Thermisches Verhalten von Tankspeichern – Teil 1: Modifizierter Modellansatz nach Lagrange. Issue 8 (11th April 2022)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Rausendorf, Jonathan; Roscher, Willi; Oppelt, Thomas; Urbaneck, Thorsten
• Is Part Of: Chemie Ingenieur Technik. Volume 94:Issue 8(2022)
• Page Start: 1141
• Page End: 1150
• Publication Date: 2022-04-11
• Subjects: Lagrange -- Modell -- Schichtung -- Simulation -- Speicher -- Tank -- Wärme; Heat -- Lagrange -- Model -- Simulation -- Storage -- Stratification -- Tank; Chemical engineering -- Patents -- Periodicals; Chemical engineering -- Periodicals; Chemical industry -- Periodicals; Chemistry, Technical -- Periodicals; 660.05
• DOI: 10.1002/cite.202100201
• Languages: English
• ISSNs: 0009-286X

Abstract

Abstract: Für die Planung und den Betrieb von Wärmeversorgungssystemen ist eine genaue Kenntnis über das thermische Verhalten von Wärmespeichern notwendig. Speichermodelle können die thermische Schichtung, die thermischen Verluste sowie das Be‐ und Entladeverhalten simulieren. Dieser Artikel stellt einen Modellansatz für große Tankspeicher vor. Dieser basiert auf dem Prinzip von Lagrange, das für die Betrachtung variabler Füllstände geeignet ist. Temperaturabhängige Stoffwerte ermöglichen die Berechnung der thermischen Expansion des Speichermediums im Modell. Mit diesem Ansatz können beispielsweise Speicher mit einer Schwimmdecke modelliert werden. Abstract : Warmwasserspeicher sind ein wichtiger Bestandteil von Wärmeversorgungssystemen. Mit Speichermodellen können deren thermisches Verhalten, wie zum Beispiel der Schichtungsbetrieb und die Wärmeverluste simuliert werden. Der Artikel stellt einen Modellansatz für große Flachbodentanks vor, der auf dem Prinzip von Lagrange basiert und variable Stoffwerte verwendet. Abstract: Detailed knowledge of the thermal behavior of heat storage tanks is necessary for the design and operation of heat supply systems. Storage models enable to simulate the development of the thermal stratification, the thermal losses, the loading and unloading behavior. This article presents a model approach for large‐scale tank stores. It is based on the Lagrange formulation, which is well suited for analyzing variable fill levels. Variable material properties enable the calculation of the thermal expansion of the storage medium. This approach can be used, for example, to model stores with a floating lid.