1. VAV-System mit BCL-Messung erstellen
In diesem Video zeigen wir Ihnen, wie Sie schnell ein VAV-Lüftungssystem (Variable Air Volume) mit Kaltwasser- und Heizwasserkreisläufen für Ihr Gebäude erstellen und zuweisen können, indem Sie eine Maßnahme aus der Gebäudekomponentenbibliothek herunterladen.
Wir haben ein recht komplexes und großes Bürogebäude. Ich zeige Ihnen, wie Sie die HLK-Anlage für dieses Gebäude eingeben. Zuerst zeige ich Ihnen jedoch eine Kennzahl aus der Gebäudekomponentenbibliothek, die sich hervorragend für die Eingabe gängiger HLK-Anlagen eignet. Sie ist zwar nicht direkt auf dieses Gebäude anwendbar, da es älter ist und über eine ältere Anlage verfügt, aber ich möchte Ihnen zunächst die Vorgehensweise demonstrieren, um Ihnen die Leistungsfähigkeit der Kennzahlen aus der Gebäudekomponentenbibliothek zu verdeutlichen. Gehen Sie zu Ihrem Modell und dann zum Reiter „Kennzahlen“. Sehen wir uns die Gebäudekomponentenbibliothek an und prüfen wir, ob diese Kennzahl aktualisiert werden muss. Sie befindet sich unter „HLK – Gesamtsystem“. Sie ist Teil der Kennzahlenreihe „Advanced Energy Design Guide“, daher verwenden wir „AEDG“ als Suchbegriff. Die Kennzahl, die wir verwenden werden, heißt „AEDG Office HVAC VAV mit Kaltwassersystem“. Sie scheint aktuell zu sein. Wäre sie nicht aktuell, würde dies angezeigt und Ihnen die Möglichkeit zum Herunterladen der neuesten Version angeboten. In diesem Fall scheint alles in Ordnung zu sein. ... Außerdem möchte ich Ihnen zeigen, dass die Gebäudekomponentenbibliothek eine Reihe neuer Maßnahmen enthält, mit denen Sie Gebäudesysteme modifizieren oder sogar ganze Systeme in Ihr Modell integrieren können. Diese Maßnahmen wurden vom National Renewable Energy Laboratory (NREL) entwickelt und basieren auf den Empfehlungen des ASHRAE Advanced Energy Design Guide. Es stehen Ihnen zahlreiche Optionen zur Auswahl. Wir wählen das VAV-System für Bürogebäude mit Kaltwasseranlage. Gehen Sie zu „Komponenten und Maßnahmen“ und klicken Sie auf „Jetzt anwenden“. Gehen Sie zu „HLK“ und wählen Sie „Gesamtsystem“. Wählen Sie das VAV-System mit Kaltwasser. Im ersten Schritt werden Sie gefragt, ob das Gebäude über Rückluftkammern in der Decke verfügt. Wir haben zwar Deckenhohlräume, aber die gesamte Rückluft wird über Kanäle geführt, daher benötigen wir keine Rückluftkammern in der Decke. Sie können einer Rückluftkammer gegebenenfalls einen Raumtyp zuweisen, dies ist in diesem Fall jedoch nicht erforderlich. Im nächsten Schritt werden Sie nach den Systemkosten gefragt. Es gibt ein Kontrollkästchen, um die empfohlenen Verfügbarkeits- und Lüftungspläne für die Lüftungsgeräte anzuwenden. Wir lassen dieses Kontrollkästchen aktiviert. Klicken Sie auf „Maßnahme anwenden“. Die Maßnahme wurde erfolgreich ausgeführt. Wir begannen mit null Luftkreisläufen, null Anlagenkreisläufen und null klimatisierten Zonen und erreichten schließlich zehn Luftkreisläufe, zwei Anlagenkreisläufe und 69 klimatisierte Zonen. Diese Maßnahme wendet einen VAV-Luftkreislauf pro Gebäudegeschoss an. Daher müssen in Ihrem Gebäudemodell Geschosse zugewiesen sein. Sie sehen, dass bereits mehrere Geschosse zugewiesen wurden. Wenn wir die Ansicht nach Geschossen betrachten, ist jedem Geschoss ein HLK-Lüftungssystem zugeordnet. Das Informationsfeld zeigt keine Fehler oder Warnungen an. Gelegentlich können Fehler oder Warnungen auftreten, wenn wichtige Informationen fehlen. In diesem Fall müssen Sie das Modell analysieren. Hier wurde die Maßnahme erfolgreich angewendet. Wir speichern dieses Modell als neue Version. Als Nächstes können wir zum Tab „Luftkreisläufe“ wechseln und über das Dropdown-Menü die erstellten Luftkreisläufe anzeigen. Sie sehen, dass Luftkreisläufe basierend auf jedem Gebäudegeschoss erstellt und den Räumen in diesem Geschoss zugewiesen wurden. Jeder Luftkreislauf besteht aus einem VAV-Luftaufbereiter mit Luft-Luft-Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung, einem Kaltwasser-Kühlregister, einem Warmwasser-Heizregister und einem Ventilator mit variablem Volumenstrom. Er beinhaltet außerdem einen Sollwertmanager, der auf der Außenlufttemperatur basiert. Mehrere VAV-Anschlusskästen ohne Nacherhitzung versorgen die einzelnen Zonen. Im Reiter „Thermische Zonen“ ist ersichtlich, dass jeder thermischen Zone ein VAV-Anschlusskasten zugewiesen ist. Jede Zone verfügt zudem über einen konvektiven Warmwasser-Fußleistenheizkörper zur Zonenheizung. Im Reiter „HLK-Systeme“ sind außerdem eine Kaltwasseranlage und eine Heizwasseranlage dargestellt. Der Kaltwasserkreislauf umfasst einen luftgekühlten Kaltwassersatz, eine Pumpe mit variablem Volumenstrom und alle Kaltwasserregister, die die Luftaufbereiter versorgen. Der Heizwasserkreislauf umfasst eine Pumpe mit variablem Volumenstrom, einen Kessel, einen Sollwertregler sowie alle Heizregister der Luftaufbereiter und Fußleistenheizkörper. Abschließend kann die Simulation gestartet werden, um die Funktionsfähigkeit des Systems zu überprüfen. Zuerst gehen wir zum Tab „Simulationseinstellungen“ und verkürzen den Simulationslauf auf einen Tag, um ihn schnell abzuschließen. Um ihn noch weiter zu beschleunigen, können wir die Anzahl der Zeitschritte pro Stunde auf einen reduzieren. Klicken Sie auf „Speichern“. Es gibt weitere erweiterte Einstellungen, die angepasst werden können, um die Simulationsgeschwindigkeit in Bezug auf Verschattung und Konvergenz zu verbessern. Wir verwenden jedoch vorerst diese Einstellungen. Die Simulation wird erfolgreich ausgeführt und abgeschlossen. Es gibt einige Ausgabewarnungen, aber insgesamt ist der Lauf erfolgreich. Ich hatte einige Ausgabevariablen ausgewählt, was die Nachbearbeitungszeit für die SQL-Datei verlängert hat. Trotzdem wurde die EnergyPlus-Simulation in etwa einer Minute und dreißig Sekunden abgeschlossen. Dies zeigt, wie Sie einem Energiemodell, in dem zuvor keine Systeme definiert waren, schnell ein komplettes HLK-System zuweisen können. Im nächsten Video zeigen wir Ihnen, wie Sie ein Zweikanal-VAV-System manuell eingeben.
2. Zentrale Anlagensysteme erstellen
In diesem Video erklären wir, wie man individuelle Luftkreisläufe für Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen erstellt. Wir bauen ein einfaches Wärmeabzugssystem und ein Zweikanalsystem und verbinden diese mit unseren zentralen Anlagen.
Als Nächstes installieren wir ein Heiz- und Lüftungssystem für den Keller, inklusive Warmwasser-Fußleistenheizkörpern. Wir beginnen mit dem Reiter „Thermische Zonen“. Da der Keller als eine einzige thermische Zone gilt, müssen wir uns nur um diese kümmern. Im Bibliothek-Reiter suchen wir nach „Konvektions-Fußleistenheizkörpern“ und ziehen diese in die Zonenausstattung. Dadurch werden die Warmwasser-Fußleistenheizkörper als primäre Heizquelle für den Keller festgelegt. Anschließend klicken wir im Bearbeitungs-Reiter auf das Kettensymbol und wählen den Heizwasserkreislauf als Heizwasserquelle für diese Konvektoren aus. Die durchschnittliche Nennwassertemperatur kann auf 71,1 °C (160 °F) eingestellt werden, während die übrigen Eigenschaften auf ihren Standardwerten belassen werden. Falls spezifische Leistungsdaten verfügbar sind, können diese hier angepasst werden. Als Nächstes wechseln wir zum Reiter „Heizung, Lüftung, Klimaanlage“ und klicken auf die Plus-Schaltfläche, um ein neues System hinzuzufügen. Wir fügen dem Modell einen Warmluft-Gasofen hinzu, löschen diesen jedoch wieder, da wir keine Gasheizung nutzen. Aus der Bibliothek suchen wir nach einer Heizwasserspule und fügen sie dem System hinzu. Wir benennen sie in Heiz- und Lüftungseinheit (HV) um. Mithilfe der Kettenverbindungsschaltfläche verbinden wir diese Heizwasserspule mit dem Heizwasserkreislauf. Alle anderen Eigenschaften können auf ihren Standardwerten bleiben. Da es sich um ein Konstantvolumenstromsystem handelt, behalten wir den Konstantvolumenstromventilator bei und benennen das System in HV-1 um. Der Luftvolumenstrom ist auf 3.000 cfm (5.100 m³/h) eingestellt, während der Auslegungs-Außenluftvolumenstrom nicht spezifiziert wird. Die Auslegungs-Zulufttemperatur ist auf 105 °F (40,6 °C) eingestellt. Für die Dimensionierung wird angenommen, dass das System sowohl im Heiz- als auch im Kühlbetrieb 100 % Außenluft verarbeitet. Der Luftauslass ist bereits auf der Bedarfsseite vorhanden, und wir ordnen diesem System mithilfe des Verteilers die Kellerzone zu. Da es sich um ein Konstantvolumenstromsystem handelt, ist kein Bypass-Kanal erforderlich. Anschließend installieren wir die Zweikanal-Lüftungsgeräte. Über die Plus-Schaltfläche fügen wir einen Zweikanal-Luftkreislauf hinzu und benennen ihn in AHU1 um. Die meisten Werte bleiben auf „Automatisch dimensioniert“, das maximale Luftvolumenstromverhältnis der Zentralheizung wird jedoch auf 50 % und die Auslegungs-Zulufttemperatur auf 40,6 °C (105 °F) eingestellt. Nach dem Speichern fügen wir ein Luftkreislauf-Außenluftsystem hinzu und benennen es AHU1 Außenluftsystem. Wir installieren außerdem einen Luft-Luft-Wärmetauscher mit Wärmerückgewinnungsrad und fügen einen drehzahlvariablen Abluftventilator hinzu. Der minimale Außenluftvolumenstrom wird auf 29.730 m³/h (17.500 cfm) und der maximale Volumenstrom auf 101.940 m³/h (60.000 cfm) eingestellt, da es sich um ein 100%iges Außenluftsystem handelt. Die Economizer-Regelung ist auf „Festtemperatur“ eingestellt. Für den Wärmetauscher behalten wir die meisten Standardwerte bei, wählen einen Rotationswärmetauscher, stellen die Frostschutzstrategie auf Abluftbetrieb ein und aktivieren die Economizer-Sperre. Der Abluftventilator ist auf einen Gesamtwirkungsgrad von 80 %, einen Druckanstieg von 7 Zoll Wassersäule (1.740 Pa) und einen Mindestvolumenstrom von 33 % eingestellt. Anschließend installieren wir die Heizwasser-Vorwärmschlange, benennen sie AHU1 „Vorwärmschlange für Warmwasser“ und verbinden sie mit dem Heizwasserkreislauf. Die meisten Werte bleiben auf „Automatisch“ eingestellt, die Nenneintrittstemperatur beträgt jedoch 180 °F und die Nennaustrittstemperatur 55 °F (12,8 °C). Anschließend fügen wir einen Sollwertmanager für die Mischlufttemperatur hinzu und stellen diese auf 55 °F ein. Danach wird ein volumenstromvariabler Zuluftventilator installiert, gefolgt von einer Warmwasser-Vorwärmschlange mit einer Nennaustrittstemperatur von 105 °F (40,6 °C). Ein Außenlufttemperaturregler sorgt dafür, dass die Zulufttemperatur bei einer Außenlufttemperatur von 10 °C (50 °F) 40,5 °C (105 °F) beträgt und bei 18,3 °C (65 °F) auf 21,1 °C (70 °F) absinkt. Für die Kaltzone installieren wir einen Kaltwasser-Kühlregister, schließen ihn an den Kaltwasserkreislauf an und aktivieren einen weiteren Außenlufttemperaturregler, sodass die Kaltzone bei höheren Außenlufttemperaturen 12,8 °C (55 °F) warme Luft zuführt. Abschließend installieren wir VAV-Anschlusskästen mit zwei Luftkanälen aus der Bibliothek und verbinden sie mit der Warm- und Kaltzone. Der minimale Luftvolumenstrom der Zone wird typischerweise auf ca. 30 % eingestellt, um eine Mindestlüftung auch bei fehlendem Heiz- oder Kühlbedarf zu gewährleisten. Anschließend weisen wir alle benötigten Zonen zu, indem wir die thermischen Zonen in den Luftkreislauf ziehen und die Anschlusskästen automatisch belegen lassen. Nach der Zonenzuweisung überprüfen wir die Verbindungen und stellen fest, dass ein Heizwasserregister noch nicht angeschlossen ist. Mithilfe des Kettenverbindungssymbols wird die Verbindung zum Heizwasserkreislauf hergestellt. Nun werden mehrere angeschlossene Komponenten angezeigt, darunter der Verdampfer der Lüftungsanlage, die Sockelheizungen und das Heiz- und Lüftungsgerät. Ein Blick auf die Registerkarte „Thermische Zonen“ bestätigt die korrekte Zuordnung aller HLK-Geräte. Damit ist die Installation der HLK-Anlage mit Heiz- und Kühlregistern für Warm- und Kaltwassersysteme abgeschlossen. Vielen Dank. Bitte liken und abonnieren.
3. Luftkreisläufe erzeugen
In diesem Video erklären wir, wie man individuelle Luftkreisläufe für Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen erstellt. Wir bauen ein einfaches Wärmeabzugssystem und ein Zweikanalsystem und verbinden diese mit unseren zentralen Anlagen.
