TOP-Energy® 3.1 Tutorials

Fernwärmeversorgung simulieren

Ein einfaches System mit Fernwärmeversorger ohne Tarif zeigt, wie die Komponenten verschaltet werden und die Energiebilanzen funktionieren.

Einfaches Energiesystem mit Tarifen

Das Energiesystem mit Tarifen für Brennstoff und Strom zeigt, wie die Energiekosten aus den Energiebedarfen errechnet werden.

Verschiedene Brennstoffe vergleichen

Verschiedene Energieversorgungsvarianten werden mit Hilfe der Simulationsmodule eVariant und eValuate untersucht.

Zeitabhängige Energiesysteme simulieren

Zeitabhängige Bedarfe für Wärme und Strom und länderspezifische Strom- und Gastarife bedingen zeitabhängige Ergebnisse.

Energiesysteme mit Speichern simulieren

Das Projekt aus dem Tutorial 04 wird zur Prüfung der Kosteneffektivität eines Wärmespeichers fortgeführt.

BHKW Contracting mit Akteuren

Mit Hilfe von Akteuren werden verschiedene Contractingoptionen – ein reines Wärme-Contracting, ein Strom-Wärme-Contracting und eine BHKW-Leasing-Variante – untersucht.

Einfache Kälteversorgung mit Kompressionskältemaschine

Die einfache Kälteversorgung basiert auf einem einfachen Rückkühler mit einer leistungsabhängigen Stromaufnahme.

Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung

In diesem Tutorial wird das Projekt aus dem Tutorial 12 zu Varianten mit Kesseln, BHKW und Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung weiterentwickelt.

Nutzung der Abwärme der Kompressionskältemaschine

Strom-, Kälte- und Wärmebedarf werden bei Einsatz einer Wärmepumpe und eines Kältespeichers gekoppelt gedeckt.

Funktionsprinzip der Kühltürme

Das Verhalten der Komponenten Trocken-, Nass- und Hybridkühlturm wird in drei Fällen demonstriert.

Photovoltaik

Der Strombedarf eines Gewerbebetriebs wird durch einen Stromversorger und eine Photovoltaikanlage gedeckt.

Windkraftanlage

Die einfache Deckung eines Strombedarfs wird mit der Verwendung zweier Windräder verglichen.

Solarthermie

Ein Fernwärmeversorger und eine Solarthermieanlage decken einen Wärmebedarf.

Speicher für Spitzenlastmanagement

Eine Photovoltaikanlage unterstützt die Deckung eines Strombedarfs und speist überschüssigen Strom in das Netz und einen Stromspeicher ein.

Insellösung mit Diesel-PV-Hybridsystem

Ein lokales Stromversorgungssystem mit Dieselgenerator, Photovoltaikanlage und Stromspeicher wird unabhängig vom Stromnetz betrieben.

Autarkes Energiesystem mit Power-to-Gas

Unabhängigkeit vom Stromnetz erreichen 70 Einfamilienhäuser durch eine Power-to-Gas- und eine Windkraftanlage, einen Brennstoffspeicher, eine Gasturbine und eine Brennstoffzelle.

Elektronutzfahrzeugflotte

Die Elektronutzfahrzeugflotte eines Industriestandorts nutzt mit einer intelligenten Ladestrategie den variablen Strompreis und dient als Pufferspeicher für das Netz.

Vergleich Verbrennungsmotor und Elektrofahrzeug

Die Anschaffung eines Elektrofahrzeugs wird im Zusammenhang mit der Wärme- und Stromversorgung eines Wohnhauses untersucht.

Einfacher Dampfbedarf

Die Verwendung der Dampfschienen und der Komponente Zustandsvorgabe werden anhand der Deckung eines vorgegebenen Dampfbedarfs durch einen Dampferzeuger demonstriert.

Dampfbedarf auf zwei Druckstufen

Die Dampferzeugung zur Deckung von Prozessdampfbedarfen auf zwei verschiedenen Druckstufen, 16 und 8 bar, wird simuliert.

Clausius Rankine Kreisprozess

Die vier Zustandsänderungen bei der Stromerzeugung mit dem Clausius-Rankine-Kreisprozess werden abgebildet: adiabate Expansion und Druckerhöhung, isobare Kondensation und Wärmezufuhr.

