Berechnung Jahressimulation

[nm2727]

Hallo Zusammen ich bin neu und Anfänger mit Python

jetzt habe ich eine Aufgabe bekommen und weiß nicht genau wie ich da vorgehe überhaupt diese Sachen zu definieren!
kann mir da jemand behilflich sein und mir vlt ein paar Tipps geben wie ich da am besten starte?

elektrische Energie aus der PV wird direkt in den Boiler in Warmwasser umgewandelt mittels Heizstab
Es soll durch eine Jahressimulation des Strombezugs aus dem Netz bei unterschiedlichen Ausrichtungen
berechnet werden. Gesucht ist die optimale Ausrichtung für einen minimalen Netzbezug. Darstellung als
contour Plot.

Es wird angenommen das die produzierte PV-Energie direkt in Wärme umgewandelt wird, stufenlos und
ohne Verluste.

Daten des Systems sind:
PV-Leistung 1.2 kW (4 Module mit 300 W)
Die Leistung des Heizstabs bei Netzbetrieb ist 1.2 kW konstant
Berücksichtigung Performance Ration 0.8
Ohne Berücksichtigung Reflexionsverluste, Schwachlichtverhalten
Speicherinhalt Boiler vol = 300 Liter
Kaltwassertemperatur tkw = 10 °C

Fehlende Parameter sind sinnvoll zu wählen und darzustellen.

Falls irgendjemand ein paar Tipps hat wäre ich sehr sehr dankbar

[nezzcarth]

So, wie du die Frage gestellt hast, setzt sie Fachwissen voraus, das die wenigsten hier im Forum haben werden. Man kann zwar herauslesen, dass es sich um ein Optimierungsproblem handelt (und Optimierungsprobleme sind klassische Programmierprobleme, für die es viele Ansätze gibt), aber da wird zu viel Domänenwissen benötigt, um das korrekt modellieren zu können. Falls du dir schon Gedanken gemacht hast und auf konkrete Programmierprobleme gestoßen bist, kann man bestimmt hier bestimmt weiterhelfen. Wie würdest du denn an die Aufgabe heran gehen?

[einfachTobi]

Geht es dabei auch im die Thermodynamik/Wärmeübertragung? Denn der Sachverhalt ist ja etwas komplexer als Leistung rein, Leistung raus, wenn man die Randbedingungen berücksichtigt. Die benötigte Leistung hängt vom Wasserbedarf hab. Dieser schwankt über den Tag stark, genauso wie die Sonneneinstrahlung. Hast du zeitabhängige Daten zur Sonneneinstrahlung? Wie viel Druck kann der Speicher aushalten bzw. wie warm darf das Wasser werden? Oder gilt es möglichst schnell die gewünschte Temperatur wieder zu erreichen? Kann der Speicher als adiabat angenommen werden? Spontan fallen mir da noch zig mehr Fragen ein. Da muss erstmal die Grenze der Komplexität festgelegt werden.

Kleine Einführung, wie Optimierungsprobleme mit scipy angegangen werden können: https://www.youtube.com/watch?v=cXHvC_FGx24. Vielleicht genügt das ja schon, um dich auf eine Idee zu bringen.