55 °F (12,8 °C), da es sich um eine Vorwärmspule handelt. Nennleistung und weitere detaillierte Parameter werden vorerst übersprungen und der automatischen Dimensionierung überlassen. Die Eingabe bekannter Werte wird jedoch empfohlen, sofern verfügbar. Anschließend installieren wir einen Sollwertmanager für die Mischluft- oder Vorwärmzone. Wählen Sie einen geplanten Sollwertmanager aus und benennen Sie ihn in „Geplante Mischluftzonentemperatur“ um. Stellen Sie diese Temperatur im Reiter „Zeitpläne“ auf 55 °F (12,8 °C) ein und kehren Sie zum Luftkreislauf-Gebläse zurück. Installieren Sie als Nächstes einen drehzahlvariablen Zuluftventilator und benennen Sie ihn „AHU1 Zuluftventilator mit variabler Drehzahl“. Alle Werte bleiben auf den Standardeinstellungen. Beachten Sie, dass die Leistungskoeffizienten der Ventilatoren bei Parallel- oder Doppelventilatorschaltungen abweichen können. Nun installieren wir die Heizwasserspule für die Warmwasserzone. Die meisten Werte bleiben auf den Standardeinstellungen, die Nennauslasslufttemperatur ist auf 105 °F (40,6 °C) eingestellt. Anschließend fügen wir einen Sollwertmanager für die Außenluftrückstellung hinzu. Bei einer Außentemperatur von 10 °C (50 °F) wird die Zulufttemperatur auf maximal 40,6 °C (105 °F) eingestellt. Steigt die Außentemperatur auf 18,3 °C (65 °F), wird die Zulufttemperatur auf minimal 21,1 °C (70 °F) reduziert. Dies ist eine einfache Rückstellstrategie; bei Bedarf können komplexere Planungsoptionen hinzugefügt werden. Als Nächstes installieren wir einen Kaltwasser-Kühlregister auf dem Kaltdeck. Wählen Sie in der Bibliothek ein Kühlregister und das Kühlwasser aus und platzieren Sie es auf dem Kaltdeck. Verbinden Sie es mithilfe der Schaltfläche „Kettenverbindung“ mit dem Kaltwasserkreislauf und benennen Sie es „AHU1 Kaltwasserregister“. Fügen Sie einen weiteren Außenluft-Sollwertmanager hinzu, sodass bei einer niedrigen Außenlufttemperatur von 10 °C (50 °F) der Sollwert auf bis zu 18,3 °C (65 °F) angehoben wird und die Kaltluftzufuhr mindestens 12,8 °C (55 °F) kalte Luft liefert, sobald die Außenlufttemperatur 18,3 °C (65 °F) oder höher erreicht. Damit ist die Zuluftseite des Systems fertiggestellt. Nun fügen wir die Doppelkanal-Anschlusskästen hinzu. Wählen Sie in der Bibliothek „Luftanschluss“, „Doppelkanal“, „VAV“ aus und fügen Sie ihn dem System hinzu. Der Anschluss wird automatisch an die Warm- und Kaltluftkanäle angeschlossen. Der minimale Luftvolumenstrom der Zone kann bei Bedarf angepasst werden, wird aber typischerweise auf etwa 30 % eingestellt, um einen minimalen Lüftungsluftstrom auch ohne Heiz- oder Kühlbedarf zu gewährleisten. Ein Wert von null würde den Anschluss bei fehlendem Bedarf vollständig abschalten, was in der Regel unerwünscht ist. Als Nächstes weisen wir die Zonen zu. Der Versuch, Plenumzonen direkt per Drag & Drop zu verschieben, funktioniert nicht wie erwartet. Daher wählen wir in der Bibliothek die thermischen Zonen aus und ziehen sie manuell in das System. Beispielsweise ziehen wir Zone 2-3NTZ in das System. Nach Auswahl des Verteilers werden die Anschlusskästen für die verbleibenden Zonen, wie z. B. 4-5, 5-6, 6-7, 7-8, 8-9 und einige weitere, automatisch angezeigt. Nun sind alle Zonen zugewiesen. Mithilfe der Lupe können wir herauszoomen, um das gesamte System zu sehen, oder hineinzoomen, um mehr Details zu betrachten. Damit ist die Installation des VAV-Luftaufbereiters mit zwei Kanälen abgeschlossen. Wir stellen fest, dass eine der Heizwasserregister nicht mit dem Heizwassersystem verbunden ist, was durch die fehlenden Anschlüsse angezeigt wird. Durch Klicken auf die Schaltfläche „Kettenverbindung“ können wir sie mit dem Heizwasserkreislauf verbinden. Nach der Verbindung werden im Heizwasserkreislauf mehrere angeschlossene Komponenten angezeigt, darunter das Register des AHU1, die Sockelheizungen und die Heizungs- und Lüftungseinheit. Durch Klicken auf diese Verbindungen gelangen wir zurück zur Luftaufbereitungsanlage. Abschließend lässt sich anhand des Reiters „Thermische Zonen“ erkennen, dass alle HLK-Geräte korrekt den Zonen zugeordnet sind. Dies veranschaulicht die Installation von HLK-Systemen mit Heiz- und Kühlregistern unter Verwendung von Heiz- und Kaltwassersystemen. Vielen Dank. Bitte liken und abonnieren.
4. Kältemaschinenvergleich – Importplan
In diesem Video erklären wir, wie Sie einen 8.760-Stunden-Plan für Last und Durchfluss einer Kaltwasseranlage importieren. Die importierten Last- und Durchflussprofile werden vom Objekt „LoadProfile:Plant“ verwendet, um die Kaltwasserlast unserer Anlage zu simulieren. Im nächsten Video zeigen wir Ihnen, wie Sie die Kältemaschinen eingeben und deren Leistungskurven an die Herstellerdaten anpassen.
Wir werden ein Beispiel für den Vergleich der Leistung zweier Kältemaschinen durchgehen. Das Modell ist bereits mit Wetterdaten eingerichtet, und die meisten Kaltwasser- und Kondensatorkreisläufe, einschließlich des Kondensatorwasserkreislaufs und des Kaltwasserkreislaufs, sind bereits vorhanden. Die einzigen verbleibenden Eingaben sind die Kältemaschinen selbst und ein Lastprofil für das System. Der Vergleich basiert auf der Leistung der beiden Kältemaschinen unter gleichen Lastbedingungen. Das Lastprofil kann aus Trendprotokollen des Gebäudeautomationssystems oder anderen an der Anlage installierten Trendmessgeräten gewonnen oder modelliert werden. In diesem Fall wird eine Kombination verwendet: Etwa drei Viertel des Jahres stammen aus Trenddaten der Anlage, und der Rest des Jahres wird mithilfe von Regressionsmodellen zur Schätzung des vollständigen Jahreslastprofils ergänzt. Der erste Schritt ist die Eingabe des Lastprofils. Gehen Sie zum Bibliotheksreiter und scrollen Sie zu „Lastprofil – Anlage“. Ziehen Sie dieses Objekt dann auf die Bedarfsseite des Kaltwasserkreislaufs. Nach der Auswahl werden Eingaben wie ein Lastplanname und ein Durchflussanteilsplanname angezeigt. Diese Zeitpläne basieren auf 8.760 Datenpunkten, die jede Stunde des Jahres repräsentieren, und werden mithilfe von CSV-Dateien in OpenStudio importiert. Hierfür ist eine spezielle Kennzahl aus der Gebäudekomponentenbibliothek erforderlich. Gehen Sie zu „Komponenten & Kennzahlen“, wählen Sie „Kennzahl suchen“ und navigieren Sie dann zu „Gesamtgebäude“. Suchen Sie dort die Kennzahl „Intervallzeitplan aus Datei hinzufügen“. Mit dieser Kennzahl können Sie Intervallzeitpläne aus CSV-Dateien in OpenStudio importieren. Sie eignet sich für zahlreiche Anwendungen, z. B. für Beleuchtungslasten, Belegungspläne oder andere planbare Eingangsgrößen. Die Zeitpläne können stündliche bis 15-Minuten-Intervalle umfassen, sodass sich reale Trenddaten, die über ein ganzes Jahr erfasst wurden, direkt simulieren lassen. Vor dem Import der Zeitpläne müssen die Daten korrekt aufbereitet sein. Sie benötigen zwei CSV-Dateien: eine für die Last und eine für den Durchflussanteil. Die Lastdaten müssen in Watt angegeben werden, der Basiseinheit von EnergyPlus und OpenStudio. Der Durchflussanteil muss als dimensionsloser Dezimalwert vorliegen. Die Lastdaten werden in eine Tabellenkalkulation kopiert, auf 8.760 Stundenwerte überprüft und gemäß der EnergyPlus-Konvention für Kühllasten in negative Werte umgewandelt. Diese Datei wird als Load.csv gespeichert und im Projektordner abgelegt. Das gleiche Verfahren wird für die Durchflussanteilsdaten angewendet, die als Flow.csv gespeichert werden. Sobald die Dateien fertig sind, wird die Funktion „Intervallplan aus Datei hinzufügen“ zweimal angewendet: einmal, um den Lastplan mit Watt als Einheit zu erstellen, und einmal, um den Durchflussplan als einheitenlosen Plan zu erstellen. Beide Funktionen werden erfolgreich und ohne Warnungen oder Fehler angewendet. Nach dem Import der Pläne kehren Sie zum Kaltwasserkreislauf zurück und wählen das Lastprofil unter „Anlage“ aus. Weisen Sie dem Lastplan den Namen und dem Durchflussplan den Namen des Durchflussanteilsplans zu. Geben Sie abschließend den Spitzendurchfluss für das Kaltwassersystem ein, der in diesem Fall 8.200 gpm (517 l/s) beträgt. Der Kaltwasserkreislauf verfügt nun über ein vollständiges Lastprofil und ist bereit für die Eingabe der Kältemaschinen und den Leistungsvergleich. Der nächste Schritt, der separat behandelt wird, ist das Hinzufügen der Kältemaschinen und die Anpassung ihrer Leistung anhand der Herstellerangaben. Vielen Dank. Bitte liken und abonnieren.
5. Kältemaschinenvergleich – Kältemaschinen erstellen
In diesem Video erklären wir die Eingabe der grundlegenden Kältemaschinenparameter, der Referenzbedingungen und der Kennlinien. Wir erstellen zwei Kältemaschinenbibliothekskomponenten zur späteren Verwendung als Bibliotheksdateien. Abschließend fügen wir die Kältemaschinen zur Simulation in unseren Kaltwasserkreislauf ein.
Jetzt passen wir unsere Kältemaschinen an. Speichern Sie zunächst Ihr Projekt. Es ist hilfreich, eine Bibliotheksdatei mit Ihrer/Ihren Kältemaschine(n) zu erstellen. Gehen Sie zu Datei > Neu. Wechseln Sie zum Reiter „HLK-Systeme“, klicken Sie auf das Pluszeichen, scrollen Sie zu „Leerer Anlagenkreislauf“ und fügen Sie ihn dem Modell hinzu. Gehen Sie zu Ihrer Bibliothek und scrollen Sie zu „Kältemaschine – Elektrischer EIR“. Wählen Sie eine wassergekühlte Kältemaschine aus, ziehen Sie sie in den Kreislauf und geben Sie die Referenzbedingungen ein. Zuerst benennen wir die Kältemaschine anhand ihrer Modellnummer. Dies sind Referenzwerte, die den biquadratischen und quadratischen Leistungskurven der Kältemaschine entsprechen. Es ist wichtig, dass Referenzwerte und Kurven übereinstimmen. Wenn Sie die Referenzwerte ändern, erhalten Sie möglicherweise nicht die erwarteten Ergebnisse, es sei denn, Sie ändern auch die Leistungskurven. Die Referenzleistung ist die Kühlleistung der Kältemaschine und entspricht oft, aber nicht immer, der Auslegungsleistung. Alle Referenzwerte müssen mit der Leistungskurve übereinstimmen, und die Auslegungswerte sollten innerhalb der Grenzen der Kurve liegen. Für unsere Kältemaschine beträgt die Referenzleistung 1.184 Tonnen (4.037 kW), der Referenz-Leistungsbeiwert (COP) 5,785, die Referenz-Austrittstemperatur des Kaltwassers 40 °F (4,44 °C), die Referenz-Eintrittstemperatur des Kondensatorfluids 80 °F (26,7 °C), der Referenz-Kaltwasserdurchfluss 2.022 gpm (127,6 l/s) und der Kondensatorfluiddurchfluss 2.400 gpm (151,4 l/s). Einige Werte sind ausgegraut und müssen später direkt in der OpenStudio-Datei umbenannt werden. Das minimale Teillastverhältnis beträgt 0,1517, das maximale 1. Das optimale Teillastverhältnis entspricht dem höchsten COP, der in diesem Fall bei einem Teillastverhältnis von 0,5998 6,417 beträgt. Das minimale Entlastungsverhältnis entspricht dem minimalen Teillastverhältnis, da diese Kältemaschine keine künstliche Belastung verwendet. Dies ist ein wassergekühlter Kaltwassersatz, daher ist kein Kondensatorlüfter vorhanden. Der Anteil des vom Kondensator abgeleiteten Stromverbrauchs des Kompressors beträgt 1,0. Die untere Temperaturgrenze des austretenden Kaltwassers und der Durchflussmodus bleiben auf den Standardeinstellungen. Der Dimensionierungsfaktor ist irrelevant, da die Werte fest vorgegeben sind. Die Endverwendungskategorie kann umbenannt werden, um den Energieverbrauch dieses Kaltwassersatzes separat zu erfassen. Speichern Sie diese Datei als OSM-Bibliothek unter Verwendung der Modellnummer. Wiederholen Sie den gleichen Vorgang für den zweiten Kaltwassersatz und speichern Sie ihn als separate Bibliotheksdatei. Als Nächstes erstellen wir die biquadratischen und quadratischen Leistungskurven. Sammeln Sie zunächst die Leistungsdaten vom Hersteller und tragen Sie sie in eine Tabelle ein. Zur Erstellung der biquadratischen Kurven benötigen Sie zwei unabhängige und zwei abhängige Variablen. Die unabhängigen Variablen sind die Verdampferaustrittstemperatur und die Kondensatoreintrittstemperatur. Unsere Kaltwasserzulauftemperatur beträgt 40 °F ± 5 °F, daher sollten die Herstellerdaten den Bereich von 35 °F bis 45 °F (1,7 °C bis 7,2 °C) abdecken. Die Eintrittstemperatur des Kondensatorwassers liegt zwischen 5 °C (41 °F) und 26,7 °C (80 °F). Alle Daten müssen bei konstantem Nennvolumenstrom vorliegen. In diesem Beispiel beträgt der Kondensatorvolumenstrom 2.400 gpm ±10 % und der Verdampfervolumenstrom ca. 2.050 gpm ±10 %. EnergyPlus erlaubt eine Toleranz von ±10 % bei der Kurvenanpassung; 5 % sind jedoch vorzuziehen. Die angeforderten Herstellerdaten sollten die Kaltwasserkapazität und die Leistungsaufnahme des Kaltwassersatzes enthalten. Stellen Sie die Daten in einer Tabelle zusammen und verwenden Sie einen Regressionsrechner zur Kurvengenerierung. Der verwendete Rechner unterstützt die Visualisierung und enthält Anweisungen für biquadratische und quadratische Kurven für Kaltwassersätze, Wärmepumpen und andere EnergyPlus-Objekte. Wählen Sie „Sonstige“, dann „Temperatur“, anschließend „Biquadratisch“ und verwenden Sie IP-Einheiten. Fügen Sie die Herstellerdaten ein. Markieren Sie die Referenzbedingungen, die ebenfalls als Nenndaten eingegeben werden müssen. Für die vorhandene Kältemaschine gelten folgende Referenzbedingungen: 40 °F Kaltwassertemperatur, 80 °F Kondensatoreintrittstemperatur und 14.208.000 Btu/h (4.164 kW). Generieren Sie die Kennlinien und speichern Sie die Ausgabedateien im Ordner „Kennlinien der Kältemaschine“. Öffnen Sie nun das OpenStudio-Modell und wählen Sie die Kältemaschine aus. Sie sehen drei Kennlinien: zwei biquadratische und eine quadratische Kennlinie. Diese entsprechen der Kühlleistung in Abhängigkeit von der Temperatur, dem Energieeintragsverhältnis in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Energieeintragsverhältnis in Abhängigkeit vom Teillastverhältnis. Da OpenStudio die Bearbeitung dieser ausgegrauten Werte nicht direkt zulässt, öffnen Sie die OSM-Datei in einem Texteditor. Suchen Sie nach dem Kältemaschinenmodell oder nach „quadratisch“. Benennen Sie die Kurvenobjekte um, sodass sie die Modellnummer enthalten. Kopieren Sie die vom Rechner generierten Koeffizienten und fügen Sie sie in die entsprechenden Kurvenobjekte in der OSM-Datei ein. Für die quadratische Kurve gehen Sie zurück zum Taschenrechner, wählen Sie „Sonstige“, dann „Durchfluss“ und anschließend „Quadratisch“. Fügen Sie die Daten für Kapazität, Eingangsleistung und Teillastverhältnis ein. Generieren Sie die Kurve und kopieren Sie die Koeffizienten. Beachten Sie die R²-Werte, die die Güte der Anpassung der Kurve an die Daten angeben. Werte um 0,92 sind akzeptabel. Fügen Sie die quadratischen Koeffizienten in die OSM-Datei ein. Stellen Sie sicher, dass jedes Objekt mit einem . Schließen Sie die Datei mit einem Semikolon ab, speichern Sie sie und laden Sie sie in OpenStudio neu. Überprüfen Sie, ob die Kurvennamen und Koeffizienten korrekt aktualisiert wurden. Wiederholen Sie diesen gesamten Kurvenbearbeitungsprozess für den zweiten Kaltwassersatz und speichern Sie die Datei. Laden Sie anschließend beide Kaltwassersatz-Bibliotheksdateien über „Datei“ > „Bibliothek laden“ in Ihr Projekt. Stellen Sie sicher, dass sie unter „Voreinstellungen“ > „Standardbibliotheken ändern“ und im Abschnitt „Kaltwassersätze – Elektrischer EIR“ des Bibliothek-Tabs angezeigt werden. Gehen Sie zum Kaltwasserkreislauf und ziehen Sie den vorhandenen Kaltwassersatz hinein. Fügen Sie drei Kaltwassersätze hinzu, um die erforderliche Kapazität zu erreichen. Vergessen Sie nicht, diese Kaltwassersätze auch im Kondenswasserkreislauf zu platzieren, indem Sie sie im Tab „Mein Modell“ auswählen und in den Kondenswasserkreislauf ziehen. Die Kaltwassersätze sind nun mit beiden Kreisläufen verbunden. Speichern Sie das Projekt und starten Sie die Simulation. Im nächsten Schritt werden die Ergebnisse und Techniken zur Fehlerbehebung erläutert. Vielen Dank, und bitte liken und abonnieren Sie den Kanal.
