Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Instute of Thermal Technology www.itc.polsl.pl Konarskiego 22, 44-100 Gliwice, Poland Opracowanie, na bazie istniejących kodów symulacji energetycznej.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Instute of Thermal Technology www.itc.polsl.pl Konarskiego 22, 44-100 Gliwice, Poland Opracowanie, na bazie istniejących kodów symulacji energetycznej."— Zapis prezentacji:

1 Instute of Thermal Technology Konarskiego 22, Gliwice, Poland Opracowanie, na bazie istniejących kodów symulacji energetycznej budynków, algorytmu programu komputerowego do oceny wpływu struktury budynku na zapotrzebowanie energii, możliwość wykorzystania OŹE oraz efektów energetycznych i ekologicznych, wynikających z przyjętej postaci rozwiązania technologicznego źródła Janusz Skorek, Jacek Kalina, Krzysztof Górny Instytut Techniki Cieplnej Politechnika Śląska w Gliwicach ETAP 15

2 2 Liczba zmiennych decyzyjnych w procesie projektowania budynku jest duża. Ustalenie postaci rozwiązania końcowego (optymalnego) konstrukcji budowlanej wymaga wielokrotnych obliczeń bilansowych godzina po godzinie w okresie typowego roku meteorologicznego. Jest to zadanie czasochłonne i praktycznie niewykonalne bez specjalistycznego oprogramowania komputerowego. Wprowadzenie

3 3 Symulacja energetyczna budynku jest to szacunkowe określenie chwilowych strumieni energii doprowadzonych, wyprowadzonych i generowanych w poszczególnych elementach jego struktury. Koncepcja strefy obejmuje skonczoną objetość powietrza o tej samej temperaturze, zawierającą przegrody zewnętrzne i masy wewnętrzne. Strefa może obejmować jedno lub kilka pomieszczeń, jedną lub kilka przegród zewnętrznych. Podstawową operacją symulacji jest bilans energii skończonej objętości powietrza (strefy cieplnej), wykonywany z zadanym krokiem czasu. Symulacja energetyczna

4 4 Strefa Zadane w kroku czasu: T w, dane pogodowe, dane o aktywności ludzkiej i procesach wewnętrznych Straty Masa wewnętrzna Zyski Akumulacja Energia źródła doprowadzona/wyprowadzona Bilans energii strefy

5 5 Ar c hitektura programu Opis lokalizacji i struktury budynku Simulation engine Analiza i wizualizacja wyników Koncepcja narzędzia zakłada wykonanie całej analizy w arkuszu kalkulacyjnym Dane pogodowe Dane materiałowe Opis technologii źródła

6 6 Etapy symulacji energetycznej 1. Określenie lokalizacji (w tym ukształtowania terenu) 2. Określenie materiałów i konstrukcji przegród budowlanych 3. Określenie geometrii budynku i stref cieplnych 4. Określenie wymagań klimatu wewnętrznego i parametrów sterujących symulacją 5. Określenie wewnętrznych zysków ciepła 6. Określenie harmonogramów zmienności poszczególnych parametrów 7. Wprowadzenie zbioru danych pogodowych 8. Określenie zakresu czasu i kroku dla symulacji 9. Przeprowadzenie obliczeń 10. Analiza i wizualizacja wyników

7 7 Okno główne programu

8 8 Definicja budynku Budynek Strefa Powierzchnia Konstrukcja Materiał Powierzchnia GEOMETRIA Baza danych materiałowych

9 9 Okno główne bazy danych materiałowych

10 10 Definiowanie materiału

11 11 Definicja przegród budowlanych

12 12 Przypisanie konstrukcji do przegród

13 13 Dane pogodowe Wykorzystanie dopstępnych danych pogodowych w formatach TMY2 (Typical Meteorological Year 2) IWEC (International Weather for Energy Calculations) Zakres danych (uklad godzinowy): temperatura gruntu temperatura termometru suchego temperatura termometru mokrego wilgotność wzgledna ciśninie predkość i kierunek wiatru promieniowanie naświetlenie zachmurzenie opady deszczu opady śniegu grubość warstwy śniegu

14 14 Stan zaawansowania prac Opracowanie koncepcji narzędzia Zakup licencji deweloperskiej kodu EnergyPlus (pliki źródłowe w języku FORTRAN) Analiza kodu pakietu EnergyPlus pod kątem selekcji procedur obliczeniowych Określenie zbioru danych wejściowych i założeń o sposobie ich definiowania Opracowanie bazy danych materiałowych (plik *.xls) Zadania zrealizowane

