Modelle
Es gibt zwei verschiedene Eisspeichermodelle in Polysun. Das Modell „Eisspeicher Wendelwärmeübertrager“ verwendet eine empirische Enthalpie-Temperatur-Funktion. Diese Funktion repräsentiert die Verringerung der Quellentemperatur auf Grund von Eis auf den Wärmetauschern. Während das Eis wächst, sinkt der Wärmeübergangswert des Wärmetauschers und zwingt das System zu niedrigeren Temperaturen, um die gleiche Leistung aus dem Eisspeicher zu entnehmen. Die Funktion ist charakteristisch für eine bestimmte Wärmeübertragergeometrie und sollte aus den gemessenen Leistungsdaten des Eisspeichers abgeleitet werden. Im Katalog können verschiedene Funktionen für unterschiedliche Geometrien hinterlegt werden. Standardmäßig ist die Funktion für einen Viessmann-Isocal-Eisspeicher vorgesehen. Die Abmessungen und die Isolierung des Speichers sind ebenso parametrierbar wie die Materialeigenschaften und die Länge der Wärmeübertragerwendel.
Das neue Modell „Eisspeicher Wärmeübertragerplatten“ wurde zur Simulation von Eisspeichern mit Wärmeübertragerplatten entwickelt. Das Material und die Geometrie des Wärmetauschers sowie der Abstand zwischen den Wärmetauschern im Eisspeicher sind frei parametrierbar. Daher kann das Modell verwendet werden, um verschiedene Eisspeicherkonfigurationen ad hoc zu testen und zu simulieren, ohne dass experimentelle Daten zur Verfügung gestellt werden müssen. Darüber hinaus berücksichtigt das Wärmeübertragerplattenmodell im Vergleich zum Wendelwärmeübertragermodell messbare Unterschiede in den Wärmeübertragungseigenschaften zwischen Vereisung und Schmelzen, wodurch es beide Verhaltensweisen präzise abbildet.
Der Eisspeicher steht in einem thermischen Austausch mit seiner Umgebung – dem Erdreich oder dem Keller – und mit den angeschlossenen Wärmetauschern, die den Eisspeicher mit den anderen Komponenten verbinden. Die Verbindung zum Boden ist mit einer Erdschicht modelliert, die den Eisspeicher mit der Temperatur der ungestörten Erde verbindet. Darüber hinaus kann der Standort des Eisspeichers nur im Wärmeübertragerplattenmodell in einen Keller mit fester Umgebungstemperatur geändert werden.
Polysun unterstützt zylindrische und quaderförmige Formen von Eisspeichern. Für eine realistische Simulation sollte eine ausreichend lange Vorlaufzeit eingestellt werden, z.B. 180 Tage.
