Simulation bei mehreren Energiezentralen

Nahwärmenetz Teil 9: Thermo-hydraulische Simulation mit mehreren Einspeisepunkten

Überblick ▶ 0:09

Nahwärmenetz mit zwei Energiezentralen bereit zur Simulation
Ausgangspunkt: Netz mit zwei Energiezentralen nach abgeschlossener Rohrdimensionierung

In diesem Tutorial wird gezeigt, wie eine stationäre Simulation mit mehreren Energiezentralen durchgeführt wird. Ausgangspunkt ist das Netz aus dem vorherigen Video, in dem die Rohrdimensionierung bei zwei Energiezentralen bereits durchgeführt wurde.

Anlage der zweiten Energiezentrale zuweisen ▶ 0:36

Zuweisung einer Anlage mit abweichender Förderhöhe an die zweite Energiezentrale
Zuweisung einer kopierten Anlage mit abweichender Förderhöhe (1,0 bar) an die zweite Energiezentrale

Die neu erstellte Energiezentrale hat noch keine Anlage zugewiesen. So wird vorgegangen:

  1. Neue Anlage aus der Datenbank zuweisen — die bestehende Energiezentrale kopieren.
  2. Als Namen z. B. “Energiezentrale 2” vergeben.
  3. In der Bearbeitung eine abweichende Förderhöhe einstellen (z. B. 1,0 bar), um die Auswirkungen auf die Wärmeeinspeisung zu untersuchen.

Stationäre Simulation mit konstantem Bedarf ▶ 1:58

Dynamische Simulation mit konstantem Bedarf über einen Tag als stationärer Ersatz
Dynamische Simulation mit konstantem Bedarf über einen Tag -- stellt schnell einen stationären Zustand her

Die stationäre Analyse funktioniert in dieser Version nur mit einer einzelnen Energiezentrale. Stattdessen wird die dynamische Simulation mit einem konstanten Bedarf an den Abnehmern verwendet:

  1. Auf Gebäudebedarf wechseln.
  2. Über die intelligente Auswahl alle Abnehmerknoten auswählen.
  3. Beim Bedarfsmodell einen konstanten Bedarf einstellen.
  4. Die Simulation über einen Tag starten — bei konstanten Werten stellt sich schnell ein stationärer Zustand ein.

Ergebnisse auswerten ▶ 3:44

Eingespeiste Heizleistung beider Energiezentralen: 369 kW und 165 kW
Ergebnisse: Wärmeerzeuger 1 speist ca. 369 kW ein, Wärmeerzeuger 2 (1,0 bar) ca. 165 kW

Nach der Simulation zeigen die Ergebnisse unter Energiezentrale die eingespeiste Heizleistung jeder Energiezentrale:

  • Wärmeerzeuger 1: ca. 369 kW
  • Wärmeerzeuger 2 (mit 1,0 bar Förderhöhe): ca. 165 kW

Temperaturdifferenz prüfen ▶ 4:32

Prüfung der 15 K Temperaturdifferenz an den Abnehmern
Prüfung: 15 K Temperaturdifferenz an den Abnehmern -- deutliche Abweichung zeigt zu kleine Pumpen an

Wichtig: Auch bei stationären Simulationen muss geprüft werden, ob die gewünschte Temperaturdifferenz (hier 15 Kelvin) an den Abnehmern erreicht wird. Steigt die Temperaturdifferenz deutlich an, ist das ein Zeichen, dass die Pumpen zu klein dimensioniert sind.

Einfluss der Pumpendrücke untersuchen ▶ 5:19

Veränderte Wärmeeinspeisung nach Erhöhung der Förderhöhe auf 1,5 bar
Einfluss der Förderhöhe: Wärmeerzeuger 2 mit 1,5 bar speist 200 kW ein, Wärmeerzeuger 1 sinkt auf 326 kW

Durch Ändern der Förderhöhe der Pumpen lässt sich der Einfluss auf die Wärmeeinspeisung iterativ untersuchen:

  1. Die Förderhöhe der zweiten Energiezentrale z. B. auf 1,5 bar erhöhen.
  2. Die Simulation erneut starten.
  3. Im Ergebnis zeigt sich: Wärmeerzeuger 2 speist nun ca. 200 kW ein (vorher 165 kW), während Wärmeerzeuger 1 von ca. 400 kW auf 326 kW gesunken ist.

Übergang zur dynamischen Simulation ▶ 6:28

Umstellung von konstantem Bedarf auf vordefinierte Zeitreihe für Jahressimulation
Übergang zur Jahressimulation: Bedarfsmodell von konstantem Bedarf auf vordefinierte Zeitreihe umstellen

Mit dieser Methode kann iterativ geprüft werden, welcher Wärmeerzeuger wie viel Wärme einspeist — zunächst für den Spitzenlastfall. Für eine dynamische Jahressimulation wird das Bedarfsmodell einfach wieder auf eine vordefinierte Zeitreihe umgestellt:

  1. Alle Abnehmer auswählen.
  2. Statt konstantem Bedarf wieder Vordefinierte Zeitreihe wählen.
  3. Die Jahressimulation kann dann wie gewohnt durchgeführt werden.

Bleiben Sie auf dem Laufenden

Neue Features, Tutorials und Updates direkt in Ihr Postfach.