Wärmenetztheorie

Die Wärmenet­zbib­lio­thek ist ein leis­tungsstark­er selb­sterk­lären­der Baustein, mit dem der Anwen­der auf der Basis des RLC-Net­zw­erkpro­gramms OrCad PSpice selb­ständig in der Lage ist, unter­schiedlich­ste Bauteile ther­misch zu dimen­sion­ieren. Zur Berech­nung von Tem­per­a­turen muss dabei zwis­chen drei Prozessen unter­schieden wer­den.

Die Wärmeerzeu­gung­sprozesse wer­den in diskreten Quellen mod­el­liert:

  • Stromwärmev­er­luste abhängig von der Geome­trie und den Stof­feigen­schaften des Leit­er­ma­te­ri­als,

  • von dem Belas­tungsstrom, der in ver­schiede­nen definierten Ver­läufen zur Ver­fü­gung ste­ht,

  • sowie von der aus der Fre­quenz resul­tieren­den Stromver­drän­gung und der Leis­tung der Son­nen- und Him­melsstrahlung abhängig vom Stan­dort und der Uhrzeit.

Die in elek­trischen Anla­gen und Geräten auftre­tenden Wärmeüber­gang­sprozesse wer­den durch diskrete Wider­stände mod­el­liert:

  • Wärmeleitung abhängig von der Geome­trie und der Wärmeleit­fähigkeit

  • Wärmes­trahlung abhängig von der Geome­trie und der Ober­flächenbeschaf­fen­heit

  • Kon­vek­tion abhängig von der Geome­trie, vom strö­menden Medi­um und von der Kühlmit­telgeschwindigkeit

  • Kon­vek­tion in spalt­för­mi­gen Hohlräu­men abhängig von der Geome­trie und vom strö­menden Medi­um

  • Kühlmit­telum­lauf und Kühlmit­tel­durch­satz abhängig vom strö­menden Medi­um und den Lüf­tungsöff­nun­gen

Diese Mod­el­lierung ist sowohl druck­ab­hängig für die Medi­en Luft, SF6 und Stick­stoff, als auch für Wass­er und Isolieröl möglich. Für die dynamis­che Betra­ch­tung der Geräte und Anla­gen müssen Wärme­spe­icher­prozesse durch Wärmeka­paz­itäten im Wärmenetz berück­sichtigt wer­den. Diese sind abhängig von der Geome­trie und den Mate­ri­al­w­erten.

 

Ein­führung Beispiel

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