Optimierung von Komponenten durch Parametervariation - die neuen Features von T*SOL Expert

Transkript

1 Optimierung von Komponenten durch Parametervariation - die neuen Features von T*SOL Expert Dr.-Ing. Gerhard Valentin Dr. Valentin EnergieSoftware GmbH Stralauer Platz 33-34, D Berlin Tel.: +49 (0) 30/ , Fax: +49 (0) 30/ info@valentin.de Internet: 1. Einleitung Simulationsprogramme, die für wissenschaftliche Zwecke oder im Bereich der Entwicklung eingesetzt werden, erfordern in der Regel auch vom Nutzer Programmierkenntnisse und lange Einarbeitungszeiten. Ihre Anwendung ist bisher auf wenige Nutzer begrenzt. Das neue T*SOL Expert bietet durch seine hohe Parametertiefe und detaillierte Rechenmodelle die Vorteile eines wissenschaftlichen Simulationssystems und gleichzeitig mit seiner übersichtlichen Benutzeroberfläche eine schnelle und leichte Bedienung. 2. Die neuen Leistungen 2.1 Die Parametervariation Der Anwender kann eine automatische Variation von Parametern durchführen und durch Simulationen den Einfluss der Parameter auf eine Zielgröße ermitteln und sich anzeigen lassen. Diese Eigenschaft ermöglicht die Optimierung einzelner Komponenten. Als Zielgrößen für die Optimierung dienen dabei wahlweise die Ergebnisgrößen Deckungsanteil, Nutzungsgrad oder Fremdenergiebedarf. Mit Hilfe der Parametervariation können z.b. Kollektorfläche und Speichervolumen, aber auch Fühlerhöhen oder die Höhe eines Anschlusses für einen Speicher optimiert werden.

2 Die folgende Grafik zeigt eine Variationsrechnung mit dem Warmwasserverbrauch als variierten Parameter zwischen 100 und 1000 Liter pro Tag und den Einfluss auf Deckungsanteil und Zusatzenergie bei einer Kombianlage am Standort Würzburg. Abb. 1: Parametervariation für den Einfluss des Warmwasserverbrauchs auf den solaren Deckungsanteil und die Zusatzenergie 2.2 Das Monitoring Die Überwachung von Solaranlagen und Auswertung von Messdaten wird durch zwei neue Eigenschaften von T*SOL Expert erheblich erleichtert. Durch einen komfortablen Messdatenimport können in jeder beliebigen Form vorliegende Messdaten bearbeitet, ergänzt und aufbereitet sowie in das T*SOL-Format konvertiert werden. Mit diesen Messdaten ist es anschließend möglich, das Solarsystem zu simulieren und so den realen Ertrag der Anlage mit dem simulierten Ertrag bei gleichen Rand-

3 bedingungen zu vergleichen. Diese Methode ist geeignet für die Überprüfung der Einhaltung der Garantierten Solaren Erträge (GRS) als auch zur Funktionsüberprüfung von einzelnen Komponenten. Als Messwerte können eingelesen werden: Globalbestrahlung auf die Horizontale Lufttemperatur skalare Windgeschwindigkeit Heizwärmebedarf Warmwasserbedarf als Energie Warmwasserbedarf als Volumenstrom Zirkulationsverluste Abb. 2: Aufbereiten und Einlesen einer Messdatei

4 2.3 Darstellung der Energiebilanz Sämtliche Energieströme des Systems werden ermittelt, in einer Tabelle ausgegeben und als Fließbild (Senkeydiagramm) dargestellt. So ist es möglich, die Verluste einzelner Komponenten des Systems detailliert darzustellen. Dies wird für jedes der vorhandenen Systeme einzeln durchgeführt und bietet somit einen schnellen Überblick über die zu- und abgeführten Energieströme. Abb. 3: Energiebilanz eines Systems als Tabelle und als Senkeydiagramm 2.4 Die Meteosynthese Ein neu hinzugekommener Klimadatengenerator erzeugt aus monatlichen Mittelwerten von Globalbestrahlung und Lufttemperatur stündliche Werte, die für die Simulation eines Solarsystems erforderlich sind. In einer Datenbank sind bereits ca weltweite Standorte mit monatlichen Daten hinterlegt, die beliebig ergänzt werden können. Der Link zu einer Webseite der NASA eröffnet darüber hinaus auch die Recherche von weiteren weltweiten Klima-

5 daten. Die Generierung der monatlichen Daten in das T*SOL Format mit stündlichen Werten erfolgt automatisch. Abb. 4: Zeitzonen bei der Auswahl der Klimadatenbank 3. Die Ergebnisdarstellung Die Zustandsgrößen eines Systems, die während der Simulation errechnet werden, sind in minütlicher Auflösung sowohl als Tabelle als auch als Grafik darstellbar. Die darzustellenden Werte können vor der Simulation bestimmt werden und stehen anschließend für eine Auswertung zur Verfügung. Die Ergebnisse sind so die Grundlage für die Optimierung einzelner Komponenten und Systeme zum Planen, Auslegen und Überwachen idealer Solaranlagen.