Programm Dokumentation/Energieerzeuger

Der Reiter Energieerzeuger der Startseite bestückt das Projekt mit der Technik. Acht Kacheln stehen zur Wahl – Wärmepumpe, Heizkessel, Solarthermie, BHKW, Photovoltaik, Stromspeicher, Pufferspeicher sowie Kühlung und Kälteanlagen; ein Klick auf eine Kachel öffnet den zugehörigen Dialog. Mehrere Technologien lassen sich kombinieren, und sobald für eine Technologie ein Datensatz im Projekt liegt, zeigt ihre Kachel einen grünen Statuspunkt.

Eingaben

• Wärmepumpe – öffnet die Wärmepumpen Verwaltung, in der Sie die Maschinen des Projekts aus dem Katalog zusammenstellen und ihre Auslegungsdaten ergänzen.
• Heizkessel und BHKW – öffnen die Verwaltung Heizkessel beziehungsweise die Verwaltung BHKW mit Leistung, Wirkungsgraden und Brennstoff der konventionellen Erzeugung.
• Solarthermie – die beiden Schalter Profil und Ganglinie wählen den Dialog. Profil öffnet die Eingabe der Solarkollektoren mit Kollektortyp, Fläche, Neigung und Azimut, Ganglinie die Zuordnung einer fertigen Solarthermieganglinie samt Pflege und Import des Ganglinienkatalogs; voreingestellt ist Profil. Ist dem Projekt eine vollständige Ganglinie zugeordnet, rechnet die Simulation sie anstelle des Kollektorfelds, mit dessen Senken, Puffer und Kaskadenplatz (Ganglinie statt Kollektorfeld).
• Photovoltaik – öffnet die Verwaltung Photovoltaik Module mit Modultyp, Modulanzahl, Neigung und Azimut; mehrere Teilfelder für unterschiedliche Dachflächen sind möglich.
• Stromspeicher und Pufferspeicher – öffnen die Dialoge Verwaltung Stromspeicher und Verwaltung Pufferspeicher. Zugeordnet und mit Schaltschwellen versehen wird der Pufferspeicher anschließend in der Simulationskonfiguration.
• Kühlung und Kälteanlagen – Kälteerzeugung mit Kältemaschinen und Wärmepumpen. Der Statuspunkt ist grün, sobald das Projekt eine Kältemaschine oder eine Wärmepumpe im Kühlbetrieb führt. Ein Klick auf die Kachel öffnet den Dialog Kältemaschinen im Projekt zum Anlegen und Bearbeiten der Kältemaschinen; unter ihrer Liste steht der Block Wärmepumpen im Kühlbetrieb mit je einem Schalter für die Wärmepumpen mit Kühlfunktion. Ob das Projekt Kälte rechnet, entscheidet Kühlung rechnen in der Simulation Konfiguration; Einzelheiten unter Kälteerzeugung, der Kältebedarf unter Kühlung.
• Statuspunkt – ein grüner Punkt an der Kachel zeigt an, dass für diese Technologie bereits Daten im Projekt vorliegen, ein grauer, dass keine vorliegen; bei der Solarthermie genügt dafür ein Kollektorsatz oder eine vollständige Ganglinie mit 8 760 Stundenwerten.

Die Techniken im Überblick

Jede Kachel öffnet den Dialog der jeweiligen Technik; die verlinkten Seiten erklären die Technik selbst und ihre Einstellung in EPOS-Plan.

Technik	Grundlagen	In EPOS-Plan	Rechenweg
Wärmepumpe	Grundlagen	Anwendung	Berechnung
Heizkessel	Grundlagen	Anwendung	Berechnung
Solarthermie	Grundlagen	Anwendung	Berechnung
BHKW	Grundlagen	Anwendung	Berechnung
Photovoltaik	Grundlagen	Anwendung	Berechnung
Wechselrichter	Grundlagen	Anwendung	Berechnung
Stromspeicher	Grundlagen	Anwendung	Berechnung
Pufferspeicher	Grundlagen	Anwendung	Berechnung
Wärmequelle Erdreich	Grundlagen	Anwendung	Berechnung
Kühlung	Grundlagen	Anwendung, Kältemaschinen nach Typ	Berechnung

Folge der Wärmeerzeugung in einer Stunde: Speicherstufe mit Solarthermie, BHKW, Wärmepumpe und Puffer, dahinter der Heizkessel – Prinzipbild, Beispielwerte

Wie die Erzeuger in der Simulation zusammenwirken, legt ihre Reihenfolge in der Kaskade fest: Platz 1 deckt so viel wie möglich, jeder weitere Platz den Rest derselben Stunde. Die Wärmepumpe und die Erzeuger, die einen Pufferspeicher laden, rechnen in einer gemeinsamen Speicherstufe: Der Puffer entlädt vorab, die Erzeuger decken direkt, freie Leistung lädt den Puffer nach Ladepriorität, und zum Schluss entlädt der Puffer nach. Ein Erzeuger ohne Puffer hinter der Stufe bekommt, was danach offen bleibt; was auch er nicht deckt, bleibt als Restwärmebedarf stehen. Die Reihenfolge wird in der Simulationskonfiguration festgelegt; den Rechenweg beschreibt Berechnung: Simulationsablauf.