6. Kältemaschinenvergleich – Fehlersuche bei Kennlinien
In diesem Video erklären wir die Fehlersuche bei den biquadratischen und quadratischen Kennlinien. Wir gehen auf häufige Fehler ein und beschreiben kurz die Verwendung der Kennlinien in EnergyPlus. Abschließend führen wir eine Simulation durch, um die Energieeinsparungen durch den Austausch der älteren Kältemaschinen gegen neue zu quantifizieren.
Okay. Es war erfolgreich. Schauen wir uns die Fehlerdatei an und prüfen wir, ob Warnungen generiert wurden. Genau das hatte ich vermutet. Die Warnung besagt, dass unser Kapazitätsverhältnis in Abhängigkeit von der Temperatur unter Nennbedingungen nicht gleich eins ist. Außerdem wird angezeigt, dass die Energieaufnahme in Abhängigkeit vom Teillastverhältnis (PLR) unter Nennbedingungen nicht gleich eins ist. Die Warnung wird für die beiden anderen Kältemaschinen wiederholt, daher müssen wir zwei Kurven genauer untersuchen. Zuerst betrachten wir die Kapazitätskurve in Abhängigkeit von der Temperatur. Die Werte sind in SI-Einheiten angegeben, die Temperaturen also in Grad Celsius. Wir gehen zurück zu unserem Modell, öffnen den Reiter „HLK“ und sehen uns den Kaltwasserkreislauf und die Kältemaschinen an. Diese Werte sind in IP-Einheiten angegeben, daher stellen wir über „Einstellungen“ > „Einheiten“ > „Metrisch“ auf metrische Einheiten um. Nun sehen wir, dass unsere Referenzbedingungen bei einer Verdampfertemperatur von ca. 4,5 °C und einer Kondensatortemperatur von 26,6 °C liegen. Unter diesen Auslegungsbedingungen beträgt der Kurvenausgang etwa 0,65, genauer gesagt 0,653, während er 1 betragen sollte. Dieser Wert multipliziert die Referenzleistung von 14.208 kBtu/h (4,16 MW). Unter Auslegungsbedingungen sollte die Anlage daher die volle Referenzleistung abgeben, was jedoch nicht der Fall ist und auf ein Problem hinweist. Auch die Wirkungsgradkurve sollte unter Auslegungsbedingungen 1 betragen. Sie liegt mit etwa 0,99 nahe dran, die Leistungskurve weicht jedoch deutlich ab. Die Anpassung der EIR-Kurve an die Daten beträgt etwa 92 %, was akzeptabel ist, die Anpassung der Leistungskurve liegt jedoch nur bei etwa 16 %, was unbefriedigend ist. Darüber hinaus ist das Kurvenverhalten physikalisch nicht plausibel, da die Leistung bei niedrigen Kondensatortemperaturen und hohen Kaltwassertemperaturen gegen null abfällt, was dem erwarteten Verhalten einer Kältemaschine widerspricht. Eine genauere Analyse der Daten zeigt, dass die Kurvenform auf fehlende oder unzureichende Eingangsdaten hindeutet. Bei niedriger Kondensatortemperatur und hoher Kaltwassertemperatur sollte der Kaltwassersatz seine maximale Leistung erbringen, die Kurve weist jedoch einen fehlerhaften Verlauf auf. Die Eingangstabelle zeigt, dass die meisten Datenpunkte bei einer festen Kaltwassertemperatur von 40 °F (4,4 °C) liegen und hauptsächlich die Kondensatortemperatur variiert. Es fehlen Daten für Kaltwassertemperaturen unter und über 40 °F, obwohl die vorgegebenen Randbedingungen 40 °F ± 5 °F lauten. Dies bedeutet, dass die Daten einen Bereich von 35 °F (1,7 °C) bis 45 °F (7,2 °C) abdecken sollten. Weiterhin fällt auf, dass unter den Referenzbedingungen von 40 °F Kaltwassertemperatur und 80 °F Kondensatortemperatur mehrere Datenpunkte auftreten, die unterschiedlichen Teillastverhältnissen entsprechen. Die Leistungskurve in Abhängigkeit von der Temperatur sollte jedoch nur bei 100 % Teillastverhältnis (PLR) erstellt werden. Das Teillastverhalten wird separat durch die PLR-Kurve abgebildet. Die Einbeziehung mehrerer PLR-Werte in die temperaturbasierte Kurve verfälscht die Regression und führt zu einer fehlerhaften Kurve. Daher müssen wir uns erneut an den Hersteller wenden und zusätzliche Daten für niedrige und hohe Kaltwassertemperaturen über einen Bereich von Kondensatortemperaturen anfordern. Alle Referenzdaten sollten zudem unter Volllast ermittelt worden sein. Nach der Konsolidierung und Bereinigung der Daten beheben wir ein weiteres, zuvor übersehenes Problem. Zusätzlich zur Einhaltung einer Abweichung der Durchflussraten von ±10 % sollte auch der PLR-Wert innerhalb von ±10 % von 1 liegen. Idealerweise sollte der PLR-Wert bei der Erstellung der temperaturbasierten Kurven so nahe wie möglich an 1 liegen. Wir entfernen Datenpunkte, die weit von einem PLR-Wert von 1 entfernt sind, und eliminieren doppelte oder sehr ähnliche Punkte. Die Datenpunkte, die der Volllast am nächsten kommen, bleiben erhalten. Mit diesem bereinigten Datensatz führen wir die Regression erneut durch. Dies führt zu einer deutlich besseren Kurvenanpassung mit einer Übereinstimmung von ca. 98 % für die EIR-Kurve und ca. 80 % für die Kapazitätskurve. Die biquadratische Kapazitätskurve erscheint nun physikalisch plausibel, ist relativ flach und deckt den gesamten Temperaturbereich ab. Die EIR-Kurve zeigt den erwarteten Einbruch nahe dem optimalen Teillastzustand. Wir überprüfen anschließend die EIR-Kurve als Funktion der PLR-Kurve und stellen einen Ausreißer fest, der eine negative Eingangsleistung erzeugt, was physikalisch nicht möglich ist. Dieser Ausreißer verschlechtert die Kurvenanpassung erheblich und führt dazu, dass der EIR-Wert unter Auslegungsbedingungen etwa 0,84 statt 1 beträgt. Durch Entfernen dieses fehlerhaften Datenpunkts und erneutes Ausführen der Regression erhalten wir eine Kurvenanpassung von nahezu 96 %, wobei der EIR-Wert bei PLR = 1 korrekt 1 beträgt und ein plausibler Einbruch bei der optimalen PLR von etwa 0,7 auftritt. Anschließend bearbeiten wir alle korrigierten Kurvenkoeffizienten sowohl in den Bibliotheksdateien als auch in der Projektdatei, führen die Simulation erneut aus und überprüfen die Fehlerdatei erneut. Diesmal läuft die Simulation erfolgreich ohne kurvenbezogene Warnungen durch, was bestätigt, dass die Kurven nun gut definiert und unter den Referenzbedingungen korrekt normiert sind. Wir wiederholen den gleichen Verifizierungs- und Korrekturprozess für die zweite Kältemaschine, lassen beide Modelle laufen und vergleichen die Ergebnisse. Die bestehenden Kältemaschinen verbrauchen ca. 18 Millionen kBtu pro Jahr (ca. 5.275.279 kWh pro Jahr), während die neuen Kältemaschinen ca. 16 Millionen kBtu pro Jahr (ca. 4.689.137 kWh pro Jahr) verbrauchen. Dies führt zu einer jährlichen Energieeinsparung von …f etwa 419.000 kWh. Damit ist der Kältemaschinenvergleich mit OpenStudio und den korrekt generierten und validierten Kältemaschinenkennlinien abgeschlossen.
7. Im Detail: Raumtypen erstellen
Wir werden kurz die Vorteile von Raumtypen erläutern und anschließend den Prozess der Erstellung eines Raumtyps durchgehen. Unser Vorgehen basiert auf dem australischen Baugesetzbuch (NCC Band 1), der australischen Norm 1668.2 und dem AIRAH Technical Handbook. Da das Programm jedoch auf grundlegenden physikalischen Prinzipien beruht, ist das Verfahren in anderen Ländern ähnlich und unterscheidet sich lediglich aufgrund der jeweiligen Bauvorschriften.
Today we discussed one of the most important features of OpenStudio: space types. Space types are used to apply all required information—such as people, lighting, plug loads, gas loads, infiltration, ventilation rates, and schedules—to spaces, which are then converted into thermal zones and passed to EnergyPlus for simulation. Since EnergyPlus does not use space types, OpenStudio acts as an organizational layer that simplifies modeling. OpenStudio follows a parent–child hierarchy when assigning data. It first looks at information applied directly at the thermal zone or space level. If information is not found there, it checks the Facilities tab for default construction sets, schedule sets, or space types. If it still cannot find the required data, OpenStudio finally looks at the Space Types tab, which is the lowest level. Space types are powerful because they allow standardized data to be applied across many spaces efficiently while still allowing overrides at the space level when needed. We then created a classroom space type based on the Australian National Construction Code 2019 as a reference building example. Since this model is intended to be reusable as a template or library file, we did not assign a default construction set, allowing future climate-specific construction sets to be applied later. We defined a design specification outdoor air object based on Australian ventilation code 1668.2, using 12 L/s per person and 0.35 L/s per square meter, summed together. Next, we created an infiltration design flow rate using air changes per hour, set to 1 ACH, and applied a fractional schedule to modulate infiltration throughout the day based on HVAC operation. This schedule was created to reflect higher infiltration when HVAC systems are off and lower infiltration during occupied periods, and it was assigned through the space type loads tab. Next, we added internal loads to the space type. These included electrical plug loads set at 5 W/m² based on the reference building code, lighting loads set at 4.5 W/m² with appropriate radiant fractions, a people definition using 2 m² per person, and an internal mass definition representing classroom furnishings. The internal mass was modeled using a construction created from a 25 mm wood material to represent furniture thermal storage effects. Each load definition was created separately and then assigned to the classroom space type. This approach allows consistent reuse of load definitions across multiple space types and projects. Finally, we created and assigned schedules for occupancy, lighting, electrical equipment, infiltration, and occupant activity levels using fractional and activity schedules derived from the construction code reference tables. Occupancy and equipment schedules varied throughout the day to reflect realistic school operation. We also created an HVAC operation schedule defining when systems are allowed to run. Instead of assigning each schedule individually, we demonstrated how to create a default schedule set that bundles all schedules together. Assigning this schedule set to the space type automatically populated all schedule fields, saving time and reducing errors. Once completed, this space type can be applied to all classrooms in a project, ensuring consistent loads and schedules. We concluded by noting that multiple space types can be created for an entire school and shared through the Building Component Library for reuse across projects and teams.
8. Im Detail: Uploads zu BCL
Wir werden erläutern, wie Komponenten und Messgrößen in die BCL hochgeladen werden können, um sie mit anderen Energiemodellierern und Forschern zu teilen. Zunächst zeigen wir, wie man ein Komponenten-Repository erstellt, es in der BCL registriert und so einrichtet, dass neue Versionen automatisch hinzugefügt werden. Anschließend geben wir ein kurzes Beispiel, wie Inhalte (Komponenten oder Messgrößen) in die BCL hochgeladen werden.
