Simulation konfigurieren und starten

Beim Schritt Simulation konfigurieren und starten legen Sie in der Ansicht Simulation fest, welche Erzeuger an der Deckung teilnehmen und in welcher Reihenfolge sie herangezogen werden. Die Ansicht führt den Lauf in drei Schritten – ① Konfiguration, ② Simulation starten ▶ und ③ Ergebnis – und öffnet über ProjektSimulation… oder über Simulation Konfiguration… im Reiter Simulation der Startseite. Schritt ① ist die Schaltzentrale des Projekts; die Bedienung im Einzelnen beschreibt Programm-Dokumentation: Simulation.

Erzeuger und Reihenfolge

Die Anlagen des Projekts stehen als Karten in der Spalte Wärmeerzeuger, Stromerzeuger und Energiespeicher: vier Plätze der Wärmekaskade für Wärmepumpe, Heizkessel, BHKW und Solarthermie, dazu Photovoltaik und Stromspeicher. Eine noch nie gespeicherte Kaskade schlägt das Programm in der Folge Solarthermie, Wärmepumpe, BHKW, Heizkessel vor; eine angelegte Anlage ohne Platz nehmen Sie mit + aufnehmen auf. Konfiguration… an einer Karte öffnet die Einstellungen der Anlage – Betriebsart und untere Leistungsgrenze des BHKW, Heizstab, Bivalenz, Einbindung, Vorwärmbetrieb, Betriebszeiten und Sperrzeiten der Wärmepumpe samt der Herleitungszeile ihrer Übergabe, Betriebsbereitschaft und Heizgrenze des Heizkessels, Kühlbetrieb. Die Umschaltung Liste oder Schema zeigt dieselbe Konfiguration als Karten oder als Anlagenschema; rechnet das Projekt Kälte, trägt das Schema eine zweite Bahn Kälte, und ein Doppelklick auf ein Element öffnet seinen Dialog.

Hinweis

Die Reihenfolge der Karten ist die Priorität: Der erste Erzeuger deckt so viel Bedarf wie möglich, der zweite bekommt den Rest, und so fort. Konfiguration speichern schreibt die Kaskade – ungespeichert rechnet der Lauf den zuletzt gespeicherten Stand.

Unter den Spalten steht der Bereich Kälte mit dem Schalter Kühlung rechnen, den Kälteerzeugern in ihrer Folge und den Kältespeichern (Bereich Kälte).

Im Block Projekteinstellungen darunter stehen die Einstellungen des Laufs in vier Themen: Wärmeverteilung (Netzverluste, ein Wert oder je Bedarfsart), Brauchwasser (Zirkulation und thermische Desinfektion), Gebäude und Regelung (Anlagenkopplung und Aufheizoptimierung) und Stromnetz (Einspeisegrenze); jede Eingabe wird sofort gespeichert. Die Anlagenkopplung steht auf ohne Kopplung, Heizkreis oder geschlossener Kreis; mit ihr rechnen die Gebäude ihren Heizkreis, und die Betriebszeiten der Wärmepumpe wirken auf die Raumtemperatur (Anlagenkopplung).

Pufferspeicher zuordnen

Pufferspeicher Zuordnung einblenden öffnet die Rubrik, in der Sie den ausgewählten Erzeugern Speicher zuordnen und Vorlauf- und Rücklauftemperatur sowie die Ein- und Abschaltschwellen der Speicherbewirtschaftung festlegen. Die rechte Spalte Speicher im Projekt führt alle Speicher als Kacheln; darunter stehen Pufferspeicher anlegen / verwalten…, Pufferspeicher auslegen… und Stromspeicher auslegen….

Achtung

Ein Pufferspeicher ohne sinnvoll gesetzte Schaltschwellen führt entweder zu Dauerbetrieb oder zu ständigem Takten.

Einstellungen je Wärmepumpe

Die Karte einer Wärmepumpe trägt Chips; ein Doppelklick oder die Eingabetaste auf einem Chip öffnet seinen Dialog:

• WP-Prio – die Einsatzreihenfolge, wenn mehrere Maschinen im Projekt vorhanden sind.
• Quelle – Außenluft (Klimadaten), konstante Temperatur, Pufferspeicher, ein Quellprofil aus Monats-, Tages- oder Stundenwerten, eine CSV-Datei mit Stundenwerten oder Erdreich nach VDI 4640; Luft-Wasser-Wärmepumpen rechnen immer mit der Außenluft.
• Senke – die Wärmesenken in Reihenfolge der Belieferung: Heizkreis mit der Bedarfsart Beides (Warmwasser zuerst), nur Warmwasser oder nur Heizwärme, Prozesswärme oder ein Pufferspeicher.
• Betriebsmodus – laufzeitoptimiert mit maximaler Leistung, leistungsoptimiert mit genau der benötigten Wärmemenge oder PV-optimiert mit Vorrang für selbst erzeugten Strom.

