Die Komponente Temperaturrandbedingung Parallelschaltung
Die Komponente Temperaturrandbedingung Parallelschaltung ermöglicht die Berücksichtigung unterschiedlicher Temperaturniveaus parallel geschalteter Wärmeerzeuger.
Komponentenvorlage
Die Komponentenvorlage Temperaturrandbedingung_Parallelschaltung.e-ctpl befindet sich im Komponentenvorlagen-Ordner Betriebliche Randbedingungen.
Einbindung in ein Schema
Die folgende Abbildung zeigt beispielhaft die Einbindung der Komponente in ein Schema.
Funktionsweise der Komponente
Das System wird entsprechend der Temperaturrandbedingung Parallelschaltung optimiert. Die Funktionsweise der Komponente wird im Tutorial 65 vorgestellt.
Um der Vorlauftemperatur einer Parallelschaltung eine Untergrenze zu setzen, werden die abgegebenen Leistungen (\( \dot{Q}\)) der parallelen Komponenten in ein Verhältnis (\( \beta\)) zueinander gesetzt. Der Gesamtmassenstrom setzt sich aus den Einzelmassenströmen der Parallelstränge zusammen. Wenn die Vorlauftemperaturen \( T\) der einzelnen Wärmeerzeuger festgelegt sind, kann das Verhältnis der Massenströme berechnet werden, um eine bestimmte Mischtemperatur \( T_{mix}\) zu erreichen. Über dieses Massenstromverhältnis und die Wahl eines Referenzerzeugers der Parallelschaltung wird die Leistungsnebenbedingung aufgestellt, welche die Mischtemperatur garantiert.
Alle weiteren Erzeuger (Niedertemperatur, \(NT\)) werden durch ein Verhältnis zu dem Referenzerzeuger (Hochtemperatur, \(HT\)) wie folgt gesteuert.
\( \begin{equation} \begin{aligned} \beta &= \dfrac{\dot{Q}_{HT}}{\dot{Q}_{NT}} \\[.3cm]
&= \dfrac{(T_{HT} -T_{ein})\cdot (T_{mix} -T_{NT})}{(T_{NT}-T_{ein})\cdot (T_{HT}-T_{mix})} \\[.3cm]
&= \dfrac{T_{HT} -T_{ein}}{T_{NT,n}-T_{ein}} \\[.3cm] \end{aligned}\end{equation}\\\)
\( \begin{equation} \begin{aligned} \dot{Q}_{HT}\geq\dot{Q}_{NT}\cdot \beta\\\end{aligned}\end{equation}\\\)
Durch die Formulierung als Ungleichung bleiben ausreichend Freiheitsgrade erhalten, und der HT-Komponente ist es erlaubt, auch mehr Leistung zu erbringen, falls die NT-Komponente ihre Maximallast erreicht hat oder der Betrieb der HT-Komponente wirtschaftlich günstiger ist.
Zusätzliche Informationen finden Sie in den Artikeln Besonderheiten betrieblicher Randbedingungen, Reihen- und Parallelschaltung von Wärmekomponenten und Mischungstemperaturbedingungen parallel geschalteter Wärmeerzeuger.
Eingabedaten
Als Referenzwärmeerzeuger ist eine Anlage auszuwählen, die zu jedem Zeitpunkt eine Austrittstemperatur oberhalb der gewünschten minimalen Vorlauftemperatur liefern kann.
Haben Sie für die Simulation die Stoffeigenschaft Wärme/Kälte Temperaturabhängig aktiviert, setzen Sie ein Häkchen in das Kästchen hinter Stoffeigenschaft Temperaturabhängig aktiv. In diesem Fall geben Sie die Vorlauftemperaturen (Austrittstemperaturen) direkt in den Wärme- und Kältekomponenten vor. In Modellen mit mehreren Bedarfskomponenten müssen Sie in allen Komponenten dieselbe Austrittstemperatur vorgeben und können Sie unter Verweis auf Anlage eine der Bedarfskomponenten auswählen.
Ausgabedaten
