Simulation Fernwärmenetz
Netzsimulation und Visualisierung der Ergebnisse
Durch die Bedarfsabschätzung sind in unserer Simulationsumgebung auch die Wärmebedarfe mit den Netzdaten verknüpft. Daraus folgt eine erste Abschätzung passender Rohrdurchmesser zur Deckung der simulierten Bedarfe. Diese können im Netzkontext wie in der folgenden Abbildung visualisiert werden, wobei eine größere Linienstärke einen größeren Rohrdurchmesser anzeigt.
Damit ergibt sich im Netz folgende Verteilung der Rohrdurchmesser gemessen an den Trassenlängen:
Während unsere Simulationsumgebung auch eine variable Regelung der Netztemperaturen abbilden kann, rechnen wir für unser einfaches Fallbeispiel mit einer konstanten Vorlauftemperatur an der Einspeisung von 70 °C und einer angestrebten Rücklauftemperatur von 50 °C. Für die Netzsimulation legen wir dabei in der Regel eine standortabhängige variable Temperatur für das ungestörte Erdreich in 1 m Tiefe zu Grunde.
Für unser Fallbeispiel übernehmen wir diese Annahmen zu Netz und Bedarfen in 3 Varianten, die sich nur in der gewählten Wärmedämmung der Rohre unterscheiden. Dabei wird je eine Variante mit niedriger, mittlerer, und hoher Wärmedämmung simuliert.
Um die Simulationsergebnisse zu veranschaulichen zeigen wir zunächst Ergebnisse der Variante mit mittlerer Wärmedämmung bevor wir zum abschließenden Variantenvergleich kommen. Als erstes Ergebnis unserer Netzsimulation können folgende Netztemperaturen an der Einspeisung ermittelt werden.
Neben dem zeitlichen Verlauf können die Ergebnisse auch räumlich dargestellt werden. Dazu zeigt die folgende Abbildung beispielhaft die Verteilung der Vorlauftemperaturen im Netz zum Zeitpunkt der höchsten Wärmelast im Netz.
Die zugehörigen Drücke zum selben Zeitpunkt können beispielhaft wie in der folgenden Abbildung ausgegeben werden. Dabei sieht man Druck- und Temperaturverhalten des Vor- und Rücklaufs je nach Höhe des Wärmebedarfs im Gebäude über einen Tag. Dafür wurde im Modell eine einfache Schlechtpunktregelung des Vorlaufdrucks bei konstanter Druckhaltung im Rücklauf angenommen.
