Lerneinheiten im Praktikum

Präsentation zum Thema: "Lerneinheiten im Praktikum"—  Präsentation transkript:

1 Lerneinheiten im Praktikum 17. - 21. 02
Lerneinheiten im Praktikum Entwicklung eines komponentenbasierten Systems 1. Was wollen wir tun - das Pflichtenheft LM7 - V0 2. Wie wollen wir das tun - UML + Projekthandbuch LM4 - V3 + V10 3. Mit was wollen wir das tun 1 - Modellierung mit Omondo LM3 - V8 4. Mit was wollen wir das tun 2 - Entwicklungsumgebung Eclipse - V4 5. Mit was wollen wir das tun 3 - Das Team, seine Produkte und deren Integration mit CVS LM7 - V10 6. Testumgebung + Testplanung LM10 + LM12 - V11 7. Implementierung V5 8. Integration LM11 - V9 9. Der Personal Softwareprozess LM6 - V11 10. Abschlussdiskussion - was würden wir das nächste mal besser machen Simulationsplattform, Komponenten und Java LM3 - V1 + V2

2 Einfluss der Modellierung am Beispiel der Gebäudesimulation
Ziel: Erstellung des Pflichtenheftes für das Praktikum Schritt 1 Das Problem Schritt 2 Beschreibung der Aufgabe (Lastenheft) Schritt 3 Erstellung eines Pflichtenheftes

3 Modellierungstufen M O D E L L I E R U N G Quantifizieren
Reale Komponente Verhalten M O D E L L I E R U N G Parameter Parameter Parameter physikalisches Modell Verhalten Quantifizieren mathematisches Modell Verhalten Diskretisieren numerisches Modell Verhalten Implementieren Simulationsmodell

4 Physikalisches Modell: Energiebilanz-Raum
W Wand B Beleuchtung P Personen M Maschinen RLT Anlagen H Heizung K Kühlung FL Fensterlüftung S Solar Außenwand: Raum (Konvektion und Strahlung): Raum (Latent zur Verdunstung):

5 Mathematische Modelle für die Energiebilanz
Statische Verfahren (steady state) Lastberechnungen Erweiterte statische Verfahren (enhanced stady state) DIN V DIN EN 832 Dynamische Verfahren (non-stationary, transient) Differenzen und Finite-Elemente-Verfahren Response-Faktoren (Gewichtsfaktoren) Beuken-Modell Regeltechnisches-Ersatzmodell

6 Merkmale der statischen Verfahren
Statische Verfahren (Lastberechnungen) Basierend auf Daten eines Gradtages Keine Berücksichtigung der Wärmespeicherfähigkeit des Gebäudes Erweiterte statische Verfahren (DIN V , DIN EN 832) Basierend auf Monatsmittelwerten Berücksichtigung der passiven Energielasten und Wärmespeicherfähigkeit des Gebäude durch sog. monatlichen Ausnützungsgrad

7 Merkmale der dynamischen Verfahren
Differenzen und Finite-Elemente Verfahren Diskretisierung des Differentialgleichungsystems Eindimensionaler Wärmestrom Response-Faktoren (Gewichtsfaktoren) Bestimmung des Übertragungsverhaltens des Raumes Kopplung der Übertragungsfunktionen mit Eingangsgrößen Zeitinvariantes Verhalten Superpositionsprinzip Beuken-Modell Elektrisches Analogiemodell (Formale Übereinstimmung der Differentialgleichungen der Wärmeleitung und Potentialgleichung für idealisiertes Kabel) Regeltechnisches Ersatzmodell

8 Entwicklung des Problemverständnisses
Identifikation der wichtigsten Parameter Parametervariation bei einem Verfahren Vergleich verschiedener zeitlicher Auflösungen Grenzen der Modellierung bei vorgegebenen Parametern

9 Beispielgebäude

10 Beispielgebäude-Datenblatt

11 Physikalisches Modell
Zonenweise stationäre Energiebilanz bei vorgegebener Soll-Innentemperatur

12 Mathematisches Modell
Statisches Verfahren auf monatlicher Basis mit folgenden Gleichungen: Transmissionsverluste: Lüftungsverluste: Interne Wärmegewinne: Mittlere interne Wärmegewinne auf der Basis eines durchschnittlichen 2,7-Personenhaushaltes bezogen auf die Wohnraumfläche Solare Wärmegewinne bleiben unberücksichtigt

13 Numerisches Modell Transmissionsverluste: Lüftungsverluste:
Interne Wärmegewinne: , dann sind die obigen Gleichungen für jeden Monat zu lösen und die monatlichen Werte von aufzusummieren

14 Lastenheft Berechnung des Verlaufs des Wärmebedarfs über ein Jahr auf der Basis einer monatlichen stationären Energiebilanz bei einer konstanten Soll-Innentemperatur. Berücksichtigt werden sollen dabei Transmission, Lüftung und interne Wärmegewinne. Wünschenswert wäre die Berücksichtigung solarer Gewinne Soll-Innentemperatur, Lüftungsrate und Nutzungsgrad sollen variabel sein. Für jeden Zeitschritt soll der monatliche Wärmebedarf, sowie dessen Anteile an Transmission, Lüftung und interner Wärmegewinne berechnet und visualisiert werden. Für den gesamten Berechnungszeitraum sollen die Summenwerte auf dem Bildschirm ausgegeben werden. Weitere Anforderungen gemäß dem Gebäudedatenblatt

15 Praktikumsaufgaben - Block 1
Erstellen Sie das Pflichtenheft für die folgenden Tage Verwenden Sie folgende Vorlagen Vorlage Pflichtenheft SA/DA Text: Wie setzt man Use Cases ein Vorlagen Pflichtenheft Review Protokoll