
Modelling, Simulation and Control of Thermal Energy Systems
Angesichts der zunehmenden Ressourcenknappheit und der Umweltvorschriften hat sich in den letzten 30 Jahren eine rasante Entwicklung verschiedener erneuerbarer Energiequellen wie Wind-, Gezeiten- und Solarenergie vollzogen. Die variable und unsichere Natur dieser Ressourcen ist bekannt, während der Einsatz von leistungselektronischen Umrichtern neue Herausforderungen für die Stabilität des Stromnetzes darstellt.
Infolgedessen wurden von der Industrie und der Forschung verschiedene Steuerungs- und Betriebsstrategien vorgeschlagen und umgesetzt, wobei die konventionelle thermische Stromerzeugung zunehmend an Flexibilität und Lastregelung gebunden ist. Vor diesem Hintergrund stößt die Modellierung und Steuerung konventioneller Wärmekraftmaschinen, z. B.
auf Diesel- und Benzinbasis, angesichts der zunehmenden Umweltprobleme auf ernsthafte Hindernisse. Eine effiziente Steuerung, die den Anforderungen an einen hohen Wirkungsgrad, geringe Umweltverschmutzung und lange Lebensdauer gerecht wird, ist eine neue Anforderung. Die Modellierung, Simulation und Steuerung von thermischen Energiesystemen sind der Schlüssel zu innovativen und effektiven Lösungen.
Durch die Anwendung detaillierter dynamischer Modelle kann ein gründliches Verständnis der thermischen Umwandlungsmechanismen erreicht werden, auf deren Grundlage fortschrittliche Kontrollstrategien entwickelt werden können, um die Leistung des thermischen Energiesystems sowohl in wirtschaftlicher als auch in ökologischer Hinsicht zu verbessern. Auch Simulationsstudien und Prüfstände sind für diese Forschungstätigkeiten von großer Bedeutung, bevor sie zu Feldversuchen übergehen. Diese Sonderausgabe soll ein praktisches und umfassendes Forum für den Austausch neuer Forschungsideen oder empirischer Praktiken bieten, die eine Brücke zwischen Modellierung, Simulation und Steuerung thermischer Energiesysteme schlagen.
In diesem Sonderheft sind Beiträge erwünscht, die bestimmte Aspekte thermischer Energiesysteme, wie z.B. konventionelle Kraftwerke, innovative thermische Stromerzeugung, verschiedene Wärmekraftmaschinen, thermische Energiespeicherung und grundlegendes Wärmeübertragungsmanagement, anhand eines oder mehrerer der folgenden Themen analysieren: - Kraftwerksmodellierung, -simulation und -steuerung; - Wärmekraftmaschinen; - Thermische Energiesteuerung in Gebäudeenergiesystemen; - Kraft-Wärme-Kopplung (KWK); - Thermische Energiespeichersysteme; - Verbesserung der thermischen Komforttechnologien; - Optimierung komplexer thermischer Systeme; - Modellierung und Steuerung thermischer Netze; - Thermisches Management von Brennstoffzellensystemen; - Thermische Steuerung der Solarnutzung; - Steuerung von Wärmepumpen; - Steuerung von Wärmetauschern.