Mit Systemsimulation zu effizienter Klimatechnik

Vom Systemlayout über die einzelnen Komponenten bis zur Steuerungsentwicklung und zum Test: Gewinnen Sie mit Systemsimulation einen Vorteil im Wettbewerb und entwickeln Sie leistungsstarke, energieeffiziente und umweltfreundliche Systeme für Heizung, Kühlung, Lüftung und Klimatisierung.

Die optimale Dimensionierung einer Klimaanlage:

Ermitteln Sie anhand von Simulation die beste Konfiguration bezüglich Leistung, Wirtschaftlichkeit und eines geringen ökologischen Fußabdrucks:

Eine ausgereifte Klimatisierung erhöht den Komfort in Fahrzeugen, Gebäuden sowie am Arbeitsplatz und sorgt für kontrollierte Umgebungsbedingungen in industriellen Prozessen. Der gewonnene Komfort wird jedoch durch einen nicht unerheblichen Energieverbrauch erkauft. Darüber hinaus sind viele Kältemittel für Klimaanlagen wenig umweltfreundlich. Analysieren Sie unterschiedliche Technologien und Systemlayouts bezüglich ihrer Leistung und Energieeffizienz.

Senken Sie den Energieverbrauch ihrer Klimaanlage und verbessern Sie die Umweltfreundlichkeit von Heizung, Kühlung und Lüftung.

Anlagen zur Temperaturregelung und Lüftung finden in den unterschiedlichsten Branchen Anwendung: zum Beispiel um angenehme Wohn- oder Arbeitsumgebungen zu schaffen, für den Transport wärme- oder kälteempfindlicher Güter sowie im Rahmen temperatur- und klimasensibler Industrieprozesse.

  • Ermitteln Sie das optimale Systemlayout Ihrer Klimaanlage anhand von Systemsimulation.
  • Untersuchen Sie das Gesamtsystemverhalten, inklusive Kompressoren, Rohrleitungen und Kanälen, Wärmeübertragern, Pumpen etc. sowie Steuerung und Sensoren in einem einzigen, multiphysikalischen Modell.
  • Analysieren Sie den Einfluss jeder einzelnen Komponente auf Leistung und Wirkungsgrad der Anlage und treffen Sie die passende Auswahl.
  • Untersuchen Sie den Einfluss umweltfreundlicher Kältemittel (z. B. CO2) auf die Leistung und das Betriebsverhalten der Klimaanlage.
  • Berechnen Sie die Auswirkung von feuchter Luft auf die Kühlleistung.
  • Legen Sie schnell und wirtschaftlich Ihre Lüftung so aus, dass sie mit minimalem Leistungsbedarf für jeden Passagier komfortable Bedingungen bereitstellt.
  • Finden Sie die richtige Balance zwischen Heiz-/Kühlleistung, Energieeffizienz und Komfort.
  • Senken Sie die Betriebskosten durch optimale Abstimmung aller Komponenten.
  • Überprüfen Sie die Zuverlässigkeit der Anlage anhand Fehlerbaum- (FTA) und Auswirkungsanalysen (FMEA).

  • Bewerten Sie neue Technologien für Wärmeübertrager (z. B. Micro-Channel-Wärmeübertrager) und ermitteln Sie quantitativ, welchen Vorteil diese für Ihre konkrete Anwendung wirklich bringen.
  • Analysieren Sie das physikalische Verhalten einzelner Komponenten (z. B. Verdichter und Wärmeübertrager) im Detail. Die optimale Dimensionierung der Kühlkörper berechnen Sie anhand von Parametervariationen in einem einzigen Modell.
  • Optimieren Sie das pneumatische Leitungssystem sowie die Durchflüsse, und minimieren Sie so Verluste.

  • Erhöhen Sie die Genauigkeit der Temperaturregelung (insbesondere für Industrieprozesse und Kühlanlagen) schnell und wirtschaftlich anhand eines virtuellen Simulationsmodells.
  • Testen Sie die Regelung von Druck und Feuchtigkeit anhand automatisierter, virtueller Tests.
  • Entwickeln Sie die optimale Steuerung für unterschiedliche Hardware und Betriebsbedingungen gemäß den Bedürfnissen Ihrer Kunden.

