WP_sim22 Workshop und Carnot Nutzertreffen

Workshop Simulationsgestützte Auslegung und Optimierung von Wärmepumpen und Wärmepumpenanwendungen – von der Kältekreislaufsimulation bis zur Gebäude- und Fernwärmeintegration und Carnot User Meeting 2022, Universität Innsbruck
Tec_Build
(Credit: Büro für Öffentlichkeitsarbeit, Universität Innsbruck)

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Es besteht kaum Zweifel daran, dass der Einsatz von Wärmepumpen in Gebäuden neben der thermischen Sanierung eine der besten und oft die einzige Option zur Dekarbonisierung des Gebäudebestands ist. Fernwärme scheint eine weitere vielversprechende Lösung in städtischen Gebieten und in bestehenden Gebäuden zu sein, wenn der Einsatz von Wärmepumpen eingeschränkt bzw. technisch und wirtschaftlich anspruchsvoll ist (Quellennutzung, Platzbeschränkungen, Schallemissionen, usw.). Die Dekarbonisierung der Fernwärme ist eine weitere Herausforderung, bei der Wärmepumpen erwartungsgemäß eine bedeutende Rolle spielen werden.

Wärmepumpen können auf verschiedene Weise in Gebäude und Fernwärmesysteme integriert werden:

  • große zentrale Hochtemperatur-Wärmepumpen in der Fernwärmeversorgung,
  • mittelgroße Wärmepumpen in Gebäuden- oder Gebäudeverbünden, oder
  • dezentral wohnungsweise Klein- und Kleinstwärmepumpen.

Die beste Option hängt von den örtlichen Gegebenheiten, dem individuellen Fernwärmesystem und dem Strommix sowie von der Perspektive des Gebäudeeigentümers gegenüber dem des Fernwärmesystem sowie der zukünftigen Entwicklung ab (Energiepolitik).

Aus allgemeiner Sicht sind optimales Systemdesign, Integration erneuerbarer Energien, Optimierung der Regelung einige der Designfragen, die zunehmend beantwortet werden müssen, um maximale Effizienz und damit maximale CO2-Reduktion zu ermöglichen. Anhand ausgewählter Beispiele aus der Ingenieurpraxis und Forschung werden in diesem Workshop die Vorteile aufgezeigt, mit Simulationswerkzeugen die optimale Lösung aus Sicht des Gebäudenutzers und des Klimaschutzes zu entwickeln.

Universität Innsbruck, 2022-06-30 and 2022-07-01

Kontakt: Fabian Ochs (fabian.ochs@uibk.ac.at, 0043 512 507 63603)

 


Agenda


2022-06-30 Tag 1: Simulationsgestützte Auslegung und Optimierung von Wärmepumpen und Wärmepumpenanwendungen - von der Simulation des Kältemittelkreislaufs bis zur Gebäude- und Fernwärmeintegration

 

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Zeitplan

ReferentIn

Vortrag

09:15 h  

Ankunft und Kaffee

09:30 h

 Fabian Ochs (UIBK, A)

Begrüßung und Einleitung

Vorträge Block 1 (Chair Fabian OCHS, UIBK)

10:00 h - 10:20 h

Thomas AUER
(TUM, Transsolar, D)

Best-Practice-Beispiele für simulationsbasiertes Design und Optimierung

10:20 h - 10:40 h

Leo GALL
(LTX, D)

Simulation von Kältekreisen in der Jahressimulation mit Modelica

10:40 h - 11:00 h

Fabian Ochs
(UIBK, A)

Integration von Wärmepumpen in Gebäuden und Fernwärmesystemen - Bewertung auf Gebäude- und auf Energiesystemebene

11:00 h - 11:20 h

Jürgen SCHNIEDERS
(PHI, D)

Wärmepumpensysteme im Passivhaus

Pause (20 min)

Vorträge Block 2 (Chair Dietmar Siegele, FHI, IT)

11:40 h - 12:00 h

Matteo DONGELLINI
(Uni Bologna, It)

Modellierung einer Zweiquellen-Wärmepumpe mit Matlab/Simulink und Almabuild/Carnot

12:00 h - 12:20 h

Hai Trieu PHAN,
Boris NEROT,
Valery VUILLERME,  Cedric PAULUS
(CEA INES, F)

Design von thermodynamischen Kreisläufen, Optimierung des Systems und des Betriebs

12:20 h - 12:40 h Jeremias SCHMIDLI, Dani  CARBONELL
(SPF, CH)

pytrnsys: Open Source python-basiertes Framework für TRNSYS-Simulationen

12:40 h - 13:00 h

Anton SOPPELSA, Roberto FEDRIZZI
(EURAC, IT)

Metamodelle zur Lastvorhersage zur Optimierung von TGA-Systemen

Mittags-Pause (60 min) + Laborbesuch
Vorträge Block 3 (Chair Georgios DERMENTZIS, UIBK)
14:00 h - 14:20 h Christina BETZOLD
(THN, D)

Simulation und Betrieb eines Wärmepumpensystems in einem Reihenhauskomplex

14:20 h - 14:40 h

Thomas ROSSKOPF-NACHBAUR
(Gasser Bauphysik Consult, FL/EIV, A)

Einfluss des Klimawandels auf die Auslegung von geothermischen Systemen für Heiz- und Kühlzwecke in Nichtwohngebäuden

14:40 h - 15:00 h Admir MUSIC
(AlpSolar, A)