Heute geht es um die Building Component Library (BCL) und wie man Komponenten in die BCL hochlädt. Was ist die BCL? Wir haben das bereits in früheren Videos besprochen… Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) hat die Building Component Library vor einigen Jahren entwickelt. Sie ermöglicht es Forschern und Ingenieuren, verschiedene Aspekte ihrer Energiemodellierung in einem öffentlichen Forum zu teilen. Sie ist vergleichbar mit anderen öffentlichen Repositories, beispielsweise Komponenten für SketchUp, Revit oder andere Modellierungs- und Designprogramme. Sie können die Ressourcen aufrufen und die BCL anhand der gesuchten Informationen durchsuchen. Die Bibliothek enthält Kennzahlen; das sind Programmbausteine, die Ihr Energiemodell verändern können. Sie können beispielsweise die Steuerung der elektrischen Beleuchtung automatisch anpassen. Oder sie modelliert Ihr Gebäude und tauscht dann die Fenster gegen andere aus, um die Auswirkungen auf den Energieverbrauch zu ermitteln. Es gibt viele verschiedene Arten von Programmen. Darüber hinaus gibt es Komponenten, also Konstruktionen. Hauptsächlich Konstruktionen. Komponenten können auch verschiedene Arten von Ausrüstung sein. Sie können nach verschiedenen Fenster- oder Türtypen suchen, die Sie in Ihr Energiemodell einbinden können. Diese finden Sie hier. Heute zeigen wir Ihnen, wie Sie diese Informationen hochladen und in der Gebäudekomponentenbibliothek (BCL) teilen. So kann jeder auf diese Informationen zugreifen. Dadurch entsteht eine Zusammenarbeit aller Mitglieder der Energiemodellierungs-Community, die diese Informationen teilen. Das vereinfacht die Energiemodellierung für alle. Kehren wir zur Startseite zurück und scrollen wir nach unten rechts. Dort steht „Beitragen“ (um Inhalte zur BCL hinzuzufügen). Dieser Prozess umfasst vier Schritte. Wir werden jeden Schritt einzeln besprechen. Beginnen wir mit Schritt eins. Dort heißt es: „Daten organisieren …“ Wichtig: Früher hostete das NREL die BCL auf seiner Website. Es gab keine Übersicht über die verschiedenen Datenversionen, die in die Bibliothek eingegeben wurden. Sie sind schließlich auf GitHub als Versionsverwaltungssystem umgestiegen. Es verfolgt die verschiedenen Versionen von Programmen und Komponenten, die in die Bibliothek hochgeladen werden. Sie benötigen ein GitHub-Konto. Gehen Sie zu GitHub.com und registrieren Sie sich. Die Registrierung ist kostenlos. Ich habe bereits ein Konto, also melde ich mich einfach an. Sie gelangen dann zur Startseite, wenn Sie bereits ein Konto haben. Ich glaube, bei der ersten Kontoerstellung werden Sie auf eine Profilseite weitergeleitet. So in etwa… Das ist der erste Schritt: ein GitHub-Konto erstellen. Der nächste Schritt ist das Erstellen eines Repositorys. Ein Repository ist wie ein großer Ordner, in dem Sie alle Ihre Messwerte, Komponenten oder Programme speichern. GitHub ist viel mehr als nur eine Bibliothek für Bausteinkomponenten. GitHub wird weltweit zur Verwaltung verschiedenster Programmcodes verwendet. Es ist außerdem eine Kollaborationsplattform, auf der Programmierer zusammenarbeiten und ihre Programme zusammenführen können, um ein größeres Projekt zu erstellen. GitHub protokolliert verschiedene Dinge, wie Konflikte zwischen zwei Programmierern oder Konflikte zwischen Programmcode und dem Hauptcode. Für unsere Zwecke müssen wir lediglich ein Repository erstellen. Die passende Repository-Struktur sieht folgendermaßen aus: Kehren wir zu unserer GitHub-Seite zurück. Klicken Sie oben auf „Repositories“. Wir müssen ein neues Repository erstellen. Ich habe bereits eines eingerichtet, daher kopiere ich einfach dessen Namen. Klicken Sie auf „Neu“, um ein neues Repository zu erstellen. Sie müssen nur zwei Repositories erstellen: eines für Measures und eines für Components. Nachdem Sie diese beiden Repositories erstellt haben, ist alles deutlich einfacher. Darauf gehen wir später noch genauer ein… Wir nennen dieses Repository „Dash 2“. Sie möchten eine Beschreibung hinzufügen… Helix Energy Partners BCL-Komponenten… Wir erstellen zunächst ein Komponenten-Repository und später ein Mess-Repository. Das sind die beiden Repositories, die Sie erstellen müssen. Danach müssen Sie keine weiteren erstellen. Wir machen dieses Repository öffentlich. Sie möchten eine Readme-Datei hinzufügen. Diese Datei dient dazu, dass jeder die Beschreibung dieses Repositorys einsehen kann. Sie können einfach eine kurze Readme-Datei hinzufügen. Fügen Sie „git ignore“ hinzu. Dies ist für Programmierer. Damit GitHub bestimmte Dateitypen ignorieren kann. So muss GitHub nicht alles in den Programmordnern verfolgen. Alle OpenStudio-Messwerte sind in Ruby programmiert, daher wählen wir hier Ruby aus. Wählen Sie anschließend eine Lizenz. Wir wählen eine einfache BSD-2-Lizenz (Simplified). Öffentliche Lizenz. Klicken Sie auf „Repository erstellen“. Unser Repository wurde nun erstellt. Hier finden Sie eine „Readme“-Datei. Sie können diese bearbeiten. Hier speichern wir unsere Komponenten, die in die BCL hochgeladen wurden. So bearbeiten Sie die Readme-Datei. Sie können zusätzliche Hinweise für Commits hinzufügen. Wir nehmen diese Änderungen vor, klicken aber einfach auf „Änderungen übernehmen“. Kehren wir zu unserem Haupt-Repository-Ordner zurück. Hier müssen wir eine Datei hinzufügen. Genauer gesagt, müssen wir eine XML-Datei mit der angegebenen Dateistruktur erstellen. Klicken Sie hier oben auf „Datei hinzufügen“ und wählen Sie „Neue Datei“. Um Ordner hinzuzufügen … Wir möchten diese Struktur hier erstellen … Um Ordner hinzuzufügen, geben wir „lib“ ein. Dies wird der erste Ordner. Als Nächstes geben Sie einen Schrägstrich ein, um diesen Ordner zu erstellen. Dann „components“. Dann wieder einen Schrägstrich. Wir nennen diesen Ordner „Australian Underscore 9b Underscore Spaces“. Dieser Ordnername muss im gesamten Repository eindeutig sein. Für jede Ihrer hochgeladenen Komponenten muss also dieser Ordnername und alle Unterordner im gesamten Repository eindeutig sein. Wir haben diesen Ordner erstellt. Jetzt müssen wir eine component.xml-Datei erstellen. Die XML-Datei ist ein Verzeichnis für jede der in der Bibliothek enthaltenen Maßnahmen und Komponenten. Die XML-Datei enthält folgende Informationen: Name, Typ und Beschreibung. Sie enthält außerdem ein Tag. Zum Beispiel „Windows“. Dieses Tag ermöglicht es der Gebäudekomponentenbibliothek, Komponenten und Maßnahmen zu filtern und zu durchsuchen. Die Gebäudekomponentenbibliothek liest die Metadaten in der XML-Datei, um relevante Suchergebnisse für Nutzer zu liefern, die nach sehr spezifischen Informationen suchen. Wir haben diese component.xml-Datei erstellt. Wenn Sie zu den vorherigen Schritten der Anleitung zurückkehren, können Sie hier eine Beispielkomponente herunterladen. Alternativ können Sie die Gebäudekomponentenbibliothek durchsuchen und eine beliebige Beispielkomponente herunterladen. Wir laden nun diese Beispielkomponente herunter. Wir öffnen sie… Sie können sie mit jedem beliebigen Texteditor bearbeiten. Wir kopieren alle Informationen aus dieser Beispiel-XML-Datei und fügen sie in unsere GitHub-Komponenten-XML-Datei ein. Fügen Sie den Namen dieser Komponente hinzu. Wir haben „Australia_9b_Spaces“ verwendet, daher ist dies der Name unserer Komponente. Achten Sie darauf, dass jeder dieser Datenabschnitte in einem öffnenden und einem schließenden Tag verschachtelt ist. Sie müssen außerdem einen eindeutigen Identifikationscode für die UID und die Versions-ID erstellen. Suchen Sie einfach im Internet nach einem UUID-Generator. Kopieren Sie die UUID und fügen Sie sie hier ein. Wir benötigen auch eine Versions-UUID. Aktualisieren Sie dazu die Seite. Kopieren Sie diese UUID und fügen Sie sie hier für die Version ein. Der Anzeigename lautet bei der Suche in der BCL: „Australian NCC 2019 Class 9b School-Space types“. Die Beschreibung lautet: „Australian National Construction Code Standard Reference Space Types for K-12 Schools“. Wir fügen „2019“ für das Jahr des Codes hinzu. Anschließend folgt eine Modellbeschreibung. Zusätzliche Informationen für den Energiemodellierer. Da wir keine sehr spezifischen Informationen haben, können wir diese einfach dort einfügen. Tags: Dies wird ein komplettes Gebäude sein. Attribute... Wir fügen als Land Australien und als Klimazone „Alle“ hinzu. Dateien. Die Dateiendung der hochzuladenden Datei ist OpenStudio (.osm). Die Versionskennung ist 3.2.1. Der Dateiname lautet „school space types.osm“. Der Dateityp ist .osm. Damit ist unsere .xml-Datei fertig. Wir werden die neue Datei speichern. Im nächsten Schritt erstellen wir einen Unterordner namens „files“. Hier werden alle Dateianhänge abgelegt, auf die die component.xml verweist. Wir erstellen den Ordner „files“ und anschließend unsere .osm-Datei. Öffnen Sie die .osm-Datei mit einem Texteditor. Alles auswählen. Kopieren. Einfügen. Neue Datei speichern. Das ist im Grunde Schritt eins zum Erstellen Ihres GitHub-Repositorys. Schritt zwei: Registrieren Sie Ihr Repository bei der BCL. Dies geschieht über das BCL-Manifest. Sie müssen das BCL-Manifest-Repository forken. Durch das Forken wird eine eigene Kopie in Ihrem GitHub-Konto erstellt. Bearbeiten Sie im geforkten Repository die .json-Datei. Scrollen Sie nach unten und fügen Sie Ihre Repository-Informationen hinzu. Übertragen Sie die Änderungen. Erstellen Sie anschließend einen Pull Request, damit das BCL-Team ihn prüfen kann. Schritt drei: Konfigurieren Sie Ihr Repository so, dass neue Releases automatisch zur BCL hinzugefügt werden. Dies geschieht mithilfe von Webhooks. Gehen Sie zu den Repository-Einstellungen. Klicken Sie auf „Webhooks“. Hinzufügen Sie einen Webhook. Fügen Sie die Payload-URL ein. Legen Sie den Inhaltstyp auf „application/json“ fest. Wählen Sie „Nur Releases“ aus. Stellen Sie sicher, dass der Webhook aktiviert ist. Schritt vier: Erstellen Sie ein Release. Klicken Sie auf „Neues Release erstellen“. Fügen Sie ein Tag, einen Titel und eine Beschreibung hinzu. Wählen Sie nicht „Vorabversion“ aus. Veröffentlichen Sie die Version. Die BCL indexiert Ihre Inhalte. Sollten Fehler auftreten, beheben Sie diese und erstellen Sie eine neue Version. Nach erfolgreicher Indexierung erscheint Ihre Komponente in der BCL und kann von jedem heruntergeladen werden. Nach der Einrichtung ist das Hinzufügen neuer Komponenten ganz einfach. Erstellen Sie einen neuen Ordner. Fügen Sie die Datei component.xml hinzu. Fügen Sie die erforderlichen Dateien hinzu. Veröffentlichen Sie eine neue Version. So richten Sie Ihr Repository ein und laden Inhalte in die Building Component Library hoch. Vielen Dank! 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9. Lüfterkurve – Anpassung für parallele Lüfter
In diesem Video erklären wir, wie Sie die Standard-Lüfterkennlinie anpassen, um mehrere parallel geschaltete Lüfter zu simulieren. Eine Kopie des im Video verwendeten Tabellenkalkulationsprogramms finden Sie hier: FanPowerCurveCalculator
Heute geht es um Lüfter in EnergyPlus. EnergyPlus bietet nur zwei Lüfteroptionen für einen Luftkreislauf: einen Zuluft- und einen Abluftlüfter. Diese eignen sich gut für die meisten Anwendungen. Die verwendeten Lüfterkennlinien sind recht gut und allgemein anwendbar. Was aber, wenn mehrere Lüfter parallel geschaltet werden müssen? In diesem Fall muss eine benutzerdefinierte Lüfterkennlinie erstellt werden, die speziell auf die jeweilige Anordnung zugeschnitten ist. Dazu benötigen Sie zunächst einige Daten: die Leistung des Lüfters und Lüfterkennlinien für verschiedene Teillastanteile. Anschließend können Sie mithilfe des „Line-Fit-Algorithmus“ in Excel eine neue Lüfterkennlinie erstellen. EnergyPlus verwendet eine Kennlinie, die auf dem Wert 1 basiert. Die Lüfterleistung wird in Abhängigkeit von der Teillast mit dieser Kennlinie multipliziert. Liegt der Lüfter unter 100 % Teillast, wird die Lüfterleistung entsprechend dieser Kennlinie multipliziert. So berechnet EnergyPlus den Energieverbrauch der Lüfter für diesen Zeitschritt. Die blauen Linien stellen die EnergyPlus-Kurve dar, die orangen Linien die neue Kurve, die wir anhand von drei parallel laufenden und stufenweise ein- und ausgeschalteten Lüftern erstellen. Dies ist ein Modell mit drei Lüftern. Von 100 % Volllast bis 66 % Teillast laufen alle drei Lüfter. Anschließend folgt ein Modell mit zwei Lüftern, bei dem zwei Lüfter bis 33 % Last laufen, und schließlich ein einzelner Lüfter bis zum minimalen Luftdurchsatz von 10.000 CFM (4,72 m³/s). Sie können Ihre Leistungskurven für die Lüfter zusammenstellen und mit 17 % Luftdurchsatz (Teillastverhältnis) oder 70 % Luftdurchsatz (Teillastverhältnis) beginnen. Sie können die Luftmengen, die Leistung (PS oder Watt) und den Druckverlust angeben. Die Einheiten (Kubikmeter pro Sekunde, Watt und Pascal) sind beliebig. Diese EnergyPlus-Kennlinie basiert auf einem Bereich von null bis eins und multipliziert die Lüfterleistung. Die Werte beginnen bei 17 %, was bei 10.000 CFM einer Leistung von 0,83 PS entspricht. Anschließend wird der nächste Wert ermittelt. Hier läuft ein Lüfter mit 33 % Teillast bei 2.000 CFM. Die Leistung beträgt sieben PS, und der Druckabfall bei diesem Systemdurchfluss liegt bei 1,1. Diese Werte werden nun für die Lüfter in die Liste eingetragen. Der nächste Schritt, ein Teillastverhältnis von 67 %, ist der Beginn der Berechnung mit zwei parallel betriebenen Lüftern und schließlich mit maximalem Durchfluss. Anschließend kann in OpenStudio der Lüfter ausgewählt werden. Der erste einzugebende Wert ist der „Gesamtwirkungsgrad des Lüfters“. Wir beginnen mit einem Gesamtwirkungsgrad von 70 %, dem Standardwert von EnergyPlus. Wir müssen den neuen Wirkungsgrad berechnen. Dieser Wert bezieht sich auf den Auslegungsvolumenstrom, der bei 60.000 Kubikfuß pro Minute (28,32 m³/s) liegt. Der Wirkungsgrad eines Ventilators lässt sich mit einer einfachen Formel berechnen. Wir erhalten einen Wirkungsgrad von 73,3 % bei Volllast. Diesen Wert speichern wir separat, um die Modelle später vergleichen zu können. Wir ändern den Gesamtwirkungsgrad des Ventilators auf den Wert 0,733. Der Druckanstieg bleibt unverändert bei 10 Zoll Wassersäule (2490 Pa), ebenso wie der Luftstrom. Bei den meisten Ventilatoren kann die Drehzahl auf etwa 30 % reduziert werden. Bei parallel geschalteten Ventilatoren sind jedoch deutlich niedrigere Drehzahlen oder Volumenströme möglich. In diesem Fall beträgt unser niedrigster Teillastwert, also unser niedrigster Volumenstrom, 0,167. Wir ändern diesen Wert daher auf 0,167. Da es sich um einen Bruch handelt, belassen wir ihn als solchen, um die Referenz darauf zu setzen. Alternativ könnte man einen festen Mindestvolumenstrom angeben; in diesem Fall würden wir ihn mit 10.000 CFM festlegen. In beiden Fällen kann der Wert als Bruch oder als Volumenstrom angegeben werden. Der Wirkungsgrad des Motors liegt bei 93 %, was für die meisten Ventilatoren üblich ist; er kann geringfügig abweichen, dies hat aber keine große Bedeutung. Abschließend betrachten wir die Leistungskennwerte des Ventilators. Wir kehren zu unserer Tabellenkalkulation zurück. Excel verfügt über ein integriertes Tool namens „Linienschätzung“ oder „Linien-EST“. Es berechnet eine lineare Funktion basierend auf den abhängigen und unabhängigen Variablen. In diesem Fall haben wir vier Variablen und einen Achsenabschnitt, genauer gesagt fünf Koeffizienten. Excel schätzt ein Polynom vierten Grades. Wir verwenden die Eingangsdaten, die die unabhängige Variable darstellen, nämlich unsere Teillastverhältnisse. Das Teillastverhältnis ist eine Funktion des Luftdurchsatzes und wird als Prozentsatz des Volllast-Luftdurchsatzes angegeben. Anschließend verwenden wir die abhängigen Variablen, in diesem Fall die Lüfterleistung. Diese wird anhand der Lüfterleistung, also der Bremsleistung in Watt, berechnet. Mithilfe dieses Tools zur Linienschätzung können wir die Koeffizienten für die neue Kurve ausgeben. So sieht die Kurve aus, wenn sie von Null bis Eins aufgetragen wird, genau wie die EnergyPlus-Kurve. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um Ihre Koeffizienten. In der Eingangs-Ausgangs-Referenz sehen Sie diese Koeffizienten für einen Lüfter mit variabler Lautstärke. Sie sehen, dass es ein, zwei, drei, vier und fünf Koeffizienten gibt, die alle auf dieser Gleichung basieren. Dadurch wird diese Funktion von Null bis Eins aufgetragen. Das sind unsere Koeffizienten. Wir können diese Werte einfach in die Lüfterleistungskoeffizienten in OpenStudio kopieren und einfügen. Achten Sie dabei auf die richtige Reihenfolge. Der Koeffizient vierter Ordnung kommt in das letzte Koeffizientenfeld, also Koeffizient fünf. Dann arbeiten Sie sich rückwärts vor: Kopieren Sie den nächsten Wert in Koeffizient vier, dann in Koeffizient drei, dann in Koeffizient zwei und schließlich in Koeffizient eins. Das ist im Prinzip alles. So passen Sie die Lüfterleistungskurven an, wenn Sie eine andere Lüfterkonfiguration haben. Mit dieser neuen Lüfterleistungskurve modellieren wir nun nicht mehr einen einzelnen Lüfter, sondern eine Anordnung mit drei Lüftern. Vielen Dank! Bitte liken und abonnieren!
