Zur Berechnung der Zustands- bzw. Temperaturveränderungen während eines Simulations­intervalls wird eine Bilanz der thermischen Energie gebildet. Mathematisch bedeutet dies die numerische Lösung eines Differentialgleichungssystems.

Temparaturänderung= Summe aller zu- und abgeführten Energien / Summe aller Wärmekapazitäten

Bilanzierung heißt, dass die Summe aus allen zugeführten Energien, den abgeführten Energien sowie der Speicherung von Energie durch die Wärmekapazität der Anlagenkomponenten gleich Null sein muss. Diese Bilanzierung geschieht nicht pauschal für die gesamte Anlage, sondern für die einzelnen Anlagenkomponenten:

• Kollektor
• Kollektorkreis
• Wärmetauscher
• Speicher

Für jede dieser Komponenten wird die Temperaturänderung mit obiger Formel auf der Grundlage der zu- und abgeführten Energien und der Wärmekapazitäten der jeweiligen Komponente berechnet.

Zugeführte Energien können sein (je nach Komponente):

• Einstrahlung,
• Wärmezufuhr am Wärmetauscher,
• Wärmetransport durch Massenstrom aufgrund des Verbrauchs oder der Zirkulation,
• Durchmischung der Schichten eines Speichers.

Abgeführte Energien können sein:

• Wärmeverluste durch Abstrahlung am Kollektor (quadratischer Durchgangskoeffizient),
• Wärmeverluste an der Dämmung des Kollektors, den Rohrleitungen (Kollektorkreis oder Zirkulation), den Armaturen oder den Speichern,
• Wärmeübertragung am Wärmetauscher,
• Wärmetransport durch Massenstrom aufgrund des Verbrauchs oder der Zirkulation,
• Durchmischung der Schichten eines Speichers.

Die Wärmekapazitäten folgender Komponenten werden berücksichtigt:

• Kollektor
• Rohrleitungen des Kollektorkreises
• Speicherinhalte