WUFI

Ein herzliches Hallo an alle!

Eine Teilaufgabe meiner Masterarbeit (Thema: PV-Anlagen in Kombination mit Grünflächen) ist die Analyse des Temperaturverlaufes im Panel unter der Einwirkung einer konstanten Umgebungstemperatur und einer zusätzlichen Wärmequelle im Modul. D.h. ich benötige den Temperaturverlauf zu einem bestimmten Zeitpunkt unter der Einwirkungen von konstanten Umgebungsbedingungen. Ich hätte dazu zwei Fragen:

Frage 1:
Das Modul besteht aus Schichten mit einer Schichtdicke von 0.1 - 1.0 mm.
Gibt es eine Mindestschichtdicke damit das Programm die Schichten erkennt und mit diesen die Berechnung durchführen kann?

Frage 2:
Ich muss ein konstantes Außenklima mit einer Umgebungstemperatur von 30°C ansetzen. Ich würde dies mithilfe der Sinuskurve bei dem Eingabefeld "Oberflächen und Klima" definieren.
Weiters muss ich in der Mittelebene des Moduls, eine Wärmequelle von 640 Watt eintragen. Da ich das Klima mit einer "konstanten Sinuskurve" (30°C) definiert habe, müsste ich jetzt eine "Transiente Wärmequelle aus Datei" einspielen, um diesen genauen Wert von 640 Watt zu erhalten. Den "Anteil der auftreffenden Solarstrahlung" kann ich nicht definieren, da ich keine Wetterdaten definiert habe, sondern die Sinuskurve verwendet habe (siehe Anhang).

Wie erstelle ich solche Einspieldateien? Gibt es eine andere Möglichkeit diesen Wärmeverlauf im Panel im WUFI zu simulieren?


Ich bedanke mich im Voraus für jede Hilfe!

Liebe Grüße,
Milan

Milan wrote: ↑Mon Jul 17, 2023 8:16 pm -1100 Gibt es eine Mindestschichtdicke damit das Programm die Schichten erkennt und mit diesen die Berechnung durchführen kann?

Hallo Milan,

eine formelle Mindestdicke gibt es nicht. Je nach Problemstellung und numerischen Eigenschaften des konkreten Falles sind allerdings unterhalb einer gewissen Mindestdicke möglicherweise numerische Probleme zu erwarten. Wir vermeiden in der Regel Schichten mit weniger als 1 mm Dicke, aber probieren Sie einfach aus, ob Sie sinnvolle Ergebnisse erhalten. Der Bauteil-Editor erlaubt die Eingabe von Schichten mit 0.1 mm Dicke.

Frage 2:
Ich muss ein konstantes Außenklima mit einer Umgebungstemperatur von 30°C ansetzen. Ich würde dies mithilfe der Sinuskurve bei dem Eingabefeld "Oberflächen und Klima" definieren.

Ja, Sie können eine konstante Umgebungs-Lufttemperatur vorgeben, indem Sie eine benutzerdefinierte Sinuskurve auswählen, den Mittelwert auf die gewünschte konstante Temperatur und die Amplitude auf Null setzen. Um die Amplitude auf Null zu setzen, geben Sie entweder im Eingabefeld "Amplitude" eine Null ein, oder klicken Sie einfach die Option "konstant" an.

Weiters muss ich in der Mittelebene des Moduls, eine Wärmequelle von 640 Watt eintragen. Da ich das Klima mit einer "konstanten Sinuskurve" (30°C) definiert habe, müsste ich jetzt eine "Transiente Wärmequelle aus Datei" einspielen, um diesen genauen Wert von 640 Watt zu erhalten. Den "Anteil der auftreffenden Solarstrahlung" kann ich nicht definieren, da ich keine Wetterdaten definiert habe, sondern die Sinuskurve verwendet habe (siehe Anhang).

Wie erstelle ich solche Einspieldateien? Gibt es eine andere Möglichkeit diesen Wärmeverlauf im Panel im WUFI zu simulieren?

Erstellen Sie einfach eine Steuerungsdatei für die Quellstärke der Wärmequelle, wie im Hilfetext unter "Dialog: Edit Heat Source" beschrieben.

Da Sie eine konstante Quellstärke verwenden wollen, wären alle stündlichen Einträge ohnehin dieselben, und da WUFI nach Erreichen des Datei-Endes die Datei automatisch wieder von vorne liest, genügt eine Datei, die nur aus einem Eintrag für eine einzige Stunde besteht, z.B. einfach

1 640

Dieser Eintrag wird dann wiederholt gelesen, bis die Simulation beendet ist.

Beachten Sie aber bitte, dass in WUFI-2D die Wärmequellstärken die Einheit Watt pro Meter haben. Die Wärmequelle, deren Querschnitt Sie im Bauteilaufbau definiert haben, müssen Sie sich als eine "Stange" vorstellen, die unendlich weit nach vorne und hinten aus dem Bildschirm ragt und die pro Meter Länge die vorgegebene Wärmeleistung freisetzt.


Die von Ihnen genannten 640 Watt sind vermutlich Watt pro Quadratmeter Panelfläche. Wenn der eingegebene Querschnitt beispielsweise ein Rechteck mit 2 m Länge ("Höhe" des Panels) und 1 cm Dicke ("Dicke" des Panels) ist, dann besitzt die "Stange" mit diesem Querschnitt pro Meter Stangenlänge zwei Quadratmeter Panelfläche, setzt also 1280 Watt pro Meter frei. In der Quellstärken-Datei müssen Sie also statt des Zahlenwerts 640 einen entsprechend umgerechneten Zahlenwert einsetzen.

Mit freundlichen Grüßen,
Thomas

Hallo Thomas,

vielen Dank für die schnelle, ausführliche und sehr hilfreiche Antwort!!!

Mit freundlichen Grüßen,
Milan

Hallo Milan,
ich würde das mit WUFI Pro rechnen, das ist deutlich einfacher.
Weiterhin wäre es Interessant, dies später anstelle der konstanten Temperatur dann später auch abhängig von einem realistischen Klima inkl. Strahlung zu betrachten.
Mich würde interessieren: Liegen Dir Werte für die kurzwellige Absorption bzw. Reflektion der Module vor?
Viele Grüße
Christian