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Balken.jpg Berechnungsschleifev1.0.txt

Servus,

lese jetzt schon seit einiger Zeit hier im Forum mit und bin der Meinung ich könnte auch mal eine Frage stellen  .
Ich beschäftige mich neuerdings mit Ansys Workbench 14 und habe schnell festgestellt, dass ich ohne Ansys Classic wohl nicht weiterkommen werde ... APDL

Zum Problem: Betrachtet werden soll ein Aluminium-Werkzeug das über Heizelemente erwärmt wird. Das Ziel soll sein, dass unser Werkzeug
                      1. eine gleichmäßige Endtemp. erreicht
                      2. es soll auf keinen Fall überhitzen.

Die Werkstoff-Kennwerte, Geometrie und Überlegungen zu einem Abstraktionsmodell sind vorhanden und werden angehängt.
Schwierigkeiten bereitet mir das Schaffen eines Kriteriums über eine IF THEN ELSE Schleife die ich vielleicht später in Workbench einpflegen könnte. Ich muss zugeben das es meine erste Schleife werden wird  und
ich leider keine guten Beispiele gefunden habe die zu meinem Problem passen. Vielleicht hat jemand Lust und die nötige Erfahrung um sich mit mir das Problem genauer anzuschauen.

Meine Überlegung war es zwei Ebenen mit selektierten Knoten zu definieren um deren Temp. auszulesen. Somit schaffe ich mir ein Vergleichskriterium zwischen Heizung und dem Sensor1 sowie zwischen Sensor1 und Sensor2. Dieses Kriterium entscheidet, ob geheizt werden soll oder nicht. Ein 2. Kriterium entscheidet anhand eines Vergleichs beider Sensoren ob die End-temp. annähernd erreicht wurde oder ob noch weitergeheizt werden muss.

Ich hoffe ich habe mich ausreichend genau ausgedrückt und Ihr könnt verstehen was ich meine.
Im Anhang befinden sich meine ersten Programmierversuche sowie die geometrischen Abmessungen. Die Mittelebene ist Sensor 1.

Beste Grüße MurinSplint

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Irgendwie fehlt eine Wärmeabgabe (z.B. durch Konvektion). Denn so wie jetzt modelliert, würde die Temperatur beim Heizen gegen unendlich gehen.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Danke für den Hinweis, hab ich leider vergessen.
Die Wärmeabgabe an die Umgebung soll natürlich über Konvektion erfolgen. Übergang von Metall an Luft.
Der entsprechende Filmkoeffizient muss noch dimensionstechnisch genau bestimmt werden. Als Annäherung würde ich evtl. gängige Werte verwenden.
Abgestrahlt werden soll über alle Flächen ausgenommen der Heizfläche.

Besten Dank für die schnelle Antwort

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murinsplint.txt

So richtig verstanden habe ich das noch nicht.
Eine gleichmäßige Temperatur überall wird man mit Heizung auf einer Seite nie hinkriegen.

Hier erst einmal eine Fassung mit der stationären Lösung.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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IMG.jpg IMG_0001.jpg

Servus,

das Thema ist leider über die Feiertage ein bisschen eingeschlafen. Trotzdem aber sehr aktuell.
Das Balkenmodell ist wirklich nur ein sehr vereinfachtes Ersatzmodell. Angestrebt wird :

Eine Werkzeugheizung die wie im folgenden auf dem Skizzenblatt dargestellt ist.

Ich hoffe ich konnte mein Vorhaben etwas besser rüber bringen. Vielen Dank für die Hilfe. Die stat. Lösung habe ich mir angeschaut.

Die Möglichkeit mit dem Schnitt durch den Balken finde ich sehr gut. Werde mir noch Knoten definieren um mir Diagramme auszugeben
die ein Aufheizen über die Balkenlänge abbilden um ein Gefühl zu bekommen was da eigentlich passiert.

Beste Neujahrsgrüße,
MurinSplint

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Wenn das Werkzeug auseinandergefahren aufgeheizt wird, wird man Konvektion an der Trennfläche, an der Formnestoberfläche und an den Außenseiten  annehmen können.
Wenn das Werkzeug geschlossen aufgeheizt wird, kennt man die Wärmeabgabe an der Formnestoberfläche nicht.

Es würde sich auch anbieten, nur den stationären Zustand zu rechnen und die Leistung solange zu variieren, bis das gewünschte Temperaturprofil erreicht wird und dann das Tastverhältnis so einzustellen, dass die erforderliche Leistung bei 300W Heizleistung erreicht wird.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Servus,

die Idee finde ich gut. Weiß nur noch nicht genau wie ich das umsetzen kann, dafür brauch ich noch etwas Zeit zum probieren  .
So langsam bekomme ich aber ein Gefühl für die Abläufe.

