OpenStudio Advanced
Esta serie de tutoriales de YouTube, producida por Helix Energy Partners, abarca metodologías avanzadas de OpenStudio, incluyendo la construcción de sistemas HVAC complejos (VAV, doble conducto, centrales de agua helada, VRF/VRV), la generación y solución de problemas de curvas de rendimiento de enfriadores y ventiladores a partir de datos de fabricantes, la redacción de medidas personalizadas en Ruby, el modelado de medidas de eficiencia energética —como la ventilación controlada por demanda— y el uso de inteligencia artificial para automatizar la creación de medidas. La serie está dirigida a ingenieros que han dominado los fundamentos de OpenStudio y están preparados para abordar el diseño detallado de sistemas, la caracterización de equipos y la manipulación programática de modelos.
1. Crear un sistema VAV con la medida BCL
En este video, le mostraremos cómo crear y asignar rápidamente un sistema de manejo de aire de volumen de aire variable (VAV) con circuitos de agua fría y agua de calefacción a su edificio utilizando una medida descargada de la Biblioteca de componentes del edificio.
Tenemos un edificio de oficinas bastante complejo y grande. Les mostraré cómo ingresar el sistema de climatización (HVAC) de este edificio. Pero primero, les mostraré una medida de la Biblioteca de Componentes del Edificio que funciona muy bien para ingresar un sistema de HVAC común. No se aplicará directamente a este edificio porque es antiguo y tiene un tipo de sistema anticuado, pero quiero mostrarles el acceso directo primero para demostrarles algunas de las ventajas de las medidas de la Biblioteca de Componentes del Edificio. Vayan a su modelo y a la pestaña "Medidas". Revisemos la Biblioteca de Componentes del Edificio y verifiquemos si esta medida necesita actualizaciones. Esta medida se encuentra en "HVAC - Sistema Completo". Forma parte de la serie de medidas de la Guía de Diseño Energético Avanzado, por lo que usaremos AEDG como término de búsqueda. La medida que usaremos se llama AEDG Office HVAC VAV con Sistema de Agua Refrigerada. Parece estar actualizada. Si no lo estuviera, indicaría que la medida no está actualizada y les daría la opción de descargar la última versión. En este caso, parece estar bien. Otra cosa que quería mostrarles es que la Biblioteca de Componentes de Edificios contiene un conjunto completamente nuevo de medidas que pueden modificar los sistemas del edificio o incluso instalar sistemas completos en su modelo. Estas medidas fueron creadas por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables y se basan en las recomendaciones de la Guía de Diseño Energético Avanzado de ASHRAE. Verán muchas opciones diferentes para elegir, pero seleccionaremos el sistema VAV del edificio de oficinas con una planta de agua fría. Vayan a Componentes y Medidas y hagan clic en Aplicar. Vayan a HVAC y seleccionen un Sistema Completo. Elijan el sistema VAV con agua fría. La primera entrada pregunta si el edificio tiene cámaras de aire de retorno en el techo. Tenemos cavidades en el techo, pero todo el aire de retorno es canalizado, por lo que no tenemos cámaras de aire de retorno en el techo. Pueden asignar un tipo de espacio a una cámara de aire de retorno si corresponde, pero en este caso no es necesario aplicarlo. La siguiente entrada pregunta el costo del sistema. Hay una casilla para aplicar la disponibilidad recomendada y los horarios de ventilación para las unidades de manejo de aire; la dejaremos marcada. Hagan clic en Aplicar Medida. La medida se ejecuta correctamente. Comenzamos con cero bucles de aire, cero bucles de planta y cero zonas acondicionadas, y terminamos con diez bucles de aire, dos bucles de planta y sesenta y nueve zonas acondicionadas. Esta medida aplica un bucle de aire VAV por planta, por lo que debe tener plantas asignadas en su modelo de edificio. Puede ver que se han asignado varias plantas y, si renderizamos por planta, a cada planta se le ha asignado un sistema de climatización HVAC. El panel de información muestra cero errores y cero advertencias. En ocasiones, puede ver errores o advertencias si falta información clave; en ese caso, deberá solucionar el problema del modelo. En este caso, la medida se aplicó correctamente. Guardaremos este modelo como una nueva versión. A continuación, podemos ir a la pestaña Bucles de Aire y usar el menú desplegable para ver los bucles de aire creados. Verá que los bucles de aire se crearon según cada planta y se asignaron a los espacios de esa planta. Cada circuito de aire consta de una unidad de tratamiento de aire VAV con un intercambiador de calor aire-aire para la recuperación de calor, un serpentín de refrigeración por agua fría, un serpentín de calefacción por agua caliente y un ventilador de caudal variable. También incluye un gestor de consigna basado en el restablecimiento del aire exterior. Hay varias cajas de terminales VAV sin recalentamiento que dan servicio a las zonas. Si accedemos a la pestaña "Zonas Térmicas", podemos ver que a cada zona térmica se le ha asignado una caja de terminales VAV. Cada zona también cuenta con un calentador de zócalo de agua caliente por convección para la calefacción a nivel de zona. Volviendo a la pestaña "Sistemas HVAC", podemos ver que también se crearon una planta de agua fría y una planta de agua caliente. El circuito de agua fría incluye una enfriadora refrigerada por aire, una bomba de caudal variable y todos los serpentines de agua fría que dan servicio a las unidades de tratamiento de aire. El circuito de agua caliente incluye una bomba de caudal variable, una caldera, un controlador de consigna y todos los serpentines de calefacción de la unidad de tratamiento de aire y los serpentines de calefacción por zócalo. Finalmente, podemos ejecutar la simulación para confirmar el funcionamiento del sistema. Primero, vamos a la pestaña Configuración de Simulación y acortamos la ejecución de la simulación a un solo día para que se complete rápidamente. Para acelerarla aún más, podemos reducir el número de pasos de tiempo por hora a uno. Haga clic en Guardar. Hay configuraciones avanzadas adicionales que se pueden ajustar para mejorar la velocidad de la simulación relacionadas con el sombreado y la convergencia, pero continuaremos con estas configuraciones por ahora. La simulación se ejecuta y completa correctamente. Hay algunas advertencias de salida, pero en general la ejecución es exitosa. Tenía algunas variables de salida seleccionadas, lo que aumentó el tiempo de posprocesamiento del archivo SQL. Aun así, la simulación de EnergyPlus se completó en aproximadamente un minuto y treinta segundos. Esto demuestra cómo se puede asignar rápidamente un sistema HVAC completo a un modelo energético que previamente no tenía sistemas definidos. En el siguiente video, repasaremos cómo ingresar manualmente un sistema VAV de doble conducto para
2. Crear sistemas de planta central
En este video, analizamos cómo crear circuitos de aire personalizados para sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Crearemos un sistema simple de ventilación de calor y un sistema de conducto doble y los conectaremos a nuestros sistemas de planta central.
La siguiente tarea es instalar un sistema de calefacción y ventilación para el sótano, que también incluye calentadores de agua de zócalo en las zonas. Comenzamos por ir a la pestaña de zonas térmicas. Afortunadamente, el sótano se considera una sola zona térmica, por lo que solo necesitamos trabajar con esta. Desde la pestaña de biblioteca, buscamos agua convectiva de zócalo y la arrastramos a la zona de equipos. Esto asigna los calentadores de agua de zócalo como la fuente principal de calefacción para el sótano. A continuación, hacemos clic en el icono de enlace en la pestaña de edición y seleccionamos el circuito de agua de calefacción como fuente de agua de calefacción para estos convectores de zócalo. La temperatura media nominal del agua se puede establecer en 71,1 °C (160 °F), mientras que las demás propiedades se mantienen con sus valores predeterminados de tamaño automático. Si hay datos de rendimiento específicos disponibles, esos valores se pueden ajustar aquí. A continuación, vamos a la pestaña de sistemas de climatización y hacemos clic en el botón "+" para añadir un nuevo sistema. Añadimos un horno de gas de aire caliente al modelo, pero como no utilizamos calefacción de gas, eliminamos el componente del horno de gas. Desde la biblioteca, buscamos un componente de serpentín de agua caliente y lo insertamos en el sistema, renombrándolo como unidad de calefacción y ventilación (HV). Usando de nuevo el botón de enlace, conectamos este serpentín de agua caliente al circuito de agua caliente. Las demás propiedades se pueden conservar con sus valores predeterminados. Este sistema es de volumen constante, por lo que mantenemos el ventilador de volumen constante y lo renombramos HV-1. El caudal de aire se establece en 3000 cfm (5100 m³/h), mientras que el caudal de aire exterior de diseño se deja sin especificar. La temperatura de aire de suministro de diseño se establece en 40,6 °C (105 °F) y, para fines de dimensionamiento, se asume que el sistema maneja el 100 % de aire exterior tanto en calefacción como en refrigeración. El terminal de aire ya está presente en el lado de la demanda, y asignamos la zona del sótano a este sistema mediante el divisor. Al ser un sistema de volumen constante, no se requiere un conducto de derivación. A continuación, procedemos a instalar las unidades de tratamiento de aire de doble conducto. Con el botón "+", añadimos un circuito de aire de doble conducto y lo renombramos AHU1. La mayoría de los valores se mantienen en tamaño automático, pero el caudal máximo del sistema de calefacción central se establece en el 50 % y la temperatura de diseño del aire de suministro se establece en 40,6 °C (105 °F). Tras guardar, añadimos un sistema de aire exterior HVAC con circuito de aire, al que llamamos Sistema de Aire Exterior AHU1. También instalamos un intercambiador de calor aire-aire, seleccionando una rueda de recuperación de energía, y añadimos un extractor motorizado con velocidad variable. El caudal mínimo de aire exterior se establece en 29 730 m³/h (17 500 cfm) y el caudal máximo en 101 940 m³/h (60 000 cfm), ya que se trata de un sistema 100 % de aire exterior. El tipo de control del economizador es de bulbo seco fijo. Para el intercambiador de calor, mantenemos la mayoría de los valores predeterminados, especificamos un intercambiador de calor rotativo, configuramos la estrategia de control de escarcha en solo extracción y habilitamos el bloqueo del economizador. El extractor motorizado se configura con una eficiencia total del 80 %, un aumento de presión de 7 pulgadas de columna de agua (1740 Pa) y una fracción de flujo mínima del 33 %. A continuación, instalamos el serpentín de precalentamiento del agua de calefacción, lo denominamos Serpentín de precalentamiento de agua caliente AHU1 y lo conectamos al circuito de agua de calefacción. La mayoría de los valores se mantienen ajustados automáticamente, pero la temperatura nominal del agua de entrada se establece en 180 °F y la temperatura nominal del aire de salida en 55 °F (12,8 °C). A continuación, añadimos un controlador de punto de ajuste programado para la temperatura de la plataforma de aire mixto, estableciéndola en 55 °F. A continuación, añadimos un ventilador de suministro de volumen variable, seguido de un serpentín de agua de calefacción de la plataforma de aire caliente con una temperatura nominal del aire de salida de 105 °F (40,6 °C). Se aplica un controlador de punto de ajuste de reinicio de aire exterior para que, a una temperatura del aire exterior de 10 °C (50 °F), la temperatura del aire de suministro sea de 21,1 °C (105 °F), y a 18,3 °C (65 °F), la temperatura del aire de suministro se restablezca a 21,1 °C (70 °F). Para la cubierta fría, instalamos un serpentín de refrigeración de agua fría, lo conectamos al circuito de agua fría y aplicamos otro controlador de punto de ajuste de reinicio de aire exterior para que la cubierta fría suministre aire a 12,8 °C (55 °F) a temperaturas exteriores más altas. Finalmente, instalamos cajas de terminales VAV de doble conducto de la biblioteca y las conectamos a las cubiertas de aire caliente y frío. La fracción mínima de flujo de aire de la zona se mantiene generalmente en torno al 30 % para mantener una ventilación mínima, incluso cuando no hay demanda de calefacción ni refrigeración. A continuación, asignamos todas las zonas necesarias arrastrando las zonas térmicas al circuito de aire y permitiendo que el divisor llene automáticamente las cajas de terminales. Una vez asignadas todas las zonas, verificamos las conexiones y observamos que un serpentín de agua de calefacción aún no está vinculado. Usando el botón de enlace, lo conectamos al circuito de agua caliente, que ahora muestra varios componentes conectados, incluyendo el serpentín de la unidad de tratamiento de aire (UTA), los zócalos calefactores y la unidad de calefacción y ventilación. Al revisar la pestaña de zonas térmicas, se confirma que todos los equipos de climatización (HVAC) están correctamente asignados. Con esto finaliza la instalación de los sistemas de HVAC con serpentines de calefacción y refrigeración que utilizan sistemas de agua caliente y agua fría. Gracias. Dale a "Me gusta" y suscríbete.