Sie möchten das physikalische Verhalten Ihres Wärmeübertragers im Detail verstehen?

Im Fachbericht „Detailed Modelling of Heat Exchangers“ erfahren Sie, wie Sie mit Systemsimulation effizient und detailliert dynamische Effekte und die Verteilung thermodynamischer Zustandsgrößen in Wärmeübertragern untersuchen.

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Anwendungen

Für PKW, Nutz- und Schienenfahrzeuge, Industrieprozesse und Gebäudetechnik: Durch die Simulation von Klimaanlagen Wettbewerbsvorteile sichern

Berechnung der erforderlichen Kühlleistung in einem Personenabteil Berechnung der erforderlichen Kühlleistung in einem Personenabteil

Im Automobil-, Nutzfahrzeug-, Schienenfahrzeug- und Flugzeugbau: Senken Sie den Energieverbrauch Ihrer Klimaanlage und optimieren Sie die Belüftung und Temperatursicherheit

  • Mit einer effizienten Klimatisierung steht mehr Energie der Batterie für die Reichweite elektrischer Fahrzeuge zur Verfügung: Berechnen Sie die beste Konfiguration von Lüftung, Klimaanlage und Heizung in Elektrofahrzeugen für maximale Energieeffizienz.
  • Reduzieren Sie den Kraftstoffverbrauch der Klimatisierung im Auto und LKW. Mit Systemsimulation testen Sie schnell und effizient unterschiedliche Varianten und finden somit die optimale Lösung Kostensenkung und Umweltschonung.
  • Erhöhen Sie den Fahrgastkomfort in Bussen, Straßenbahnen und Zügen durch zuverlässige Klimatisierung bei niedrigen Betriebskosten selbst für extreme Wetterbedingungen.
  • Optimieren Sie die Wärmeübertrager (Wärmetauscher), um eine optimale Belüftung bei minimalem Wärme- oder Kälteverlust zu erreichen.
  • Überprüfen Sie die Temperatursicherheit beim Warentransport mit Nutzfahrzeugen für unterschiedliche Umgebungsbedingungen.

Kabinen in Land- und Baumaschinen: Eine optimale Auslegung der Klimatisierung durch Simulation

  • Sichern Sie ein angenehmes Arbeitsklima bei geringen Betriebskosten, z. B. in mobilen Arbeitsmaschinen.
  • Untersuchen Sie insbesondere bei Bau- und Landmaschinen die Auswirkungen von staubbesetzten Luftfiltern auf die Leistung und den Energiebedarf der Frischluftzufuhr.
  • Untersuchen Sie die Belastung der Fahrzeugbatterie durch nachgerüstete Klimatechnik.

Klimatisierung von Schienenfahrzeugen

Lesen Sie den ausführlichen Fachbeitrag "Auxiliary Consumption Optimization of an Electric Locomotive" von Alexander Heghmanns, Technische Universität Dresden (IFKM). Einfach im Kundencenter anmelden und im Wissenscenter den kostenfreien Fachartikel runterladen.

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Klimatisierung für Gehäuse, Maschinen und Anlagen: Anhand eines Modells effizient die erforderliche Kühlleistung berechnen und die Temperaturregelung für industrielle Klimatisierung optimieren

  • Sichern Sie mit abgestimmter Regelungstechnik auch unter Störeinflüssen eine stabile und präzise Temperaturregelung für sensible Prozesse: Durch Simulation erhalten Sie schnell und zuverlässig Auskunft über das Regelungsverhalten für beliebige Szenarien.
  • Erreichen Sie schnelles Abkühlen und Aufheizen des Prozessraums bei geringen Betriebskosten.
  • Überprüfen Sie das Kühlsystem virtuell vor Inbetriebnahme: Die Auslegung der Komponenten und Parameter erfolgt einfach und wirtschaftlich anhand eines Simulationsmodells.
Modell einer Waermepunpe Modell einer Waermepunpe

