Planung und Auslegung von energie- undkraftwerkstechnischen Anlagen

EBSILON®Professional

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EBSILON®Professional –das Planungswerkzeug fürden Kraftwerksprozess

EBSILON®Professional ist ein System zur Simulation thermodynamischer Kreisprozesse und dient der

Anlagenplanung, -auslegung und -optimierung. Maximieren Sie den Nutzen von Repowering- und Retro-

fit-Maßnahmen durch die Simulation im EBSILON®Professional-Modell. Planen Sie eine leistungsopti-

male Anlage für Ihr Einsatzszenario, indem Sie die spezifischen Rahmenbedingungen in das Modell

einfließen lassen. Berechnen Sie die Auswirkungen von Bauteilverschmutzung, unterschiedlichen Last-

fällen und veränderten Umweltbedingungen. Simulieren Sie den Betrieb neuentwickelter Komponenten

in einem Kreislauf.

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Durch die hohe Flexibilität des Systems und die Allgemein-gültigkeit des Lösungsansatzes können beliebige thermo-dynamische Kreisprozesse modelliert werden.

Von konventionellen Kraftwerken, Kern- und Solarkraftwer-ken bis hin zu Entsalzungsanlagen, Brennstoffzellenanwen-dungen sowie benutzerspezifischen Prozessen sind denModellierungsmöglichkeiten keine Grenzen gesetzt.

Beim Bau sowie der Modifikation von energie- und kraft-werkstechnischen Anlagen ist eine präzise Planung Grund-lage für die erfolgreiche Durchführung des Vorhabens. Früh-zeitig muss geprüft werden, ob und wie die gestellten Leis-tungsanforderungen erreichbar sind.

EBSILON®Professional unterstützt Sie bei der Planung vonder Machbarkeitsstudie bis hin zur detaillierten Auslegungder Anlage.

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Die Modellierung Ihrer Anlage in EBSILON®Professionalgestaltet sich aufgrund der windowsbasierten grafischenBenutzeroberfläche intuitiv und komfortabel.

Mithilfe der Bauteilbibliothek von EBSILON®Professionalbilden Sie die Topologie Ihres Kreislaufs exakt ab.

Der universelle Berechnungsansatz sowie der konvergenz-sichere Lösungsalgorithmus garantieren eine schnelle undzuverlässige Berechnung der Systemparameter.

Eine intelligente Fehleranalyse und die umfangreiche Online-Hilfe unterstützen den Benutzer bei der Modellierung.

Zahlreiche Schnittstellen und eine offene Softwarearchitekturerlauben eine vollständige Integration in die vorhandene Soft-warearchitektur Ihres Unternehmens.

� intuitive Modellierung mit grafischer Benutzeroberfläche� leistungsstarker Rechenkern und Lösungsalgorithmus� umfangreiche Bauteilbibliothek� Stoffbibliotheken für Arbeitsfluide und Brennstoffe� komfortable Ergebnisdarstellung und Analyse� offene Softwarearchitektur und leistungsstarke Schnitt-stellen

� intelligente Fehleranalyse und Online-Hilfe� Erweiterung der Funktionalität durch Zusatzmodule

EBSILON®Professional –optimale Planung,optimaler Betrieb

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Grafische Benutzeroberfläche – intuitive Bedienungund hohe Individualisierbarkeit

Die Bedienung von EBSILON®Professional basiert auf einerwindowsbasierten grafischen Benutzeroberfläche und zeich-net sich durch hohen Bedienungskomfort sowie Anpas-sungsfähigkeit an Ihre Bedürfnisse aus.

Um die Topologie der Anlage abzubilden, werden die Bau-teile des Kreislaufs nach dem Drag-and-Drop-Prinzip ange-ordnet und mit Logik- und Stoffleitungen miteinander ver-bunden.