10. Taktschreiben 1
In diesem Video erklären wir, was OpenStudio-Messwerte sind, wie sie verwendet werden und wie man eigene Messwerte durch Codierung mit der Programmiersprache Ruby erstellt.
Heute geht es um die OpenStudio-Messungen. Schauen Sie sich den Tab „Messungen“ an. Zunächst erklären wir, wie OpenStudio Ihr Energiemodell erstellt. OpenStudio erfasst alle Eingaben aus den einzelnen Tabs – die Eingabevariablen, die Sie in das Modell eingeben – und erstellt daraus eine .OSM-Datei. Diese Datei dient als Eingabedatei für OpenStudio. Sie enthält alle Zeitpläne, alle Geräte, alle Zonenzuordnungen – im Grunde alle Eingaben für das Energiemodell. Anschließend verarbeitet OpenStudio die Datei mithilfe eines Übersetzers. Dieser übersetzt die OSM-Eingabedatei in eine EnergyPlus-Eingabedatei. Die EnergyPlus-Eingabedatei ist sehr ähnlich. Sie finden sie im Projektordner, dann im Ordner „Ausführung“. Wählen Sie dort die Datei „in.IDF“ aus. IDF ist eine EnergyPlus-Eingabedatei. Wenn Sie sie öffnen, sieht sie der OpenStudio-Eingabedatei sehr ähnlich. OpenStudio bietet jedoch viele praktische Funktionen, die die Erstellung des Energiemodells vereinfachen. Nachdem Sie die Informationen über die grafische Benutzeroberfläche von OpenStudio eingegeben haben, muss OpenStudio diese Eingaben in EnergyPlus übersetzen. Dabei werden Verknüpfungen erweitert und fehlende Informationen ergänzt. Genau das leistet der Übersetzer. Er wandelt die OpenStudio-Eingabedatei in eine EnergyPlus-Eingabedatei um. Die EnergyPlus-Eingabedatei enthält alle Objektdefinitionen: Wände, Dämmung, Geräte, Zeitpläne usw. Die IDF-Datei wird ausschließlich von der EnergyPlus-Simulations-Engine verwendet. EnergyPlus nutzt diese Eingabedatei und führt alle physikalischen Berechnungen durch, die für die Erstellung Ihrer Energiemodellsimulation erforderlich sind. Anschließend wird eine Ausgabedatei erzeugt. Diese Ausgabedatei enthält die Informationen, die Sie im Reiter „Berichte“ sehen. Nun zurück zu den Kennzahlen. Energieplaner verwenden Kennzahlen, um einige der Eingabevariablen in der Eingabedatei automatisch zu bearbeiten. Sie können auch Eingaben bearbeiten, die die OpenStudio-Oberfläche nicht unterstützt. Sie können diese Kennzahlen aus der Gebäudekomponentenbibliothek herunterladen. Beispielsweise finden Sie unter „HLK – Lüftung, Gesamtsystem – Verteilung“ verschiedene Kennzahlen, die Sie verwenden können. Diese Maßnahme, „Zonenmischung für Luftwände“, erstellt eine Luftwand in Ihrem OpenStudio-Modell. Sie erkennen sie am OpenStudio-Logo. Die Maßnahme „Zonenmischungsobjekt hinzufügen“ hingegen ist eine EnergyPlus-Maßnahme. Diese fügt ein Zonenmischungsobjekt direkt in die EnergyPlus-Eingabedatei ein und wird angewendet, nachdem die OpenStudio-Eingabedatei in die EnergyPlus-Eingabedatei konvertiert wurde. Es gibt also verschiedene Arten von Maßnahmen, die Sie erstellen können. Diese Maßnahmen werden in die Eingabedateien eingefügt und ändern Parameter automatisch. Wenn Sie beispielsweise alle Wände in Ihrem Modell so ändern möchten, dass sie der Sonne ausgesetzt sind, ändert das Maßnahmenprogramm diesen Parameter automatisch für alle Wände in der Eingabedatei. Eine Maßnahme ist im Wesentlichen ein kurzes Skript, das die Eingabedatei öffnet und einige der Eingabeparameter ändert. Sie kann Ihr Modell auch vollständig transformieren. Manche Maßnahmen werden verwendet, um ganze HLK-Systeme zu ersetzen. Wenn ein Modell beispielsweise eine Dachklimaanlage hat und Sie diese durch ein Kaltwasser-Variable-Air-Volume-System ersetzen möchten, können Sie eine Maßnahme aus der Gebäudekomponentenbibliothek verwenden, die einen erweiterten Energieleitfaden bietet. Heute zeigen wir Ihnen, wie Sie eine einfache Maßnahme erstellen. Wir beginnen mit einem Eingabeobjekt, das OpenStudio nicht unterstützt, EnergyPlus jedoch schon. Wir betrachten unseren Luftkreislauf und den Rückluftventilator. Dieser hat viele Eingänge, aber einen bestimmten Eingang stellt OpenStudio nicht bereit. Im EnergyPlus Input/Output Reference Manual finden Sie einen Eingang namens „Design Return Air Flow Fraction of Supply Air Flow“. Wenn Sie sich die Eigenschaften des AirLoopHVAC-Objekts in OpenStudio ansehen, werden Sie diesen Eingang nicht finden – er wird nicht unterstützt. Daher erstellen wir eine EnergyPlus-Maßnahme, die diesen speziellen Eingang in die IDF-Datei einfügt. Nachdem OpenStudio das Modell in eine EnergyPlus-Eingabedatei übersetzt hat, fügt diese Maßnahme die Variable „Return Air Flow Fraction of Supply Air Flow“ ein. Dieser Eingang begrenzt den Rückluftstrom des Ventilators auf einen maximalen Luftstrom, der einen Bruchteil des Zuluftstroms ausmacht. Das System liefert den vollen Zuluftstrom, der Rückluftventilator führt jedoch nur einen Bruchteil davon zurück, da davon ausgegangen wird, dass Abluftventilatoren an anderer Stelle im Gebäude die restliche Luft abführen. Dazu gehen wir zu „Messungen“ und kopieren eine vorhandene EnergyPlus-Messung, z. B. „Zonenmischobjekt hinzufügen“, und bearbeiten sie. Wir kopieren sie, fügen sie zu „Meine Messungen“ hinzu und benennen sie in „Rückluftvolumenstromanteil bearbeiten“ um. Wir bearbeiten die Beschreibung und die Modellbeschreibung, um die Funktion der Messung zu erläutern. Wir geben an, dass es sich um eine EnergyPlus-Messung handelt und kategorisieren sie als HLK-Gesamtsystemmessung. Anschließend klicken wir auf „Messung erstellen“ und „Zum Bearbeiten öffnen“. Die Messung wird als Ruby-Programm geöffnet. Sie beginnt mit einer Klassendefinition und enthält die von uns eingegebenen Beschreibungen. Anschließend werden Argumente definiert. Argumente sind die Benutzereingaben, die in der OpenStudio-Benutzeroberfläche angezeigt werden. Wir ändern diese Argumente so, dass wir anstelle eines Zonennamens einen Luftstrom verwenden. Anstelle eines Designlevels verwenden wir den Rückluftstromanteil. Der Name des Luftkreislaufs ist ein String-Argument, der Rückluftstromanteil ein Double-Argument. Der Wert „true“ gibt an, dass die Eingabe für die Durchführung der Messung erforderlich ist. Wir setzen den Anzeigenamen auf „Rückluftstromanteil“ und die Einheit auf einen Bruch zwischen null und eins. Als Nächstes definieren wir das Verhalten während der Messung. Da wir eine EnergyPlus-Eingabedatei bearbeiten, arbeiten wir im Arbeitsbereich. Wir weisen die Benutzereingaben Variablen in der Ausführungsschleife zu. Anschließend erstellen wir ein Array von AirLoopHVAC-Objekten, indem wir den Arbeitsbereich nach allen Objekten dieses Typs durchsuchen. Ein Runner gibt während der Ausführung Meldungen an den Benutzer zurück. Wir durchlaufen dann jeden Luftkreislauf mit einer Do-Schleife. EnergyPlus-Objekte sind Arrays, wobei Position null den Namen des Luftkreislaufs enthält. Wir vergleichen diesen Namen mit dem vom Benutzer angegebenen Kreislaufnamen. Bei einer Übereinstimmung schreiben wir den Rückluftstromanteil mithilfe von setString an Position zehn des AirLoopHVAC-Objektarrays. Diese Position entspricht dem Feld „Auslegungs-Rückluftvolumenstromanteil des Zuluftvolumenstroms“. Der Wert wird überschrieben, falls er bereits existiert, oder eingefügt, falls nicht. Abschließend registrieren wir eine Erfolgsmeldung für den Runner. Wir speichern die Maßnahme, kehren zu OpenStudio zurück und wenden sie an. Wir geben den Namen des Luftkreislaufs ein und legen einen Rückluftvolumenstromanteil fest, z. B. 0,6. Beim Ausführen des Modells bestätigen die Runner die erfolgreiche Änderung des Rückluftvolumenstromanteils. Das Öffnen der EnergyPlus-IDF-Datei bestätigt, dass das Feld „Auslegungs-Rückluftvolumenstromanteil des Zuluftvolumenstroms“ dem Objekt „AirLoopHVAC“ hinzugefügt wurde. So erstellen Sie eine OpenStudio-Maßnahme zur Bearbeitung der EnergyPlus-Eingabedatei. Vielen Dank. Bitte liken und abonnieren.
11. Taktschreiben 2
In diesem Video werden wir die von uns erstellte Maßnahme überarbeiten. Außerdem zeigen wir Ihnen, wie Sie Ihre Maßnahme in die Gebäudekomponentenbibliothek hochladen, um sie mit anderen Nutzern zu teilen.
Nachdem unsere Messung erfolgreich war, sollten wir noch einige Aufräumarbeiten durchführen. Dadurch wird der Code benutzerfreundlicher für zukünftige Anwender und der Text wird übersichtlicher. Ich zeige Ihnen außerdem, wie Sie eine Messung in die Gebäudekomponentenbibliothek (BCL) hochladen. Der Code, den wir letztes Mal geschrieben haben, ist bereits in der neuesten OpenStudio-Version implementiert, daher ist ein erneutes Hochladen in die BCL nicht mehr nötig. Ich zeige Ihnen aber trotzdem, wie man Messungen in die BCL hochlädt. Kommen wir nun zurück zum Code. Die Modellbeschreibung sollte einige Punkte enthalten, die für den Energiemodellierer hilfreich sind. Ich möchte hier noch Folgendes hinzufügen: Wenn der Lüfter auf automatische Dimensionierung eingestellt ist, hat dies keinen Einfluss auf die Dimensionierung des Rückluftlüfters. Ist der Lüfter auf automatische Dimensionierung eingestellt, wird die Dimensionierungsberechnung den Rückluftlüfter standardmäßig für den Vollkreislauf auslegen. Das Feld, das wir ändern, wirkt sich nur auf die eigentliche Simulation des Energiemodells aus. Das ist wichtig für den Energiemodellierer: Der Ventilator wird weiterhin automatisch für den gesamten Systemdurchfluss dimensioniert und erst während der Systemsimulation auf den in dieser Kennzahl bearbeiteten Wert begrenzt. Er begrenzt lediglich den Rückluftvolumenstrom während der Simulation, was für den Modellierer hilfreich ist. Mir ist außerdem aufgefallen, dass wir hier einen Fehler gemacht haben. Der Rückluftanteil wurde als Prozentwert angegeben. Ich zeige es Ihnen. Wir zeigen ihn zwar als Prozentwert an, schreiben ihn aber als Bruch. Wäre es ein Prozentwert, würden wir 60 schreiben. Da es sich um einen Bruch handelt, müssen wir das in Bruch ändern. Das sollte funktionieren. Hier unten geben wir den Anfangszustand des Modells an, was zwar korrekt ist, aber erst erfolgt, nachdem das Programm alle Luftkreisläufe abgerufen hat. Verschieben wir diesen Kommentar nach unten und ändern ihn in „Alle HLK-Luftkreisläufe im Modell abrufen“. Dann wird der Anfangszustand des Modells angegeben, der besagt, dass das Gebäude mit einer bestimmten Anzahl von HLK-Luftkreisläufen begonnen hat. Als Nächstes bearbeiten wir die auskommentierten Elemente, die von der kopierten Maßnahme übrig geblieben sind. Der Kommentar lautet „Eingabenamen validieren und Zonen abrufen“, aber da wir mit dieser Maßnahme keine Zonen abrufen, können wir ihn löschen. Wir entfernen die Kommentarzeichen vor `loop_name_valid` und setzen den Standardwert auf `false`. `source_loop_valid` benötigen wir nicht, da wir nur eine Variable validieren, nämlich den Schleifennamen. Die andere Variable, die wir bearbeiten, ist der Rückgabewert, aber im Moment validieren wir nur den Schleifennamen. Anstelle von `zones.each do` verwenden wir `air_loops.each do`, da wir Luftschleifen prüfen. Für jede Luftschleife im Vektor definieren wir sie als `air_loop`. Wenn der Schleifenname dem ersten Feldstring des Luftschleifenobjekts entspricht – also dem Namen der Luftschleife – und mit der Benutzereingabe übereinstimmt, wird `loop_name_valid` auf `true` gesetzt. Eine `else-if`-Anweisung ist nicht erforderlich, da wir nur eine Variable validieren. Wenn die Eingabe zutrifft, bedeutet dies, dass das Programm einen Luftkreislauf im Modell gefunden hat, dessen Name mit der Benutzereingabe übereinstimmt. Andernfalls wird eine Fehlermeldung angezeigt, die besagt, dass der erwartete Luftkreislauf nicht gefunden wurde. Dies hilft dem Benutzer zu erkennen, dass er den Namen möglicherweise falsch eingegeben hat. Als Nächstes validieren wir die Eingabe des Rückluftvolumenstroms. Wir müssen sicherstellen, dass der Benutzer einen korrekten Wert eingibt. Ist der Rückluftvolumenstrom kleiner als null oder größer als eins, zeigen wir eine Fehlermeldung an mit dem Hinweis „Wählen Sie einen Wert zwischen null und eins für den Rückluftvolumenstrom“ und geben „false“ zurück. Andernfalls fahren wir fort. Wir können den angeforderten Rückluftvolumenstrom auch mithilfe von `runner.registerInfo` wiederholen und dem Benutzer den eingegebenen Wert anzeigen. Zur weiteren Fehlerbehebung können wir innerhalb der `air_loops`-Schleife einen Zähler hinzufügen, um die Anzahl der Felder im `AirLoopHVAC`-Objekt mit `air_loop.numFields` zu zählen. Anschließend geben wir dem Benutzer die Anzahl der Felder in diesem Luftkreislauf an. Wenn Sie die Datei `in.idf` öffnen und nach `AirLoopHVAC` suchen, entspricht jeder Eintrag einem Feld. Anfangs sind es neun Felder. Nach dem Hinzufügen des Feldes für den Rückluftstromanteil sollte sich die Anzahl erhöhen. Dies liefert dem Benutzer während der Programmausführung hilfreiches Feedback. Diese Informationen sollten ausreichen, um Benutzern das Verständnis und die Fehlerbehebung der Maßnahme zu erleichtern. Speichern Sie den Code und kehren Sie zur OpenStudio-Anwendung zurück. Anstatt die Maßnahme zu löschen und neu einzufügen, können Sie sie über die Schaltfläche „Projektmaßnahmen mit Bibliothek synchronisieren“ aktualisieren. Klicken Sie auf „Aktualisieren“ und führen Sie die Maßnahme anschließend aus. Falls Meldungen fehlen, ersetzen Sie die puts-Anweisungen durch runner.registerInfo, speichern Sie erneut, synchronisieren Sie und führen Sie die Maßnahme erneut aus. Sie sehen dann Meldungen, die die Anzahl der Felder im Luftkreislauf vor und nach der Aktualisierung anzeigen. In der neuesten Version von OpenStudio ist der Auslegungsrückluftstromanteil des Zuluftstroms bereits implementiert. Daher ist diese Maßnahme nicht mehr erforderlich, kann aber weiterhin als Vorlage für die Bearbeitung anderer Felder vor der Übertragung nach EnergyPlus verwendet werden. Um die Maßnahme in die Gebäudekomponentenbibliothek hochzuladen, öffnen Sie einen Browser und gehen Sie zu thMelden Sie sich bei BCL an. Gehen Sie zu „Mein Dashboard“, „Inhalt erstellen“ und laden Sie eine Kennzahl hoch. BCL akzeptiert tar-, gz- und zip-Dateien. Navigieren Sie zu Ihrem Ordner „Meine Kennzahlen“, suchen Sie den Ordner „Rückluftstromanteil bearbeiten“, wählen Sie alle Inhalte aus, komprimieren Sie diese und speichern Sie die ZIP-Datei an einem geeigneten Ort. Laden Sie die ZIP-Datei in BCL hoch, wählen Sie Ihre Gruppe aus, stellen Sie den Zugriff für alle Website-Benutzer sicher, fügen Sie Revisionsinformationen wie das Datum hinzu und speichern Sie die Datei. Reichen Sie die Kennzahl zur Überprüfung ein, setzen Sie den Moderationsstatus auf „Veröffentlicht“ und klicken Sie auf „Anwenden“. Die Kennzahl ist nun veröffentlicht und in BCL verfügbar. Vielen Dank. Wir freuen uns über Ihr Like und Ihr Abo!
