Excel - Berechnung aus vorgegebenem Diagramm?

[Accy]

Hallo,

ich würde gerne eine Excelberechnung anhand eines von mir vorgegebenem Diagramm erstellen.

Doch:
- Ich hab keine Ahnung, wie ich das Diagramm in Excel erstellen soll.
- Ich weis auch nicht, wie ich dann anhand des Diagrammes berechnen soll.

Ich hoffe hier ist jemand dabei, der mir bei diesem Problem helfen kann.

Es geht um die Berechnung von Einstellwerten der Thermostatventile an Heizkörpern.

Mein "manueller" Vorgang läuft so ab, dass ich aus der Heizlast eines Raumes den Massenstrom für den Heizkörper bestimme. Aus mehreren Räumen finde ich dann den größten Massenstrom und dieser ist mein Anhaltspunkt in dem Diagramm.
Der Maximale Massenstrom ist Einstellung "6" und an diesem Einstellwert, werden die anderen Werte einfach abzulesen.
Schaut man sich meine Dazugehörige Exceltabelle und das Diagramm an, versteht man es vielleicht besser.

Aber der Punkt ist, dass ich diesen Vorgang automatisieren will.

Vielleicht kann mir ja jemand dabei helfen, das Diagramm einzupflegen, und Excel die Ventileinstellungen im Diagramm anhand des maximalen Massenstromes ablesen zu lassen.

Vielen Dank.

Für Fragen stehe ich selbstverständlich zur Verfügung.

- Tabelle und Diagramm im Anhang!

 

[Egon82]

Zum Verständnis:
Stufe 6 ist Massenstrom > ~173
Stufe 5: >120
etc (aus Diagramm)?

Dann kannst du einfach mit ner verschachtelten WENN, DANN Abfrage arbeiten.
Ich versuch das mal eben und schreib dann onchmal.

EDIT: Geht sicher auch eleganter aber das hier geht:

=WENN(J5>=$J$7; 6; WENN(J5>120;5; WENN(J5>80;4; WENN(J5>40;3; WENN(J5>20;2;1)))))

Das einfach in die Ventilstellungsspalte einfügen und nach unten kopieren.
$J$7 ist der höchste Wert. (Bei Bedarf manuel anpassen. Geht auch automatisch ist aber etwas komplizierter.)
Die Werte die da stehen müssen noch mithilfe des Diagramms angepasst werden. Hab da jetzt irgenwas hingeschrieben.

EDIT2: Hier noch mit automatisch dem größten Wert in der Massenstromspalte:

=WENN(J5>=MAX(J$5:J$13); 6; WENN(J5>120;5; WENN(J5>80;4; WENN(J5>40;3; WENN(J5>20;2;1)))))

 

[mr hyde]

Vielleicht liegt es daran, dass ich von Heiztechnik nicht so viel Ahnung habe, aber mir ist ein bisschen unklar:

- welche Schritte genau du automatisieren willst (und welche Schritte weiterhin manuell ausführen möchtest)
Insbesondere, ob du weiterhin die Zuordnung höchster Massefluss <--> Ventil 6 je nach zu berechnendem Haus selbst ausführen willst.

- und wie dieses Diagramm dir dabei helfen soll.
Insbesondere hat das Diagramm die Größe "Druckverlust" auf der y-Achse, gibt also den Druckverlust in Abhängigkeit des Masseflusses und der Ventilstellung an. Mir ist nicht klar, wie dir das bei deinem Problem helfen soll, denn über "Druckverlust" macht dein Excel Beispiel keine Aussage.

edit: Wenn es nur darum geht, die weiteren Ventilstellungen automatisch berechnen zu lassen, nachdem man den maximalen Massefluss gleich der Ventilstellung 6 gesetzt hat, ist es nur eine Frage der Berechnung.

Wenn die Funktion Ventilstellung --> Massefluss als proportional vorausgesetzt wird, und man den maximalen Massefluss MFmax kennt (also den Punkt P ( 6 / MFmax ) ),
dann berechnet sich jede Ventilstellung aus der Formel
x = 6 * Massefluss / MFmax
(in deinem Beispiel z.B.
=6*J5/172
(oder - um die Maximalsuche ebenfalls zu automatisieren
=6*J5/MAX($J$5:$J$13)

 

[Accy]

Okay, das ist wohl nicht ganz einfach. Ich versuche den Vorgang mal besser zu erklären:

