Kühlsteuerung für eine Fußbodenkühlung

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PBS91
Posts: 3
Joined: Fri Sep 20, 2019 3:56 pm

Tue Nov 05, 2019 12:31 pm

Hallo zusammen,

im Rahmen meiner Bachelorarbeit versuche ich eine Steuerung für einen Kühlkreislauf zu erstellen. Für die Wärmeübertragung bzw. Kälteübertragung habe ich dafür die Fußbodenheizung als Kühlelement umfunktioniert, indem ich die VL-Temperatur auf 16 °C und RL-Temperatur auf 20 °C gestellt habe.
Zudem habe ich die Kühlleistung pro Modul aufgrund der geringeren Spreizung reduziert, sodass die Anzahl der Module für einen beidseitigen Betrieb Heizen/Kühlen angepasst werden musste.

Die benötigte Kühlleistung des Gebäudes ist als Datensatz in einer CSV-Datei hinterlegt. Das Gebäude ist dabei auf den Kühlbetrieb eingestellt und die Fußbodenkühlung dem zukühlenden Gebäudes zugeordnet.

Der Aufbau des Kühlsteuerung ist analog zu der Heizsteuerung. Als Führungsgröße dient die Soll-Vorlauftemperatur der Fußbodenkühlung und nicht die Soll-Raumtemperatur.

Leider läuft die Simulation sehr langsam und fährt zum Teil mit sehr hohen RL-Temperaturen in die Kühlwasserspeicher.

Alternativ habe ich das Problem umgangen, indem ich über Kühlleistung und Spreizung den Volumenstrom berechnet und als Zapfprofil in die Simulation eingebunden habe.

Gibt es eine weitere oder bessere Möglichkeit, um den Kühlenergiebedarf eines Gebäudes über ein Flächenheiz- bzw. kühlsystem abzubilden, wenn lediglich die Kühlleistung als Führungsgröße dient?

Vielen Dank im Voraus für die Bearbeitung meiner Frage.

nmarthaler
Posts: 56
Joined: Mon Jun 18, 2018 4:01 pm

Fri Nov 08, 2019 3:15 pm

Hallo PBS91

Hast du dir die Voralgen unter Kühlsysteme angeschaut?
Ich finde die Variante 70g immer sehr hilfreich.
An den Heizelementen bzw Kühlelementen musst du nichts ändern, denn ihm csv wird nur nach der Energie gefragt.
Im Gebäude GUI legst du dann die Vorlauftemperatur für die Kühlelemente (Auslegungstemperatur Kühlen) fest und anhand dessen wir dann das dT bzw Voluemnstrom angepasst, damit der gewünschte Bedarf gedeckt werden kann.

Sonnige Grüsse
Nathanael

PBS91
Posts: 3
Joined: Fri Sep 20, 2019 3:56 pm

Tue Nov 12, 2019 8:56 am

Hallo Zusammen,

Vielen Dank für die schnelle Antwort. Die Vorlagen der Kühlsysteme habe ich mir angeschaut.

Der Unterschied besteht maßgeblich in der Auswahl der Kühlmodells in der Heiz-/Kühlsteuerung. Bei der Auswahl der Gradstunden, wie er in den meisten Kühlsystemen dargestellt ist, lässt sich wie beschrieben eine Auslegungsungstemperatur (Kühlen) definieren. Durch die vorangegangene
thermische Gebäudesimulation ist der stündliche Energiebedarf des Gebäudes zum Kühlen bekannt, sodass sich die Einstellung des Kühlmodells ändert.

Die Einstellung auf "Stündlicher Energiebedarf" in der Heiz-/Kühlesteurungbietet bietet nicht die Möglichkeit, eine Auslegungstemperatur (Kühlen) von beispielsweise 16 °C festzulegen. Daher war die Idee die Auslegungstemperatur (Kühlen) über die Soll-Vorlauftemperatur im Heiz-/Kühlelement zu definieren. Das Heiz-/Kühlelement ist neben der Soll-Vorlauftemperatur auch in der Soll-Rücklauftemperatur angepasst worden, sodass dem System eine Soll-Temperaturspreizung vorgegeben wird.

In der Heiz-/Kühlsteuerung dient die Soll-Raumtemperatur als Führungsgröße für Heiz-/Kühlbetrieb. Wenn dieser Wert aber nicht vorhandenen ist, sollte sich die Heiz-/Kühlsteuerung den Kühlenergiebedarf über den in der CSV-Datei hinterlegten Wert beziehen. Da in der Heiz-/Kühlsteuerung die Soll-Raumtemperatur definiert werden muss, ist dafür die Soll-Vorlauftemperatur des Heiz-/Kühlelements ausgewählt worden. Die gleiche Steuerung funktioniert im Heizfall einwandfrei.

Vielleicht haben Sie ja eine geeignete Idee, wie man dieses Problem lösen kann.

Viele Grüße

nmarthaler
Posts: 56
Joined: Mon Jun 18, 2018 4:01 pm

Thu Nov 14, 2019 1:19 pm

Hallo PBS91
Die Einstellung auf "Stündlicher Energiebedarf" in der Heiz-/Kühlesteurungbietet bietet nicht die Möglichkeit, eine Auslegungstemperatur (Kühlen) von beispielsweise 16 °C festzulegen.
Dies ist in Polysun möglich, sieh dir das angefügte Bild an.

Sonnige Grüsse
Nathanael
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PBS91
Posts: 3
Joined: Fri Sep 20, 2019 3:56 pm

Tue Nov 19, 2019 1:37 pm

Hallo Herr Marthalter,

für die Darstellung der Fußbodenkühlung würde ich gerne den stündlichen Energiebedarf nehmen anstatt die Auswahl der Gradstunden.
Die stündliche Energiebedarf ist bekannt und als CSV-Datei hinterlegt. Dadurch entfällt die Auswahl der Auslegungstemperatur (Kühlen) und es ist auch keine Soll-Raumtemperatur zu definieren.

Die Gradstunden definieren neben der Umschaltung auf den Heiz- und Kühlbetrieb auch den notwendigen Energiebedarf je Zeitschritt.
Da aber der Energiebedarf je Zeitschritt genau bekannt ist, ist die Auswahl des Gradstundenmodells nicht notwendig.

Daher frage ich, ob die Fußbodenkühlung nur über das Gradstundenmodell abzubilden ist, oder gibt es auch eine Möglichkeit eine geeignete Lösung
für das Modell " Stündlicher Energiebedarf" bekannt zu finden.

Vielen Dank im Voraus!

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