Verwendung von Elementarys für Energieumwandlung
In den meisten Komponenten wird unter bestimmten Bedingungen eine Energieform in eine andere umgewandelt.
Die Zahl der Ausgabeenergieformen gibt an, in wie viele Energieformen die Eingangsenergie umgewandelt wird, z. B. wird in der Power-to-Heat-Komponente Strom in Wärme umgewandelt: 1output, im BHKW werden aus Brennstoff Strom und Wärme erzeugt: 2outputs.
Die Unterordner in der Elementarkomponentenbibliothek sind ebenfalls nach der Zahl der Ausgabeenergieformen 1output, 2outputs und 3outputs benannt. Für die Ausgabe nur einer Energieform (1output) gibt es zusätzlich drei Ordner für einzelne Energieformen.
Die Standardkomponenten von TOP-Energy bieten die Auswahl zur Eingabe der Energieumwandlung durch einen konstanten Wirkungsgrad, relative oder absolute Kennlinien. Zusätzlich enthalten die meisten Standardkomponenten das im Komponentenribbon wählbare Feature strukturell optimieren, welches eine eigene Kennlinie und Modellbeschreibungssprache benötigt.
Sie können die gesamte Box verwenden, auch wenn für die Strukturoptimierung bestimmte Pins (z. B. P_up) überflüssig sind. Diese lassen Sie frei und können Sie ignorieren. Um Komponenten strukturoptimierbar zu machen, sind tiefere Kenntnisse im Umgang mit Javascript erforderlich (siehe den Artikel zur Strukturoptimierung). Alternativ können Sie nur ein einzelnes Elementary verwenden, wie efficiencyCharAbs_1output.e-ctpl (absolute Kennlinie,1 Output).
Zu einer Energieform, einer Seite, zum Beispiel Leistung ein, gehören standardmäßig vier Variablen:
Außerdem gibt es
Um zu zeigen, wie minimale und maximale Lasten berechnet werden und in welchem Zusammenhang die Leistungen zueinander stehen, wird im Folgenden das simultan gelöste Gleichungssystem prozedural veranschaulicht. Die Eingangsseite wird dabei als Antriebsleistung und die Ausgangsseite als produzierte Leistung bezeichnet, z. B. ist in der Power-to-Heat-Komponente der Eingang oder der Antrieb die elektrische Leistung, der Ausgang oder die produzierte Leistung ist die Wärme.
Weiterführende Informationen finden Sie im Artikel zu den Standardelementarkomponenten zum Wirkungsgrad.
Übung 4
Die Übung 4 ist eine Fortsetzung von Übung 1, Übung 2 und Übung 3.
- Ziehen Sie die folgende Komponente auf das Subschema:
Elementarys/efficiency/Elementarys/1output/efficiencyCharAbs_1output.e-ctpl.
- Verbinden Sie die Pins des Konnektors der Antriebsleistung mit den Eingangspins und die Pins der produzierten Leistung mit den Ausgangspins. Setzen Sie P_out_max und P_out_nom gleich, indem Sie sie an dasselbe Netz anbinden.
- Binden Sie die Subformulare der Ein- und Ausgabeformulare des Elementarys (inputTechnical und outputTechnical) an der richtigen Stelle in der übergeordneten Komponentenvorlage ein.
- Setzen Sie die minimale Leistung auf 0 kW, indem Sie die folgende Komponente auf das Subschema ziehen, mit P_out_min verbinden und den Wert auf 0 kW setzen:
Elementarys/operators/fixValuePower-A.e-ctpl.
- Öffnen Sie aus dem TOP-Energy-Startdialog das Tutorial 4, ersetzen Sie den 100-kW-Boiler durch Ihre Power-to-Heat-Komponente, parametrieren Sie diese mit ausreichend thermischer Leistung (z. B. über 100 kW), simulieren Sie und betrachten Sie das Ergebnis. Ihre Ergebnisse sind automatisch auch im eVariant-Modul und in der Ergebniszeitreihenplotansicht im ETA vorhanden.
- Um Ihre Komponente abzurunden, können Sie Tooltips hinzufügen, das Symbol verfeinern und die Primitivenbezeichner individuell benennen (z. B. die Kennlinientabellenköpfe in Wärmeleistung und Stromaufnahme umbenennen).
