M. Hinze, R. Koecher, J. Pfafferott:

Zur numerischen Simulation von Waermenetzen

Der Aufsatz beschreibt eine M\"oglichkeit, beliebig vermaschte W\"armenetze numerisch zu simulieren. Basierend auf einer graphentheoretischen Beschreibung der Netztopologie werden die dem Netz zugrundeliegenden Erhaltungsgleichungen formuliert. Das resultierende Gleichungssystem zur Berechnung der Volumenstr\"ome hat nichtlinearen Charakter und wird mit geeigneten Verfahren numerisch gel\"ost. Mit Hilfe der Volumenstromverteilung im Netz wird schlie{\ss}lich die thermische Rechnung durchgef\"uhrt.
Mit der vorgestellten Methode k\"onnen station\"are und dynamische Betriebszust\"ande sowohl simuliert als auch analysiert werden. Sie stellt daher ein geeignetes Werkzeug dar sowohl in Hinsicht auf den Betrieb und die Planung von W\"armenetzen als auch hinsichtlich der Untersuchung des Regelverhaltens und der Optimierung von Regelstrategien in W\"armenetzen.
Die Leistungsf\"ahigkeit des vorgestellten Verfahrens wird anhand der Simulation eines realen W\"armenetzes unter der Simulationssprache SMILE aufgezeigt.

Summary

The essay describes some possibilities for the numerical simulation of arbitrary meshed thermal networks. Based on a graph-theoretical approach the balance equations at the knots of the network are formulated. The resulting system of equations describing the volumetric streams in the network is nonlinear and is solved by suitable numerical methods. Knowing the distribution of the volumetric streams the thermal balances can be calculated.
With the proposed method as well steady as dynamical states may be simulated and analyzed. It therefore provides a suitable tool both, in operating and planing thermical networks and in investigating control and optimizing control strategies in thermal networks.
The efficiency of the method is demonstrated by the simulation of a real-sized thermal network using the simulation language SMILE.

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