Ich lege diese Tabelle an und füge Raumnummer, Raumname, Raumbreite und Raumlänge hinzu, wodurch sich die Raumfläche ergibt. Jetzt berechne ich mit der Fläche * Heizleistung pro m² die Heizleistung für den Raum. Daneben habe ich die Vorlauf und Rücklauftemperaturen der Heizung angegeben, woraus ich dann in der nächsten Spalte die spezifische Wärmekapazität berechne. Um nun den Massenstrom für den Raum zu bestimmen, rechne ich einfach die Raumheizleistung geteilt durch die spezifische Wärmekapazität (H/I in der Tabelle).
Nun ermittle ich den höchsten Wert des Massenstroms, das ist hier der Fall "172". Dieser kann je nach Berechnung aber auch kleiner und größer ausfallen.
Jetzt nehme ich mir das Diagramm zur Hand, lese auf der x-Achse den Massenstrom "172" ab und ziehe von dort an eine Linie in der y-Achse nach oben bis zur ersten schrägen Linie. Das bedeutet, dieser Heizkörper bekommt die Einstellung "6" bei 70mbar Druckverlust. (Wäre der höchste Wert jetzt z.B. 210kg/h, liegt dieser bei etwa 95mbar Druckverlust.)
Okay, bleiben wir bei den 70mbar. Der erste Raum meiner Tabelle hat einen Massenstrom von 34kg/h, diesen Wert suche ich wieder auf der x-Achse und ziehe eine weitere Linie bis zu den 70mbar. Dort liegt mein Punkt dann im Bereich der Stufe 2.

So finde ich die Ventileinstellung für die Heizkörper und das hätte ich gerne automatisiert, so dass ich nur noch die Vorlauf- und Rücklauftemperatur und die Raumfläche bestimmen muss.

Edit:

=6*J5/MAX($J$5:$J$13)

Der Ansatz ist schonmal nicht schlecht, allerdings sind die Einstellungen nicht Proportional zueinander.

 

[Egon82]

Vllt. hast du ja irgendwo die Theorie zu dem Diagramm. Wenn du die Gleichung hast wie man auf die Geraden kommt ist der Rest ganz einfach. Man kann sicher auch anhand des Diagramms auf die Gleichung kommen.

 

[simpsonsfan]

Genau, die Gleichungen kann man ablesen. Dann kommst du auf delta_p = m_punkt² *k. Diese Konstante bestimmst du dir für jede der 7 Linien (für Linien 1, 2 und 7 hab ich das schonmal gemacht, k_1≈138,88, k_2≈33,05, k_7≈0,2344 Einheit wäre Pa*kg^-2*h^2)

Dann rechnest du das delta_p für den höchsten Massendurchsatz und darüber die Massenflüsse an den einzelnen Linien bei diesem Druckverlust.

Zum Schluss brauchst du nur noch eine vierfach verschachtelte WENN à la

=WENN(A19<G6;WENN(A19<F6;WENN(A19<E6;WENN(A19<D6;WENN(A19<C6;1;2);3);4);5);6)

und deine Stufen werden dir angezeigt.

Edit: Ups, Excel hat einen Fehler in die Formel geschubst, ist hiermit verbessert.

Ist auch egal, hier hast du das mal in Excel drin:

Anhang anzeigen Kopie von Xl0000000.7z

 

[Egon82]

Kurz zum Verständnis. Die Gleichung hast du mit der Taylor Gleichung bestimmt oder?

EDIT: Hm ehr nicht. Aber wie dann?

 

[simpsonsfan]

Äh nö, hab ich abgelesen, Taylorgleichung sagt mir gar nichts, kenn' das nur in der Taylorentwicklung.

Unter der Annahme, dass das Geraden sind hat man ja (log p)=a*(log m) + const; daraus wird dann also p=m^a*10^const. Aus zwei Punkten auf einer Linie lässt sich a zu ≈2 bestimmen (eine Dekade in x Richtung macht zwei Dekaden in y Richtung.) Und mit k=10^const ergibt sich die obige Gleichung.

 

[Egon82]

Ah ok danke.

 

[Accy]

@simpsonsfan

Oh Wow, vielen dank. Ich seh mal was sich daraus machen lässt.

Edit:
Okay, mir ist aber noch nicht ganz klar, wie du auf den Wert k gekommen bist.
Kannst du mir das vielleicht nochmal erklären?

Edit2:
Ich glaub ich habs raus. Habs mal mit deiner oben angegebenen Formel ( Pa*kg^-2*h^2 ) versucht.
Hat alles soweit gepasst, allerdings hab ich bei k_2≈86,533. Kann das sein?

 

[simpsonsfan]

Eigentlich eher nicht, k ergibt sich ja jeweils aus delta_p/(m_punkt)^2. Und das ist für die zweite Linie irgendwo so grob im Bereich um die 30 Pa*h²/kg². Sind natürlich immer auch Ableseungenauigkeiten drin. Am besten suchst du einen Punkt, der auf zwei Gitterlinien liegt, um besser ablesen zu können.

 

[Accy]

Okay verstanden.
delta_p/(m_punkt)^2 funktioniert einwandfrei, du hattest recht ich hab mich beim Massenstrom für Einstellung 2 und 100mbar Druckverlust einfach nur Verlesen.

Okay, dann bedanke ich mich nochmals herzlich.