Bachelorarbeit Daniel Fasang

 

Hydraulische Simulation von Gebäudeenergiesystemen - Vergleich von modularen Modellierungsansätzen

Abbildung eines modellierten Heizregisters im ZUGABE-Modell Urheberrecht: EBC Abbildung eines modellierten Heizregisters im ZUGABE-Modell

Mit wachsendem Bedarf an energieeffizientem Bauen gewinnt die Simulation der Gebäudehydraulik an Bedeutung. Trotz des erhöhten Bedarfs ist sie im Bausektor nicht weit verbreitet. Um die Simulation von Gebäudehydraulik voranzutreiben, werden nutzerfreundliche und zeiteffiziente Simulationstools benötigt. Die für Modelica entwickelte ZUGABE-Bibliothek ist ein Versuch, ein besseres Simulationstool für die Gebäudehydraulik bereitzustellen. Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, den Nutzen der ZUGABE-Bibliothek im Vergleich zur Modellierung der Gebäudehydraulik nur unter Verwendung der Standard Open Source Bibliotheken in Modelica zu evaluieren. Ein zusätzlicher Nutzen von ZUGABE wird anhand von zwei Kriterien evaluiert: Erstens bessere Software Usability und zweitens Reduktion der Rechendauer.

Vier Anlagenteile des Hauptgebäudes des E.ON Energy Research Center (ERC) Gebäudes werden jeweils mit der ZUGABE-Bibliothek und der Modelica Standard Bibliothek und AixLib (Bibliothek) modelliert. Diese vier Anlagenteile sind der Heizkreis mit den statischen Heizflächen, eine raumlufttechnische Anlage, die Gasbrennwertkessel mit der angeschlossenen hydraulischen Weiche und die Wärmetauscher des Laborrings. Die Ergebnisse zeigen einen zusätzlichen Nutzen der ZUGABE-Bibliothek in Bezug auf die

Software Usability für den Nutzer für alle Gebäudeteile. Das Ausmaß des zusätzlichen Nutzens variiert zwischen den vier Anlagenteilen. Der größte zusätzliche Nutzen ergab sich für die RLT-Anlage, gefolgt von dem Gasbrennwertkessel und einem geringeren, jedoch immer noch merklichen Mehrwert für den Wärmetauscher des Laborrings.