� Werkzeuge für Selektion, Zoom sowie die Manipulation vonKomponenten wie Größenanpassung, Rotieren, Spiegeln

� Makros definieren� individualisierbare Komponentendarstellung und -aufbau� benutzerdefinierte Tastatur-Shortcuts� grafische Elemente zur Verbesserung der Übersichtlichkeitder Schaltung

� Bedienung in Deutsch, Englisch, Französisch, Spanisch,Türkisch und Chinesisch

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instationäre Berechnungen konsistent zur stationären Simula-tion durchzuführen.

� Modell mit 1100 Komponenten und 1400 Leitungen in2.5 s simulieren

� Analyseinstrumente wie Konvergenz- und Reglerdiagramme� Konvergenzverhalten optimierbar� 20 Jahre erfolgreicher Einsatz und Weiterentwicklung

EBSILON®Professional verfügt über einen hocheffizientenRechenkern, der es erlaubt, auch komplexe Anwendungenwie das Fernwärmesystem einer Stadt detailliert zu simulie-ren. Die außergewöhnliche Schnelligkeit und Konvergenz-sicherheit des Algorithmus sichern eine korrekte Berechnungdes Kreislaufs im stationären Zustand. Konvergenz- undRegler-Diagramme sowie statistische Kennwerte helfendabei, das Konvergenzverhalten zu quantifizieren und zuverbessern. Ab der Release 10 besteht die Möglichkeit auch

Der Lösungsalgorithmus –schnell und konvergenzsicher

Bauteilbibliothek –Simulation Ihrer Anlage

Die Bauteilbibliothek von EBSILON®Professional umfasstBauteile für alle typischen Kraftwerksprozesse und spezifi-sche Anwendungen wie Entsalzungsanlagen, Solarkraft-werke, Kältemaschinen sowie Brennstoffzellen.

Durch Parameter und Kennlinien werden die Bauteile an dasreale Verhalten angepasst.

Individuelle Prozesse können mit Hilfe der programmierbarenBauteile simuliert werden.

Die kontinuierliche Pflege und Erweiterung der Bauteildaten-bank garantieren, dass stets die modernsten technischenAnwendungen in EBSILON®Professional modelliert werdenkönnen.

Gasturbine

Kohlevergaser Ventilatorkühlturm

MSF Stufe (Entsalzung)

Solarfeld

physikalische Bauteile:� Pumpen� Turbinen� Dampferzeuger� Kondensatoren� Wärmetauscher� Verdichter� Filter� etc.

logische Bauteile:� Regler� Signalübertrager� Rechenbausteine� Messstellen� etc.

individuell programmierbare Bauteile:� Kernelscripting (EbsScript)� DLL-programmierbares Bauteil

Indirekter Speicher(EbsSolar)

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Dampfturbine

Kernel-Scripting-programmier-bare Komponente

Feuerraum (EbsBoiler)

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EBSILON®Professional bietet eine Vielzahl von Darstellungs-arten der Simulationsergebnisse. Diese umfassen Felder undWertekreuze zur Abbildung der Ergebnisse in der Schaltungsowie die Darstellung der Prozesse in Zustandsdiagrammen.

Der Export nach MS Excel erlaubt eine unkomplizierte Wei-terverarbeitung der Simulationsergebnisse.

� Wertekreuze, Text- und Alarmfelder in der Schaltung� Simulationsberichte in MS Excel� Zustandsdiagramme: q,T; h,s; h, xi; T,s; log(p),h� Konvergenz- und Reglerdiagramme� benutzerdefinierte Diagramme in MS Excel

Ergebnisdarstellungund -analyse

Zustandsänderungen im T,s-Diagramm

Wertekreuze und Textfelder in der Anlagenschaltung

Intelligente FehleranalyseModellierungsfehler werden bei der Simulation von der inte-grierten Fehleranalyse lokalisiert und der Benutzer auf ihreUrsache hingewiesen.