3. Crea bucles de aire
En este video, analizamos cómo crear circuitos de aire personalizados para sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Crearemos un sistema simple de ventilación de calor y un sistema de conducto doble y los conectaremos a nuestros sistemas de planta central.
La siguiente tarea es instalar un sistema de calefacción y ventilación para el sótano. Este sótano también cuenta con calentadores de agua de zócalo en las zonas. Vaya a la pestaña de zonas térmicas. Afortunadamente, el sótano se considera una sola zona térmica. Solo tenemos que preocuparnos por esta zona térmica: el sótano. Vaya a la pestaña de biblioteca y busque "Agua convectiva de zócalo". Arrástrela a nuestro equipo de zona. Ahora, el sótano cuenta con calentadores de agua de zócalo como fuente principal de calefacción. A continuación, vaya al icono de enlace en la pestaña de edición y haga clic en él. Seleccione el circuito de agua de calefacción como fuente de agua de calefacción para estos convectores de zócalo. El resto de los ajustes son personalizables. La temperatura media nominal del agua se puede establecer en unos 71,1 °C (160 °F). Dejaremos los valores restantes con los valores predeterminados y con ajuste automático. Si conoce los valores de diseño específicos, puede modificarlos aquí. Ahora vayamos a la pestaña de sistemas HVAC y hagamos clic en el botón "+" de la parte superior. Añadiremos un horno de gas de aire caliente al modelo. Viene ya preparado. Sin embargo, no vamos a usar un horno de gas para calentar, ya que vamos a usar un serpentín de agua caliente. Así que eliminamos el horno de gas. Vamos a la pestaña de la biblioteca y buscamos un serpentín de agua caliente. Insertamos el serpentín de agua caliente en el sistema. Seleccionamos el serpentín de agua caliente y lo llamamos HV para calefacción y ventilación. Nuevamente, vamos al botón de enlace en la pestaña de edición y hacemos clic en él para vincular este serpentín de agua caliente al circuito de agua caliente. Regresamos a la pestaña de edición de propiedades y dejamos el resto de los valores predeterminados. Este sistema es un sistema de volumen constante, así que dejamos el ventilador como tal. Cambiamos el nombre del sistema a HV-1. El caudal de aire es de 3000 cfm (5100 m³/h). No tenemos la información del caudal de aire exterior de diseño, así que la dejamos como predeterminada. La temperatura de aire de suministro de diseño es de 40,6 °C (105 °F). Para el dimensionamiento, queremos dimensionar el serpentín para que funcione con aire exterior al 100%, tanto en calefacción como en refrigeración, por lo que dejamos los ajustes restantes como predeterminados. Observará que el sistema ya incluye un terminal de aire, un difusor de volumen constante, en el lado de la demanda. A continuación, asignamos las zonas. Haga clic en el divisor y agregue la zona del sótano al sistema de alta tensión. Dado que solo hay una zona, esto es sencillo. Al tratarse de un sistema de volumen constante, consideramos brevemente agregar un conducto de derivación, pero no está permitido en esta configuración. Los conductos de derivación se suelen usar solo para sistemas VAV, y puede haber ajustes adicionales para el control de derivación en otras configuraciones de bucle de aire. En este punto, el sistema de calefacción y ventilación está completo. Ahora pasamos a agregar las unidades de manejo de aire de doble conducto. Haga clic en el botón "+" de nuevo, desplácese hacia abajo y agregue un bucle de aire de doble conducto al modelo. Asígnele el nombre AHU1. Dejamos el sistema con el tamaño automático por ahora. El caudal de aire máximo del sistema de calefacción central se establece en el 50%. La temperatura de diseño del aire de suministro se establece en 40,6 °C (105 °F). El resto de los ajustes se mantienen con sus valores predeterminados y hacemos clic en Guardar. A continuación, instalamos un sistema de aire exterior añadiendo un sistema de aire exterior HVAC de bucle de aire. Para evitar la sobrecarga de las conexiones de bibliotecas externas, volvemos a las bibliotecas predeterminadas y eliminamos los elementos innecesarios. A continuación, añadimos el sistema de aire exterior al bucle de aire y lo denominamos Sistema de Aire Exterior AHU1. También necesitamos añadir un intercambiador de calor aire-aire. De las opciones del intercambiador de calor aire-aire, seleccionamos una rueda de recuperación de energía y la conectamos al sistema de aire exterior. A continuación, añadimos un extractor motorizado de velocidad variable. El caudal mínimo de aire exterior se establece en 29 730 m³/h (17 500 cfm), y el caudal máximo se indica inicialmente en 254 850 m³/h (150 000 cfm). El tipo de control del economizador se establece en bulbo seco fijo. En cuanto a la configuración del intercambiador de calor, la mayoría de los criterios de rendimiento se mantienen en sus valores predeterminados, ya que se ajustan estrechamente al rendimiento real del sistema. El intercambiador de calor es rotativo, la estrategia de control de escarcha está configurada en solo extracción y el bloqueo del economizador está habilitado, de modo que la rueda de calor se desactiva durante su funcionamiento. A continuación, revisamos el extractor motorizado. La eficiencia total del ventilador se establece en el 80 % y el aumento de presión es de 7 pulgadas de columna de agua (1740 Pa). El caudal máximo se corrige a 60 000 cfm (101 940 m³/h), lo que coincide con el requisito del sistema de aire exterior al 100 %. El método de entrada del caudal mínimo de potencia del ventilador se establece en fracción, y la fracción mínima de caudal se establece en 33 %. Si se seleccionara un caudal fijo, se debería introducir un valor específico de caudal de aire. Los coeficientes de potencia del ventilador se mantienen en sus valores predeterminados, adecuados para un sistema de un solo ventilador. A continuación, instalamos el serpentín de precalentamiento del agua de calefacción. En la biblioteca, seleccione el serpentín de calentamiento de agua y colóquelo en el circuito de aire. Llámelo Serpentín de precalentamiento de agua caliente AHU1. Use el botón de cadena para conectarlo al circuito de agua caliente. La mayoría de los valores se ajustan automáticamente. La temperatura nominal del agua de entrada se establece en 82 °C y la temperatura nominal del aire de salida en
4. Comparación de enfriadores - Programa de importación
En este video, discutiremos cómo importar un cronograma de 8760 horas para la carga y el flujo de la planta de agua helada. Los perfiles de carga y flujo importados serán utilizados por el objeto LoadProfile:Plant para simular la carga de agua helada de nuestra instalación. En el próximo video, mostraremos cómo ingresar los enfriadores y personalizar sus curvas de rendimiento para que coincidan con los datos proporcionados por el fabricante.
En este video, discutiremos cómo importar un cronograma de 8760 horas para la carga y el flujo de la planta de agua helada. Los perfiles de carga y flujo importados serán utilizados por el objeto LoadProfile:Plant para simular la carga de agua helada de nuestra instalación. En el próximo video, mostraremos cómo ingresar los enfriadores y personalizar sus curvas de rendimiento para que coincidan con los datos proporcionados por el fabricante.
5. Comparación de enfriadores: crear enfriadores
En este video, explicaremos cómo introducir los parámetros básicos del enfriador, las condiciones de referencia y las curvas de caracterización. Crearemos dos componentes de la biblioteca de enfriadores para su uso posterior como archivos de biblioteca. Finalmente, insertaremos los enfriadores en nuestro circuito de agua helada para la simulación.