15 15 Stan zaawansowania prac Opracowanie interfaceu komunikacyjnego Opracowanie procedur przygotowania danych Opracowanie głównego modułu obliczeniowego (*.exe) Opracowanie procedur komunikacyjnych pomiędzy pakietami Excel - *. exe. - Excel Opracowanie procedur i arkuszy wizualizacji wyników obliczeń Opracowanie dokumentacji programu Zadania w trakcie realizacji

16 16 Przykładowe obliczenia Lokalizacja: Kraków. Budynek biurowy Powierzchnia użytkowa: 1425 m 2 Kubatura ogrzewana: 5415 m 3 Nominalna liczba użytkowników: 10 osób/100 m 2 Konstrukcja ścian zewnętrznych: cegła fasadowa (10 cm), żelbet (20 cm), płyta izolacyjna (5 cm), szczelina powietrzna (2,5 cm), płyta gipsowa (2 cm) Konstrukcja podłogi na gruncie: płyta betonowa (20 cm), izolacja podłogowa, Konstrukcja stropów wewnętrznych: żelbet 10 cm, szczelina powietrzna, żelbet (10 cm), izolacja akustyczna podłogowa, Konstrukcja dachu: membrana dachowa, izolacja termiczna (20 cm), poszycie z blachy stalowej. Okna: współczynnik przewodzenia ciepła szyby: W/mK, transmisyjność światła widzialnego: 0.51, transmisyjność promieniowania słonecznego: 0.4, Nominalne natężenie oświetlenia: 20 W/m 2, Projektowe zyski ciepła od urządzeń: 20 W/m 2, Współczynnik infiltracji powietrza zewnętrznego: m 3 /sm 2 Projektowa godzinowa liczba wymian powietrza: 5..

17 17 Przykładowe obliczenia 1. Budynek 3 kondygnacyjny, wnętrze typu "open office", dłuższa ściana w osi wschód - zachód. 2. Jak wariant 1 lecz dłuższa ściana w osi północ - południe. 3. Budynek 6 kondygnacyjny o wymiarach zewnętrznych pow. zabudowy 16 x 16 m. 4. Jak w wariancie 1 + ściany działowe + zmniejszona całkowitą powierzchnia przeszklenia + zacienienia na ścianie południowej. 5. Zmienny harmonogram pracy systemu wentylacji, zmienna temperatura wewnętrzna (w nocy oraz w dniach wolnych temperatura dyżurna 15ºC). Warianty symulacji

18 18 Przykładowe obliczenia Wariant konstrukcji: 1 Wariant konstrukcji: 3 Wariant konstrukcji: 4

19 19 Przykładowe wyniki Godzinowy wykres poboru mocy cieplnej w symulacji nr 1

20 20 Przykładowe wyniki Godzinowy wykres poboru mocy cieplnej w symulacji nr 5

21 21 Przykładowe wyniki Godzinowy wykres poboru mocy cieplnej w symulacji nr 5

22 22 Przykładowe wyniki Roczne zużycie ciepła i chłodu wyznaczone w poszczególnych symulacjach

23 23 Podsumowanie Uzyskane wyniki pokazały, że przy określonej powierzchni, kubaturze i materia- łach przegród, na zużycie energii oraz jego rozkład w czasie mają wpływ struktura budynku oraz określony przez użytkownika sposób jego eksploatacji. Odpowiednio wykorzystane, symulacje energetyczne mogą mieć istotny wpływ na wybór końcowej postaci konstrukcji budowlanej w aspekcie minimalizacji zużycia energii i rocznych kosztów eksploatacji. Uzyskane w obliczeniach, prognozowane wykresy zmienności poboru mocy po- szczególnych nośników energii stanowią doskonały zbiór danych wejściowych do projektowania układów technologicznych zaopatrzenia budynku, w tym zwymiarowania poszczególnych urządzeń wytwórczych i akumulacyjnych. Symulacja na etapie projektowania pozwala zminimalizować straty energii oraz szkodliwe oddziaływanie na środowisko, związane z nieefektywnym wykorzystaniem urządzeń.


Pobierz ppt "Instute of Thermal Technology www.itc.polsl.pl Konarskiego 22, 44-100 Gliwice, Poland Opracowanie, na bazie istniejących kodów symulacji energetycznej."

Podobne prezentacje


Reklamy Google