12. Leistungstabellen erstellen
Wir erklären, wie man Leistungstabellen anhand von Herstellerdaten anstatt charakterisierter Polynomkurven eingibt. Diese Tabellen können in den meisten Fällen verwendet werden, in denen Leistungskurven in EnergyPlus zum Einsatz kommen, beispielsweise bei Geräten mit Verdampfern und Kondensatoren. Die in dieser Folge verwendete Tabellenkalkulationsdatei können Sie hier herunterladen: Kurve zu Tabelle
Heute geht es um Leistungskennlinien. In einer früheren Folge haben wir die Erstellung von Leistungskennlinien mittels Kurvenanpassung besprochen. Diesmal konzentrieren wir uns auf die Erstellung von Leistungskennlinien mithilfe einer Tabellenmethode. Wir arbeiten mit einem VRF-System (Variable Refrigerant Volume) und betrachten speziell das Außengerät. Die für uns relevante Kennlinie ist die Temperaturabhängigkeit des Kühlleistungsverhältnisses. Diese Kennlinie ist eine Funktion zweier Temperaturen. Laut EnergyPlus Input Output Reference Manual sind dies die Feuchtkugeltemperatur im Innenraum und die Trockenkugeltemperatur der Eintrittsluft am Außengerät. Die Herstellerangaben zeigen zwei Leistungskennlinien: eine für die Kühlleistung in Abhängigkeit von der Feuchtkugeltemperatur im Innenraum und eine weitere für die Kühlleistung in Abhängigkeit von der Trockenkugeltemperatur im Außenbereich. Diese beiden Kennlinien werden gemeinsam verwendet, um die Temperaturabhängigkeit der Kühlleistung zu berechnen. Bei einfachen Kennlinien können die Werte direkt eingegeben werden. Für komplexere Kennlinien kann ein Tool wie plotdigitizer.com verwendet werden. Ein Bild des Diagramms wird in das Tool geladen und anschließend kalibriert, indem die Minimal- und Maximalwerte für die X- und Y-Achse definiert werden. Für die Kurve der Feuchtkugeltemperatur in Innenräumen reicht die X-Achse von 15 bis 24 und die Y-Achse von 0,8 bis 1,2. Nach der Kalibrierung werden Datenpunkte hinzugefügt und die entsprechenden Koordinaten angezeigt. Obwohl die Kurve nicht perfekt linear ist, kann sie in den Bereichen niedriger, mittlerer und hoher Temperaturen als linear angenähert werden. Die extrahierten Daten werden anschließend in eine Tabellenkalkulation kopiert. Der gleiche Vorgang wird für die Kurve der Trockenkugeltemperatur im Freien wiederholt. Das Diagramm wird geladen, kalibriert und digitalisiert. In diesem Fall reicht die X-Achse von −5 bis 55 und die Y-Achse von 0,3 bis 1,3. Sobald die Datenpunkte extrahiert sind, werden sie in die Tabellenkalkulation kopiert. Es ist wichtig, dass alle unabhängigen Variablen aufsteigend sortiert sind, vom kleinsten zum größten Wert, da EnergyPlus für die Interpolation auf die korrekte Reihenfolge angewiesen ist. Anschließend werden die Daten aggregiert. Der Modifikator für die Feuchtkugeltemperatur im Innenraum und der Modifikator für die Trockenkugeltemperatur im Außenbereich werden miteinander multipliziert, um den Modifikator für die Kühlleistung zu berechnen. Diese kombinierten Werte bilden die Ausgabetabelle. EnergyPlus verwendet die Feuchtkugeltemperatur im Innenraum als erste und die Trockenkugeltemperatur im Außenbereich als zweite unabhängige Variable und interpoliert zwischen den Werten, um während der Simulation den passenden Modifikator für die Kühlleistung zu ermitteln. In der Tabelle werden die unabhängigen Variablen, die abhängigen Variablen und die Modellobjektliste definiert. Berechnete Werte sollten als feste Werte kopiert und eingefügt werden, damit sie unverändert bleiben. Ein Generator für eindeutige Kennungen stellt sicher, dass alle Objekte beim Import in das OpenStudio-Modell eindeutige Handles erhalten. Die endgültige Ausgabe enthält ein Tabellen-Lookup-Objekt, die Modellobjektliste und beide unabhängigen Variablen. Die .osm-Datei wird in einem Texteditor geöffnet und das VRF-Klimaanlagenobjekt, insbesondere die Kurve „Cooling Capacity Ratio Modifier Function of Low Temperature“, gesucht. Das Standardmodell enthält bereits eine Tabellennachschlagetabelle für diese Kurve. Die vorhandenen abhängigen Variablen können unter Beibehaltung der gleichen Kennungen ersetzt werden, oder die neuen Tabellen und Variablen können am Ende der .osm-Datei eingefügt werden. Der Handle der neuen Tabellennachschlagetabelle wird dann der VRF-Klimaanlage zugewiesen, damit die neue Kurve verwendet wird. Diese Methode ermöglicht die direkte Eingabe von Herstellerleistungsdaten in OpenStudio und EnergyPlus ohne Verwendung von Polynomgleichungen mit mehreren Variablen. Stattdessen wird eine Tabellennachschlagetabelle anhand von Herstellerdiagrammen verwendet. Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass alle Objektdefinitionen mit Semikolons und nicht mit Kommas enden müssen, da OpenStudio sonst Fehler generiert. Vielen Dank. Bitte liken und abonnieren!
13. EEMs 1: Bedarfsgesteuerte Lüftung (DCV)
In dieser Folge erklären wir, wie man eine der einfachsten Energieeffizienzmaßnahmen simuliert: die bedarfsgesteuerte Lüftung (DCV). DCV passt die Außenluftmenge an die tatsächliche Anzahl der Personen in den Räumen an. Die Luftvolumenströme werden proportional zur Summe der Außenluftbedarfe der einzelnen Zonen oder gemäß dem ASHRAE-Verfahren 62.1 berechnet. Nicht in diesem Video behandelt: Fortgeschrittenere Varianten dieser Maßnahme können die Außenluftvolumenströme anhand der Raumluftqualität (gemessen anhand des Kohlendioxidgehalts oder anderer Schadstoffe) anpassen.
Hallo zusammen, wir sind zurück mit einer neuen Folge. In dieser Folge geht es um eine der einfachsten Energieeffizienzmaßnahmen in OpenStudio: die bedarfsgesteuerte Lüftung. Wir betrachten ein einfaches Raststättengebäude mit Toiletten. Im Reiter „HLK-Systeme“ fügen wir ein einfaches Dachluftkreislaufsystem hinzu. Da dieses System keine Kühlung hat, entfernen wir die Kühlungsfunktion. Anschließend ordnen wir alle Zonen des Gebäudes diesem einen HLK-System zu. Wir haben zwar ein Außenluftsystem, dieses ist jedoch standardmäßig fest dimensioniert und hat einen minimalen Außenluftvolumenstrom von null. Das wäre in diesem Fall nicht anwendbar, da wir flächenbezogene Mindestanforderungen an den Außenluftvolumenstrom für die einzelnen Räume haben. Daher ändern wir diese Einstellung auf automatische Dimensionierung. Wenn wir unter „Raumtypen“ die Toilette auswählen, sehen wir unter „Auslegungsspezifikation Außenluft“ einen Wert von 7 CFM pro Person und einen Außenluftvolumenstrom von 0,02 CFM pro Quadratfuß. Dieser Wert ist wahrscheinlich zu niedrig, daher erhöhen wir ihn auf 0,06 CFM pro Quadratfuß. Anschließend kehren wir zum Luftkreislaufsystem zurück, wählen den Luftkreislauf selbst aus und scrollen nach unten, um die Berechnung der Außenluftzufuhr zu verfolgen. In diesem Szenario verwenden wir die Zonensummenmethode. Alternativ stehen die Verfahren nach ASHRAE-Standard 62.1 zur Berechnung der Lüftungsrate zur Verfügung, welche die Lüftungseffektivität und die Primärluftströme in Mehrzonensystemen berücksichtigen. Da dieses Beispielsystem einfach ist, belassen wir es bei der Zonensummenmethode. Wir führen die Simulation als Basislinie ohne bedarfsgesteuerte Lüftung durch und speichern die Datei separat. Um die bedarfsgesteuerte Lüftung zu implementieren, kehren wir zum Luftkreislaufsystem zurück, wählen es aus, klicken oben auf die Schaltfläche „Steuerung“ und aktivieren die bedarfsgesteuerte Lüftung. Anschließend führen wir die Simulation erneut aus. Nach erfolgreichem Abschluss wechseln wir zur Registerkarte „Ergebnisübersicht“, um die Ergebnisse zu überprüfen. Zuerst öffnen wir das Basismodell in DView und betrachten den Außenluftmassenstrom. Dieser ist über das ganze Jahr konstant, was bedeutet, dass das System kontinuierlich läuft und einen konstanten Außenluftstrom liefert. Anschließend öffnen wir das Modell mit implementierter bedarfsgesteuerter Lüftung und betrachten erneut den Außenluftmassenstrom. Diesmal schwankt das Profil. Betrachtet man einen bestimmten Tag, beispielsweise den 9. Februar, wird der Unterschied deutlich. Die Basislinie liefert einen konstanten Außenluftstrom, während die bedarfsgesteuerte Lüftung den Außenluftstrom moduliert. Bei bedarfsgesteuerter Lüftung sinkt der Außenluftstrom auf das erforderliche Minimum, wenn sich weniger Personen im Gebäude aufhalten. Mit zunehmender Personenzahl steigt der Luftstrom, und mit der Personenzahl sinkt der Außenluftbedarf. Dieses Verhalten wird durch den Belegungsplan gesteuert. Das System zählt die Personen im Gebäude und berechnet die benötigte Lüftungsmenge anhand des Auslegungs-Außenluftbedarfs pro Person, der in diesem Fall etwa 7 CFM pro Person beträgt. Das Außenluftprofil folgt dem Belegungsprofil über den Tag hinweg. Es sind jedoch weitere Aspekte zu berücksichtigen. Verfügt das Gebäude über Zonenabluftventilatoren, muss der Abluftstrom über das Außenluftsystem oder durch Infiltration ausgeglichen werden. Ist der Abluftbedarf hoch, sinkt das Außenluftprofil möglicherweise nicht so stark wie erwartet, selbst bei aktivierter bedarfsgesteuerter Lüftung. Dies kann dazu führen, dass das Profil in bestimmten Zeiträumen dem Basiswert ähnlicher ist. Weitere Faktoren können die Effektivität der bedarfsgesteuerten Lüftung ebenfalls einschränken. Wenn beispielsweise der minimale Außenluftvolumenstrom im Außenluftregler fest eingestellt ist, unterschreitet das System diesen Wert nicht. Ebenso wird das System nicht unter diese Grenzwerte zurückgesetzt, wenn ein Mindest-Außenluftplan oder ein Mindestanteil an Außenluft angewendet wird. Diese Verhaltensweisen sind im EnergyPlus Input Output Reference Manual unter „Controller:MechanicalVentilation“ und „Controller:OutdoorAir“ dokumentiert. Dort wird erläutert, wie sich Mindest- und Höchstgrenzen auf die bedarfsgesteuerte Lüftung auswirken. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Implementierung der bedarfsgesteuerten Lüftung in OpenStudio unkompliziert ist: Wählen Sie den Luftkreislauf aus, gehen Sie zum Reiter „Steuerung“ und aktivieren Sie die Option „Bedarfsgesteuerte Lüftung“. Es gibt fortgeschrittenere Methoden zur Modellierung der bedarfsgesteuerten Lüftung, beispielsweise basierend auf gemessenen Schadstoffkonzentrationen wie Kohlendioxid. Diese Ansätze werden hier jedoch nicht behandelt. Dieses Beispiel demonstriert den grundlegenden und gebräuchlichsten Ansatz zur Modellierung der bedarfsgesteuerten Lüftung. Vielen Dank. Bitte liken und abonnieren!