Ahora personalizaremos nuestros enfriadores. Primero, guardemos nuestro proyecto. Será útil crear un archivo de biblioteca que contenga nuestros enfriadores. Vaya a Archivo > Nuevo. Iremos a la pestaña Sistemas HVAC, pulsaremos el botón más, bajaremos hasta "Lazo de Planta Vacía" y lo añadiremos al modelo. Vayamos a nuestra biblioteca y desplácese hasta "Enfriador - EIR Eléctrico". Seleccionaremos un enfriador refrigerado por agua, lo arrastraremos y lo soltaremos en el lazo. Selecciónelo e ingrese las condiciones de referencia para el enfriador. Primero, queremos llamar a este enfriador por su número de modelo. Todos estos son valores de referencia, y estos valores de referencia corresponden a las curvas de rendimiento bicuadráticas y cuadráticas del enfriador. Es importante que los valores de referencia y las curvas correspondan. Si cambia estos valores de referencia, podría no obtener los resultados esperados a menos que también cambie las curvas de rendimiento. La capacidad de referencia es la capacidad de enfriamiento del enfriador y, a menudo, pero no siempre, es la capacidad de diseño. Todos los valores de referencia deben corresponder con la curva de rendimiento, y los valores de diseño deben estar dentro de los límites de la curva. Para nuestro enfriador, la capacidad de referencia es de 1184 toneladas (4037 kW), el coeficiente de rendimiento de referencia es de 5,785, la temperatura de referencia del agua helada de salida es de 4,44 °C (40 °F), la temperatura de referencia del fluido de entrada al condensador es de 26,7 °C (80 °F), el caudal de agua helada de referencia es de 127,6 l/s (2022 gpm) y el caudal del fluido del condensador es de 151,4 l/s (2400 gpm). Algunos valores están en gris y deben renombrarse directamente en el archivo de OpenStudio posteriormente. La relación de carga parcial mínima es de 0,1517, la relación de carga parcial máxima es de 1 y la relación de carga parcial óptima corresponde al COP más alto, que en este caso es de 6,417 con una relación de carga parcial de 0,5998. La relación mínima de descarga coincidirá con la relación mínima de carga parcial, ya que esta enfriadora no utiliza carga falsa. Al ser una enfriadora refrigerada por agua, no hay ventilador en el condensador. La fracción del consumo eléctrico del compresor rechazada por el condensador es 1.0. El límite inferior de temperatura de salida del agua fría y el modo de flujo se mantienen predeterminados. El factor de dimensionamiento no importa, ya que los valores son fijos. La subcategoría de uso final se puede renombrar para realizar un seguimiento independiente de la energía de esta enfriadora. Guarde este archivo como un OSM de biblioteca con el número de modelo. Repita el mismo proceso para la segunda enfriadora y guárdelo como un archivo de biblioteca independiente. A continuación, generamos las curvas de rendimiento bicuadráticas y cuadráticas. Primero, recopilemos los datos de rendimiento del fabricante y compilémoslos en una hoja de cálculo. Para generar curvas bicuadráticas, se necesitan dos variables independientes y dos dependientes. Las variables independientes son la temperatura de salida del evaporador y la temperatura del fluido de entrada al condensador. Nuestra temperatura de suministro de agua fría es de 40 °F ± 5 °F, por lo que los datos del fabricante deben abarcar de 35 °F a 45 °F (1,7 °C a 7,2 °C). La temperatura del agua de entrada al condensador oscilará entre 41 °F (5 °C) y 80 °F (26,7 °C). Todos los datos deben corresponder a caudales nominales constantes. En este ejemplo, el caudal del condensador es de 2400 gpm ±10 % y el del evaporador, de aproximadamente 2050 gpm ±10 %. EnergyPlus tiene una tolerancia de ±10 % para el ajuste de curvas, aunque un 5 % es mejor si es posible. Los datos solicitados al fabricante deben incluir la capacidad de agua fría y la potencia de entrada del enfriador. Recopile los datos en una tabla y utilice una calculadora de regresión para generar curvas. La calculadora utilizada permite la visualización e incluye instrucciones para curvas bicuadráticas y cuadráticas para enfriadores, bombas de calor y otros objetos de EnergyPlus. Seleccione "Otro", elija "Temperatura", seleccione "Bicuadrático" y utilice unidades IP. Pegue los datos del fabricante. Resalte las condiciones de referencia, que también deben introducirse como datos nominales. Para el enfriador existente, las condiciones de referencia son 4 °C de temperatura del agua helada, 26 °C de temperatura de entrada al condensador y 14 208 000 Btu/h (4164 kW). Genere las curvas y guarde los archivos de salida en la carpeta de curvas de caracterización del enfriador. Ahora abra el modelo de OpenStudio y seleccione el enfriador. Verá tres curvas: dos bicuadráticas y una cuadrática. Estas corresponden a la capacidad de refrigeración en función de la temperatura, la relación de entrada de energía en función de la temperatura y la relación de entrada de energía en función de la relación de carga parcial. OpenStudio no permite editar directamente estos valores atenuados, por lo que debe abrir el archivo OSM en un editor de texto. Busque el modelo del enfriador o "cuadrático". Cambie el nombre de los objetos de la curva para incluir el número de modelo. Copie los coeficientes generados por la calculadora y péguelos en los objetos de curva correspondientes del archivo OSM. Para la curva cuadrática, vuelva a la calculadora, seleccione "Otro", elija "Flujo", seleccione "Cuadrático" y pegue los datos de capacidad, potencia de entrada y relación de carga parcial. Genere la curva y copie los coeficientes. Preste atención a los valores de R cuadrado, que indican el ajuste de la curva a los datos. Valores cercanos a 0,92 son aceptables. Pegue los coeficientes cuadráticos en el archivo OSM. Asegúrese de que cada objeto termine
6. Comparación de enfriadores: Solución de problemas de curvas
En este video, explicaremos cómo solucionar problemas con las curvas de caracterización bicuadráticas y cuadráticas. Analizaremos algunos errores comunes y describiremos brevemente cómo EnergyPlus utiliza las curvas. Finalmente, ejecutaremos la simulación para cuantificar el ahorro energético al reemplazar los enfriadores antiguos por nuevos.
Bien. Se realizó correctamente. Revisemos nuestro archivo de errores para ver si se generó alguna advertencia. Esto es lo que sospechaba. Indica que nuestra curva de relación de capacidad en función de la temperatura no es igual a uno en las condiciones nominales, y también indica que la curva de entrada de energía en función de la relación de carga parcial (PLR) no es igual a uno en las condiciones nominales. La advertencia se repite para las otras dos enfriadoras, por lo que tenemos dos curvas que debemos examinar con más detalle. Primero, observamos la curva de capacidad en función de la temperatura. Estos valores están en unidades del SI, por lo que las temperaturas están en Celsius. Volvemos a nuestro modelo, vamos a la pestaña HVAC y observamos el circuito de agua helada y las enfriadoras. Están en unidades IP, por lo que cambiamos a unidades métricas a través de Preferencias, Unidades, Métrico. Ahora podemos ver que nuestras condiciones de referencia son aproximadamente 4,5 °C de temperatura del evaporador y 26,6 °C de temperatura del condensador. En estas condiciones de diseño, el valor de salida de la curva es de aproximadamente 0,65, concretamente 0,653, cuando debería ser 1. Este valor multiplica la capacidad de referencia, que era de 14.208 kBtu/h (4,16 MW). Por lo tanto, en condiciones de diseño, debería generar la capacidad de referencia completa, pero no lo hace, lo que indica un problema. De igual manera, la curva de eficiencia en condiciones de diseño debería ser 1. Está cerca, alrededor de 0,99, pero la curva de capacidad está muy desviada. La curva EIR tiene un ajuste de aproximadamente el 92 %, lo cual es aceptable, pero el ajuste de la curva de capacidad es de solo alrededor del 16 %, lo cual no es bueno. También podemos observar que el comportamiento de la curva no tiene sentido físico, ya que disminuye hacia cero la capacidad a bajas temperaturas del condensador y altas temperaturas del agua fría, lo cual es lo opuesto al comportamiento esperado del enfriador. Al analizar los datos con más detalle, podemos ver que la forma de la curva indica que faltan datos de entrada o que estos son insuficientes. Si la temperatura del condensador es baja y la temperatura del agua fría es alta, el enfriador debería tener la capacidad máxima, pero la pendiente de la curva es incorrecta. Al examinar la tabla de entrada, observamos que la mayoría de los puntos de datos corresponden a una temperatura fija del agua fría de 4,4 °C (40 °F), con variación principalmente en la temperatura del condensador. Faltan datos para temperaturas del agua fría inferiores a 4,4 °C (40 °F) y superiores a 4,4 °C (40 °F), a pesar de que nuestras condiciones límite indicadas eran 4,4 °C ± 1,2 °C (40 °F ± 5 °F), lo que significa que los datos deberían abarcar desde 1,7 °C (35 °F) hasta 7,2 °C (45 °F). También observamos que, en las condiciones de referencia de 4,4 °C (40 °F) para el agua fría y 27,6 °C (80 °F) para la temperatura del condensador, tenemos varios puntos de datos correspondientes a diferentes relaciones de carga parcial. Sin embargo, la curva de capacidad en función de la temperatura debe generarse solo con una PLR del 100 %. El comportamiento de la carga parcial se gestiona por separado mediante la curva PLR. Incluir múltiples PLR en la curva basada en la temperatura distorsiona la regresión y provoca que la curva sea incorrecta. Esto nos indica que debemos contactar al fabricante para solicitar datos adicionales que cubran las temperaturas bajas y altas del agua fría en un rango de temperaturas del condensador, y que todos los datos de la condición de referencia deben corresponder a plena carga. Tras consolidar y depurar los datos, corregimos otro problema que pasamos por alto anteriormente. Además de mantener los caudales dentro de ±10 %, el PLR también debe estar dentro de ±10 % de 1. Idealmente, el PLR debe ser lo más cercano posible a 1 al generar las curvas basadas en la temperatura. Eliminamos los puntos de datos que están lejos de 1 PLR y los puntos duplicados o muy similares, manteniendo los más cercanos a plena carga. Una vez utilizado este conjunto de datos depurado, volvemos a ejecutar la regresión. Esto produce un ajuste de la curva mucho mejor, con un ajuste de aproximadamente el 98 % para la curva EIR y alrededor del 80 % para la curva de capacidad. La curva de capacidad bicuadrática ahora parece físicamente razonable, relativamente plana y cubre todos los límites del rango de temperatura, mientras que la curva EIR muestra la caída esperada cerca de la condición óptima de carga parcial. A continuación, revisamos la EIR en función de la curva PLR y observamos un valor atípico que produce una potencia de entrada negativa, lo cual es físicamente imposible. Este valor atípico degrada considerablemente el ajuste de la curva y hace que la EIR en condiciones de diseño sea de aproximadamente 0,84 en lugar de 1. Al eliminar este punto de datos erróneo y volver a ejecutar la regresión, se obtiene un ajuste de la curva de casi el 96 %, con la EIR correctamente igual a 1 con PLR = 1 y una caída razonable en la PLR óptima de aproximadamente 0,7. A continuación, revisamos todos los coeficientes de la curva corregidos tanto en los archivos de la biblioteca como en el archivo del proyecto, volvemos a ejecutar la simulación y comprobamos el archivo de errores. Esta vez, la simulación se ejecuta correctamente sin advertencias relacionadas con las curvas, lo que confirma que las curvas ahora están bien definidas y correctamente normalizadas en las condiciones de referencia. Repetimos el mismo proceso de verificación y corrección para el segundo enfriador, ejecutamos ambos modelos y comparamos los resultados. Los enfriadores existentes consumen aproximadamente 18 millones de kBtu al año (unos 5.275.279 kWh al año), mientras que los nuevos consumen unos 16 millones de kBtu al año (unos 4.689.137 kWh al año). Esto se traduce en un ahorro energético anual def aproximadamente 419.000 kWh. Con esto, se completa la comparación de enfriadores mediante OpenStudio con curvas de caracterización de enfriadores correctamente generadas y validadas.
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Discutiremos brevemente las ventajas de los tipos de espacio y luego repasaremos el proceso de creación de un tipo de espacio. Nuestro proceso utilizará el Código de construcción de Australia (NCC Volumen 1), el Estándar australiano 1668.2 y el Manual técnico de AIRAH. Sin embargo, como el programa se basa en la física fundamental, el proceso será similar en otros países y solo diferirá en función de los requisitos específicos del código.
