Dynamische Exergetische Analyse von Gebäuden Anhand der Gesamtsystemsimulation in der Objektorientierten Programmiersprache Modelica

BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 2 Ausblick Exergie und Exergieanalyse Exergiebedarf eines Gebäudes Vorstellung der Simulationsmodelle Ergebnisse Beschränkungen Zusammenfassung BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 2

BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 3 Exergie Exergie: Der Anteil der Energie, der bei einer Überführung in das thermodynamische Gleichgewicht Arbeit verrichten kann Exergie: „Available Energy, useful energy, dissipated work (Anergy), second-law analysis, Arbeitsfähigkeit “ Energie Exergie Anergie ExBedarf Anlagentechnik Exin BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 3

BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 4 Exergiebedarf Energie- und Exergiebedarf 1470,1 kWh 101,0073 kWh BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 4 4

BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 5 Exergiebilanz Exergetische Verluste der Verbrennung Hydraulische Verluste in den Erdsonden… Verluste in den Rohren Wärmeübergabe Exergetische Übergabeverluste Exergie des Brennstoffs Exübergabe Erzeugung Verteilung Übergabe Energiebedarf Hilfsexergie Hilfsexergie BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 5

Modellierung und Simulation Modelica: Objekt-orientierter Programmiersprache Modelica Standard Library Modelica-Fluid Modelica Bibliotheken für die thermohydraulische Gebäude- und Anlagensimulation BaseLib Building HVAC DataBase Dymola als Simulationsümgebung BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 6

BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 7 Kessel/Radiator-FBH Als Wärmeübergabesystem: Radiator Fußbodenheizung Wetterdaten:TRY04 BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 7

BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 8 Wärmepumpe/FBH Wärmeerzeugung Wärmepumpe erdgekoppelt (Tabellenbasiertes Model) Wärmeübergabe FBH Speicher Simulationsdauer: Januar BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 8

Erzeugungs- und Verteilungsverluste Exergie des Brennstoffs Exergie des Heißenwassers Thermische Verluste im Rohren Exergie der Transmissions-verluste in Rohren Pumpenbedarf BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 9

BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 10 Übergabeverluste Exergieübergabe Exergiebedarf BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 10

BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 11 Systemsanalyse Kessel/Radiator 25 4,8 29,5 Kessel/FBH 21 3,1 26 WP/FBH 8 4 12 BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 11

Exergetische Bewertung von Strom Betrachtung des Stroms als rein Exergie Exergiekennzahl des Stroms BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 12

BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 13 Exergiebedarf HE- 160 W HE- 400 W HE- 800 W KE- 160 W KE- 400 W KE- 800 W Carnot Faktor ist für den Kühlfall sehr niedrig => keine vernünftige Definition des Exergiebedarfs für den Kühlfall. BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 13

Zusammenfassung und Ausblick Exergetische Analyse durch die Berechnung der exergetischen Kennzahlen Beispiele Kessel/Radiator Kessel/FBH WP/FBH Beschränkungen des Ansatzes Strom als reine Exergie Exergiebedarf für den Kühlfall Gesamtsystemsimulation eines Bürogebäudes und Durchführung der exergetischen Bewertung BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 14

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! BauSim 2010, Wien | Azadeh Badakhshani | Folie 15