ColSim - Simulation von Regelungssystemen in ... - OptiControl

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viii 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
INHALTSVERZEICHNIS ix 6.3.1 KonventionelleRegelung..........................114 6.3.2 Solares Heizungssystem mit wissensbasierter prädiktiver Regelung . . . 114 7 Zusammenfassung und Ausblick 119 Literaturverzeichnis Nomenklatur Bildungsgang I II III
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