Hoy hablamos de una de las características más importantes de OpenStudio: los tipos de espacio. Estos tipos se utilizan para aplicar toda la información necesaria (como personas, iluminación, cargas de enchufes, cargas de gas, infiltración, tasas de ventilación y horarios) a los espacios, que luego se convierten en zonas térmicas y se envían a EnergyPlus para su simulación. Dado que EnergyPlus no utiliza tipos de espacio, OpenStudio actúa como una capa organizativa que simplifica el modelado. OpenStudio sigue una jerarquía de elementos primarios y secundarios al asignar datos. Primero examina la información aplicada directamente a nivel de zona térmica o espacio. Si no encuentra información allí, busca en la pestaña Instalaciones conjuntos de construcción, conjuntos de horarios o tipos de espacio predeterminados. Si aún no encuentra los datos necesarios, OpenStudio finalmente busca en la pestaña Tipos de Espacio, que es el nivel inferior. Los tipos de espacio son eficaces porque permiten aplicar datos estandarizados en múltiples espacios de forma eficiente, a la vez que permiten anulaciones a nivel de espacio cuando sea necesario. A continuación, creamos un tipo de espacio para aula basado en el Código Nacional de Construcción de Australia de 2019 como ejemplo de edificio de referencia. Dado que este modelo está diseñado para ser reutilizable como plantilla o archivo de biblioteca, no asignamos un conjunto de construcción predeterminado, lo que permite aplicar posteriormente conjuntos de construcción específicos para cada clima. Definimos un objeto de aire exterior con especificaciones de diseño basado en el código de ventilación australiano 1668.2, utilizando 12 L/s por persona y 0,35 L/s por metro cuadrado, sumados. A continuación, creamos un caudal de infiltración de diseño utilizando cambios de aire por hora, establecido en 1 ACH, y aplicamos un programa fraccional para modular la infiltración a lo largo del día en función del funcionamiento del sistema de climatización (HVAC). Este programa se creó para reflejar una mayor infiltración cuando los sistemas de climatización (HVAC) están apagados y una menor infiltración durante los períodos de ocupación, y se asignó a través de la pestaña de cargas del tipo de espacio. A continuación, añadimos cargas internas al tipo de espacio. Estas incluyeron cargas de enchufes eléctricos establecidas en 5 W/m² según el código de construcción de referencia, cargas de iluminación establecidas en 4,5 W/m² con fracciones radiantes adecuadas, una definición de personas utilizando 2 m² por persona y una definición de masa interna que representa el mobiliario del aula. La masa interna se modeló utilizando una construcción de madera de 25 mm para representar los efectos del almacenamiento térmico del mobiliario. Cada definición de carga se creó por separado y se asignó al tipo de aula. Este enfoque permite la reutilización uniforme de las definiciones de carga en múltiples tipos de espacios y proyectos. Finalmente, creamos y asignamos horarios para la ocupación, la iluminación, el equipo eléctrico, la infiltración y los niveles de actividad de los ocupantes utilizando horarios fraccionales y de actividad derivados de las tablas de referencia del código de construcción. Los horarios de ocupación y equipo variaron a lo largo del día para reflejar el funcionamiento real de la escuela. También creamos un horario de funcionamiento de HVAC que define cuándo se permite el funcionamiento de los sistemas. En lugar de asignar cada horario individualmente, demostramos cómo crear un conjunto de horarios predeterminado que agrupa todos los horarios. Al asignar este conjunto de horarios al tipo de espacio, se completaron automáticamente todos los campos de programación, ahorrando tiempo y reduciendo errores. Una vez completado, este tipo de espacio se puede aplicar a todas las aulas de un proyecto, lo que garantiza cargas y horarios uniformes. Concluimos señalando que se pueden crear múltiples tipos de espacios para toda una escuela y compartirlos a través de la Biblioteca de Componentes de Construcción para su reutilización en diferentes proyectos y equipos.
8. En profundidad: Subidas a BCL
Explicaremos cómo subir componentes y medidas a la BCL para compartirlos con otros modeladores e investigadores energéticos. Primero, mostraremos cómo crear un repositorio de componentes, registrarlo en la BCL y configurarlo para que añada automáticamente nuevas versiones. Después, veremos un ejemplo rápido de cómo añadir contenido (componentes o medidas) a la BCL.
Hoy vamos a hablar sobre la Biblioteca de Componentes de Edificios (BCL) y cómo cargar componentes en ella. ¿Qué es? Ya lo hemos comentado en vídeos anteriores... El Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) creó la Biblioteca de Componentes de Edificios hace varios años. Permite a investigadores e ingenieros compartir diversos aspectos de su modelado energético en un foro público. Es similar a otros repositorios públicos, por ejemplo: componentes para SketchUp, Revit o cualquier otro programa de modelado o diseño. Puede acceder a los recursos y explorar la BCL según el tipo de información que busque. La biblioteca contiene medidas; estos son fragmentos de programa que pueden transformar su modelo energético. Puede cambiar automáticamente elementos como los controles de la iluminación eléctrica. O puede modelar su edificio y luego cambiar las ventanas a un tipo diferente para ver cuál es la diferencia energética. Existen muchos tipos de programas. También hay componentes, que son simplemente construcciones. Principalmente construcciones. Los componentes también pueden ser diferentes tipos de equipos. Puedes buscar diferentes tipos de ventanas o puertas para conectar a tu modelo energético. Puedes encontrarlos aquí. Hoy te mostraremos cómo subir esa información para compartirla en la Biblioteca de Componentes de Edificios (BCL). De esta manera, el público general también podrá acceder a ella. Esto crea un esfuerzo colaborativo con toda la comunidad de modelado energético que comparte esta información. Facilita el modelado energético para todos. Volvamos a la página principal y bajemos a la parte inferior derecha. Dice "Contribuir" (para añadir contenido a la BCL). Este proceso consta de cuatro pasos. Vamos a explicar cada paso, paso a paso. Vayamos al paso uno. Dice "Organiza tus datos...". Un punto a tener en cuenta: anteriormente, NREL alojaba la BCL en su sitio web. No se realizaba un seguimiento de las diferentes versiones de los datos que se ingresaban en la biblioteca. Al final, se cambiaron a Github como sistema de seguimiento de versiones. Este sistema rastrea las diferentes versiones de programas y componentes que se suben a la biblioteca. Necesitas crear una cuenta de Github. Visita Github.com y regístrate. Es gratis. Ya tengo una cuenta, así que simplemente iniciaré sesión. Te lleva a la página de inicio cuando ya tienes una cuenta. Creo que al crear tu cuenta, te llevará a una página de perfil. Así... Ese es el primer paso: crear una cuenta de Github. El siguiente paso es crear un repositorio. Un repositorio es como una gran carpeta donde guardas todas tus medidas, componentes o programas. Github es mucho más grande que la simple creación de la biblioteca de componentes. Github se utiliza para rastrear todo tipo de código de programación en todo el mundo. También es un sitio web colaborativo donde los programadores pueden reunirse y fusionar sus programas para crear un programa mucho más grande. Github registra todo tipo de problemas, como conflictos entre dos programadores diferentes o conflictos entre el código de programación y el código principal, y cosas por el estilo. Para nuestros propósitos, solo necesitamos crear un repositorio. La estructura adecuada para el repositorio será la siguiente. Volvamos a nuestra página de Github. Vaya a la parte superior, donde dice "Repositorios", y haga clic allí. Necesitamos crear un nuevo repositorio. Ya tengo uno configurado, así que simplemente copiaré su nombre. Haremos clic en "Nuevo" para crear un nuevo repositorio. Solo tendrá que crear un repositorio dos veces. Creará un repositorio para las medidas y otro para los componentes. Una vez creados estos dos repositorios, todo se simplifica enormemente. Hablaremos de eso más adelante... Lo nombraremos con un guión 2. Debes darle una descripción... Componentes BCL de Helix Energy Partners... Crearemos un repositorio de componentes por ahora y luego tendremos que crear un repositorio de medidas. Esos son los dos repositorios que tendrás que crear. Una vez que hayas terminado, no tienes que crear más. Lo haremos público. Debes agregar un archivo Léame. Este archivo es para que cualquiera pueda ver la descripción de este repositorio. Puedes escribir un archivo Léame simple sobre eso. Agrega "git ignore". Esto es para programadores. Esto es para que Github pueda ignorar ciertos tipos de archivos. Para que Github no tenga que rastrear todo lo que está en las carpetas del programa. Todas las medidas de OpenStudio se programan con Ruby, así que vamos a seleccionar Ruby aquí. Luego, elige una licencia. Seleccionaremos una licencia simple BSD 2 simplificada. Licencia pública. Haga clic en "Crear repositorio". Ya hemos creado nuestro repositorio. Puede ver un archivo "readme". Puede editarlo. Aquí guardamos los componentes subidos a la BCL. Así es como se edita el archivo readme. Puede agregar notas adicionales para la confirmación.
