ColSim - Simulation von Regelungssystemen in ... - OptiControl

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INHALTSVERZEICHNIS
4.2 Speicher....................................... 44
4.2.1 CharakterisierungeinesSolarspeichers .................. 44
4.2.2 Das Speichermodell und das elektrische Ersatzschaltbild . . . . . . . . . 44
4.2.3 DerSolarwärmetauscher.......................... 46
4.2.3.1 Analytische Beschreibung des Wärmeübergangs . . . . . . . . 47
4.2.3.2 Meßtechnische Untersuchungen zur Validierung . . . . . . . . 49
4.3 Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.3.1 TotzeiteffekteunddasFILOModell.................... 53
4.3.2 Dynamisches Verhalten, Sprungantworten . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.4 Heizungselemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.4.1 Analytische Beschreibung des Wärmeübergangs . . . . . . . . . . . . . 59
4.4.2 StatischesKennfeldmodell......................... 59
4.4.3 Dynamische Erweiterung des Kennfeldmodells . . . . . . . . . . . . . . 61
4.5 Gebäudemodell................................... 62
4.5.1 Sternknotenmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.5.2 Modell-Reduktion ............................. 65
4.5.3 Regelungstechnisches 2-Knotenmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5 Regelung von solaren Brauchwassersystemen 69
5.1 Gängige Regelungskonzepte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.1.1 High-FlowSystem ............................. 70
5.1.2 Low-FlowSystem ............................. 71
5.2 SimulationdessolarenBrauchwassersystems ................... 73
5.3 Solarkreisregelungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.3.1 Statische Optimierung des Kollektorertrags . . . . . . . . . . . . . . . . 78
5.3.2 2-Punkt-Regelung beim Low-Flow System . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.3.3 2-Punkt-Regelung beim High-Flow System . . . . . . . . . . . . . . . . 87
5.3.4 RegelungaufNutztemperatur ....................... 88
5.3.5 RegelungmitfestemTemperaturhub.................... 89
5.3.6 Regelung mit statisch optimierten Massenstrom . . . . . . . . . . . . . . 91
5.3.7 Gegenüberstellung der Systemvarianten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5.4 RegelungsstrategienimSystem........................... 96
5.4.1 Nutzereinfluß................................ 96
5.4.2 Vorhaltung von Wärme - Prädiktionsansatz . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.4.3 WissensbasiertesKonzept:FuzzyControl................. 98
5.4.4 Fuzzy Regelung des Nachheizsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6 Regelung einer solarunterstützten Heizungsanlage 107
6.1 Teilsolares Heizen, Voraussetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.1.1 Strahlungsangebot und Kollektortyp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.1.2 Systemdimensionierung ..........................111
6.2 Systembeschreibung einer solaren Heizungsanlage . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.3 Regelungskonzept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114