Online-HilfeDie Online-Hilfe bietet ausführliche Informationen zu denFunktionen von EBSILON®Professional und den Zusatzmo-dulen. Dem Nutzer werden der Aufbau und die physikalischeWirkungsweise von Bauteilen erklärt und Beispielschaltun-gen bereitgestellt.

Fehleranalyse undOnline-Hilfe

Simulationsbericht in MS Excel

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Stoffbibliothek –Arbeitsfluide und Brennstoffe

Die Stoffbibiliothek umfasst typische Arbeitsfluide und Brenn-stoffe der Kraftwerks- und Energietechnik. Problemlos kön-nen auch anwenderspezifische Fluide über die chemischeZusammensetzung definiert werden. Für Kohle ist einedetaillierte Datenbank differenziert nach Förderstätte inte-griert.

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� ideale und reale Gasgemische� zweiphasige Fluide� benutzerdefinierte Fluide

Brennstoffe:� Kohle (Datenbank)� Öl� Gas

Arbeitsfluide:� Wasser und Wasserdampf� Salzwasser� feuchte Luft� REFPROP-Bibliothek (NIST): über 100 Fluide von Acetonbis Xenon (zweiphasig)

� Thermoöle und Salzschmelzen� Binäre Gemische:Ammoiak/Wasser und Lithiumbromid/Wasser

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EbsBoiler beinhaltet Bauteile zur detaillierten Modellierungder Kesselgeometrie und des Wärmeübergangs. So bildenSie den Kessel realitätsnah ab, modellieren spezifische Kes-seltypen und bestimmen den Verschmutzungsgrad einzelnerHeizflächen.

EbsBoiler-Bauteile:� Rauchgaszone� Reaktionszone� Hauptheizfläche� Nebenheizfläche

EbsBoiler –der Kessel im Detail

EbsSolar –wir machen die Sonneberechenbar

Das in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR) entwickelte EbsSolar beinhaltet Bau-teile zur detaillierten Auslegung eines Solarfelds. Es eignetsich für Standort- und Technologievergleiche sowie zur Jah-resertragsrechnung einschließlich des thermischen Spei-chers. Für die Simulation des Speichersystems stehen derdirekte und indirekte Speicher zur Verfügung. Der indirekteSpeicher berechnet das zeitlich veränderliche Temperaturfelddes Speichermaterials beim instationären Wärmeübergang,bei Konsistenz zur stationären Berechnung. Mit dem Direkt-speicher kann z.B. ein Flüssigsalzspeicher modelliert wer-den. Typische Wärmeträgermedien wie Thermoöl, Flüssigsalzsowie Wasser/Dampf sind in der Stoffbibliothek hinterlegt.

EbsSolar-Bauteile:� Solarkollektor (Parabolrinnen / Linear Fresnel-Typ)� Verteiler� Sammler� Heliostatenfeld� Solarturm (Receiver)

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OEM-GTLib –die Gasturbinenbibliothek

Die in Kooperation entwickelte und von der VTU EnergyGmbH vertriebene OEM-GTLib für EBSILON®Professionalbeinhaltet eine Vielzahl von Gasturbinenmodellen. Diese sindan das reale Leistungsverhalten angepasst und basieren aufoffiziellen Herstellerdaten. So wählen Sie die optimale Gas-turbine für Ihr Kraftwerk.

Umfasst Gasturbinen von� Siemens� Alstom� General Electric� Rolls Royce� MAN� Solar Turbines� Hitachi� Centrax

EbsOptimize –Anlagenoptimierung

EbsOptimize optimiert eine Zielgröße unter Variation mehre-rer Einflussgrößen. Damit wird die oft mühevolle Suche nachden leistungsoptimalen Parametern der Anlage automatisiert.Optimieren Sie den Wirkungsgrad oder Brennstoffverbrauchder Anlage bei gleich-zeitiger Einhaltung aller technischenRahmenbedingungen.