9. Curva del ventilador: modificar para ventiladores paralelos
Hoy vamos a hablar sobre los ventiladores en EnergyPlus. EnergyPlus solo ofrece dos opciones para ventiladores en un circuito de aire: un ventilador de suministro y un ventilador de extracción, que funcionan bastante bien en la mayoría de las aplicaciones. Las curvas que utilizan son bastante buenas para uso general, pero ¿qué ocurre si trabajamos con varios ventiladores, por ejemplo, varios ventiladores enchufables en paralelo? Para ello, es necesario crear una curva personalizada específica para ese conjunto. Para ello, primero se necesitan algunos datos: el rendimiento del ventilador y luego las curvas del ventilador o ventiladores que funcionan con diferentes porcentajes de flujo de aire. Después, se puede crear una nueva curva utilizando un "Algoritmo de Ajuste de Línea" en Excel. EnergyPlus utiliza una curva basada en Unity, que es "1". Multiplica la potencia del ventilador por esta curva (función) en función de la carga parcial. Si el ventilador fluye a un porcentaje inferior al 100 %, multiplicará esa potencia basándose en esta curva. Así es como EnergyPlus calcula el consumo energético de los ventiladores para ese intervalo de tiempo. Puede ver que las líneas azules representan la curva de EnergyPlus y las líneas naranjas representan la nueva curva que crearemos con tres ventiladores enchufables funcionando en paralelo, con encendido y apagado escalonado. Este es un modelo de tres ventiladores, con los tres ventiladores funcionando desde el 100 % de carga completa hasta el 66 % de carga parcial. Luego tenemos un ventilador doble, dos ventiladores funcionando al 33 % y luego un solo ventilador hasta el caudal mínimo, que en este caso es de 10 000 CFM (4,72 m³/s). Lo que puede hacer es crear las curvas de rendimiento de los ventiladores y comenzar con un caudal del 17 % (o esta es una relación de carga parcial), del 70 % o del 70 % de carga parcial. Puede crear los caudales de aire, la potencia o la potencia en vatios, y la caída de presión. No importa; puede expresar estos valores en metros cúbicos por segundo, vatios y pascales. Este ajuste de línea EnergyPlus se basa en la relación de cero a la unidad, por lo que es un multiplicador de la potencia del ventilador. Estos son los valores que obtenemos a partir del 17 %, y la potencia para este valor es de 0,83 a 10 000 CFM. Luego, se pasa al siguiente paso. Este muestra un ventilador funcionando al 33 %, y este a 2000 CFM. La potencia es de siete y la caída de presión en este flujo del sistema es de 1,1, así que se continúa con la lista y se completan estos valores para los ventiladores. El siguiente paso, que es una relación de carga parcial del 67 %, es donde se empieza a aumentar a dos ventiladores funcionando en paralelo y, finalmente, al flujo máximo. Luego, podemos ir a OpenStudio y seleccionar el ventilador. El primer valor de entrada que debemos introducir es la "Eficiencia total del ventilador". Comenzamos con una eficiencia total del ventilador del 70 %, que es el valor predeterminado de eficiencia del ventilador EnergyPlus. Necesitamos calcular el nuevo valor de eficiencia, y esto es al caudal de diseño, por lo que nuestro caudal de diseño es de 60.000 pies cúbicos por minuto (28,32 m3/s). Puedes calcular la eficiencia del ventilador con una simple ecuación de eficiencia. Obtenemos una eficiencia del ventilador del 73,3% a pleno caudal, así que vamos a guardar esto como una versión diferente para poder comparar los modelos más tarde. Editaremos la eficiencia total del ventilador a este valor aquí, 0,733, por lo que esa es la nueva eficiencia total del ventilador. Nuestro aumento de presión se mantendrá igual, y tenemos 10 pulgadas de columna de agua (2490 Pa) aquí, y lo mismo con el flujo de aire que también se mantendrá igual. Para la mayoría de los ventiladores, puedes bajar a aproximadamente un 30% de velocidad para un solo ventilador, pero cuando tienes estos ventiladores paralelos, puedes bajar a una velocidad mucho menor o un caudal volumétrico mucho menor. En este caso, nuestra relación de carga parcial más baja, nuestro caudal más bajo, es 0,167, así que lo cambiaremos a 0,167. Como es una fracción, lo dejaremos como tal para que haga referencia a esto. Alternativamente, se podría decir que hay un caudal mínimo fijo; en ese caso, diríamos que nuestro caudal mínimo es de 10 000 CFM. En cualquier caso, se puede especificar como una fracción o como un caudal. La eficiencia del motor es del 93 %, lo cual es bastante estándar para la mayoría de los ventiladores; puede ser un poco diferente, pero no supondrá una gran diferencia. Finalmente, analizaremos los coeficientes de potencia del ventilador. Regresaremos a nuestra hoja de cálculo. Excel tiene una herramienta integrada llamada "estimación de línea" o "estimación de línea". Esta herramienta calcula una función lineal basada en las variables dependientes e independientes. En este caso, tenemos cuatro variables y una intersección, o mejor dicho, cinco coeficientes. Tenemos un polinomio de cuarto orden que Excel está estimando. Utilizamos los datos de entrada, que constituyen la variable independiente, y que corresponden a nuestras relaciones de carga parcial. La relación de carga parcial es una función del flujo de aire, por lo que es un porcentaje del flujo de aire a plena carga. También utilizamos las variables dependientes, que en este caso son la potencia de salida del ventilador. Esta se calcula en función de la potencia del ventilador, es decir, la potencia al freno en vatios. Al utilizar esta herramienta de estimación de línea, podemos generar los coeficientes para la nueva curva.Así es como se ve esa curva si se traza de cero a la unidad, al igual que la curva EnergyPlus. En esencia, estos son sus coeficientes. Si observamos la referencia de entrada-salida, puede ver esos coeficientes para un Fan:VariableVolume. Puede ver que tiene uno, dos, tres, cuatro y cinco coeficientes, y todos se basan en esta ecuación. Eso es lo que traza esta función de cero a la unidad. Esos son nuestros coeficientes. Lo que podemos hacer es simplemente copiar y pegar estos valores en los coeficientes de potencia del ventilador en OpenStudio. Debe asegurarse de hacerlo en el orden correcto. El coeficiente de cuarto orden va en el último campo de coeficiente, que es el coeficiente cinco, y luego trabaja hacia atrás: copie el siguiente valor al coeficiente cuatro, luego al coeficiente tres, luego al coeficiente dos y finalmente al coeficiente uno. Eso es todo en resumen. Así es como ajustaría las curvas de potencia del ventilador si tuviera una configuración de ventilador diferente. Ahora, con esta nueva curva de potencia del ventilador, en lugar de modelar un solo ventilador, modelamos un conjunto de tres. ¡Gracias! ¡Dale a "me gusta" y suscríbete!
10. Escritura de medidas 1
En este video, analizaremos qué son las medidas de OpenStudio, cómo se utilizan y cómo crear sus propias medidas codificando con el lenguaje de programación Ruby.
Hoy hablaremos sobre las Medidas de OpenStudio. Eche un vistazo a la pestaña Medidas. Primero, veamos cómo OpenStudio crea su modelo energético. OpenStudio recopila todas las entradas de cada una de estas pestañas, las variables de entrada que usted introduce en el modelo, y crea un archivo .OSM. Este archivo es el archivo de entrada para OpenStudio. Este archivo de entrada contiene todos los horarios, todos los equipos, todas las asignaciones de zonas; básicamente, todas las entradas para el modelo energético. Después, OpenStudio lo procesa mediante un traductor. Este traduce ese archivo de entrada OSM a un archivo de entrada EnergyPlus. El archivo de entrada EnergyPlus es muy similar. Puede encontrarlo yendo a la carpeta del proyecto, luego a la carpeta de ejecución y seleccionando el archivo in.IDF. IDF es un archivo de entrada EnergyPlus. Si lo abre, se ve muy similar al archivo de entrada de OpenStudio. Sin embargo, OpenStudio ofrece muchos atajos que facilitan al usuario la creación del modelo energético. Tras introducir la información mediante la interfaz gráfica de usuario de OpenStudio, este debe traducir estas entradas a EnergyPlus. Debe ampliar los accesos directos y completar la información faltante. Esto es lo que hace el traductor: convierte el archivo de entrada de OpenStudio en un archivo de entrada de EnergyPlus. El archivo de entrada de EnergyPlus contiene todas las definiciones de los objetos: paredes, aislamiento, equipos, programaciones, etc. El archivo IDF se utiliza exclusivamente para el motor de simulación de EnergyPlus. EnergyPlus utiliza este archivo de entrada y realiza todos los cálculos físicos necesarios para crear la simulación del modelo energético. A continuación, genera un archivo de salida. Este archivo contiene la información que se ve al acceder a la pestaña Informes. Volviendo a las Medidas, los modeladores energéticos utilizan medidas para editar automáticamente algunas de las variables de entrada en el archivo de entrada y pueden editar algunas de las entradas que la interfaz de OpenStudio no incluye. Puede descargar estas medidas desde la Biblioteca de Componentes de Construcción. Por ejemplo, en HVAC–Ventilación, Sistema Completo–Distribución, existen diferentes medidas que puede utilizar. Esta medida, Mezcla de Zonas de Pared de Aire, crea una pared de aire en su modelo de OpenStudio. Se identifica como una medida de OpenStudio porque tiene el logotipo de OpenStudio. Por otro lado, Añadir Objeto de Mezcla de Zonas es una medida de EnergyPlus. Esta medida añade un objeto de mezcla de zonas directamente al archivo de entrada de EnergyPlus y se aplica después de que el archivo de entrada de OpenStudio se haya traducido al archivo de entrada de EnergyPlus. Por lo tanto, existen diferentes tipos de medidas que puede escribir, las cuales se incluyen en los archivos de entrada y modifican los parámetros automáticamente. Por ejemplo, si desea cambiar todas las paredes de su modelo para que estén expuestas al sol, el programa de medición accede al archivo de entrada y cambia automáticamente ese parámetro para todas las paredes. Una medida es esencialmente un script corto que abre el archivo de entrada y modifica algunos de los parámetros de entrada. También puede transformar completamente su modelo. Algunas medidas se utilizan para reemplazar sistemas HVAC completos. Por ejemplo, si un modelo tiene un sistema de climatización (HVAC) en la azotea y desea reemplazarlo por un sistema de agua fría con volumen de aire variable, puede usar una medida avanzada de la guía de diseño energético de la Biblioteca de Componentes de Edificios. Hoy mostraremos cómo escribir una medida sencilla. Comenzaremos con un objeto de entrada que OpenStudio no admite, pero EnergyPlus sí. Analizaremos el ventilador de retorno de nuestro circuito de aire. Este ventilador de retorno tiene muchas entradas, pero hay una en particular que OpenStudio no muestra. En el Manual de Referencia de Entrada/Salida de EnergyPlus, encontrará una entrada llamada Fracción de Flujo de Aire de Retorno de Diseño del Flujo de Aire de Suministro. Si consulta las propiedades del objeto AirLoopHVAC en OpenStudio, no encontrará esta entrada; no es compatible. Por lo tanto, crearemos una medida de EnergyPlus que inserte esta entrada en el archivo IDF. Después de que OpenStudio traduzca el modelo a un archivo de entrada de EnergyPlus, esta medida insertará la fracción de flujo de aire de retorno de la variable de flujo de aire de suministro. Esta entrada limita el ventilador de retorno a un flujo de aire máximo que es una fracción del flujo de aire del ventilador de suministro. El sistema proporciona un flujo de aire de suministro completo, pero el ventilador de retorno solo devuelve una fracción de ese flujo, suponiendo que los extractores en otras partes del edificio extraen el resto del aire. Para ello, vamos a Medidas y copiamos una medida EnergyPlus existente, como Añadir objeto de mezcla de zonas, y la modificamos. La copiamos, la añadimos a Mis medidas y la renombramos "Editar fracción de flujo de aire de retorno". Editamos la descripción y la descripción del modelador para explicar su función. Especificamos que es una medida EnergyPlus y la categorizamos como una medida de sistema completo de HVAC. A continuación, hacemos clic en Crear medida y abrir para edición. La medida se abre como un programa Ruby. Comienza con una definición de clase e incluye las descripciones introducidas. A continuación, define los argumentos. Los argumentos son las entradas del usuario que aparecen en la interfaz gráfica de OpenStudio. Modificamos estos argumentos para que, en lugar de un nombre de zona, usemos un nombre de aire.
11. Escritura de medidas 2
En este video, haremos una limpieza en la medida que hemos escrito. También mostraremos cómo cargar su medida en la Biblioteca de componentes de construcción para compartirla con otros usuarios.