In einem sehr alten Beitrag habe ich gesehen, dass es scheinbar den "Parametric design language guide" auch auf deutsch geben soll ... wäre das möglich den zu bekommen ?

Die Verknüpfung mit der Sensorfläche und dem Vergleichskriterium wäre meiner Meinung nach sehr wichtig.
Da es einer "An" aus "Aus" Temperatursteuerung sehr nahe kommen sollte.

Beste Grüße,
MurinSplint

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murinsplint4.txt

Hier ein Beispiel für die Heizungssteuerung.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Servus Wosch,

vielen Dank für das super Beispiel.

Versuch grad alles zu verstehen..., dann  abstrahiere ich das Beispiel auf eine Geometrie die meiner Endkontur nahe kommt.
Sobald ich was vorzeigbares hab werd ichs hochladen.

Beste Grüße,
MurinSplint

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Servus,

ich habe die Werkzeugheizung verfeinert und auf eine andere Geometrie übertragen. Hat alles ganz gut funktioniert und ich bin eingetlich auch für den
Anfang ganz zufrieden.

Leider kann ich Ansys Classic in vollem Umfang nicht verwerden.
Für die Ergebnis Auswertung und die Zielgeometrie soll die Workbench und Ansys Mechanical verwendet werden. Jetzt stehe ich vor dem Problem APDL-Befehle in die
Workbench zu übertragen was mir leider nicht so gut gelingen will ...

Ich habe viele Informationen gefunden über die Vorteile die Workbench bietet, zwecks der besseren Vernetzung etc., aber leider keine richtige Vorgehensweise über das Einbinden vorhandener APDL-Komandos in der Workbench bzw. die Mechanical Anwendung.
Dass ein direktes übernehmen evtl. nicht funkioniert könnte ich akzeptieren, aber gerne würde ich die IF Schleife als Kriterium weiter verwenden bzw. modifizieren.

Für Anregungen und Hilfe wäre ich sehr dankbar.

Morgen kommt das vorhandene, abgewandelte Heizungsmodel

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Workbenchgeometrie.JPG

Servus,

das versprochene Heizungsmodell. Das Inputfile für Classic :

! -------------------------------------------------------------------------------
! Preprocessing
! -------------------------------------------------------------------------------

/prep7 

! Materialdaten

! -------------------------------------------------------------------------------

mp,dens,1,2600
mp,kxx,1,230
mp,c,1,896 

*SET,hoch,0.1 
*SET,breit,0.3 
*SET,lang,1
*SET,tumg,20

block,breit,,hoch,,lang

/VIEW,1,1,1,1 
/VIEW,1,1,1,1 
/ANG,1 
/REP,FAST 

SAVE
! -------------------------------------------------------------------------------

! Elementkonfiguration
! -------------------------------------------------------------------------------

et,1,solid226,11
esize,0.02 
vmesh,all

! -------------------------------------------------------------------------------
! Fl‰chenselektion

! -------------------------------------------------------------------------------

asel,s,loc,x
asel,a,loc,x,breit
asel,a,loc,z
asel,a,loc,z,lang

! -------------------------------------------------------------------------------

! Fl‰chen Randbedingungen ( Konvektion, Umgebungstemperatur, Anfangsbedingungen )
! -------------------------------------------------------------------------------

nsla,s,1
sf,all,conv,20,tumg

nsel,all
ic,all,temp,tumg

! -------------------------------------------------------------------------------

! -------------------------------------------------------------------------------
! Lˆsungsabschnitt
! -------------------------------------------------------------------------------

/solu

antype,trans
kbc,1
outres,all,all

! Beginn *Do-Schleife
! -------------------------------------------------------------------------------

*do,t,1e-6,45 ! 1*60 = 60 s, 30*60 = 1800 s, zu berechnende Zeitschritte, ...
! 45*60=2700, Schmerzgrenze Rechner

! Sensor-Temperatur
! -------------------------------------------------------------------------------

*get,Sensor1,node,node(breit/2,hoch/3,lang/2),temp

Abschalten=80

*if,Sensor1,lt,abschalten,then

! Lastschritt 1
! -------------------------------------------------------------------------------

P_Heizung=375

! Heizstab 1
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.2
nsel,r,loc,x,0,0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 2
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.4
nsel,r,loc,x,0,0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 3
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.6
nsel,r,loc,x,0,0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 4
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.8
nsel,r,loc,x,0,0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 5
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.2
nsel,r,loc,x,breit,breit-0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 6
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.4
nsel,r,loc,x,breit,breit-0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 7
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.6
nsel,r,loc,x,breit,breit-0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 8
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.8
nsel,r,loc,x,breit,breit-0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! -------------------------------------------------------------------------------

