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Energy Plus
Aplicabilidades e desafios na avaliação de eficiência energética de edificações
Rejane Magiag Loura, Dra.
Professora Adjunta - Departamento de Tecnologia da Arquitetura e Urbanismo – EA/UFMG
Sumário
Objetivo
Informações básicas
O que é o programa EnergyPlus?
Como ele funciona?
O que esperar dele?
Rotina de utilização recomendada
Principais dificuldades e avanços para o futuro
Objetivo
Apresentar uma visão geral do EnergyPlus: mostrando possibilidades oferecidas pelo programa e desafios a utilização.
Simulação energética de edificações
Fluxos de energia através da edificação
Otimizar o uso
Modelos
Conceitos básicos
Volume de controle;
Mecânica dos fluídos;
Transferência de calor
• Condução
• Convecção
• Radiação;
Conservação de:
• Massa;
• Energia (Primeira Lei da Termodinâmica);
O que é?
Programa de simulação de edificações & HVAC completamente integrado;
Simulação única!
Interfaces disponível para desenvolvedores de software privados
http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/
BLAST DOE-2 Novas
capacidades + +
Conceitos do EnergyPlus
Condução em função do tempo;
Armazenamento de calor e atrasos de tempo.
• Migração entre zonas:
• Troca de ar utiliza um modelo nodal.
Cálculo de cargas por Balanço Térmico
Cálculo do balanço de umidade.
Fonte: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus
Como o programa funciona?
Gestão de Simulação Integrada
Fonte: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus
Modelo de Simulação
Fonte: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus
O que podemos esperar dele?
Interfaces
Simergy, CYPE CAD MEP, DesignBuilder, EFEN, ECOsim Energy Simulator, Hevacomp, MC4 Suite, SMART ENERGY, EplusInterface, COMFEN, Solar Shoe Box, N++.
Como aplicá-lo?
Arquivos mínimos
Arquivo climático: *.epw
Arquivo com o modelo da edificação:
*.idf
Parâmetros Mínimos para Simulação
Localização;
Tipo de simulação;
Geometria;
Materiais e envoltórias;
Outros Parâmetros de Simulação
Rotinas de ocupação;
Cargas térmicas internas;
Tipo de condicionamento de ar;
Sistemas de aquecimento de água;
Sistemas fotovoltáicos,etc.
Modelo da Edificação
Deve-se ter em mente quais resultados se pretende alcançar para se definir o que deve ser feito.
SIMPLICIDADE X COMPLEXIDADE
Simples: manipular visando a proposição de melhorias na realidade;
Complexo: representar de forma precisa o sistema em estudo.
Modelo da Edificação
Hierarquia de Modelagem
Edificação
Zona Zona Zona
Superfície Superfície Superfície
Construção APENAS UMA POR SUPERFÍCIE
Materiais Materiais Materiais
A precisão dos resultados da simulação estão diretamente relacionada à precisão dos dados de entrada!
Relatórios de saída
O usuário configura o que quer de resultados;
Mais usuais:
• Variáveis ambientais internas: temperatura, umidade, temperatura radiante, etc.;
• Cargas térmicas superficiais e zonas;
• Consumo de energia: por uso final, por combustível, mensal, anual, etc.;
• Conforto do usuário conforme normas.
Temperatura do Ar: Dados Simulados X Dados Medidos - Dia 05 e 08/08 OBS: Condição do ambiente – ocupado e com as janelas abertas
Temperatura do Ar: Dados Simulados X Dados Medidos - Dia 16 e 18/08 OBS: Condição do ambiente – ocupado e com as janelas fechadas.
Umidade Relativa: Dados Simulados X Dados Medidos - Dia 05 e 08/08 OBS: Condição do ambiente – ocupado e com as janelas abertas.
Umidade Relativa: Dados Simulados X Dados Medidos - Dia 16 e 18/08 OBS: Condição do ambiente – ocupado e com as janelas fechadas.
Elaborado pela autora
Medidos
Simulados
Hora: 9:00 Hora: 12:00
Hora: 15:00
Elaborado pela autora
Rotina
1. Definir os objetivos da simulação; 2. Definir o que será simulado; 3. Escolher o modelo de simulação; 4. Identificar as fontes de energia, os sentidos dos fluxos de
energia, os meios/materiais pelos quais a energia flui; 5. Levantar as informações necessárias para representar esse
fluxo; 6. Desenvolver o modelo que permitirá obter os resultados
desejados; 7. Realizar a simulação; 8. Avaliar os resultados; 9. Se necessário, reiniciar o processo.
Principais dificuldades e avanços para o futuro
Disponibilidade de dados técnicos • Materiais • Clima • Equipamentos, etc.
Processo de projetos
Falta de Interoperabilidade Edifício geometria de CAD
• Open Studio (plugg-in Sketch up)
• Green Building Studio (BIM) • BuildingSMART
MUITO OBRIGADA!