Ahora que nuestra medida tuvo éxito, debemos realizar algunas mejoras. Esto hará que el código sea más intuitivo para futuros usuarios y mejorará la redacción. También les mostraré cómo cargar una medida a la Biblioteca de Componentes de Construcción (BCL). El código que escribimos la última vez ya se implementó en la última versión de OpenStudio, por lo que no hay razón para subirlo a la BCL, pero aun así les mostraré cómo cargar medidas a la BCL. Volvamos al código. La descripción del modelador debería incluir algunos elementos útiles para el modelador de energía. Quería añadir algunos detalles. Si el ventilador está configurado para autodimensionamiento, esto no afecta el dimensionamiento del ventilador de retorno. Si el ventilador está configurado para autodimensionamiento, el cálculo de dimensionamiento dimensionará el ventilador de retorno para el flujo de bucle completo de forma predeterminada. Este campo en particular que estamos modificando solo afecta la simulación real del modelo de energía. Es importante que el modelador de energía sepa esto: el ventilador se ajustará automáticamente para el caudal total del sistema, y solo durante la simulación se limitará al valor que estemos editando en esta medida. Solo limitará el caudal del ventilador de retorno durante la simulación, lo cual es útil para el modelador. Otra cosa que noté es que nos equivocamos. La fracción de retorno se configuró con unidades como porcentaje. Les mostraré. La mostramos como porcentaje, pero en realidad la escribimos como fracción. Si fuera un porcentaje, escribiríamos 60. En realidad es una fracción, así que debemos cambiarlo a fracción. Eso debería funcionar. Aquí abajo, informamos del estado inicial del modelo, y es cierto, pero esto ocurre después de que el programa recupera todos los bucles de aire. Desplacemos este comentario hacia abajo y cambiémoslo para que diga "obtener todos los bucles de aire de HVAC en el modelo". Entonces informará del estado inicial del modelo, indicando que el edificio comenzó con un número determinado de objetos de bucle de aire de HVAC. A continuación, revisaremos estos elementos comentados que quedaron de la medida que copiamos y los limpiaremos. El comentario dice "validar los nombres de entrada y obtener zonas", pero no obtenemos ninguna zona con esta medida, así que podemos eliminarlo. Descomentaremos loop_name_valid y lo definiremos con el valor predeterminado "false". No necesitamos source_loop_valid porque solo validamos una variable: el nombre del bucle. La otra variable que editamos es la fracción de retorno, pero por ahora solo validamos el nombre del bucle. En lugar de zones.each do, usaremos air_loops.each do, ya que estamos comprobando bucles de aire. Para cada bucle de aire del vector, lo definimos como air_loop. Si el nombre del bucle es igual a la primera cadena de campo del objeto de bucle de aire (que debería ser el nombre del bucle de aire) y coincide con la entrada especificada por el usuario, loop_name_valid se establece en "true". No necesitamos una sentencia else-if, ya que solo validamos una variable. Si es verdadero, significa que el programa encontró un bucle de aire en el modelo cuyo nombre coincide con el introducido por el usuario. De lo contrario, mostrará un error indicando que no se pudo encontrar el bucle de aire esperado, lo que ayuda al usuario a darse cuenta de que podría haber escrito mal el nombre. A continuación, validamos la entrada de la fracción de flujo de aire de retorno. Debemos asegurarnos de que el usuario introduzca un valor correcto. Si la fracción de retorno es menor que cero o mayor que uno, mostramos un error de ejecución que indica "Elija un número entre cero y uno para la fracción de flujo de aire de retorno" y, a continuación, devolvemos falso. De lo contrario, continuamos. También podemos repetir la fracción de flujo de aire de retorno solicitada al usuario mediante runner.registerInfo, mostrando el valor introducido. Para solucionar problemas adicionales, dentro del bucle air_loops podemos agregar un contador para contar el número de campos en el objeto AirLoopHVAC mediante air_loop.numFields. A continuación, informamos al usuario de cuántos campos existen en ese bucle de aire. Si abre el archivo in.idf y busca AirLoopHVAC, cada entrada es un campo, e inicialmente hay nueve campos. Tras añadir el campo de fracción de flujo de aire de retorno, el recuento debería aumentar. Esto proporciona información útil al usuario durante la ejecución del programa. Esta información debería ser suficiente para ayudar a los usuarios a comprender y solucionar problemas con la medida. Guarde el código y vuelva a la aplicación OpenStudio. En lugar de eliminar y volver a insertar la medida, podemos usar el botón "Sincronizar medidas del proyecto con la biblioteca" para actualizarla. Haga clic en "Actualizar" y ejecute la medida. Si faltan mensajes, reemplace las instrucciones "puts" con runner.registerInfo, guarde de nuevo, sincronice y vuelva a ejecutar. Verá mensajes que muestran el número de campos en el bucle de aire antes y después. En la última versión de OpenStudio, la fracción de flujo de aire de retorno de diseño del flujo de aire de suministro ya está implementada, lo que significa que esta medida ya no está disponible, pero aún puede utilizarse como plantilla para editar otros campos antes de su traducción a EnergyPlus. Para cargar la medida a la Biblioteca de componentes de construcción, abra un navegador, vaya a
12. Crear tablas de rendimiento
Discutimos cómo ingresar tablas de rendimiento basadas en datos del fabricante en lugar de usar curvas polinomiales caracterizadas. Estas tablas se pueden usar en la mayoría de los lugares donde se usan curvas de rendimiento en EnergyPlus, como equipos con evaporadores y condensadores. Puede descargar el archivo de hoja de cálculo que usamos en este episodio aquí: Curva a tabla
Hoy hablaremos sobre curvas de rendimiento. En un episodio anterior, explicamos cómo generar curvas de rendimiento mediante un enfoque de ajuste de curvas. En esta ocasión, nos centraremos en generarlas mediante un método de búsqueda en tabla. Trabajamos con un sistema de volumen de refrigerante variable (VRF) y, específicamente, analizamos la unidad exterior. La curva que nos interesa es la Función Modificadora de la Relación de Capacidad de Refrigeración de Baja Temperatura. Esta curva es función de dos temperaturas. Según el Manual de Referencia de Entrada/Salida de EnergyPlus, estas dos temperaturas son la temperatura de bulbo húmedo interior y la temperatura de bulbo seco del aire de entrada al condensador exterior. Según los datos del fabricante, existen dos curvas de rendimiento: una que muestra la capacidad de refrigeración en función de la temperatura de bulbo húmedo interior y otra que la muestra en función de la temperatura de bulbo seco exterior. Estas dos curvas se utilizan conjuntamente para generar el modificador de temperatura de la capacidad de refrigeración. Si la curva es simple, los valores se pueden escribir directamente. Para curvas más complejas, se puede utilizar una herramienta como plotdigitizer.com. Se carga una imagen del gráfico en la herramienta y, a continuación, se calibra definiendo los valores mínimo y máximo de los ejes X e Y. Para la curva de bulbo húmedo en interiores, el eje X oscila entre 15 y 24, y el eje Y, entre 0,8 y 1,2. Tras la calibración, se añaden los puntos de datos y la herramienta muestra las coordenadas correspondientes. Aunque la curva no es perfectamente lineal, puede considerarse lineal en rangos de temperatura bajos, estándar y altos. Los datos extraídos se copian a una hoja de cálculo. El mismo proceso se repite para la curva de temperatura de bulbo seco en exteriores. El gráfico se carga, se calibra y se digitaliza. En este caso, el eje X oscila entre -5 y 55, y el eje Y, entre 0,3 y 1,3. Una vez extraídos los puntos de datos, se copian a la hoja de cálculo. Es importante que todas las variables independientes se ordenen en orden ascendente, de menor a mayor, ya que EnergyPlus requiere una ordenación adecuada para la interpolación. A continuación, se agregan los datos. El modificador de bulbo húmedo interior y el modificador de bulbo seco exterior se multiplican para obtener el modificador de capacidad de refrigeración. Estos valores combinados forman la tabla de resultados. EnergyPlus utiliza la temperatura de bulbo húmedo interior como primera variable independiente y la temperatura de bulbo seco exterior como segunda, interpolando entre valores para determinar el modificador de capacidad de refrigeración adecuado durante la simulación. En la hoja de cálculo, se definen las variables independientes, las variables dependientes y la lista de objetos del modelo. Los valores calculados deben copiarse y pegarse como valores fijos para que permanezcan inalterados. Se utiliza un generador de identificadores únicos para garantizar que todos los objetos tengan identificadores únicos al importarlos al modelo de OpenStudio. El resultado final incluye un objeto de búsqueda en la tabla, la lista de objetos del modelo y ambas variables independientes. A continuación, se abre el archivo .osm en un editor de texto y se localiza el objeto del aire acondicionado VRF, concretamente la curva de baja temperatura "Función Modificadora de la Relación de Capacidad de Enfriamiento". El modelo predeterminado ya incluye una tabla de búsqueda para esta curva. Se pueden reemplazar las variables dependientes existentes manteniendo los mismos identificadores, o bien, se pueden pegar las nuevas tablas y variables al final del archivo .osm. El identificador de la nueva tabla de búsqueda se asigna al aire acondicionado VRF para que se utilice la nueva curva. Este método permite introducir los datos de rendimiento del fabricante directamente en OpenStudio y EnergyPlus sin utilizar ecuaciones polinómicas multivariables. En su lugar, se basa en la búsqueda en tablas basada en las gráficas del fabricante. Como último recordatorio, todas las definiciones de objetos deben terminar con punto y coma, no con comas; de lo contrario, OpenStudio generará errores. Gracias. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete!
13. EEMs 1: Ventilación controlada por demanda (DCV)
En este episodio, analizamos cómo simular una de las medidas de eficiencia energética (EEM) más sencillas: la ventilación controlada por demanda (DCV). La DCV varía la cantidad de aire exterior en función del número real de ocupantes en los espacios. Los caudales de aire se calculan proporcionalmente mediante la suma de los requisitos de aire exterior a nivel de zona o mediante el procedimiento de tasa de ventilación ASHRAE 62.1. No se trata en este vídeo: las versiones más avanzadas de esta medida pueden modular los caudales de aire exterior en función de la calidad del aire interior (IAQ), medida por los niveles de dióxido de carbono u otros contaminantes interiores.
Hola a todos, volvemos con otro episodio. En este episodio, analizaremos una de las medidas de eficiencia energética más sencillas de implementar en OpenStudio: la ventilación controlada por demanda. Tenemos un edificio sencillo con baños en las áreas de descanso. Accedemos a la pestaña Sistemas de climatización (HVAC) y añadimos un sistema de circuito de aire en la azotea. Este sistema no tiene refrigeración, así que la eliminamos. A continuación, asignamos todas las zonas del edificio a este único sistema de HVAC. Contamos con un sistema de aire exterior, y el sistema predeterminado es de tamaño fijo con un caudal mínimo de aire exterior de cero. Esto no sería aplicable a este escenario, ya que tenemos requisitos de caudal mínimo de aire exterior basados en el área para los espacios, así que cambiamos esta configuración a tamaño automático. Si vamos a Tipos de Espacio y seleccionamos el baño, en la sección "Especificación de Diseño de Aire Exterior", vemos que tenemos 7 CFM por persona y un caudal de aire exterior de 0,02 CFM por pie cuadrado. Este valor probablemente sea demasiado bajo, así que lo actualizamos a 0,06 CFM por pie cuadrado. A continuación, volvemos al sistema de bucle de aire, lo seleccionamos y nos desplazamos hacia abajo para ver cómo se calcula el aire exterior del sistema. Para este escenario, utilizamos el método de Suma de Zonas. Las otras opciones son los procedimientos de tasa de ventilación de la Norma ASHRAE 62.1, que tienen en cuenta la efectividad de la ventilación y los flujos de aire primario en sistemas multizona. Dado que este sistema de ejemplo es sencillo, lo dejamos como Suma de Zonas. Ejecutamos la simulación, que sirve como línea base sin ventilación controlada por demanda, y guardamos este archivo por separado. Para implementar la ventilación controlada por demanda, volvemos al bucle de aire, seleccionamos el sistema, hacemos clic en el botón Control en la parte superior y activamos la ventilación controlada por demanda. Volvemos a ejecutar la simulación. Una vez finalizada correctamente, vamos a la pestaña Resumen de Resultados para revisar los resultados. Primero, abrimos el modelo de línea base en DView y observamos el caudal másico de aire exterior. Podemos ver que es constante durante todo el año, lo que significa que el sistema funciona continuamente y proporciona un caudal de aire exterior constante. A continuación, abrimos el modelo con la ventilación controlada por demanda implementada y volvemos a visualizar el caudal másico de aire exterior. Esta vez, el perfil fluctúa. Si analizamos un día específico, como el 9 de febrero, podemos ver claramente la diferencia. La línea base proporciona un caudal de aire exterior constante, mientras que la ventilación controlada por demanda modula el caudal de aire exterior. Con la ventilación controlada por demanda, cuando hay menos personas en el edificio, el caudal de aire exterior disminuye al nivel mínimo requerido. A medida que más personas entran al edificio, el caudal de aire aumenta, y a medida que salen, la demanda de aire exterior disminuye. Este comportamiento se rige por el programa de ocupación. El sistema contabiliza el número de personas en el edificio y calcula el aire de ventilación necesario en función de la demanda de aire exterior por persona, que en este caso es de aproximadamente 7 CFM por persona. El perfil de aire exterior sigue de cerca el perfil de ocupación a lo largo del día. Sin embargo, existen consideraciones adicionales. Si el edificio cuenta con extractores de aire por zonas, estos flujos de extracción deben compensarse mediante el sistema de aire exterior o mediante infiltración. Si la demanda de caudal de aire de extracción es significativa, es posible que el perfil de flujo de aire exterior no se reduzca tanto como se espera, incluso con la ventilación controlada por demanda activada. Esto puede resultar en un perfil más cercano a la línea base durante ciertos períodos. Otros factores también pueden limitar la eficacia de la ventilación controlada por demanda. Por ejemplo, si el caudal mínimo de aire exterior está ajustado en el controlador de aire exterior, el sistema no bajará de ese valor. De igual manera, si se aplica un programa mínimo de aire exterior o un programa mínimo de fracción de aire exterior, el sistema no se restablecerá por debajo de esos límites. Estos comportamientos se documentan en el Manual de Referencia de Entrada y Salida de EnergyPlus, en las secciones Controlador: Ventilación Mecánica y Controlador: Aire Exterior, que explican cómo los límites mínimos y máximos afectan a la ventilación controlada por demanda. En resumen, implementar la ventilación controlada por demanda en OpenStudio es sencillo: seleccione el circuito de aire, vaya a la pestaña Control y active la opción de ventilación controlada por demanda. Existen métodos más avanzados para modelar la VCD, como los basados en niveles medidos de contaminantes como el dióxido de carbono, pero estos enfoques no se abordan aquí. Este ejemplo muestra el enfoque básico y más común para modelar la ventilación controlada por demanda. Gracias. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete!