14. OpenStudio – EEMs 1: DCV-Messung
In der vorherigen Folge haben wir die Simulation von bedarfsgesteuerter Lüftung (DCV) besprochen. In dieser Folge zeigen wir Ihnen, wie Sie DCV mithilfe der BCL-Maßnahme „Bedarfsgesteuerte Lüftung aktivieren“ schnell in Ihrem gesamten Modell implementieren können. Die Maßnahme kann über OpenStudio oder direkt von der BCL heruntergeladen werden: https://bcl.nrel.gov/content/3ff4b412-8689-4b11-a588-935c621dc97d
Hallo zusammen, wir sind zurück mit einer neuen Folge. In der letzten Folge ging es um die Implementierung bedarfsgesteuerter Lüftung (DCV). In dieser Folge zeigen wir Ihnen eine OpenStudio-Funktion, die Ihnen diese Arbeit abnimmt. Wir betrachten ein Bürogebäude und ein Lagergebäude. Dieses Gebäude verfügt über mehrere Luftkreisläufe mit jeweils eigener Außenluftversorgung. In der letzten Folge haben wir die Implementierung der bedarfsgesteuerten Lüftung mithilfe des Schalters erklärt. In dieser Folge verwenden wir eine Funktion aus der Gebäudekomponentenbibliothek (BCL). Gehen Sie zu „Komponenten und Funktionen“ und dann zu „Funktionen suchen“. Diese finden Sie in der Kategorie „HLK“ unter „Lüftung“. Es handelt sich um die Funktion „Bedarfsgesteuerte Lüftung aktivieren“. Aktivieren Sie sie und klicken Sie auf „Herunterladen“. Die Funktion wird dann auf Ihren Computer heruntergeladen. Alternativ können Sie die BCL-Website unter bcl.nrel.gov besuchen, nach „Bedarf“ suchen, nach unten scrollen und dieselbe Funktion finden. Klicken Sie darauf, um eine Beschreibung der Funktion sowie Hinweise zur Implementierung anzuzeigen. Nachdem wir die Maßnahme in unser Projekt heruntergeladen haben, können wir zum Tab „Maßnahmen“ wechseln. Speichern wir dies als neues Projekt. Gehen Sie zu „HLK“, dann zu „Lüftung“ und ziehen Sie die Maßnahme „Bedarfsgesteuerte Lüftung aktivieren“ hinein. Dadurch bleibt unser Basismodell unverändert. Die Maßnahme wird nur für diesen Lauf angewendet. Wir können sie später jederzeit wieder löschen, wenn wir unser Modell beibehalten möchten. Alternativ können Sie zu „Komponenten und Maßnahmen“ gehen und die Maßnahme direkt anwenden. Dies würde das Modell jedoch dauerhaft und unwiderruflich verändern. Indem wir die Maßnahme in den Workflow ziehen, können wir die Simulation starten und das Ergebnis überprüfen. Wenn uns die Ergebnisse nicht gefallen, können wir die Maßnahme löschen, und das ursprüngliche Modell bleibt unverändert. Gehen Sie zum Abschnitt „Eingaben“ und wählen Sie „Bedarfsgesteuerte Lüftung aktivieren“. Starten Sie anschließend das Modell. Das Modell wird erfolgreich ausgeführt. Wenn wir wieder nach oben scrollen, sehen wir Meldungen, die die Implementierung der Maßnahme beschreiben. Es wird angezeigt, dass die bedarfsgesteuerte Lüftung für mehrere Luftkreisläufe, wie z. B. FC-9, FC-5 usw., aktiviert wurde. Alle Luftkreisläufe mit Außenluftzufuhr sind nun mit bedarfsgesteuerter Lüftung (DCV) ausgestattet. Die Zusammenfassung zeigt, dass DCV für 11 Luftkreisläufe aktiviert wurde. Als Nächstes können wir die Modelle vor und nach der Umstellung vergleichen. Im Ordner „Berichte“ finden Sie das Basismodell und das Modell mit aktivierter DCV. Der Vergleich zeigt, dass das DCV-Modell weniger Energie verbraucht. Der Energieverbrauch im Basismodell beträgt 1.188.506 kBtu, im DCV-Modell 941.274 kBtu. Dies entspricht einer jährlichen Einsparung von 247.232 kBtu bzw. ca. 261.000 MJ. Bei einem angenommenen Energiepreis von ca. 2 Cent pro kBtu ergibt sich eine jährliche Einsparung von fast 5.000 USD – allein durch die Implementierung von bedarfsgesteuerter Lüftung im gesamten Gebäude. Dies verdeutlicht, wie schnell und einfach sich DCV mithilfe einer BCL-Maßnahme für ein gesamtes Modell aktivieren lässt, ohne die Steuerung in jedem einzelnen Luftkreislauf manuell umzuschalten. Vielen Dank. Bitte liken und abonnieren.
15. OpenStudio EnergyPlus – VRF/VRV-Grundlagen 1
In diesem Video werden die grundlegenden Schritte zur Simulation eines VRF/VRV-Systems (Variable Refrigerant Flow/Variable Refrigerant Volume) erläutert. Wir dimensionieren die Anlagenkomponenten, importieren die standardmäßigen VRF/VRV-Objekte aus der EnergyPlus-Bibliothek und passen sie an unsere Bedürfnisse an. In diesem Video wird eine Methode verwendet, um zusätzliche Informationen aus den Ausgabereports zu gewinnen. Weitere Informationen finden Sie in dieser Folge: https://youtu.be/divAgzO2IUc
In den nächsten Videos erklären wir die Simulation von VRF-Systemen (Variable Refrigerant Systems). Unser Testgebäude ist ein einfaches Bürogebäude mit zwei Zonen. Wir installieren ein VRF-System (Variable Refrigerant Flow/Variable Refrigerant Volume). Das Modell simuliert derzeit ideale Luftlasten. Um die Dimensionierung abzuschätzen, simulieren wir das Modell. Nach der Simulation sehen wir uns die EnergyPlus-Ergebnisse im Reiter „Berichte“ an. Im Inhaltsverzeichnis finden Sie verschiedene nützliche Informationen, darunter die Lastübersicht der Zonenkomponenten und die Lastübersicht der Gebäudekomponenten. Diese wurden dem Standardbericht mithilfe einer benutzerdefinierten Kennzahl hinzugefügt, die ich in einem anderen Video zur Informationsgewinnung aus Ausgabeberichten erläutert habe. Den Link zu diesem Video finden Sie in der Beschreibung. Als Nächstes wechseln wir zum Reiter „Zonen“. Das Gebäude hat zwei Zonen. Die Auswahl von „Thermische Zone 1“ zeigt die Komponenten der Kühlspitzenlast. Die Lasten sind in Kategorien wie Personen, Beleuchtung, Geräte, Infiltration, Lüftung, Dachlasten und Fensterlasten unterteilt. Unten sehen Sie die Summen für die fühlbare Last, die verzögerte fühlbare Last (basierend auf der thermischen Masse des Gebäudes), die latente Last und die Gesamtlast. Diese Werte werden von EnergyPlus im Rahmen der ersten Lastabschätzung ermittelt. Weiter unten sehen Sie die tatsächlichen Simulationsbedingungen. Diese zeigen den Zeitpunkt des Auftretens der Spitzenlasten und die Simulationsergebnisse. Sie erkennen, dass die geschätzten Werte sehr nahe an den tatsächlichen Simulationswerten liegen. Die fühlbare Last wird berechnet, indem die entsprechenden Komponenten kombiniert und die latente Last ausgeschlossen wird. EnergyPlus wendet anschließend, falls angegeben, einen Dimensionierungsfaktor an, um die für die Dimensionierung der Geräte verwendete fühlbare Auslegungslast zu bestimmen. Die Dimensionierungsfaktoren werden in den Simulationseinstellungen definiert, wo Sie die Dimensionierungsfaktoren für Heizung und Kühlung festlegen können. Diese Multiplikatoren werden auf die simulierten Spitzenlasten angewendet. EnergyPlus führt ähnliche Berechnungen für die Komponenten der Heizspitzenlast durch, beginnend mit einer Schätzung und anschließender Verfeinerung durch die Simulation. Diese Ergebnisse verwenden wir zur Dimensionierung unserer Zonengeräte und letztendlich auch der Außengeräte. Anschließend öffnen wir im Simulationsordner den EnergyPlus-Bericht, um die Daten der thermischen Zonen zu überprüfen. Danach speichern wir das OpenStudio-Projekt unter dem neuen Namen „Generisches VRF“. Zunächst verwenden wir die Standardbibliotheksdateien von OpenStudio. Später laden wir herstellerspezifische Geräte aus der Gebäudekomponentenbibliothek herunter und vergleichen die Ergebnisse. Als Nächstes wechseln wir zum Reiter „HLK-Systeme“. Oben wählen wir VRF aus. Da noch kein VRF-System vorhanden ist, öffnen wir die Bibliothek auf der rechten Seite, scrollen zur Kategorie „VRF“ und ziehen ein VRF-System in das Modell. Dies ist ein generisches Bibliotheksobjekt von OpenStudio. Da wir zwei Zonen haben, benötigen wir zwei Endgeräte. Wir ziehen zwei Endgeräte per Drag & Drop in das VRF-System. Im Reiter „Mein Modell“ scrollen wir nach unten, um die thermischen Zonen zu finden, und weisen jedem Endgerät Zone 1 und Zone 2 zu. An diesem Punkt ist alles automatisch dimensioniert, d. h. EnergyPlus übernimmt die Dimensionierung aller Geräte automatisch. Im Tab „Thermische Zonen“ sehen wir, dass die idealen Luftlasten nicht mehr aktiviert sind und die Zonen nun von den VRF-Endgeräten versorgt werden. Als Nächstes wechseln wir zum Tab „Einstellungen“ und wählen „Simulationssteuerung“. Zuvor haben wir nur Dimensionierungsberechnungen durchgeführt. Jetzt wählen wir „Simulation für Wetterdatei-Laufzeiträume ausführen“, um eine Simulation für ein ganzes Jahr durchzuführen. Nach erfolgreicher Simulation überprüfen wir die Berichte erneut. In der Zusammenfassung der Spulendimensionierung sehen wir, dass die VRF-Endgeräte eine einzige Spule für Heizung und Kühlung verwenden. EnergyPlus dimensioniert die Spule basierend auf der höchsten Last, egal ob Heizung oder Kühlung. In diesem Fall ist das Klima heizungsdominiert, daher wird die Spule anhand der Heizspitzenlast dimensioniert. Die Kühlung wird nicht separat dimensioniert, da ihr Bedarf geringer ist. Diese automatisch dimensionierten Werte stellen optimierte Dimensionierungsergebnisse von EnergyPlus dar. In der Realität sind Geräte der Hersteller nicht in exakt diesen Dimensionen erhältlich. Die tatsächlichen Gerätekapazitäten sind oft etwas höher, um die Leistungsanforderungen zu erfüllen. Beispielsweise kann ein Mitsubishi-Innengerät 30.000 BTU/h Kühlleistung und 34.000 BTU/h Heizleistung erbringen, was über den von EnergyPlus automatisch berechneten Werten liegt. Daher ist es wichtig, sich bei der Energiemodellierung nicht ausschließlich auf Standard- oder automatisch berechnete Werte zu verlassen. Stattdessen sollte das Modell angepasst werden, um die tatsächliche Geräteleistung besser abzubilden. Im Reiter „HLK-Systeme“ bearbeiten wir die VRF-Endgeräte entsprechend. Für das erste Endgerät legen wir den Luftdurchsatz fest, um ihn an das Mitsubishi-Gerät anzupassen: 1.271 CFM für maximale Heiz- und Kühlleistung und 883 CFM für den minimalen Luftdurchsatz, wenn kein Heiz- oder Kühlbedarf besteht. Die Außenluftmengen bleiben unverändert. Da sie durch Zonen- und Belegungsparameter gesteuert werden, ordnen wir den Steuerthermostat der entsprechenden thermischen Zone zu. Wir überprüfen den Druckanstieg des Ventilators und belassen ihn bei 0,2 Zoll Wassersäule, was für ein kleines Kanalsystem angemessen ist. Der maximale Volumenstrom wird auf 1.271 CFM eingestellt. Für den Kühlregister geben wir eine Nennkühlleistung von 30.000 BTU/h ein und stellen den Nennluftstrom auf 1.271 CFM ein. Für den Heizregister geben wir eine Nennheizleistung von 34.000 BTU/h bei gleichem Luftstrom ein. Wir wiederholen diesen Vorgang für das zweite Endgerät und verwenden dabei ein anderes Innengerät, um die Unterschiede aufzuzeigen. Anschließend untersuchen wir das Außengerät. EnergyPlus hat es automatisch auf ca. 50.000 BTU/h dimensioniert, die tatsächlichen Geräte der Hersteller können jedoch davon abweichen. Wir wählen ein Mitsubishi-Außengerät mit einer Nennkühlleistung von 72.000 BTU/h und einer Nennheizleistung von 80.000 BTU/h. Wir geben die Bruttokühlleistung ein und rechnen den EER-Wert in einen Leistungskoeffizienten (COP) um, der etwa 3,8 beträgt. Für die Heizung geben wir die Heizleistung ein und berechnen das Heizleistungsverhältnis (80.000 / 72.000), was etwa 1,11 entspricht. Der Heizleistungskoeffizient (COP) beträgt etwa 4,31. Andere Parameter wie minimale und maximale Betriebstemperaturen bleiben auf ihren Standardwerten, da wir generische Anlagen modellieren. Da dieses System keine Wärmerückgewinnung beinhaltet, lassen wir diese Option deaktiviert. Wir passen die standardmäßige vertikale Rohrleitungshöhe auf einen realistischeren Wert von 4,57 m (15 Fuß) für ein eingeschossiges Gebäude an. Die übrigen Parameter bleiben auf ihren Standardwerten. Nachdem wir die Simulation erneut ausgeführt haben, überprüfen wir die Ergebnisse und bestätigen, dass das Gebäude wie erwartet Energie verbraucht. Wir prüfen die Datei „eplusout.err“, um sicherzustellen, dass keine schwerwiegenden Fehler vorliegen. Die angezeigten Warnungen sind üblich und weisen in der Regel darauf hin, dass die Standard-Leistungskurven von EnergyPlus nicht exakt mit den von uns eingegebenen Herstellerangaben übereinstimmen. Dies ist zu erwarten, wenn generische Kennlinien mit spezifischen Gerätedaten verwendet werden. EnergyPlus verwendet die Nennbedingungen als Referenzpunkt (1) und extrapoliert die Leistung ober- oder unterhalb dieser Bedingungen mithilfe von Kennlinien. Stimmen die Nennbedingungen nicht exakt mit den Standardkennlinien überein, werden Warnungen ausgegeben. Diese Warnungen dienen lediglich der Information und führen in der Regel nicht zur Ungültigkeit der Simulationsergebnisse. Solange keine schwerwiegenden Fehler vorliegen, gilt das Modell als gültig. Damit ist die Implementierung eines VRF-Systems in OpenStudio abgeschlossen. In der nächsten Folge laden wir herstellerspezifische Kennlinien aus der Gebäudekomponentenbibliothek herunter, installieren sie im Modell und vergleichen die Ergebnisse mit den generischen Gerätekennlinien. Das war’s für heute. Vielen Dank. Bitte liken und abonnieren.
16. OpenStudio EnergyPlus – VRF/VRV-Grundlagen 2
In diesem Video werden wir ein paar Punkte klären, die wir in der vorherigen Folge ausgelassen haben, in der es um die Modellierung eines VRF/VRV-Systems mithilfe der generischen Leistungskurven von EnergyPlus ging.
