TY - THES ID - 137124873 TI - Dynamische modellering van warmtepompen AU - De Wilde, Wannes AU - Baelmans, Martine.. AU - KU Leuven. Faculteit Ingenieurswetenschappen. Opleiding Master in de ingenieurswetenschappen. Werktuigkunde (Leuven) PY - 2016 PB - Leuven KU Leuven. Faculteit Ingenieurswetenschappen DB - UniCat UR - https://www.unicat.be/uniCat?func=search&query=sysid:137124873 AB - De vraag naar dit eindwerk komt uit het domein van de gebouwensimulaties. De huidige modellering van warmtepompen gebeurt in dit domein aan de hand van performantiecurven. Deze curven geven de stationaire energetische performantie in functie van bijvoorbeeld de temperatuur van het water in de centrale verwarming. Performantiecurven zijn echter in de praktijk echter niet toepasbaar bij lage energiewoningen. Een warmtepomp wordt bij een lage energiewoning tot ver van het nominale werkingspunt gebruikt omwille van de lage warmtevraag van de woning. Het eerste probleem met de huidige performantiecurven is dat ze enkel het nominale werkingsregime van de warmtepomp beschrijven. Het tweede probleem is dat de performantiecurven alleen het stationaire gedrag van de warmtepomp beschrijven. Uit deze twee problemen volgt de onderzoeksvraag van dit eindwerk. Dit eindwerk heeft als onderzoeksvraag een dynamisch en fysisch gebaseerd model op te stellen voor een warmtepomp ter uitbreiding en verbetering van de performantiecurven. Deze onderzoeksvraag is aangevuld met drie verschillende doelstellingen. Het model moet ten eerste toelaten het gedrag van de warmtepomp in deellast en het tijdsafhankelijk aspect daarvan te simuleren en dit voor alle belangrijke input- en outputparameters. Ten tweede dient het model gebaseerd te zijn op fysische wetmatigheden en zo weinig mogelijk op experimentele meetwaarden of fabrikantendata omdat deze niet altijd voorhanden zijn. Hierdoor wordt het model niet beperkt tot slechts één type warmtepomp. Een derde doelstelling is om het model qua parameters en rekentijd beperkt te houden. Gebouwensimulaties zijn immers simulaties op lange termijn waardoor de rekentijd per gesimuleerde tijdstap beperkt moet blijven. Het werk tracht de onderzoeksvraag te realiseren in vijf hoofdstukken. De literatuurstudie bespreekt eerst de algemene werking van een warmtepomp, de algemene begrippen rond tweefasenstromingen en -warmteoverdracht. Vervolgens worden verschillende modelleringstechnieken voor de deelcomponenten van een warmtepomp besproken. De laatste sectie van de literatuurstudie bespreekt de verschillende manieren om deze componentmodellen te combineren tot één systeem en een geheel warmtepompmodel te bekomen. In hoofdstuk 3 wordt er gefocust op het model in dit eindwerk, rekening houdend met de onderzoeksvraag en de literatuur. Eerst worden de condensor en de verdamper uitgebreid besproken, omdat deze componenten typisch op een complexere manier gemodelleerd worden dan de twee andere componenten. De modellen voor de compressor en het expansieventiel worden beschreven door algebraïsche vergelijkingen en zijn minder complex dan de differentiaalvergelijkingen van de warmtewisselaars. Tot slot wordt een iteratieve oplossingsstrategie voor het warmtepompmodel opgesteld. Na het opstellen van het model, wordt er gecontroleerd of het correct geimplementeerd is. Het model wordt in hoofdstuk 4 geverifiëerd en in hoofdstuk 5 gevalideerd. De validatie bestaat uit drie delen. Twee validaties gebeuren met aansluitende modellen uit de literatuur, namelijk voor het verdampermodel en het warmtepompmodel. Het derde deel is de validatie van de warmtepomp met de experimentele data van een reële warmtepomp. Hoofdstuk 6 ten slotte geeft het algemene besluit van dit eindwerk, bespreekt mogelijke verbeteringen aan het model en verdere onderzoeken die kunnen gebeuren. ER -