Klimatisierung von Gebäuden

  • Untersuchen Sie den Energieverbrauch der gesamten Klimatisierung für Gebäude und Gebäudekomplexe anhand eines einzigen Simulationsmodells für unterschiedliche Wetter- und Klimaszenarien sowie für geographische Orientierung und Beschattungsverhältnisse.
  • Entwickeln Sie anhand von Systemsimulation energieeffiziente und wirtschaftliche Gebäudeklimatisierungen mit hohem Wohnkomfort durch kontrollierte Wohnraumlüftung inklusive Wärmerückgewinnung bis hin zum Passivhaus.
  • Werden sie Vorreiter im Bereich Smart-Home-Systeme durch virtuelle Inbetriebnahme: Optimieren Sie die Betriebsstrategie Ihrer Klimatisierung anhand von Wettervorhersagen und einem Simulationsmodell Ihres Gebäudes.
  • Passen Sie die Kühlleistung Ihrer Klimaanlage den individuellen Anforderungen genau an.
  • Optimieren Sie ihre Gebäudeklimatisierung zum Heizen im Winter und Kühlen im Sommer unter maximaler Ausnutzung entstehender Ab- und Verlustwärme.
  • Mit Simulation testen Sie alternative Klimatisierungskonzepte für Gebäude inklusive Wärmepumpen und thermische Speicher im Zusammenspiel mit volatilen Energieträgern wie Solarthermie. Gewinnen Sie Sicherheit über Ihre Investition bereits vor Baubeginn.

Unser Energieteam – Ihre persönliche Anlaufstelle im Bereich Gebäudetechnik

Unser engagiertes Team für Energie- und Gebäudetechnik berät Sie gern zu all Ihren Fragen im Bereich Simulation von Klimatechnik in Gebäuden. Besuchen Sie auch unsere Energietechnik-Seiten zu weitere Simulationslösungen für Kunden aus der Energie- und Gebäudetechnik.

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Nutzen

Mit durchdachten, virtuellen Lösungen zum Technologieführer in der Klimatechnik

Mit SimulationX entwickeln Sie schnell und wirtschaftlich effiziente, leistungsfähige und präzise Klimasysteme, deren Komponenten und leistungsstarke Steuerungen. Egal, ob beim Modellieren, bei der Berechnung oder der Analyse – mithilfe durchdachter Softwarelösungen kommen Sie schnell und zuverlässig zum Ergebnis.

Highlights:

  • Einfaches Verknüpfen mechanischer, elektrischer, fluidtechnischer und thermodynamischer Baugruppen
  • Animierte Zustandsdiagramme von Fluiden
  • Animierte Energie- und Leistungsflüsse der gesamten Anlage
  • Schnittstellen zu MATLAB/Simulink für die Steuerungsentwicklung
  • Umfangreiche Auswahl von Kühl- und Kältemitteln
  • Sofort einsatzbereite, umfangreiche Modelle unterschiedlicher Wärmeübertrager
Simulationsmodell eines Kaeltekreislaufs Simulationsmodell eines Kaeltekreislaufs

Weitere Informationen zur Software SimulationX finden Sie hier.

ESI ITI – Software und Dienstleistung aus einer Hand

Das engagierte Team aus Softwareentwicklern und Ingenieuren bei ESI ITI entwickelt für Sie nicht nur die Simulationssoftware SimulationX, sondern unterstützt Sie gern bei der Integration von Systemsimulation in Ihre Arbeitsabläufe und bietet vollumfänglichen Engineering-Dienstleistungen im Bereich Systemsimulation. Kontaktieren Sie unsere Fachberater und besuchen Sie unsere Engineering-Seiten.

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Referenzen

  • Mahindra & Mahindra

    Modellierung und Echtzeitsimulation einer Fahrzeugklimaanlage in SimulationX

    zur Mahindra-Anwendung

  • TU Dresden

    Erfahren Sie, wie die TU Dresden komplexe thermodynamische Wechselwirkungen in Kälteanlagen mit Hilfe von SimulationX zuverlässig untersucht.

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