14. OpenStudio - EEMs 1: Medida DCV
En el episodio anterior, explicamos cómo simular la Ventilación Controlada por Demanda (VCD). En este episodio, explicamos cómo implementar rápidamente la VCD en todo el modelo utilizando la medida "Habilitar Ventilación Controlada por Demanda" de la Biblioteca de Componentes de Edificio (BCL). Esta medida se puede descargar a través de OpenStudio o directamente desde la BCL aquí: https://bcl.nrel.gov/content/3ff4b412-8689-4b11-a588-935c621dc97d
Hola a todos, volvemos con otro episodio. En nuestro episodio anterior, hablamos sobre cómo implementar la ventilación controlada por demanda (VDC). En este episodio, vamos a demostrar una medida de OpenStudio que hará todo el trabajo por ustedes. Tenemos un edificio de oficinas y un almacén. Este edificio cuenta con varios circuitos de aire, cada uno con sistemas de aire exterior. En el episodio anterior, hablamos sobre cómo implementar la ventilación controlada por demanda usando el botón de alternancia. En este episodio, usaremos una de las medidas de la Biblioteca de Componentes de Edificios (BCL). Vaya a Componentes y Medidas y luego a Buscar Medidas. Esta se encuentra en la categoría HVAC, en Ventilación. Será esta: "Habilitar Ventilación Controlada por Demanda". Márquela y haga clic en el botón Descargar. Se descargará a su computadora. También puede ir al sitio web de BCL (bcl.nrel.gov), buscar "demanda", desplazarse hacia abajo y encontrar esta misma medida. Puede hacer clic en ella para ver una descripción de la medida, junto con notas sobre su implementación. Ahora que hemos descargado la medida a nuestro proyecto, podemos ir a la pestaña Medidas. Guardémosla como otro proyecto. Vayamos a HVAC, luego a Ventilación, y arrastremos la medida "Habilitar Ventilación Controlada por Demanda". De esta manera, mantenemos nuestro modelo base sin cambios. La medida se implementará solo para esta ejecución. Siempre podemos volver atrás y eliminarla más tarde si queremos mantener nuestro modelo sin cambios. Como alternativa, podemos ir a Componentes y Medidas y aplicar la medida directamente, lo que modificaría el modelo permanentemente sin posibilidad de revertirlo. Al arrastrar la medida al flujo de trabajo, podemos ejecutar la simulación y ver el resultado. Si no nos gustan los resultados, podemos eliminarla y el modelo original permanecerá sin cambios. Vayamos a la sección Entradas y seleccionemos "Habilitar DCV". Luego, ejecutemos el modelo. El modelo se ejecuta correctamente. Si nos desplazamos hacia arriba, podemos ver mensajes que describen cómo se implementó la medida. Muestra que DCV se habilitó para varios bucles de aire, como FC-9, FC-5 y otros. Todos los circuitos de aire que contaban con sistemas de aire exterior ahora tienen habilitada la ventilación controlada por demanda. El resumen indica que la ventilación controlada por demanda (DCV) se habilitó en 11 circuitos de aire. A continuación, podemos comparar los modelos antes y después. Vaya a la carpeta Informes. Podemos ver el modelo de referencia y el modelo con la DCV habilitada. Al comparar ambos, observamos que el modelo DCV consume menos energía. El consumo de energía de referencia es de 1 188 506 kBtu, y el caso de la DCV es de 941 274 kBtu. Esto resulta en un ahorro anual de 247 232 kBtu, lo que equivale aproximadamente a 261 000 MJ al año. Si asumimos una tarifa energética combinada de aproximadamente 2 centavos por kBtu, esto se traduce en un ahorro anual de casi 5000 USD, simplemente implementando la ventilación controlada por demanda en todo el edificio. Esto demuestra la rapidez y facilidad con la que se puede habilitar la DCV en todo un modelo utilizando una medida de BCL, sin tener que acceder manualmente a cada circuito de aire y activar o desactivar el control. Gracias. Dale me gusta y suscríbete.
15. OpenStudio EnergyPlus - Fundamentos de VRF/VRV 1
En este video, explicaremos los pasos básicos para simular un sistema de flujo de refrigerante variable (volumen de refrigerante variable). Realizaremos el dimensionamiento básico del equipo, importaremos los objetos VRF/VRV predeterminados de EnergyPlus desde la biblioteca y los modificaremos para adaptarlos a nuestras necesidades. Este video utiliza una medida para obtener información adicional de los informes de salida; para más información, vea este episodio aquí: https://youtu.be/divAgzO2IUc
En los próximos videos, veremos cómo simular sistemas de refrigerante variable. Para nuestro edificio de prueba, contamos con un edificio de oficinas muy sencillo compuesto por dos zonas, e instalaremos un sistema VRF, también conocido como flujo de refrigerante variable o volumen de refrigerante variable (VRF/VRV). Actualmente, el modelo está configurado para simular con cargas de aire ideales. Para tener una idea de nuestro dimensionamiento, primero simularemos el modelo. Después de la simulación, iremos a la pestaña Informes y revisaremos los resultados de EnergyPlus. En el índice, encontrará varios elementos útiles, como el Resumen de Carga de Componentes de Zona y el Resumen de Carga de Componentes de Instalación. Estos se agregaron al informe estándar mediante una medida personalizada, que expuse en otro video sobre la extracción de información de los informes de resultados. El enlace a dicho video se encuentra en la descripción. A continuación, vamos a la pestaña Zonas. Este edificio tiene dos zonas. Al seleccionar la Zona Térmica 1, se muestran los componentes de carga máxima de refrigeración. Las cargas se desglosan en categorías como personas, iluminación, equipos, infiltración, ventilación, cargas del techo y cargas de fenestración. En la parte inferior, se muestran los totales de carga sensible, carga sensible retardada (basada en la masa térmica del edificio), carga latente y carga total. EnergyPlus estima estos valores como parte de su proceso inicial de estimación de carga. Al desplazarse hacia abajo, puede ver las condiciones reales de simulación. Estas muestran el momento en que se produjeron las condiciones pico y los resultados simulados. Puede observar que los valores estimados son bastante cercanos a los valores reales simulados. La carga sensible se calcula combinando los componentes adecuados y excluyendo la carga latente. EnergyPlus aplica un factor de dimensionamiento, si se especifica, para determinar la carga sensible de diseño utilizada para dimensionar el equipo. Los factores de dimensionamiento se definen en la configuración de la simulación, donde puede especificar los factores de dimensionamiento de calefacción y refrigeración. Estos multiplicadores se aplican a las cargas pico simuladas. EnergyPlus realiza cálculos similares para los componentes de carga pico de calefacción, comenzando con una estimación y refinándola mediante simulación. Estos resultados son los que utilizaremos para dimensionar los equipos de nuestra zona y, en última instancia, los equipos exteriores. A continuación, accedemos a la carpeta de simulación y abrimos el informe EnergyPlus para revisar los datos de las zonas térmicas. Después, guardamos el proyecto de OpenStudio como un nuevo proyecto llamado "VRF genérico". Inicialmente, utilizaremos los archivos de la biblioteca estándar que incluye OpenStudio. Posteriormente, descargaremos los equipos específicos del fabricante desde la Biblioteca de Componentes de Edificio y compararemos los resultados. A continuación, vamos a la pestaña Sistemas HVAC. En la parte superior, seleccionamos VRF. Como todavía no hay ningún sistema VRF, vamos a la biblioteca de la derecha, nos desplazamos hasta la categoría VRF y arrastramos un sistema VRF al modelo. Se trata de un objeto de biblioteca genérico proporcionado por OpenStudio. Dado que tenemos dos zonas, necesitamos dos unidades terminales. Arrastramos y soltamos dos unidades terminales en el sistema VRF. Desde la pestaña "Mi modelo", nos desplazamos hacia abajo para encontrar las zonas térmicas y asignamos la Zona Térmica 1 a una unidad terminal y la Zona Térmica 2 a la otra. En este punto, todo se dimensiona automáticamente, lo que significa que EnergyPlus gestionará el dimensionamiento de todos los equipos automáticamente. Si revisamos la pestaña "Zonas Térmicas", podemos ver que las cargas de aire ideales ya no están habilitadas y que las zonas ahora son abastecidas por las unidades terminales VRF. A continuación, vamos a la pestaña "Configuración" y seleccionamos "Control de Simulación". Anteriormente, solo realizábamos cálculos de dimensionamiento. Ahora, seleccionamos "Ejecutar Simulación para Periodos de Ejecución de Archivos Meteorológicos" para ejecutar una simulación de un año completo. Tras ejecutar la simulación correctamente, revisamos los informes de nuevo. Al observar el Resumen de Dimensionamiento de la Bobina, observamos que las unidades terminales VRF utilizan una sola bobina tanto para calefacción como para refrigeración. EnergyPlus dimensiona la bobina en función de la carga más extrema, ya sea calefacción o refrigeración. En este caso, el clima está dominado por la calefacción, por lo que la bobina se dimensiona en función de la carga pico de calefacción. La refrigeración no se dimensiona por separado porque su requerimiento es menor. Estos valores de dimensionamiento automático representan resultados de dimensionamiento optimizados de EnergyPlus. En realidad, los equipos del fabricante no vienen en estos tamaños exactos. Las capacidades reales de los equipos suelen ser ligeramente superiores para garantizar que se cumplan los requisitos de rendimiento. Por ejemplo, una unidad interior Mitsubishi podría proporcionar 30 000 BTUH de refrigeración y 34 000 BTUH de calefacción, lo cual es superior a los valores de ajuste automático de EnergyPlus. Por ello, es importante no basarse únicamente en los valores predeterminados o de ajuste automático al realizar el modelado energético. En su lugar, debemos ajustar el modelo para que refleje mejor el rendimiento real de los equipos. Volviendo a la pestaña Sistemas HVAC, editamos las unidades terminales VRF según corresponda. Para la primera unidad terminal, ajustamos el caudal de aire para que coincida con el equipo Mitsubishi: 1271 CFM para máxima calefacción y refrigeración, y 883 CFM para el caudal mínimo cuando no hay demanda de calefacción ni refrigeración. Los caudales de aire exterior se mantienen sin cambios.