� Zielgröße und Einflussparameter frei formulierbar� genetischer Algorithmus� als EbsScript-Funktion verfügbar

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EbsValidate passt die zum Teil fehlerbehafteten Messwerteder zahlreichen Messstellen Ihrer Anlage so an, dass alleBauteilgleichungen eingehalten werden und die Fehlerqua-dratsumme gleichzeitig minimiert wird. Ergebnis ist der sta-tistisch wahr-scheinlichste Anlagenzustand. Dabei erhöht dieVerwendung redundanter Messdaten die statistische Sicher-heit des Validierungsergebnisses. Neben einer Schnellvalidie-rung ist auch die Validierung nach VDI 2048 verfügbar.

Die Offline-Validierung mit EbsValidate eignet sich� für Abnahmeprüfungen sowie� zur Identifikation von Fehlfunktionen im Messsystem undden Bauteilen.

EbsValidate –Datenvalidierung

EbsHTML ermöglicht die Ausgabe einer Schaltung samt denSimulationsergebnissen im HTML-Format. Die Ergebnisse fürBauteile und Leitungen werden beim Überfahren mit demCursor in einem Tool-Tipp angezeigt. Bei der Ausgabe kannfrei entschieden werden, welche Ergebnisse im HTML ange-zeigt werden.

� Anzeige in allen gängigen Internet-Browsern� unterschiedliche Lastfälle sowie Makros im HTML-Modelleinsehbar

� eignet sich zur Präsentation des Anlagenmodells ohneEBSILON®Professional-Lizenz

EbsHTML –Anlagenmodell imWeb-Browser

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Zusatzmodule – Lösungenvon den Kraftwerksexperten

Zusatzmodule erweitern die Funktionalität vonEBSILON®Professional und unterstützen Sie bei IhrerPlanungsaufgabe mit dem Knowhow unserer Experten.

EbsScript ist eine vollständig in EBSILON®Professional inte-grierte PASCAL basierte Script-Sprache. Mit EbsScript kön-nen jegliche Vorgänge in EBSILON®Professional automati-siert und individuelle Bauteile programmiert werden. Dabeibesteht voller Zugriff auf alle Daten der Schaltung, aber auchauf externe Text und Exceldateien sowie die Schnittstellenvon EBSILON®Professional.

� komfortabler Editor mit Browser unterstützter Eingabe� Compiler mit Syntax-Check� integrierte Scriptverwaltung� Konsolenfenster zur Ablaufkontrolle und Ausgabe� anwenderspezifische Komponenten programmierbar(Bauteil Kernelscripting)

� nutzbar zur automatischen Durchführung von Fallstudien,Optimierungen etc.

EbsScript –Script-Sprache fürEBSILON®Professional

EbsOpen ist eine umfassende COM-Klassenbibliothek, dieZugriff auf alle Applikations-, Modell- und Bauteil-Daten bie-tet. Damit stellt es ein mächtiges Werkzeug dar, mit dem vonder Durchführung von Simulations-, Validierungs-, What-If-Rechnungen sowie Parameterstudien bis hin zur automati-sierten Nachrechnung im Kraftwerksbetrieb alles implemen-tiert werden kann.

� mehr als 200 Klassen und 3500 Methoden und Eigen-schaften

� in alle gängigen Automatisierungs- und Programmierungs-umgebungen wie Visual Studio.net oder die VBA-Umge-bung der MS Office Produkte integrierbar

EbsOpen –die COM-Klassen-bibliothek

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MS Excel-SchnittstellenSimulationsergebnisse sowie Parameter und Kennlinieneinzelner Bauteile und Leitungen können ex- und importiertwerden.Mit dem MS Excel Add-In für EBSILON®Professional bestehtdie Möglichkeit Simulationen direkt vom Excel Worksheetdurchzuführen.

COM-Schnittstelle EbsOpenDie COM-Schnittstelle EbsOpen kann in alle gängigen Auto-matisierungs- und Programmierungsumgebungen wie z.B.Visual Studio.net zur direkten Programmierung mit VisualBasic oder C++ sowie die VBA-Umgebungen der MS-OfficeProdukte integriert werden.