In einer kalten Stunde braucht ein Gebäude 100 kWh Wärme; die Kaskade lautet Solarthermie, BHKW, Wärmepumpe, Heizkessel. Die Solarthermie liefert 10 kWh, das BHKW mit voller Leistung 50 kWh, die Wärmepumpe 30 kWh. Der Puffer steht auf dem Mindestfüllstand und gibt nichts ab, und kein Erzeuger hat Leistung zum Laden übrig. Die offenen 10 kWh deckt der Heizkessel auf Platz 4; ungedeckt bleiben $100-10-50-30-10=0$ kWh.

Betriebszeiten

Im Konfigurationsdialog einer Wärmepumpe – erreichbar über den Knopf Konfiguration… der Wärmepumpen Verwaltung und über Simulation › Konfiguration – legt die Gruppe Betriebszeiten fest, wann und mit welchem Vorlauf die Anlage zur Verfügung steht. Dieselbe Gruppe trägt in der Verwaltung Heizkessel und der Verwaltung BHKW die Bearbeiten-Überlagerung eines Projektsatzes, als zugeklappte Gruppe unter der Auslegung: Zeitprogramm, höchster Vorlauf und Sperrzeiten, ohne Heizstab mitgesperrt; ihr Kopf nennt den Stand des Zeitprogramms und die Zahl der Sperrfenster. Die Eingaben werden mit OK der Verwaltung gespeichert; OK prüft das Zeitprogramm und den höchsten Vorlauf jeder Anlage wie bei der Wärmepumpe und bleibt bei einem Fehler offen. Sperrzeit und Zeitprogramm wirken in jeder Simulation, gleich welche Anlagenkopplung das Projekt rechnet: In einer gesperrten Stunde ist die Anlage aus, sonst liefert sie höchstens Faktor × Nennleistung. Das gilt für Wärmepumpe, Heizkessel und BHKW gleichermaßen; ein BHKW, dessen freigegebene Leistung unter seiner unteren Grenzleistung liegt, bleibt in der Stunde aus. Mit Heizkreis oder geschlossener Kreis wirken die Betriebszeiten zusätzlich auf die gekoppelt gerechneten Gebäude: Steht die Anlage nicht oder nur teilweise zur Verfügung, sinkt dort die Raumtemperatur, statt dass ein Rest ungedeckt bleibt (siehe Komfortstunden).

• Sperrzeit – die Sperrfenster der Anlage, wie in der Gruppe Sperrzeiten gepflegt.
• Zeitprogramm – der Knopf Wochenraster bearbeiten öffnet ein Raster mit 7 × 24 Feldern, Montag 0 Uhr bis Sonntag 23 Uhr. Jedes Feld trägt einen Faktor von 0 (gesperrt) bis 1 (volle Leistung); 0,5 heißt halbe Leistung. Ohne Zeitprogramm ist die Anlage immer verfügbar; die Zeile unter dem Knopf nennt, wie viele Wochenstunden voll verfügbar und wie viele gesperrt sind. Ein gespeichertes Zeitprogramm, das nicht genau 168 Faktoren zwischen 0 und 1 enthält, nennt der Dialog als Fehler mit der gefundenen Zahl; es wird nicht aufgefüllt.
• Höchster Vorlauf – der höchste Vorlauf, den die Anlage bietet, in °C. Leer gilt der projektierte Vorlauf der Anlage, der als grauer Text im Feld steht. Verlangt ein gekoppeltes Gebäude einen höheren Vorlauf, gilt dieser Wert.
• Vorrang der Sperrzeit – Sperrzeit und Zeitprogramm gelten zusammen; in einer Stunde, in der beide etwas vorgeben, geht die Sperrzeit vor. Überschneiden sie sich, nennt der Dialog die Zahl der betroffenen Wochenstunden.

Auf der Stufe Heizkreis rechnet das Programm die Verfügbarkeit einmal je Projekt vorab (Profilweg): Ein Pufferspeicher geht nur als Vorrat über die Dauer einer Sperre ein, Ladezustände werden dabei nicht verfolgt; die Komfortstunden sind deshalb eine obere Abschätzung. Auf der Stufe geschlossener Kreis rechnet der Kreis zwischen Gebäude und Erzeugern Stunde für Stunde, und ein Heizungspuffer überbrückt die Sperrstunden mit seinem Ladezustand.

Siehe auch

• Erzeuger und Speicher auswählen – der zugehörige Schritt im Programmablauf mit den Angaben je Gerätegattung
• Simulation konfigurieren und starten – Reihenfolge der Erzeuger und Zuordnung der Speicher
• Stammdaten und Datenimport – die Kataloge, aus denen die Geräte stammen
• Grundlagen – die fachlichen Hintergründe der Techniken

Berechnung

Wie die ausgewählten Erzeuger in der Kaskade zusammenwirken, steht unter Berechnung: Simulationsablauf; die Rechenwege der einzelnen Gewerke stehen in der Rubrik Berechnung.