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:
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Stromwärmeverluste abhängig von der Geometrie und den Stoffeigenschaften des Leitermaterials,
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von dem Belastungsstrom, der in verschiedenen definierten Verläufen zur Verfügung steht,
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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:
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Wärmeleitung abhängig von der Geometrie und der Wärmeleitfähigkeit
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Wärmestrahlung abhängig von der Geometrie und der Oberflächenbeschaffenheit
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Konvektion abhängig von der Geometrie, vom strömenden Medium und von der Kühlmittelgeschwindigkeit
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Konvektion in spaltförmigen Hohlräumen abhängig von der Geometrie und vom strömenden Medium
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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.
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