Die Softwarearchitektur von EBSILON®Professional erlaubtdurch zahlreiche Schnittstellen eine einfache Einbindung indie bestehende Softwareinfrastruktur und Erweiterung umindividuelle Programme.

DLL-SchnittstellenMithilfe von Dynamic Link Libraries (DLL) können Datenzwischen anderen Programmen und EBSILON®Professionalausgetauscht sowie der Rechenkern um individuelle Kompo-nenten erweitert werden.

Offene Softwarearchitektur undleistungsstarke Schnittstellen

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MS Excel-Schnittstellen

COM-Schnittstelle

USER.DLL

ProgrammableDLL

User2phaseDLL

DLL-Schnittstellen

EBSILON®Professional

GrafischeBenutzeroberfläche

Rechenkern

Stoffbibliotheken

AnwenderspezifischeSoftware

MS Excel

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Knowhow für Ihr UnternehmenErhöhen Sie Ihre Kompetenz im Bereich der Modellierungdurch Mitarbeiterschulungen. Vom Anfänger- bis zum Exper-tenniveau bieten wir Schulungen für EBSILON®Professionalund seine Zusatzmodule, die von erfahrenen Projektingenieu-ren betreut werden.

WorkshopsGemeinsam mit Ihnen erarbeiten unsere Ingenieure Ihr indivi-duelles Anlagenmodell und beantworten alle Fragen, die sichbei der Modellierung stellen.

Services

Anwendertagung im Lufthansa-Schulungszentrum Seeheim-Jugenheim

Schulung am Standort Zwingenberg

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Kompetenz und Kundennäheseit 1990EBSILON®Professional ist mit über 150Kunden weltweit vertreten. Zu diesenzählen internationale Gesellschaften,mittelständische Ingenieurbüros sowieForschungs- und Lehreinrichtungen,was die vielfältigen Einsatzmöglich-keiten sowie die Flexibilität und ein-fache Handhabung von EBSILON®-Professional unterstreicht. Der Dialogmit unseren Kunden und die Kompe-tenz unseres zwölfköpfigen Teamssowie der Kooperationspartner ausIndustrie und Spitzenforschung garan-tieren auch in Zukunft den gemein-samen Erfolg.

Gern beraten wir Sie persönlich undstellen Ihnen eine Testversion vonEBSILON®Professional zur Verfügung.

Wir über uns

Peter Krüger

Leitung Energy

Management Systems

Renate Kunert

AssistenzDetlef Günzel

Vertrieb

Dr. Reiner Pawellek

Entwicklungsleitung

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Referenzen weltweit

Hitachi Power EuropeInfracorJ-Power JapanKraftanlagen MünchenMainovaMANMitsubishi TürkeiMVV EnergieNEMPöyryRMD ConsultRWESEPCO III

ABBAlstomAreva RenouvelablesBMWBWSC DänemarkColenco Power EngineeringE.ONEnBWEnertechEnvi Con & Plant EngineeringFISIA BABCOCK EnvironmentGeneral Electricgtz China India

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StandardkesselTÜV NordVattenfallVA Tech HydroWärtsilä FinnlandVTU EnergyStadtwerke� Chemnitz� Kassel� Halle� München� Hannover

DLR Deutsches Zentrum für Luft- und RaumfahrtCentral Power Research Institute IndiaChalmers University of Technology GoteborgHochschule Zittau/GörlitzKIT – Karlsruher Institut für TechnologieRWTH AachenTU DarmstadtTU BerlinTU MünchenTU WienUniversität Duisburg-EssenUniversität Stuttgart

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STEAG Energy Services GmbHWetzbach 3564673 ZwingenbergTelefon: +49 6251 1059-0Telefax: +49 6251 1059-29info@ebsilon.comwww.ebsilon.comwww.steag-energyservices.com