Energieflüsse in Wärme- und Kältenetze

Berechnungsansatz

Die Berechnung von Wärme- und Kältenetzen in nPro ist in Abbildung 1 graphisch dargestellt und erfolgt gemäß folgender Berechnungslogik: Der Wärmebedarf für Raumwärme und Trinkwarmwasser wird für jedes Gebäude über einen Wärmeübertrager bereitgestellt, der über das Wärmenetz versorgt wird. Der gesamte Wärmebezug eines Gebäudes ist daher die Summe der Raumwärme- und Trinkwarmwasserbedarfe. Auf gleiche Weise werden die Bedarfe für Raumklimatisierung und Prozesskälte über einen Wärmeübertrager bereitgestellt, der ans Kältenetz angebunden ist. Analog besteht der gesamte Strombezug eines Gebäudes aus der Summe der Bedarfe für Nutzerstrom und Elektromobilität. Die kumulierten Energiebezüge aller Gebäude sind die Summe aller Wärme-, Kälte- und Strombezüge aller Gebäude. Bei der Berechnung der von der Energiezentrale eingespeisten Wärme in das Wärmenetz werden die Wärmeverluste des Netzes sowie der Gleichzeitigkeitsfaktor berücksichtigt. Die Wärmeverluste erhöhen die einzuspeisende Wärmemenge an der Energiezentrale. Ein Gleichzeitigkeitsfaktor von unter 1 verringert die Spitzenlast des kumulierten Wärmeprofils aller Gebäude, wobei die Jahressumme unverändert bleibt. Auf gleiche Weise wird das Kältenetz berechnet: Die einzuspeisende Kälte an der Energiezentrale erhöht sich durch die Verluste im Kältenetz und die Spitzenlasten verringern sich durch den Gleichzeitigkeitsfaktor. Bei dem von der Energiezentrale bereitzustellenden Strom ist die Berechnung abweichend: Für das Stromnetz bleiben sowohl Verluste als auch Gleichzeitigkeiten unberücksichtigt. Dafür werden zur Berechnung des einzuspeisenden Stroms der Pumpstrom für das Wärme- und Kältenetz berücksichtigt. Die beschriebene Methodik ist in Abbildung 1 graphisch dargestellt.

Abbildung 1: Bilanzen in nPro für die Wärme-, Kälte- und Strombereitstellung in Quartieren mit klassischem Wärme- und Kältenetz.