Planungstool für Gebäude & Quartiere

nPro: Das Auslegungstool für kalter Nahwärmenetze (Anergienetze)

nPro wurde speziell für die Auslegung von kalten Nahwärmenetze (auch Anergienetze genannt) entwickelt. Erfahren Sie im Folgenden mehr darüber, wie nPro den Planungsprozess von Quartieren mit kalten Nahwärmenetzes vereinfacht.

Bestimmung von Bedarfsprofilen für Gebäude und Gebäudekomplexe

Die Berechnung und Simulation von Energiebedarfen, z. B. für Raumwärme oder Trinkwarmwasser, ist häufig aufwendig, da auf unterschiedliche Simulationstools zurückgegriffen werden muss. Alternativ können vereinfachte Berechnungsverfahren in Tabellenkalkulationsprogrammen, wie Excel, genutzt werden, welche starke Vereinfachungen beinhalten. Das Auslegungstool von nPro hingegen erlaubt es, konsistente Jahresprofile für unterschiedliche Energiebedarfe mit stündlicher Auflösung zu generieren. Diese können für vorgegebene Gebäudestandards oder Jahresverbräuche erzeugt werden. Wenn keine Jahresverbrauchsdaten vorliegen, können auf die im nPro-Tool hinterlegten Literaturwerte für eine Vielzahl von unterschiedlichen Gebäudetypen zurückgegriffen werden. Die hinterlegten Bedarfsdaten basieren auf Normen und wissenschaftlichen Simulationsstudien und sind für jede im Tool hinterlegte Stadt weltweit individuell verfügbar.

Dimensionierung von Rohrquerschnitten für kalte Nahwärmenetze und Anergienetze

nPro bietet als eines der ersten Simulationstools Unterstützung bei der Auslegung von Rohrnetzen für kalte Nahwärmenetze. Nach dem Zusammenstellen von Gebäuden zu einem Quartier können in nPro die einzelnen Rohrverbindungen zwischen Gebäuden und der Energiezentrale ausgelegt und dimensioniert werden. Hierbei werden stündlich aufgelöste Druckverlustprofile auf Basis der Gebäudebedarfe für jeden Rohrabschnitt berechnet. nPro schlägt dann auf Basis der Druckverlustprofile drei mögliche Rohrquerschnitte vor. Zu allen drei Querschnitten werden dann Kennzahlen berechnet, wie die spezifische Pumparbeit, das über das Jahr maximal auftretende Druckgefälle, die maximalen Strömungsgeschwindigkeiten und Volumenströme. Auf Basis dieser Angaben kann dann je nach Auslegungspräferenz ein Rohrdurchmesser für den betreffenden Netzabschnitt ausgewählt werden. In Abbildung 1 ist beispielhaft die Auslegung eines Rohrdurchmessers mit den drei von nPro vorgeschlagenen Durchmessern dargestellt. Bei der Berechnung können auch Gleichzeitigkeitsfaktoren des Wärmenetzes berücksichtigt werden.

Rohrdimensionierung des kalten Nahwärmenetzes
Abbildung 1: Druckgefälle im warmen und kalten Leiter des kalten Nahwärmenetzes für drei verschiedene Rohrdurchmesser.

Planung von Energiezentralen für kalte Nahwärmenetze und Anergienetze

In nPro können bei der Auslegung der Energiezentrale für kalte Nahwärmenetze übliche Erzeugungs- und Speichertechnologien berücksichtigt werden. Diese umfassen Geothermie, reversible Luftwärmepumpen zum Heizen oder Kühlen, Abwärmequellen, Kältequellen, Kompressionskältemaschinen, Solarthermie oder auch Photovoltaik-Anlagen. Zur Speicherung von Wärme- und Kältebedarfen können außerdem spezielle sensible, wassergefüllte Speicher verwendet werden, die es erlauben - je nach Bedarfssituation im kalten Nahwärmenetz - Wärme oder Kälte einzuspeichern.

Im nPro-Tool werden zur Erstellung von Bedarfsprofilen und zur Auslegung der Anlagen in der Energiezentrale innovative Methoden aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz genutzt.

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