Hallo zusammen! Wir sind zurück. Es gibt noch ein paar Dinge aufzuräumen, die wir in der letzten Folge übersehen haben. Eines davon betrifft VRF-Systeme. Schauen wir uns unser generisches VRF-System an, das wir in der letzten Folge modelliert haben. Wir betrachten zunächst das Außengerät. Ein Punkt, den wir in der letzten Folge ausgelassen haben, waren die Kompressoren. Das Außengerät, das wir mithilfe der generischen Leistungskurven simulieren möchten, ist dieses Mitsubishi-Gerät. Es verfügt nur über einen hermetischen Kompressor. Wir sehen uns das genauer an. Dazu scrollen wir zu den Kompressoren. Das generische Modell hat drei Kompressoren. Das Gerät, das wir simulieren, hat nur einen. Das macht einen erheblichen Unterschied in der Simulation, da die Mitsubishi-Anlage nur bis zu einem bestimmten Grad herunterregelbar ist. Die generische Anlage hätte mit drei Kompressoren einen deutlich größeren Regelbereich. Als Nächstes betrachten wir das Verhältnis von Kompressorgröße zu Gesamtkompressorleistung. Da wir nur einen Kompressor haben, beträgt dieses Verhältnis 1,0. Im Gegensatz dazu ergibt die Division von eins durch drei bei drei Kompressoren 33 % (0,33). Die nächste Korrektur betrifft die Abtaustrategie. Die standardmäßige Abtaustrategie ist Widerstandsheizung. Leider beträgt die standardmäßige Abtauleistung aus unbekannten Gründen praktisch null Watt. Das ist hier deutlich zu sehen. Es ergibt keinen Sinn. Um das zu korrigieren, können wir einfach „Automatische Dimensionierung“ einstellen. Als Nächstes müssen wir über die große Umwälzung bei VRF-Systemen sprechen. Das liegt schon einige Jahre zurück. Mal sehen. Wo fange ich an? VRF-Systeme wurden vor über zehn Jahren in den USA eingeführt. AHRI entwickelte einen Leistungsbewertungsstandard für VRF-Systeme. Dieser Standard wurde von Wärmepumpen für Wohnhäuser übernommen. Es gibt jedoch einige Leistungsunterschiede zwischen Wärmepumpen für Wohnhäuser und VRF-Systemen. Daher war der Standard für VRF ungeeignet. Trotzdem wurde er verwendet. Die VRF-Systeme schienen vielversprechend. Sie schienen eine sehr gute Leistung zu erbringen. Im Laufe der Jahre wurde den Leuten allmählich klar, dass die VRF/VRV-Systeme nicht die erwartete Leistung erbrachten. Sie blieben deutlich hinter den Erwartungen zurück. In dieser Grafik sind einige Testfälle zu sehen. Diese Systeme wurden installiert und ihre Leistung gemessen. Die Linie zeigt den Sollwert. Das war ein großes Problem. Ein weiteres Problem: Ingenieure verglichen die Effizienzwerte mit anderen Gerätetypen. Davon ist dringend abzuraten, da die Vergleichbarkeit nicht gegeben ist. Die AHRI-Standards sind für den Vergleich von Äpfeln mit Äpfeln konzipiert. Um es weiter zu sagen: Die Systeme wurden mit Warmwassersystemen verglichen. Die Warmwasserbranche erkannte dies und protestierte. Sie veröffentlichte ein Positionspapier, in dem sie die Problematik erläuterte. Darin heißt es: Die VRF-Systeme behaupten, bestimmte Leistungen zu erbringen. Aufgrund der Art und Weise, wie der AHRI-1230-Standard konzipiert wurde, werden sie jedoch nicht korrekt getestet. Der Fehler beträgt etwa 47 %, was einen erheblichen Unterschied darstellt. Das Ergebnis war, dass AHRI seine Standards überarbeitete und das Testverfahren für die Leistungsbewertung anpasste. VRF-Systeme sind daher nicht mehr so effizient wie behauptet. Ihre angegebene Effizienz entspricht nicht mehr ganz den ursprünglichen Angaben. Die bundesweiten Effizienzstandards wurden überarbeitet, was zu Änderungen in einigen Energiegesetzen führte. Kalifornien beispielsweise gab quasi auf und verwies auf die bundesweiten Effizienzstandards. Wir haben die Bundesgesetze geprüft und Vergleiche angestellt. Dabei zeigte sich, dass die VRF-Systeme beim Heizen einen Effizienzverlust von etwa 9 % und beim Kühlen von etwa 3 % aufwiesen. Das sind deutlich weniger als die von der Heizungsbranche behaupteten 47 %. Diese Angabe ist offensichtlich verzerrt. Daher werden wir dieses generische System anpassen. Dieses System wurde ursprünglich 2010 modelliert und enthält daher diese Verzerrung. Um diese zu korrigieren, müssen wir die Leistungskennzahlen ändern. Der Abzug beim Kühlen beträgt tatsächlich 3 %. Wir müssen den Wert um 3 % reduzieren. Der COP für die Kühlung dieses generischen VRF/VRV-Systems beträgt 3,8. Wir multiplizieren diesen Wert mit 97 %. In Wirklichkeit liegt der COP also eher bei 3,686. Beim Heizen lag der Nenn-COP im Jahr 2010 bei 4,31. Diesen Wert müssen wir um etwa 9 % senken. Wir berechnen 4,31 mal 91 %. Das ergibt 3,922. Ja. Das hilft uns, die fehlende Leistung auszugleichen. Die tatsächliche Leistung wird dadurch besser berücksichtigt. Das hilft uns, die Geräteleistung von 2010 zu berücksichtigen, als dieses Modell erstellt wurde. Das sind also die drei Punkte, die wir anpassen müssen. Starten wir nun die Simulation. Wir vergleichen die generischen VRF-Kurven von 2010 mit einem realen generischen System aus dem Jahr 2024. Die Simulation Die Simulation wurde erfolgreich abgeschlossen. Wir sehen uns nun die Leistung an. Die neuere Version 2024 (die aktualisierte Version) hat eine Leistung von ca. 125.000 KBTU. Die Version aus der letzten Folge hatte 117.000 KBTU. Sie sehen also den Leistungsunterschied. Dies sollten Sie berücksichtigen, wenn Sie VRF/VRV-Systeme mit den generischen Leistungskurven von OpenStudio modellieren. In der nächsten Folge zeigen wir Ihnen, wie Sie die Leistungskurven der Geräte aus der Gebäudekomponentenbibliothek herunterladen. Dies gilt für das Mitsubishi-System, das wir gerade besprechen. Wir laden außerdem ein LG-System herunter und vergleichen es direkt. Vielen Dank! 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17. OpenStudio EnergyPlus – VRF/VRV Mitsubishi, LG, Daikin
In diesem Video setzen wir die Diskussion über die Simulation eines Systems mit variablem Kältemittelvolumenstrom (Variable Refrigerant Flow, VRF) fort. Wir laden Leistungsdaten von Markengeräten (Mitsubishi, LG und Daikin) aus der Building Component Library (BCL) herunter und vergleichen sie mit den Leistungsdaten der generischen Objekte in EnergyPlus.
Wir sind zurück und modellieren diesmal das Mitsubishi VRF-System. Zuerst speichern wir die Datei und laden dann die Mitsubishi-Bibliothek aus der Gebäudekomponentenbibliothek herunter, indem wir nach Mitsubishi suchen und die ZIP-Datei herunterladen. Die ZIP-Datei enthält eine XML-Beschreibung, eine OSM-Datei und ein PDF mit Hinweisen für den Energiemodellierer. Wir kopieren die OSM- und PDF-Dateien in den Projektordner und fügen dann in den Einstellungen die heruntergeladene OSM-Datei als Standardbibliothek hinzu. Anschließend löschen wir das zuvor modellierte generische VRF-System und suchen im Bibliotheks-Tab nach dem Mitsubishi VRF-System, genauer gesagt nach der Option PUHY EP72, die sowohl mit als auch ohne Luftkanäle verfügbar ist. Wir lesen die Hinweise im PDF, um die Namenskonventionen zu verstehen, darunter die Energieeffizienzklassen für Systeme mit und ohne Luftkanäle sowie die Standard- und Hochleistungsoptionen. Aus Gründen der Einfachheit und aufgrund des Klimas wählen wir die Hochleistungsoption ohne Luftkanäle. Als Nächstes fügen wir die benötigten Endgeräte, wie z. B. PFY P30 und PKFY P30, hinzu und ordnen sie den entsprechenden thermischen Zonen zu. Wir weisen außerdem den Standort des Hauptthermostats zu und wählen einen permanent verfügbaren Zeitplan. Sobald die thermischen Zonen mit den Endgeräten verbunden sind, starten wir die Simulation. Nach Abschluss der Simulation überprüfen wir die Fehlerausgabedatei, die mehrere Warnungen enthält. Dazu gehören Warnungen bezüglich der diskreten Drehzahl des Lüftersystems und des Luftvolumenstroms pro Kapazität, die bei VRF-Systemen in EnergyPlus häufig auftreten. Diese Warnungen dienen hauptsächlich der Überprüfung von Richtlinien und gelten nicht als kritisch, da die AHRI-Standards keine strengen Grenzwerte für diese Werte vorschreiben. Einige Warnungen weisen darauf hin, dass die Betriebstemperaturgrenzen der VRF-Wärmepumpe überschritten wurden oder dass das System unter ungewöhnlichen Außentemperaturbedingungen zu heizen oder zu kühlen schien. Diese Probleme traten während der Aufwärmphase auf, als EnergyPlus die Dimensionierung der Geräte und Zonen durchführte, nicht während der eigentlichen jährlichen Simulation, weshalb sie kein großes Problem darstellen. Es gibt außerdem eine Warnung bezüglich eines überschrittenen Teillastverhältnisses eines Endgeräts. Dies wurde als Fehler gemeldet und kann auftreten, da Endgeräte ein Teillastverhältnis von eins überschreiten können. Insgesamt wird die Simulation trotz dieser Warnungen erfolgreich abgeschlossen. Anschließend prüfen wir die Simulationsberichte und vergleichen die Ergebnisse des Mitsubishi-Systems mit denen des zuvor modellierten generischen VRF-Systems. Das generische System verbrauchte etwa 125.000 kBTU pro Jahr, das Mitsubishi-System hingegen nur etwa 118.000 kBTU, was auf eine etwas bessere Leistung hindeutet. Wir vergleichen außerdem die nicht gedeckten Stunden für Heizung und Kühlung. Die nicht gedeckten Kühlstunden sind bei beiden Systemen vernachlässigbar, während die nicht gedeckten Heizstunden, gemessen in Gradstunden, ähnlich sind. Die nutzergewichteten nicht gedeckten Stunden sind beim Mitsubishi-System höher, möglicherweise aufgrund höherer Luftströme oder komfortbezogener Faktoren. Insgesamt ist die Leistung beider Systeme jedoch vergleichbar. Im nächsten Schritt prüfen wir die Hinweise für die Energiemodellierung sowohl für die Endgeräte als auch für das Außengerät. Bei Kanalgeräten ist es wichtig zu überprüfen, ob die Annahmen zum statischen Druck den Projektbedingungen entsprechen. Anpassungen können durch Bearbeiten des Auslegungsdruckanstiegs des Ventilators in den VRF-Systemeinstellungen vorgenommen werden. Zusätzliche Hinweise behandeln Aspekte der Installation von Außengeräten, wie die Anpassung der minimalen und maximalen Außentemperaturen, wenn das Gerät unterhalb der Innengeräte installiert ist, sowie die Einschränkungen von EnergyPlus bei der Modellierung bestimmter Funktionen wie Kondensatwannenheizungen oder Abwärmenutzung. Mehrere Leistungskurven werden dargestellt, die Mitsubishi-spezifische Kurven mit generischen EnergyPlus-Kurven vergleichen und Unterschiede in Kapazität und Effizienz über verschiedene Temperaturbereiche und Teillastverhältnisse hinweg verdeutlichen. Abschließend erweitern wir den Vergleich, indem wir VRF-Systeme anderer Hersteller, darunter Daikin und LG, modellieren. Dabei verwenden wir dasselbe Verfahren: Herunterladen der Geräte aus der Gebäudekomponentenbibliothek, Installation und Durchführung von Simulationen. Das Daikin-System weist einen jährlichen Energieverbrauch von ca. 132–133 kBTU auf, das LG-System ca. 123 kBTU, verglichen mit 124 kBTU für das generische System und 117 kBTU für Mitsubishi. Die Leistung variiert je nach System und Klima. Weitere Faktoren wie nicht gedeckte Betriebsstunden können für eine detailliertere Analyse herangezogen werden. Dies demonstriert die Verwendung herstellerspezifischer Leistungsdaten in OpenStudio und den Vergleich mit generischen VRF-Modellen. Vielen Dank. Bitte liken und abonnieren Sie unseren Kanal.
18. OpenStudio EnergyPlus – Messen mit KI
In diesem Video verwenden wir künstliche Intelligenz (Claude AI), um eine benutzerdefinierte OpenStudio-Messung zu erstellen. Wir nutzen den Befehl „Messung jetzt anwenden“, um unser OpenStudio-Modell zu transformieren, die Simulation auszuführen und die Ergebnisse zu überprüfen. Die in diesem Tutorial erstellte Messung ist in der Gebäudekomponentenbibliothek unter folgendem Link verfügbar: https://bcl.nrel.gov/content/a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890
Okay, wir sind zurück. Diesmal geht es um die Erstellung benutzerdefinierter Messwerte in OpenStudio. Wir werden einen benutzerdefinierten Messwert erstellen und dabei KI nutzen, indem wir Claude den Code schreiben lassen. Wir beginnen mit einem sehr einfachen Schuhkartonmodell, in dem aktuell eine Kompaktklimaanlage auf dem Dach installiert ist. Unser Ziel ist es, diese durch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe zu ersetzen. Zunächst löschen wir den vorhandenen Luftkreislauf und fügen stattdessen ein vollständig hydronisches System hinzu. Dadurch entstehen im Modell sowohl ein Kaltwasserkreislauf als auch ein Heizwasserkreislauf. Sobald die Zone zugewiesen ist, sehen wir, dass das Modell nun diese beiden hydraulischen Kreisläufe enthält. Der Kaltwasserkreislauf verwendet aktuell einen Wasserkondensator, der an einen Kühlturm angeschlossen ist, während der Heizwasserkreislauf einen einfachen Warmwasserboiler nutzt. Wir benötigen jedoch eigentlich eine Luft-Wasser-Wärmepumpe. Derzeit unterstützt OpenStudio hauptsächlich Wasser-Wasser-Wärmepumpen mithilfe von Gleichungsanpassungsobjekten, jedoch nicht direkt Luft-Wasser-Wärmepumpen auf dieselbe Weise. Um eine Luft-Wasser-Wärmepumpe zu modellieren, benötigen wir EIR-formulierte Wärmepumpenobjekte, genauer gesagt HeatPump:PlantLoop:EIR:Cooling und HeatPump:PlantLoop:EIR:Heating. Da dies den Austausch mehrerer Komponenten in den Anlagenkreisläufen erfordert, entscheiden wir uns, eine benutzerdefinierte Maßnahme zu erstellen, um den Prozess zu automatisieren. Anschließend öffnen wir Claude und formulieren sorgfältig eine Eingabeaufforderung für die Erstellung der benutzerdefinierten Maßnahme. Die Eingabeaufforderung legt fest, dass die Maßnahme mit „Maßnahme jetzt anwenden“ angewendet werden soll. Sie soll den bestehenden Kondenswasser-Anlagenkreislauf durch einen CoolingTower:SingleSpeed ersetzen, den bestehenden Chiller:Electric:EIR durch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe vom Typ HeatPump:PlantLoop:EIR:Cooling ersetzen und den Heizwasserkreislauf modifizieren, indem eine Luft-Wasser-Wärmepumpe vom Typ HeatPump:PlantLoop:EIR:Heating parallel zum bestehenden Boiler:HotWater hinzugefügt wird. Wir bitten Claude außerdem, die benötigten Messdateien zu generieren, darunter den Ruby-Messcode, eine measure.xml-Datei und eine readme.md-Datei, da alle drei für eine gültige OpenStudio-Messung erforderlich sind. Claude erledigt die Aufgabe und stellt sogar optionale Argumente für die Messung bereit. Wir laden alle generierten Dateien herunter und speichern sie in einem neuen Ordner im Verzeichnis „Meine Messungen“. Dabei achten wir darauf, dass der Ordnername mit dem Messnamen übereinstimmt. Anschließend kehren wir zu OpenStudio zurück, wählen „Messung jetzt anwenden“ und suchen die neue Messung in der Kategorie „HLK und Kühlung“. Wir belassen die Eingaben auf „Automatische Größe“ eingestellt und wenden die Messung an. Die Ausgabemeldungen zeigen an, dass der Kondensatorkreislauf gelöscht, die elektrische Kältemaschine durch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ersetzt und die Heizleistung parallel zum bestehenden Kessel hinzugefügt wurde. Die Messung wird erfolgreich ausgeführt, und wir übernehmen die Änderungen. Nach der Anwendung der Messung überprüfen wir die aktualisierte Anlagenkreislaufkonfiguration. Die neuen Komponenten der Luft-Wasser-Wärmepumpe sind im Kaltwasser- und Heizwasserkreislauf vorhanden. Es besteht eine gewisse Unsicherheit darüber, ob die Wärmepumpe auf der richtigen Seite des Kreislaufs positioniert ist, da in Vierrohrsystemen die Kühlwärmepumpe üblicherweise auf der Vorlaufseite platziert wird. Dies sollte durch Einsicht in das Referenzhandbuch für Eingangs- und Ausgangssignale sowie durch Testsimulationen überprüft werden, um mögliche Konfigurationsfehler aufzudecken. Abschließend führen wir die EnergyPlus-Simulation durch, um die Ergebnisse zu verifizieren. Das Modell wird ohne schwerwiegende Fehler abgeschlossen, und es erscheinen lediglich kleinere Warnungen, wie z. B. Meldungen zu Zeitplan und Pumpeneffizienz, die das Hauptverhalten des Systems jedoch nicht zu beeinträchtigen scheinen. Die EnergyPlus-Ergebnisse zeigen, dass das Gebäude wie erwartet Energie verbraucht, was darauf hindeutet, dass die Maßnahme wahrscheinlich erfolgreich war. Obwohl weitere Tests und Validierungen empfohlen werden, zeigt dies, wie KI – insbesondere Claude – eingesetzt werden kann, um schnell eine benutzerdefinierte OpenStudio-Maßnahme zu erstellen, die komplexe Systemänderungen automatisiert. Vielen Dank. Bitte liken und abonnieren.