nPro: Wärmenetzsimulation

Tools für die Wärmenetzsimulation

Die Wärmenetzsimulation spielt eine entscheidende Rolle bei der Planung und Optimierung von Nah- und Fernwärmenetzen. Eine innovative Lösung in diesem Bereich ist das Software-Tool nPro. nPro ermöglicht Simulationen der physikalischen Prozesse in Nahwärmenetzen, mit einem Fokus auf eine thermische und hydraulisch Simulation des Netzes - besonders für die frühe Planungsphase von Quartieren. Der entscheidende Vorteil von nPro liegt in seiner Flexibilität: Benutzer können beliebige Quartiere mit unterschiedlichen Erzeugertechnologien und Verbrauchern (Gebäuden) mit wenigen Klicks erstellen. Dabei bietet nPro eine einfache und intuitive Benutzeroberfläche, die es ermöglicht, die Ergebnisse der Simulationen schnell zu analysieren und zu visualisieren. Die Software ist in der Lage, die Wärmebedarfsprofile von Gebäuden zu berechnen und die Wärmeübertragung von den Rohren an das Erdreich basierend auf der DIN EN 13941 zu modellieren. Im Vergleich zu anderen am Markt vorhandenen Softwarepaketen wie Wanda, ESSIM/CHESS oder DisHeatLab, bietet nPro eine benutzerfreundliche Oberfläche, die auch ohne vorherige Schulungen (oder Programmierkenntnisse) intuitiv genutzt werden kann.

Auslegung und Planung von Wärmenetzen

Die Planung und Auslegung von Wärmenetzen erfordert eine detaillierte Analyse verschiedener Komponenten und Parameter auf Gebäude und Quartiersebene. nPro erleichtert diesen Prozess durch die Bereitstellung spezifischer Module für die verschiedenen Bestandteile eines Quartiersenergiesystems (Gebäude/Lastprofile, Wärmenetz und Energiezentrale/Wärmeerzeuger). Hierbei können unterschiedliche Wärmeerzeuger (z.B. Wärmepumpen, KWK-Anlagen, Solarthermie, PVT-Kollektoren) und Speichertechnologien (Wärmespeicher, Batterien) berücksichtigt werden. Neben der technischen Auslegung von Wärmenetzen ermöglicht nPro auch die wirtschaftliche Bewertung von Quartieren und Wärmenetzen, indem es die Investitions- und Betriebskosten ermittelt und die Wirtschaftlichkeit des Systems bewertet. Die Software bietet auch die Möglichkeit, die Auswirkungen von Wärmenetzen auf die Umwelt zu bewerten, indem sie die CO₂-Emissionen und die Primärenergieverbrauch (PEF) berechnet.

Literatur

1. "Praxisbuch der Fernwärmeversorgung: Systeme, Netzaufbauvarianten, Kraft-Wärme-Kopplung, Kostenstrukturen und Preisbildung" von Panos Konstantin. ISBN: 9783662559109
2. Fernwärmeversorgung: Hausanlagentechnik in Theorie und Praxis (VDI-Buch) - Taschenbuch, 4. Oktober 2013
3. Handbuch Niedertemperatur-Wärmenetz - Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE), 2021. Verfügbar unter: Fraunhofer IEE

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