Regelstrecke: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 12. Juni 2024, 08:05 Uhr

Autoren: Johann Kismann, Oliver Scholze

Einleitung

Im Studiengang "Business and Systems Engineering" wird in der Veranstaltung "System Design Engineering" der Energiehaushalt eines Hauses über ein Jahr simuliert.

Um diese Simulation präzise und detailliert durchzuführen, werden verschiedene Subsysteme gebildet. In diesem Fall wird die Regelstrecke des Hauses untersucht. Diese dient dazu, die Raumtemperatur in Abhängigkeit von verschiedenen Einflüssen zu bestimmen und den anderen Subsystemen zur Verfügung zur stellen.

Vorgehensweise nach dem V-Modell

Das V-Modell beschreibt einen strukturierten Ansatz zur Systementwicklung, der in verschiedene Phasen unterteilt ist. Jede Phase der Entwicklung wird durch eine entsprechende Testphase auf der gegenüberliegenden Seite des "V" überprüft, beginnend mit der Anforderungsdefinition bis hin zur Programmierung und dem abschließenden Abnahmetest. Dies gewährleistet, dass jede Komponente gründlich spezifiziert, entwickelt und getestet wird, bevor sie in das Gesamtsystem integriert wird.

Anforderungsdefinition

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

Komponentenspezifikation

Die Komponentenspezifikation definiert die Anforderungen und Eigenschaften einzelner Systemkomponenten, die für deren Entwicklung und anschließenden Komponententest erforderlich sind.

In diesem Fall werden zwei Komponenten beschrieben: Berechnung der Raumtemperatur und die Rollladensteuerung.

Berechnung der Raumtemperatur

In der Heiz- und Klimatechnik ist die genaue Berechnung der Wärmeverluste eines Gebäudes von zentraler Bedeutung, um den Energiebedarf effizient zu planen und die Raumtemperatur auf einem komfortablen Niveau zu halten. Die Transmissionswärmeverluste, die durch die Gebäudehülle auftreten, spielen hierbei eine wesentliche Rolle. Diese Verluste entstehen, wenn Wärme durch Wände, Fenster, Dächer und andere Bauteile nach außen entweicht.

Das vorliegende Schema mit den angegeben Formeln veranschaulicht die Schritte zur Berechnung der Transmissionswärmeverluste unter Berücksichtigung verschiedener Einflussfaktoren:

$\Phi_i = A_i \cdot u_i \cdot \Delta \vartheta_i$

$\Phi = \sum \Phi_i$

Beschreibung:	Variablen:
Transmissionswärmeverluste	$\Phi$
Fläche des i-ten Bauteils (z.B. Wand, Fenster)	$A_i$
Wärmedurchgangskoeffizient des i-ten Bauteils	$u_i$
Temperaturdifferenz über das i-te Bauteil	$\Delta \vartheta_i$

Umsetzung

Ergebnis

Zusammenfassung

Arbeitsergebnisse

Die vollständigen Unterlagen zu der Durchführung befinden sich im SVN in folgendem Ordner:

Regelstrecke

Literaturverzeichnis

↑ Abb.2 - https://www.evas.de/wp-content/uploads/2011/02/v-modell.jpg

Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, 2024. Energieeffizientes Bauen. Taschenbuch. 18. April 2024. 334 Seiten. ISBN 978-3-658-41588-4.

→ zurück zum Hauptartikel: Systems Design Engineering - Seminaraufgabe SoSe 2023: Energiehaushalt eines Hauses

[1] Abb.2 - https://www.evas.de/wp-content/uploads/2011/02/v-modell.jpg

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 In der Heiz- und Klimatechnik ist die genaue Berechnung der Wärmeverluste eines Gebäudes von zentraler Bedeutung, um den Energiebedarf effizient zu planen und die Raumtemperatur auf einem komfortablen Niveau zu halten. Die Transmissionswärmeverluste, die durch die Gebäudehülle auftreten, spielen hierbei eine wesentliche Rolle. Diese Verluste entstehen, wenn Wärme durch Wände, Fenster, Dächer und andere Bauteile nach außen entweicht.
-Das vorliegende Schema veranschaulicht die Schritte zur Berechnung der Transmissionswärmeverluste unter Berücksichtigung verschiedener Einflussfaktoren.
+Das vorliegende Schema mit den angegeben Formeln veranschaulicht die Schritte zur Berechnung der Transmissionswärmeverluste unter Berücksichtigung verschiedener Einflussfaktoren: <br>
+* <math>\Phi_i = A_i \cdot u_i \cdot \Delta \vartheta_i</math>
-. <math>\\Phi = \sum A_i \cdot u_i \cdot \Delta \vartheta_i <\math>
+* <math>\Phi = \sum \Phi_i</math>
-. \(\Phi = \sum \varphi_i\)
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+! style="font-weight: bold; width:50%; text-align:center;" | Beschreibung:
+! style="font-weight: bold; width:50%; text-align:center;" | Variablen:
+|-
+| Transmissionswärmeverluste || <div style="text-align:center;"><math>\Phi</math></div>
+|-
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+| Wärmedurchgangskoeffizient des i-ten Bauteils || <div style="text-align:center;"><math>u_i</math></div>
+|-
+| Temperaturdifferenz über das i-te Bauteil || <div style="text-align:center;"><math>\Delta \vartheta_i</math></div>
+|}
-. \(\Delta T = \frac{Q_{\text{eff}}}{c_p \cdot m}\)
 <br clear=all>