Energetische Simulation von Klimaanlagen auf Kreuzfahrtschiffen
Dipl.-Ing. Georg Bieler, Imtech Deutschland GmbH & Co. KG, Hamburg
Die auf der Programmiersprache Modelica basierende dynamische Simulation großer physikalischer Systeme ist im Schiffbau noch wenig bekannt. Sie erlaubt komplexe und von vielen Faktoren abhängige Prozesse in einem Rechenmodell zu implementieren und dyna-misch unter Zugrundelegung realer Bedingungen durchzurechnen. Dabei werden Modelle unterschiedlicher technischer Systeme miteinander verknüpft. Die Abbildung der Interaktion zwischen den verschiedenen Systemen ist aufgrund der hohen Komplexität mit herkömmlichen Methoden kaum erreichbar. Für ein Schiff, das aus einer Vielzahl technischer Systeme besteht, bietet sich die dynamische energetische Simulation besonders an. Bei Imtech Deutschland sind Module für alle relevanten Anlagenbestandteile entwickelt worden: ein Basisraummodell, eine Komponentenbibliothek, ein Kanalnetzmodell, Rohrleitungssysteme, Feldgeräte und Regelkreise. Für die Dimensionierung von Hauptkomponenten einer Klimaanlage werden überlicherweise bislang die extremen Außenkonditionen herangezogen, während diese im tatsächlichen Betrieb nur selten erreicht werden. Für die energetische Simulation zieht man demgegenüber die Datenbank Meteonorm heran, die für jeden beliebigen Ort der Erde die Wetterdaten eines typischen Jahresverlaufes liefert. So können für einen beliebigen Zeitraum und unter Einbeziehung aller relevanten Faktoren der Betrieb der Anlage simuliert und Betriebskosten prognostiziert werden.
Energetic simulation of the air conditioning plant for cruise liners
Dipl.-Ing. Georg Bieler, Imtech Deutschland GmbH & Co. KG, Hamburg
The dynamic simulation of big physical systems, based on the programming language “Modelica” is hardly known in naval architecture. It allows complex processes, which are dependent on many factors, to be implemented in a computer model. By this a calculation based on real conditions is possible. Models representing different technical systems are combined. Due to the high complexity, the reproduction of the interaction between the different technical systems is hardly achievable with conventional methods. For ships, which consist of a multiplicity of technical systems, dynamic energetic simulation makes a lot of sense. Imtech Deutschland has been developing modules for all relevant components: a basic room model, a library of components, a duct system model, pipework systems, field instruments and control circuits. For the dimensioning of the main components of an air conditioning unit, usually the extreme outboard conditions are used, which are rarely achieved in reality. For energetic simulation, however, the data base Meteonorm is used, which delivers the meteorological data of a typical course of the year for any place worldwide. In this way, the operation of the HVAC plant can be simulated and operation costs can be forecasted – all that for a user-defined period of time and in consideration of all relevant parameters.