Die Konfiguration wird mit Konfiguration speichern gespeichert und bleibt dem Projekt erhalten.

Simulation durchführen

② Simulation starten ▶ – oder der Hauptknopf im Reiter Simulation der Startseite – rechnet das Jahr in Stundenschritten auf der Wärmeseite und in Viertelstundenschritten auf der Stromseite durch – 8.760 Stunden Wärme und 35.040 Viertelstunden Strom. Der Lauf läuft im Hintergrund mit Fortschrittsbalken und Abbrechen und endet in ③ Ergebnis, das mit der Übersicht aufmacht.

Ausgangsgröße jeder Stunde ist der Wärmebedarf; der erste Erzeuger deckt davon so viel, wie Kennfeld, Betriebsgrenzen und Speicherstand zulassen, die Restwärme geht an den nächsten. Was am Ende offen bleibt, erscheint als Restwärmebedarf. Rechnet das Projekt Kälte, decken Kältemaschinen und Wärmepumpen im Kühlbetrieb den Kältebedarf.

Parallel wird die Strombilanz geführt: Zum Bedarf des Objekts kommen die Verbräuche der Wärmeerzeuger, davon abgezogen werden BHKW-Strom, Photovoltaik und Speicherentladung; der Rest ist Netzbezug, negative Werte sind Einspeisung. Photovoltaik, Stromspeicher und Reststrom werden in derselben Viertelstundenauflösung bilanziert; eine Einspeisegrenze regelt Überschuss ab.

Strombilanz je Viertelstunde an einem Sommertag: Photovoltaik mit Direktverbrauch, Laden, Einspeisung, Entladen und Netzbezug, darunter der Ladezustand des Stromspeichers. Prinzipbild, Beispielwerte gerundet.

In jeder Viertelstunde deckt die Photovoltaik zuerst den Bedarf, der Überschuss lädt den Stromspeicher, der Rest wird eingespeist; fehlt Strom, entlädt der Speicher, danach bezieht das Projekt aus dem Netz. Ist der Speicher voll, geht die Mittagsspitze ins Netz.

Beispiel. An einem Junitag erzeugen 10 kWp 50 kWh, der Haushalt braucht 9,1 kWh. Der leere Stromspeicher mit 10 kWh ist kurz vor 11 Uhr voll; danach gehen 35,6 kWh ins Netz, abends deckt der Speicher die Last, und aus dem Netz kommen nur 1,5 kWh am Morgen.

Die Schritte der Kälteseite in einer Rechenstunde, vom Kältebedarf bis zum Kältestrom. Prinzipbild.

Rechnet das Projekt Kälte, folgt in jeder Stunde die Kälteseite: Sie deckt den Kältebedarf der Stunde in fester Folge – freie Kühlung der Kältemaschinen, Kältespeicher, Wärmepumpen im Kühlbetrieb, Kältemaschinen mit Verdichter – und gibt den Kältestrom an die Strombilanz. Was offen bleibt, ist ungedeckte Kälte; im geschlossenen Kreis begrenzt die Kälteschranke schon die Raumkühlung.

Kältespeicher über einen Sommertag: Entladen vor dem Verdichter, Laden in der Ladephase, Speicherinhalt mit den Vorgabeschwellen. Prinzipbild, Beispielwerte gerundet.

Ein Kältespeicher entlädt in jeder Stunde mit Vorrat vor den Verdichtern. Fällt er auf die Einschaltschwelle, beginnt die Ladephase: Die Kältemaschine deckt zuerst den Raum und lädt mit allem, was sie darüber hinaus leistet, bis zur Abschaltschwelle. Geladen wird nur an Kühltagen.

Beispiel. Ein Bürotag braucht 215 kWh Kälte mit einer Spitze von 26 kW; die Kältemaschine leistet 25 kW, der Kältespeicher fasst 60 kWh. Der Speicher deckt den Vormittag von 7 bis 11 Uhr allein, ab Mittag läuft die Maschine mit voller Leistung, und bis 21 Uhr lädt sie den Speicher wieder auf 95 %; ungedeckt bleibt nichts.

Siehe auch

• Simulation – Erzeugerkaskade und Strombilanz im Einzelnen
• Pufferspeicher – Hysterese, Schaltschwellen und Bereitschaftsverluste
• Wärmepumpe – Wärmequelle, Wärmesenke und Betriebsmodus im Einzelnen
• Programm-Dokumentation: Simulation – die Ansicht mit ihren drei Schritten im Einzelnen
• Berechnung: Simulationsablauf – der Rechenweg des Laufs

← Erzeuger und Speicher auswählen | Ergebnisse auswerten und Kosten hinterlegen →

Programmablauf

• Projekt anlegen
• Klimadaten festlegen
• Wärmebedarf erfassen
• Strombedarf erfassen
• Erzeuger und Speicher auswählen
• Simulation konfigurieren und starten
• Ergebnisse auswerten und Kosten hinterlegen