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Mit dem Thermischen Smart Grid ist es möglich, die Energieabgabe an die Umwelt zu minimieren, indem die überschüssige Wärme- und Kälteenergie durch eine energetische Umverteilung zwischen den Netzteilnehmern zu den Verbrauchern mit Wärme- oder Kältebedarf transportiert wird. Dazu wurde die intelligente Netzknotenstation entwickelt, welche die Netzteilnehmer über ein Rohrleitungssystem hydraulisch miteinander verbindet. Die Netzknotenstationen bilden im Thermischen Smart Grid die zentralen hydraulischen Verteileinheiten und sind für den gerichteten Medienfluss verantwortlich. Der allgemeine Aufbau/Anschluss der Netzknotenstation und die mono- sowie bidirektionale Durchströmung der B-Knoten wurde zunächst unabhängig von einer realen Anwendung beschrieben. Anschließend ist die Umsetzung und die hydraulische Einbindung der Netzknotenstation in das Heiz-/ Kühlsystem im Ubineum erfolgt. Mit dem im Ubineum verfügbaren Quellen/Senken sind verschiedene Anschlussvarianten konstruiert und bewertet worden. Für die Umsetzung im Ubineum wurde eine Anschlussvariante ausgewählt.
Für die energetische Umverteilung im Thermischen Smart Grid ist die Steuerung sowie Verteilung der Wärme- und Kälteströme mit Matlab simuliert worden. Es ist der Aufbau der neuen Netzkonfiguration erfolgt und die Durchführung der Prozesssimulation sowie die Ansteuerung der Feldgeräte ist implementiert worden. Anschließend wurde die Funktionstauglichkeit der Simulation und das korrekte Ansteuern der Feldgeräte in einem Funktionstest durch das Einspielen eines Testauftrags überprüft. Die Funktionsüberprüfung verlief von dem Starten der Simulation über die Abarbeitung der beiden Testprozesse (Auftragsbeginn, Auftragsbeendigung) bis zum korrekten Ansteuern der Feldgeräte erfolgreich und fehlerlos.
Um den Energieaustausch im Thermischen Smart Grid zu optimieren, sind Strategien zur Steuerung/Verteilung der Energieströme entwickelt worden. Die Optimierung erfolgte zunächst durch die Betrachtung und Bewertung einzelner Bewertungsvariablen, was aber zu keiner wirtschaftlich, ökologisch und energetisch optimalen sowie effizienten Auswahl des Angebotsknotens und Abarbeitung der Bedarfsanforderung führte. Es ist demzufolge eine Optimierung durch die Bewertung mehrerer Bewertungsvariablen nach definierten Kriterien beschrieben worden.
Für das Konzept zur Energiekostenabrechnung beim Austausch von Energiepaketen ist zunächst das Erfassen der ausgetauschten Energiepakete durch Wärme-/Kältemengenzähler beschrieben worden. Anschließend wurde zur Energiekostenberechnung ein Konzept für ein Abrechnungsmodell entwickelt, das nach einem dynamischen Preiskonzept arbeitet.
In dieser Diplomarbeit wird die globale und lokale Behaglichkeitsbeurteilung von sitzenden und stehenden Personen in einem gemäßigten Umgebungsklima mit der Vorhersagemethode nach der DIN EN ISO 7730 und mit der Messmethode nach der DIN EN ISO 14505 beschrieben und gegenübergestellt. Aus diesen beiden Methoden ist ein differenziertes Vorhersagemodell, was den Einfluss körpernaher Wärmeübertragerflächen auf den anthropogenen Körper berücksichtigt, für die Beurteilung der thermischen Behaglichkeit an einem Büroarbeitsplatz, welcher im Aufenthaltsbereich der Person mit solchen Wärmeübertragerflächen ausgerüstet ist, entwickelt worden. Es ist die gesamte Modellentstehung vom vereinfachten Punktmodell über die Modellraumentwicklung und die Personenmodellierung bis hin zum differenzierten Personenmodell an einem Büroarbeitsplatz beschrieben. Der Einfluss von den Wärmeübertragerflächen wird in der Modellentwicklung kontinuierlich anhand von Beispielrechnungen dargestellt. Weiterhin sind ein Konzept für die Anordnung der Wärmeübertragerflächen im Aufenthaltsbereich, der Aufbau dieser Flächen, die Versorgung mit Wärmeträgerfluiden und die Bewertung der Energieeffizienz Gegenstand dieser Arbeit. Für die Bewertung der Energieeffizienz sind die Zusammenhänge zwischen einem Büroarbeitsplatz mit und ohne Wärmeübertragerflächen beschrieben und es wird der Energiebedarf von diesen beiden Arbeitsplätzen in einer Beispielrechnung gegenübergestellt und bewertet. Die Energieeinsparung und Möglichkeiten der Verbesserung sind Ergebnisse dieser Berechnung.