*else

! -------------------------------------------------------------------------------

! Lastschritt 2
! -------------------------------------------------------------------------------

P_Heizung=0

! Heizstab 1
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.2
nsel,r,loc,x,0,0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 2
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.4
nsel,r,loc,x,0,0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 3
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.6
nsel,r,loc,x,0,0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 4
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.8
nsel,r,loc,x,0,0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 5
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.2
nsel,r,loc,x,breit,breit-0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 6
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.4
nsel,r,loc,x,breit,breit-0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 7
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.6
nsel,r,loc,x,breit,breit-0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

! Heizstab 8
! -------------------------------------------------------------------------------
nsel,s,loc,y,0.01
nsel,r,loc,z,0.8
nsel,r,loc,x,breit,breit-0.05

*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,P_Heizung/Knoten

! -------------------------------------------------------------------------------

*endif

allsel
time,t*60

solve

*enddo

Und jetzt das Problem das ich mit der Workbench habe.
Ich dachte ich könnte die APDL-Commands modifizieren, indem ich die Knotenauswahl aus Classic überführe in eine Komponente und eben diese Komponenten mit einbinde in die Befehl-Blocks s.h. bilder.

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... die Bilder kommen nach der Arbeit ...

Das hochladen funktioniert grad leider nicht.

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Projektansicht.png

Hallo MurinSplint

So könnte es funktionieren (ich habe es nicht getestet):

Code:

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/solu

! Beginn *Do-Schleife
! -------------------------------------------------------------------------------

*do,t,1e-6,45

    ! Mittlere Temperatur der Sensorflaeche ermtiteln
    ! -------------------------------------------------------------------------------

    allsel
    cmsel,s,SensorFlaeche      ! Knoten der Komponente auswaelen
    *get,anzahl,node,,count    ! Ausgewählte Knoten zählen
    temp1=0                    ! Anfangsbedingung des temporaeren Parameters temp1 festlegen
    *dowhile,anzahl            ! DO-Schleife zum Aufsummieren der Temperaturen aller ausgewählten Knoten
        *get,n1,node,,num,min  ! Kleinste Knotennummer bestimmen
        *get,temp2,node,n1,TEMP ! Temperatur dieses Knotens bestimmen
        temp1=temp1+temp2      ! Aufsummieren der Temperatur
        nsel,u,node,,n1        ! selektierter Knoten aus der gesamtheit der ausgewählten Knoten wegselektieren
        *get,anzahl,node,,count ! Ausgewählte Knoten nochmals zählen
    *enddo                      ! Ende der DO-Schleife
    allsel                      ! Alles auswählen
    cmsel,s,SensorFlaeche      ! Knoten der Komponente auswaelen
    *get,anzahl2,node,,count    ! Ausgewählte Knoten zählen
    Sensor1=temp1/anzahl2      ! Durchschnittliche Temperatur berechnen

    Abschalten=80

    *if,Sensor1,lt,abschalten,then

        ! Lastschritt 1
        ! -------------------------------------------------------------------------------

        P_Heizung=375

        ! Heizstab 1
        nsel,s,,,NameKomponente         ! Hier Name der Komponente eingeben
        *get,Knoten,node,,count
        f,all,heat,P_Heizung/Knoten
        allsel
        ! Heizstab 2
        ! Heizstab 3
        ! Heizstab 4
        ! Heizstab 5
        ! Heizstab 6
        ! Heizstab 7
        ! Heizstab 8

    *else

        ! Lastschritt 2
        ! -------------------------------------------------------------------------------

        P_Heizung=0

        ! Heizstab 1
        nsel,s,,,NameKomponente         ! Hier Name der Komponente eingeben
        *get,Knoten,node,,count
        f,all,heat,P_Heizung/Knoten
        allsel
        ! Heizstab 2
        ! Heizstab 3
        ! Heizstab 4
        ! Heizstab 5
        ! Heizstab 6
        ! Heizstab 7
        ! Heizstab 8

    *endif

    allsel
    time,t*60

    solve

*enddo

---

Einfach alles in einem Command Snippet eingeben (siehe Abbildung) und testen/anpassen.

Gruss

Nachtrag: Berechnung der mittlere Temperatur und ALLSEL-Befehl nach der Definition der Leistung

[Diese Nachricht wurde von roncaratil am 25. Mrz. 2014 editiert.]

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servus roncaratil,

wow, das ist super da werd ich weiter daran arbeiten ...

Die WB ist mir noch nicht so ganz geheuer. Das vernetzen funktioniert aber ganz gut.

