… und Anlage bearbeiten …). Die Parameter werden dort im Eigenschaften-Bereich der jeweiligen Komponente bearbeitet. Zu jeder Komponente zeigt der Editor eine ausführliche Modellbeschreibung an.

Der Wärmeaustausch-Typ wird je Komponente im Reiter Wärmeaustausch gewählt. Mögliche Typen sind: ohne (adiabat), konstante Temperatur, zeitabhängige Temperatur, konstante Heizleistung, zeitabhängige Heizleistung – Details siehe Wärmeaustausch-Typen.

Gemeinsame Modellprinzipien

Einige Parameter und Zusammenhänge tauchen bei fast allen Komponenten auf:

Quadratisches Druckverlustgesetz

Alle Komponenten außer Rohren und Pumpen berechnen ihren Druckverlust aus einem Nennpunkt (Nennvolumenstrom $\dot V_{nenn}$ und Nenndruckverlust $\Delta p_{nenn}$). Der Druckverlust skaliert quadratisch mit dem Volumenstrom:

$\Delta p = \Delta p_{nenn} \cdot \left( \frac{\dot V}{\dot V_{nenn}} \right)^2$

Bei den dimensionierten Varianten wird der Nennvolumenstrom automatisch aus der Anschlussleistung des Gebäudes bestimmt; nur der Nenndruckverlust ist dann noch anzugeben.

Fluidvolumen

Das Fluidvolumen [L] jeder Komponente bestimmt ihre thermische Trägheit: Das enthaltene Fluid wird als ideal durchmischtes Volumen mit einheitlicher Temperatur bilanziert. Größere Volumina dämpfen Temperaturänderungen und wirken numerisch stabilisierend, verzögern aber die Reaktion der Regelung.

Parallele Elemente

Rohre und Pumpen besitzen einen Zähler für parallele Elemente (Anzahl paralleler Rohre bzw. Anzahl paralleler Pumpen). Der Massenstrom teilt sich gleichmäßig auf; Druckverlust bzw. Förderhöhe gelten für jedes Einzelelement.

Regler- und Heizkurvenbedarf

Anforderung	Komponenten
Regler erforderlich	Pumpe mit geregelter Druckhöhe, geregeltes Ventil – siehe Regler
Heizkurve erforderlich	Übergabestation (Sollwert Sekundärseite), Wärmepumpe versorgungsseitig (Vorlauf-Sollwert), idealer Wärme-/Kälteerzeuger (Vorlauftemperatur), Wärmepumpe quellenseitig (Kondensatortemperatur)
Heizkurve optional	Einfacher Wärmetauscher (Begrenzung der Austrittstemperatur)

Die Heizkurve eines Abnehmers wird über den Gebäudebedarf des Knotens zugewiesen; die Heizkurve der Energiezentrale in deren Einstellungen.

Hinweise

• Alle Standardwerte sind Vorbelegungen beim Anlegen einer Komponente und sollten projektspezifisch angepasst werden.
• Alle physikalischen Größen werden intern in SI-Basiseinheiten gerechnet; die Referenztabellen nennen die Anzeigeeinheiten der Oberfläche.

Verwandte Themen

• Anlagen: Konzept
• Grafischer Anlageneditor
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• Wärmeaustausch-Typen