52.52 Thermische Energieerzeugung, Wärmetechnik
Refine
Document Type
- Master's Thesis (2)
Language
- German (2)
Has Fulltext
- yes (2)
Is part of the Bibliography
- yes (2)
Keywords
- Energiedirektumwandlung (1)
- Fotovoltaik (1)
- Wärmetechnik (1)
Institute
Diese Masterarbeit befasst sich damit, den Verbrauch von elektrischer Energie, sowie von Wärmeenergie der Produktionsanlagen von Iprona Güssing automatisiert zu erfassen. Um die geplante Einmegawatt Photovoltaikanlage effizienter nutzen zu können und die Lastspitzen bei der Wärmeabnahme zu glätten, werden Lastverschiebungspotentiale aufgezeigt. Im Zentrum steht die automatisierte Datenerfassung, welche alle Daten der Messpunkte in einem zentralen Punkt zur Erstellung von aussagekräftigen Analysen bündelt. Zu Beginn erfolgt ein Überblick über die Prozesse von Iprona Güssing zur Verarbeitung von Holunderbeeren zu Saftkonzentrat. Anschließend folgt ein Einblick in die Theorie der Messgeräte, deren Kommunikationsmöglichkeiten sowie die geeigneten Datenbankmodelle. Die Auswahl der passenden Software wird durch einige erfolgreich implementierte Messungen bestätigt. Diese bietet die Lösung für die bisher ungelösten Probleme an dem Messtechnikbestand. Die erfassten Daten werden zur Gegenüberstellung der Datenbanksysteme in verschiedene Datenbanken abgelegt. Daraufhin folgt die Analyse und Visualisierung der Daten mit einer dafür abgestimmten Software. Die Untersuchungsergebnisse veranschaulichen, das es mit open source Software möglich ist, das Ziel der zentralen Datenerfassung und Auswertung zu verwirklichen. Abschließend werden Lastverschiebungspotentiale in Bezug auf die einzelnen Prozesse erhoben. Die Kälteanlage bietet das größte Potential für Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparungen, durch die mögliche Integration eines Eisspeichers sowie die Nutzung von Solarenergie.
Diese Masterarbeit untersucht das Wärmeübertragungsverhalten mithilfe einer sogenannten Computational Fluid Dynamics-Simulation (CFD-Simulation), in einem Rohrbündel-Wärmeübertrager. Dieser Apparatetyp wird sehr häufig im industriellen Anlagenbau eingesetzt.
Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, ein Modell für die thermofluiddynamische Simulation des Rohrbündel- Wärmeübertragers zu entwickeln und hinsichtlich der Strömungs- und Temperaturverläufe zu untersuchen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden zur Entwicklung weiter optimierter Simulationsmodelle und Geometrien verwendet. Diese Simulationsmodelle werden ebenfalls in Bezug auf die Strömungs- und Temperaturverläufe untersucht einem dem Vorgabemodell verglichen.
Die Umsetzung dieser Masterarbeit verlangt die Anwendung der unterschiedlichen Wärmeübertragungsarten und Überlegungen aus der Strömungslehre. Für die numerische Strömungssimulation des Modells sind die Grundlagen der numerischen Strömungsberechnung anzuwenden.
Ein vereinfachtes Simulationsmodell wird entwickelt, um die Strömungs- und Temperaturverläufe bei konstanten Betriebsbedingungen zu zeigen. Die Optimierung der Geometrie kann die Leistungsfähigkeit erhöhen.
Die Anwendung von numerischen Strömungsberechnungen geben Aufschluss über das Verhalten von Strömung und Temperatur und erlauben belastbare Aussagen über die Auslegung und Optimierung von Rohrbündel-Wärmeübertragern.
