Dokument_1.pdf (2548 KB) - KLUEDO - Universität Kaiserslautern

5.1.6 Die ideale Heizung
Parameter
CelsiusTemp. TH [
Parameter
o Temperatur-Quellen Wärmestrom-Quellen
C] HeatFlux jH [W]
Input
T
H
equation
therm.T = T H ;
Input
S
equation
therm.j = - S j H ;
Konstante S
S=1
Signal S
0 ≤ S ≤1
Abbildung 66: Modell einer idealen Heizung
Erstellung der Modellbibliothek
Die Aufgabe der Heizungsbausteine (Abb. 66) ist es, einen positiven oder auch negativen
Energieeintrag innerhab der thermischen Zone zu beschreiben. Dies kann durch Festlegung
des einfließenden Wärmestroms an der Schnittstelle geschehen. Dann sollte jedoch über die
Temperatur an der Schnittstelle keine Aussage getroffen werden. Sie wird sich passend einstellen.
Dies Modell beschreibt eine im Zeitverhalten ideale, aber bezüglich der Heizleistung
limitierte Heizung. Andererseits kann auch die Temperatur an der Schnittstelle festgelegt werden;
dann darf jedoch keine Aussage über den Wärmestrom erfolgen. Beide Konzepte ähneln
der Beschreibung eines elektrischen Schaltkreises. Hierbei unterscheidet man Spannungsquellen
und Stromquellen. Daher werden die beiden unterschiedlichen Wärmequelletypen im
folgenden auch Temperaturquellen und Wärmestromquellen genannt.
Zur praktischen Nutzung gibt es von beiden Wärmequellen eine konstante und eine steuerbare
Version. Bei letzterer wird der Ausgang proportional mit einem Steuersignal gefahren.
Das Zeitverhalten kann über ein vorgeschaltetes Verzögerungsglied in die Beschreibung aufgenommen
werden. Daher wird für den Signaleingang eine Modelica-Input-Schnittstelle
gewählt, die kompatibel zu den Blockschaltbildkomponenten der Modelica-Standard-Bibliothek
ist.
5.2 Die Thermohydraulik-Bibliothek
Thermische Schnittstelle
CelsiusTemperature T;
flow HeatFlux j;
Die Thermohydraulik-Bibliothek (Abb. 68) wurde zur Beschreibung einer Warmwasserzentralheizung
entwickelt. Die Rohrströmung wird vorwiegend statisch wie ein elektrischer
Schaltkreis behandelt. Dies bedeutet: die Rohrleitungselemente werden analog Widerständen,
die Pumpen analog elektrischen Stromquellen beschrieben. Darüberhinaus existieren Verzweigungs-
und Verbindungsrohre, Ventile, ein Mischer zum Aufbau eines zweistufigen
Heizkreises und Sensoren. Das Rohrmodell kann auch als Wärmetauscher eingesetzt werden,
um so als Radiator-Heizkörper oder als Teil einer Warmwasserfußbodenheizung zu fungieren.
Allen thermohydraulischen Komponenten sind die in Abb. 67 dargestellten thermohydraulischen
Schnittstellen gemein. Hierbei wird die Temperatur und der Druck des Heizwassers an
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