Zweistufiger Dampfkraftprozess

Zwei zweistufige Dampfkraftprozesse werden miteinander verglichen. In einer Variante wird das Speisewasser des Dampferzeugers durch Wärmerückgewinnung aus dem Abgas vorgewärmt.

Kombinierter Gas- und Dampfkraftprozess

Ein Strombedarf wird mittels eines kombinierten Gas- und Dampfturbinenkraftprozesses gedeckt.

Druckluftversorgung

Der Druckluftbedarf wird durch einen leerlaufgeregelten Druckluftkompressor gedeckt.

Druckluftversorgung mit Wärmerückgewinnung

In Erweiterung des Tutorials 40 wird geprüft, ob sich zur Deckung eines Wärmebedarfs die Anschaffung eines Kompressors mit Wärmerückgewinnung rentiert.

Hoch- und Niedertemperaturnetz

Die Funktion der Wärmeübertrager und einer Wärmepumpe mit externer Wärmequelle wird anhand verschiedener Wärmenetze aufgezeigt.

Abgaswärmerückgewinnung

Das Potenzial einer Abgaswärmerückgewinnungsanlage für einen Gaskessel zur Wärmeerzeugung wird analysiert.

Heizregister

Die Deckung eines Dampf- und eines Warmwasserbedarfs durch einen gasbefeuerten Dampferzeuger wird mit der durch ein BHKW verglichen.

Wärme- und stromgeführt versus Betriebsoptimierung

Verschiedene, darunter wärme- und stromgeführte, Betriebsweisen eines BHKW werden miteinander verglichen.

Betriebsbeschränkungen

Zur Abbildung von Betriebsbeschränkungen eines BHKW aufgrund verschiedener Voraussetzungen werden die betrieblichen Randbedingungen eingesetzt.

Wärmeerzeuger auf unterschiedlichen Temperaturniveaus

Nieder- und Hochtemperaturwärmeerzeuger werden in Reihenschaltung in ein Energiesystem integriert.

Einhaltung von Temperaturvorgaben bei Parallelschaltung

Ein Energiesystem mit zwei oder mehr parallel geschalteten Wärmeerzeugern mit unterschiedlichen Vorlauftemperaturen darf eine bestimme Mischungstemperatur nicht unterschreiten.

Variabler Strompreis

Eine Sensitivitätsanalyse untersucht, wie sich Veränderungen der EEG-Umlage auf die Amortisationszeit und den Kapitalwert auswirken.

Optimaler Neigungswinkel Photovoltaik

Die Abhängigkeit der Amortisationszeit, des Kapitalwerts und des bezogenen Energiestroms vom Neigungswinkel einer PV-Anlage wird untersucht.

Optimale BHKW Größe

Um die optimale BHKW-Größe zu bestimmen, untersucht eine Sensitivitätsanalyse, wie sich die Nennnleistungswerte eines BHKW auf die Amortisationszeit, den Kapitalwert, den internen Zinsfuß und den Cashflow auswirken.

Strukturoptimierung der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung

Eine mehrkriterielle Strukturoptimierung bestimmt die optimale Größe eines BHKW und einer Absorptionskältemaschine im Rahmen einer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung.

Kennzahlen

Energiesysteme werden mit den Kennzahlen CO2-Faktor, Primärenergiefaktor, spezifische Erzeugungskosten, Autarkiegrad und Eigenverbrauchsquote analysiert.

Allokationsmethoden für spezifische CO2-Emissionen (KWK)

Strom- und wärmespezifische CO2-Emissionen und Primärenergiefaktoren aus Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen werden mit verschiedenen Allokationsmethoden berechnet.

101

CO2-Zertifikatspreisvariation

Verschiedene Eingabemöglichkeiten für Optionen der CO2-Bepreisung werden demonstriert.

102

Ausbauszenarien

Verschiedene Ausbaustufen zur Wärmebedarfsdeckung werden miteinander verglichen: Photovoltaik und Wärmepumpe, Wasserstoffanbindung und Batteriesystem.

Anwendungsbeispiele
zu TOP-Energy^® 3.1

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