Simulation konfigurieren und starten
Weitere Optionen
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 oder über Simulation Konfiguration… im Reiter Simulation der Startseite. Schritt ① ist die Schaltzentrale des Projekts; die Bedienung im Einzelnen beschreibt Programm-Dokumentation: Simulation. Unter dem Kopf nennt eine Zeile die Klimaregion des Projekts; Projekt bearbeiten… öffnet den Projektkopf, in dem Sie sie ändern.
Gebäude im Projekt
Ganz oben stehen die Gebäude, die das Projekt rechnet – je Gebäude eine Zeile mit Name, Zahl der Zonen, Fläche samt Art der Angabe, Rechenweg (VDI 6007 oder Tagesbilanz), einer Kurzfassung der Wärmeübergabe, der Spalte Kühlung (gekühlt · Sollwert 26 °C oder nicht gekühlt) und dem Stand des Jahreswärmebedarfs aus dem letzten Lauf. Die Zeile darüber nennt Anlagenkopplung und Aufheizen vor Nutzungsbeginn; beide gelten für alle Gebäude, die nach VDI 6007 rechnen, und lassen sich im Gebäudedialog unter Anlage & Übergabe einstellen. Daneben steht der Schalter Kühlung rechnen für das ganze Projekt: Eingeschaltet rechnet der Lauf den Kältebedarf jedes gekühlten Gebäudes, und unter den Erzeugern erscheint der Bereich Kälte; ob ein Gebäude gekühlt wird, legen Sie im Gebäudedialog fest. Gebäude auswählen… öffnet den Dialog Eingabe der Gebäudedaten, in dem Sie Gebäude aus dem Katalog aufnehmen, importieren oder entfernen. Anlage & Übergabe… öffnet den Gebäudedialog des Gebäudes im Bereich Anlage & Übergabe: Wärmeübergabe und Heizkurve, Kühlung, Lüftung, Zeitprogramm und die Karte Anlagenkopplung · projektweit mit dem Aufheizen vor Nutzungsbeginn (Einstellungen…). Gebäudedialog… darunter öffnet denselben Dialog auf der Übersicht. Mit Auf andere Gebäude übertragen… im Bereich Anlage & Übergabe überträgt das Programm beim OK die Einstellungen auf die übrigen Gebäude nach VDI 6007 – je Zone auf die Zone gleicher Nutzung, sonst gleichen Namens – und zeigt zuerst, welche Gebäude und Zonen es beschreibt, welche Zonen ohne Gegenstück bleiben und welche Leistungsangaben in kW es nicht überträgt (Auf andere Gebäude übertragen). Die Kachel Gebäudekühlung der Startseite öffnet den Bereich Anlage & Übergabe des ersten gekühlten Gebäudes. Geschrieben wird mit dem OK des jeweiligen Dialogs; danach zeigt die Liste den neuen Stand. Auf dem iPad steht der Gebäudedialog nicht zur Verfügung; Anlage & Übergabe… ist dort gesperrt und nennt den Grund.
Weitere Bedarfe
Unter der Karte Brauchwasser steht je Bedarfsart eine Zeile: Wärmebedarf extern, Prozesswärme, Kältebedarf extern, Kältebedarfsprofile, Stromverbraucher (Standardlastprofil), Ladegruppen Elektrofahrzeuge und Strom-Messdaten. Die Zeile nennt die Zahl der Profile, Lastgänge oder Ladegruppen und bei Profilen die Jahressumme in MWh/a; die Jahresarbeit eines Lastgangs zeigt sein Dialog. Bearbeiten… öffnet denselben Dialog wie die Kachel der Startseite; eine Bedarfsart ohne Zuordnung steht mit keine Zuordnung und anlegen… da. Bearbeitet wird nur im Dialog, nach seinem OK zeigt die Zeile den neuen Stand. Auf dem iPad stehen die Bedarfsdialoge nicht zur Verfügung; die Zeilen dienen dort der Übersicht.
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.
Unter jeder Gruppe der Spalte steht die Zeile Anlagen im Projekt: mit einem Knopf je Erzeugerart – Wärmepumpe…, Heizkessel…, Solarthermie… und BHKW… bei den Wärmeerzeugern, Photovoltaik… bei den Stromerzeugern, Stromspeicher… bei den Energiespeichern; im Bereich Kälte steht Kältemaschine…. Jeder Knopf öffnet denselben Dialog wie die Kachel der Startseite; dort legen Sie Anlagen an, ändern oder entfernen sie, und nach dem OK zeigt die Spalte den neuen Stand. Photovoltaik und Solarthermie öffnen dabei die Anlagen; eine Ganglinie wählen Sie über die Kachel der Startseite. Pufferspeicher verwalten Sie in der Spalte Speicher im Projekt. Auf dem iPad stehen die Anlagendialoge nicht zur Verfügung; Liste und Reihenfolge lassen sich dort bearbeiten.
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.
Bei eingeschalteter Kühlung steht unter den Spalten der Bereich Kälte mit den Kälteerzeugern in ihrer Folge und den Kältespeichern (Bereich Kälte).
Unter dem Block Gebäude im Projekt steht die Karte Brauchwasser mit Profilen, Jahresbedarf, Zirkulation und thermischer Desinfektion; Brauchwasser… öffnet dieselbe Seite wie im Gebäudedialog, Pufferspeicher auslegen (Brauchwasser)… die Pufferspeicher-Auslegung (Brauchwasser). Am Ende der Seite im Bereich Netze die Themen Wärmeverteilung (Netzverluste, ein Wert oder je Bedarfsart) und Stromnetz (Einspeisegrenze, dazu die Netzgrenzen einer Speicherflotte zum Nachlesen); jede Eingabe wird sofort gespeichert (Netze). Die Anlagenkopplung steht im Gebäudedialog unter Anlage & Übergabe auf ohne Kopplung, Heizkreis oder geschlossener Kreis und gilt für das ganze Projekt; 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…; die Auslegung mit der Speicherklasse Brauchwasser steht in der Karte Brauchwasser.
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.
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.
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.
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
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