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PyADM1ODE Dokumentation

Willkommen bei PyADM1ODE - Einem Python-Framework zur Modellierung, Simulation und Optimierung von landwirtschaftlichen Biogasanlagen basierend auf dem Anaerobic Digestion Model No. 1 (ADM1).

Open In Colab: Basic Digester Open In Colab: Complex Plant

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    Details zur ADM1-Implementierung, Architektur und Validierung

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    Praxisbeispiele von einfachen bis zu fortgeschrittenen Anlagen

    Beispiele

Was ist PyADM1ODE?

PyADM1ODE ist ein umfassendes Python-Framework für die Modellierung landwirtschaftlicher Biogasanlagen, das Folgendes kombiniert:

  • Wissenschaftliche Genauigkeit: Basierend auf dem ADM1-Modell der IWA, dem internationalen Standard für die anaerobe Vergärung.
  • Modulare Architektur: Kombinieren Sie Komponenten (Fermenter, BHKW, Pumpen, Rührwerke), um jede beliebige Anlagenkonfiguration zu erstellen.
  • Praxisnähe: Validiert mit Daten von in Betrieb befindlichen Biogasanlagen.
  • Python-Ökosystem: Integriert mit NumPy, SciPy, Pandas und Visualisierungsbibliotheken.

Kurzes Beispiel

Erstellen und simulieren Sie eine komplette Biogasanlage in nur wenigen Zeilen:

from pyadm1.configurator import BiogasPlant, PlantConfigurator
from pyadm1.substrates import Feedstock

# Anlage erstellen
feedstock = Feedstock(feeding_freq=48)
plant = BiogasPlant("Meine Biogasanlage")
configurator = PlantConfigurator(plant, feedstock)

# Fermenter hinzufügen (erstellt automatisch Gasspeicher)
configurator.add_digester(
    digester_id="main_digester",
    V_liq=2000.0,              # 2000 m³ Flüssigvolumen
    V_gas=300.0,               # 300 m³ Gasraum
    T_ad=308.15,               # 35°C mesophil
    Q_substrates=[15, 10, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]  # Maissilage + Gülle
)

# BHKW und Heizung hinzufügen (erstellt automatisch Fackel)
configurator.add_chp("chp_main", P_el_nom=500.0)
configurator.add_heating("heating_main", target_temperature=308.15)

# Komponenten verbinden
configurator.auto_connect_digester_to_chp("main_digester", "chp_main")
configurator.auto_connect_chp_to_heating("chp_main", "heating_main")

# Simulieren
plant.initialize()
results = plant.simulate(duration=30, dt=1/24, save_interval=1.0)

# Analysieren
final = results[-1]["components"]["main_digester"]
print(f"Biogas: {final['Q_gas']:.1f} m³/d")
print(f"Methan: {final['Q_ch4']:.1f} m³/d")
print(f"pH: {final['pH']:.2f}")

Community und Support

Lizenz

PyADM1ODE ist Open-Source-Software unter der MIT-Lizenz.