Praxiserfahrung aus der Gebäudesimulation und Anlagenplanung und Optimierung im großvolumigen Bau

15:00 h - 15:20 h Georgios DERMENTZIS
(UIBK, A)

Wärmepumpen-Konzepte für Mehrfamilienhäuser

15:20 h - 15:40 h Tobias HATT
(EIV, A)

Vergleich simulierter und real gemessener Lastprofile von Wärmepumpen und Stromanwendungen als Grundlage der Bewertung von PV-Eigennutzung

Pause (20 min)

Vorträge Block 4 (Chair Bernd Hafner, Viessmann)
16:00 h - 16:20 h Martin HEISSLER
(TUM, D)

Kombination von Haustechnik- und Quartiersnetzsimulationen - ein Co-Simulationsansatz

16:20 h - 16:40 h Gerald ZOTTER
(AEE INTEC, A)
Umgang mit dem Ölgehalt in Simulationen von Wärmepumpen mit einer Wärmeleistung von 5 kW
16:40 h - 17:00 h

Andreas HEINZ
(IWT, A)

Semi-physikalisches WP-Modell für TRNSYS (Type 887), Modellbeschreibung und Anwendungsbeispiele

17:00 h - 17:20 h

Aurelien BRES
(AIT, A)

Auslegung und Betrieb von Wärmepumpensystemen mittels Gebäudesimulation und linearer Optimierung
17:20 h - 17:40 h

Alexander THÜR
(UIBK, A)

Systemoptimierung von PV-Wärmepumpensystemen mit lokalen Wärmespeicherpotentialen

Wrap-up Fabian Ochs (UIBK, A) (20 min)

18:00 h

Ende

19:00 h

Labtour mit Getränken und Barbecue

Wer sollte das nicht verpassen:

  • WP Hersteller (WP-Verband)
  • WP-Anlagenplaner
  • Architekten, Fachplaner 
  • Energieberater
  • Wohnbaugesellschaften
  • Softwareentwickler
  • Du

2022-07-01 Tag 2: CARNOT USER MEETING (Vorläufig)

 

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Zeitplan

ReferentIn  Vortrag

Thema: Einführung

09:00 h -

09:10 h

Fabian OCHS

(UIBK)

Welcome and Organisation of the Day

09:10 h -

09:35 h

Bernd HAFNER

(Viessmann)

Introduction to Carnot Toolbox and actual Developements

09:35 h -

09:50 h

Tobias BLANKE

(SIJ)

Carnot and Cloud Structure

09:50 h -

10:00 h 

  short Q&A 
Thema: System / Fallstudien

10:00 h -

10:15 h

Dennis GÖTZELMANN

(FHD)

Usecase: Digital twin of a hybrid district heating plant with heat pump

10:15 h -

10:30 h

Carsten WEMHÖNER

(OST)

Comparison of nZEB ambition level in different countries

10:30 h -

10:45 h

Tobias REUM

(THI)

Annual simulation of a hybrid heat pump including inverter control

10:45 h -

10:50 h 

  short Q&A

Pause (40 min)

Thema: Komponentenmodelle

11:30 h -

11:45 h

Christoph MESSMER

(FHNW)

HX Model with Condensation

11:45 h -

12:00 h

Mara MAGNI, Elisa VENTURI

(UIBK)

Window model

12:00 h -

12:15 h

William MONTELEONE

(UIBK)

Heat pump refrigerant cycle model for generation of lookup tables

12:15 h -

12:30 h

Matteo DONGELLINI

(UNIBO)

Dynamic simulations with ALMABEST: ALMABuild e ALMAHVAC – CARNOT

12:30 h -

12:45 h

Anna VANNAHME

Dharmik PATEL

(THI)

Modelling of a Thermal Network

12:45 h -

12:55 h

  short Q&A

Mittags-Pause (65 min) + Laborbesuch

Thema: Steuerung

14:00 h -

14:15 h

Wolfgang ROHRMOSER

(Ing.büro Dr.-Ing. W. Rohrmoser)

Model based PLC software development and test. Overview and classification of technologies illustrated for a MatLab/Simulink interface to Beckhoff TwinCAT

14:15 h -

14:30 h

Dennis LOTTIS

(Fraunhofer IEE)

Development of control concepts for heat exchangers for highly flexible usage in the test facility District LAB with the CARNOT blockset

14:30 h -

14:45 h

Jens SCHAUMANN

(Viessmann)

Developement of System Controller for Heat Pumps Systems

14:45 h -

14:50 h

  short Q&A

Thema: Tools und Ausblick

14:50 h -

15:05 h

Patrik KEFER

(FH Wels)

Comparison of Polysun and Simple-House in Carnot – influence of Ground Coupling

15:05 h -

15:20 h

Fabian OCHS

(UIBK)

Matlab vs Simulink - Simulation Performance

15:20 h -

15:40 h

Dietmar SIEGELE

(Fraunhofer Italia)

The future of physical building modelling

15:40 h -

15:50 h

  short Q&A

15:50 h -

16:00 h

  Wrap up
16:00 h   End of the Carnot User Day
16:30 h - 18:00 h
  Expert workshop on multi-zone building simulation



Kooperationspartner:

Der Workshop ist möglich durch die int. Zusammenarbeit im IEA SHC Task 66 „Solar Energy Buildings“ und IEA HPT Annex „Heat Pumps in Positive Energy Districts“. Finanzielle Unterstützung wurde vom BMK und der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) über die IEA Forschungskooperation bereitgestellt.

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