Vielen dank schon mal für die neue Anregung ...

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Servus,

so einfach scheint es leider nicht zu sein.
Bekomme beim lösen immer wieder neue Probleme. Das Modell will noch nicht aufgehen...
Wenn jemand offensichtliche Fehler sieht bitte darauf aufmerksam machen ...

Beste Grüße,
MurinSplint

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[Diese Nachricht wurde von wosch am 01. Apr. 2014 editiert.]

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Klassik-Modell_1.PNG

Servus,

anbei die Geometrie und mein Input-File.
Vermutlich liegt der Fehler im Bereich der Einbindung des Sensors in das Vergleichskriterium per Do-Schleife ...

Hab jetzt zumindest schon mal verstanden wie man APDL Commands in die Workbench einpflegt ...
Bekommt man irgendwo die ANSYS - Hilfe auf Deutsch ?

Beste Grüße,
MurinSplint

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prep7
!---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

! Randbedingungen
!---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

*set,tumg,20

allsel
nsel,s,,,Konvektion ! Komponente "Fl‰che"
sf,all,conv,20,tumg

nsel,all
ic,all,temp,tumg

/solu
!---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

antype,trans,
kbc,1
outres,all,all

! Do Schleife
!---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

*do,t,1e-6,60

! Heizkriterium
!---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

allsel
cmsel,s,sensorflaeche ! komponente "Fl‰che"
*get,knoten,node,,count
*get,Knotentemp,node,knoten,temp

sensor=Knotentemp/knoten ! Vermutlicher Fehler .... ????

abschalten=80

*if,sensor,lt,abschalten,then

! Lastschritt 1
!---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

heizung=3000

allsel
nsel,s,,,heizflaeche ! komponente "Heizflaeche"
*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,heizung/Knoten

!---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
*else
!---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

! Lastschritt 2
!---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

heizung=0

allsel
nsel,s,,,heizflaeche
*get,Knoten,node,,count

f,all,heat,heizung/Knoten

*endif
allsel

time,t*60

solve

*enddo

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Einstellungen.png

Hallo MurinSplint

Folgendes funktioniert nicht wie du erwartest:

Code:

---

*get,knoten,node,,count            ! Knoten zaehlen und Anzahl in "knoten" speichern
*get,Knotentemp,node,knoten,temp    ! Knotentemperatur des Knotens Nr. "knoten" (?) ausgeben

---

Wie gesagt: das Command Snippet, welches ich bereits oben gepostet habe, sollte so funktionieren. Hier die abgespeckte version mit konstanten Zeitschritten (so funktioniert es bei mir Fehlerfrei):

Code:

---

/prep7

ts=0.1                          ! Zeitschritt in s
te=10                          ! Endzeit in s

/solu                          ! Start the solution processor

*do,i,ts,te,ts

    ! %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    ! Hier die Lasten in Funktion der Temperatur anbringen
    ! %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

    autots,off                  ! User turned off automatic time stepping
    deltim,%ts%,%ts%,%ts%      ! Specifies the time step sizes to be used for the current load step (initial, min, max)
    time,i                      ! Sets the time for a load step
    timint,on                  ! Turn on time integration effects
    outres,all,all              ! Writes the solution of all solution results items for every substep
    cnvtol,heat,,.001,,1.e-006  ! Program Controlled. Set MINREF equivalent of 1e-6 Watts
    solve

    ! %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    ! Hier die mittlere Temperatur auswerten/berechnen
    ! %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

*enddo

---

Ich würde zusätzlich prüfen, dass die Einstellungen bei "Analysedatenverwaltung" stimmen (siehe Abbildung).

Gruss

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murinsplint.jpg

Wo ist das Problem?
bei mir liefert der Quelltext mit den nachfolgenden Anweisungen:
(allerdings mit solid226,10 (weil ich nicht soviel Zeit habe))

Code:

---

/post26
nsol,2,node(breit/2,hoch/3,lang/2),temp
plvar,2

---

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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TemperaturStichprobeSensor.PNG

Servus,

beim Berechnen der mittlernen Temperaturen der Sensorflaeche hatte ich zuletzt meine Probleme mit der dafür nötigen Do-Schleife.Im Output-File waren etliche Warnungen vorhanden.
Im Ansys Classic hat das alles noch super funktioniert ... das einbinden der Flaechen wollte anfangs nicht so richtig gelingen.

Jetzt aber funktioniert das Berechnungsmodell erts mal zufriedenstellend ...
Als Anhang zeigt eine Grafik wie die Temperaturstichprobe des Sensors das Heizkriterium erfüllt.

Vielen Dank für euer Durchhaltevermögen  ,
MurinSplint

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