16. OpenStudio EnergyPlus - Fundamentos de VRF/VRV 2
En este video, aclararemos algunos puntos que pasamos por alto en el episodio anterior que analizaba cómo modelar un sistema VRF/VRV utilizando las curvas de rendimiento genéricas de EnergyPlus.
Hola a todos. Estamos de vuelta. Hay algunos puntos de limpieza que debemos resolver. Un par de cosas que pasamos por alto en el episodio anterior. Una de ellas es un problema importante relacionado con los sistemas VRF. Analicemos nuestro sistema VRF genérico que modelamos en el episodio anterior. Examinaremos la unidad exterior. Algo que pasamos por alto en el episodio anterior fueron los compresores. La unidad exterior que intentamos simular, utilizando las curvas de rendimiento genéricas, es esta unidad Mitsubishi. Solo tiene un compresor hermético. Vamos a analizarlo. Nos desplazaremos hacia abajo hasta los compresores. El modelo genérico tiene tres compresores. El que intentamos simular solo tiene uno. Esto marcará una diferencia significativa en la simulación, ya que el equipo Mitsubishi solo puede reducir la temperatura hasta cierto punto. Si el equipo genérico tuviera tres compresores, tendría una reducción significativamente mayor. El siguiente paso es la relación entre el tamaño del compresor y la capacidad total del compresor. Solo tenemos un compresor, por lo que la relación será 1.0. En cambio, si tuviera tres compresores, uno dividido entre tres es igual al 33 % (0,33). La siguiente corrección tiene que ver con la estrategia de descongelación. La estrategia genérica de descongelación predeterminada es el calor resistivo. Desafortunadamente, por alguna razón, la capacidad genérica de descongelación es básicamente cero vatios. Puede verlo aquí. No tiene sentido. Para corregirlo, podemos simplemente añadir "autodimensionado". El siguiente punto que debemos abordar es la gran transformación de los sistemas VRF. Esto se remonta a bastantes años atrás. Veamos. ¿Por dónde empiezo? Los sistemas VRF se introdujeron en EE. UU. hace más de una década. AHRI improvisó un estándar de clasificación de rendimiento para sistemas VRF. Lo tomaron prestado de las bombas de calor residenciales. Existen varias diferencias de rendimiento entre las bombas de calor residenciales y los sistemas VRF. Por lo tanto, el estándar no era adecuado para VRF. Pero lo utilizaron de todos modos. Los sistemas VRF parecían muy prometedores. Parecía que debían funcionar muy bien. Con el paso de los años, la gente empezó a darse cuenta de que no estaban funcionando como debían. Los sistemas VRF/VRV estaban muy por debajo de lo que se suponía que debían. Pueden ver varios casos de prueba. Se trata de sistemas que se instalaron y midieron para determinar su rendimiento; en este gráfico. Esta es la línea donde se suponía que debían funcionar. Así que ese era un gran problema. Otro problema: los ingenieros usaban estas clasificaciones de eficiencia y las comparaban con otros tipos de equipos. Esto es algo que realmente no se debe hacer. Simplemente no es equivalente. Estas normas AHRI están diseñadas para comparar naranjas con naranjas. No están diseñadas para comparar naranjas con manzanas. Para continuar... la gente las comparaba con los sistemas hidrónicos. La industria hidrónica empezó a darse cuenta de ello. Se quejaron. Elaboraron un informe técnico sobre esto. Dicen que estos sistemas VRF afirman que pueden lograrlo. Pero, debido a la forma en que se diseñó el AHRI 1230, no se están probando correctamente. El error es de aproximadamente el 47 %, lo cual es una diferencia significativa. El resultado final fue que AHRI revisó su estándar; revisaron el procedimiento de prueba para estas clasificaciones. Como resultado, los sistemas VRF ya no son tan eficientes como afirmaban. Su eficiencia nominal no es tan buena como se afirmó originalmente. Se revisaron los estándares federales de eficiencia. Algunos códigos energéticos cambiaron como resultado. Por ejemplo, California se rindió. Dijeron: "Miren los estándares federales de eficiencia". Analizamos el código federal y hacemos comparaciones. Podemos ver que, en cuanto al rendimiento de calefacción, los sistemas VRF tuvieron una caída de eficiencia de aproximadamente el 9%. Para la refrigeración, fue de aproximadamente el 3%. No es exactamente el 47% que afirmaba la industria hidrónica. Obviamente, esto es un poco sesgado. Por lo tanto, vamos a ajustar este sistema genérico. Este sistema genérico se modeló originalmente en 2010. Como resultado, incluye ese sesgo. Para ajustarlo, necesitamos cambiar estos coeficientes de rendimiento. Para la refrigeración, la deducción es en realidad del 3%. Necesitamos reducirla en un 3%. El COP de refrigeración para este VRF/VRV genérico es de aproximadamente 3,8. Lo multiplicaremos por 97 %. Así que, en realidad, el COP es más bien de 3,686. Para calefacción, en 2010, el coeficiente de rendimiento nominal era de 4,31. Necesitamos reducirlo aproximadamente un 9 %. Calculamos 4,31 por 91 %. Eso nos lleva a 3,922. Sí. Esto nos ayudará a explicar esa falta de rendimiento. El rendimiento real. Nos ayudará a explicar el rendimiento del equipo en 2010, cuando se creó este modelo. Así que estos son los tres elementos que debemos ajustar. Procedamos a ejecutar la simulación. Compararemos las curvas VRF genéricas de 2010 con un sistema genérico real en 2024. La simulación...
17.OpenStudio EnergyPlus - VRF/VRV Mitsubishi, LG, Daikin
En este video continuaremos la discusión sobre la simulación de un sistema de flujo de refrigerante variable (volumen de refrigerante variable). Descargaremos algunos datos de rendimiento de equipos de marca (Mitsubishi, LG y Daikin) de la Biblioteca de componentes de construcción (BCL) y los compararemos con el rendimiento de los objetos genéricos en EnergyPlus.
Regresamos y esta vez modelaremos el sistema VRF de Mitsubishi. Primero, guardamos el archivo como nuevo y luego descargamos la biblioteca de Mitsubishi de la Biblioteca de Componentes de Edificio. Para ello, buscamos "Mitsubishi" y descargamos el archivo zip. Este archivo contiene una descripción XML, un archivo OSM y un PDF con notas para el modelador de energía. Copiamos los archivos OSM y PDF en la carpeta del proyecto, luego, en Preferencias, añadimos el archivo OSM descargado como biblioteca predeterminada. Después, eliminamos el sistema VRF genérico previamente modelado y buscamos en la pestaña de biblioteca el sistema VRF de Mitsubishi, específicamente la opción PUHY EP72, que ofrece opciones con y sin conductos. Revisamos las notas del PDF para comprender las convenciones de nomenclatura, que incluyen las clasificaciones de eficiencia con y sin conductos, y las opciones estándar y de alta potencia. Para simplificar, y en función del clima, elegimos la opción de alta potencia sin conductos. A continuación, añadimos las unidades terminales necesarias, como el PFY P30 y el PKFY P30, y las asignamos a las zonas térmicas correspondientes. También asignamos la ubicación del termostato maestro y seleccionamos un programa siempre disponible. Una vez conectadas las zonas térmicas a las unidades terminales, ejecutamos la simulación. Tras finalizar, revisamos el archivo de salida de errores, que contiene varias advertencias. Estas incluyen advertencias sobre la velocidad discreta del sistema de ventiladores y advertencias sobre el caudal de aire por capacidad, comunes en los sistemas VRF de EnergyPlus. Estas advertencias son principalmente comprobaciones orientativas y no se consideran críticas, ya que las normas AHRI no imponen límites estrictos para estos valores. Algunas advertencias indican que se superaron los límites de temperatura de funcionamiento de la bomba de calor VRF o que el sistema parecía calentar o enfriar en condiciones de temperatura exterior inusuales. Estos problemas ocurrieron durante el período de calentamiento, mientras EnergyPlus dimensionaba los equipos y las zonas, no durante la simulación anual real, por lo que no representan una preocupación importante. También hay una advertencia sobre una relación de carga parcial de la unidad terminal que excede los límites, lo cual se ha reportado como un error y puede ocurrir porque las unidades terminales pueden superar una relación de carga parcial de uno. En general, a pesar de estas advertencias, la simulación se completa correctamente. A continuación, revisamos los informes de simulación y comparamos los resultados del sistema Mitsubishi con los del sistema VRF genérico modelado anteriormente. El sistema genérico consumió aproximadamente 125 000 kBTU al año, mientras que el sistema Mitsubishi consumió aproximadamente 118 000 kBTU, lo que indica un rendimiento ligeramente mejor. También comparamos las horas no satisfechas de calefacción y refrigeración. Las horas no satisfechas de refrigeración son insignificantes para ambos sistemas, mientras que las horas no satisfechas de calefacción son similares al considerar los grados-hora no satisfechas. Las horas no satisfechas ponderadas por ocupantes son mayores en el sistema Mitsubishi, posiblemente debido a mayores flujos de aire o factores relacionados con el confort, pero en general, el rendimiento entre ambos sistemas es bastante comparable. A continuación, revisamos las notas al modelador de energía tanto para las unidades terminales como para la unidad exterior. Para las unidades con conductos, es importante verificar que las suposiciones de presión estática coincidan con las condiciones del proyecto. Se pueden realizar ajustes editando el aumento de presión de diseño del ventilador en la configuración del sistema VRF. Se incluyen notas adicionales que abordan consideraciones para la instalación de la unidad exterior, como el ajuste de las temperaturas exteriores mínimas y máximas si la unidad se instala debajo de las unidades interiores, y las limitaciones de EnergyPlus para modelar ciertas funciones como los calentadores de bandeja de drenaje o la recuperación de calor residual. Se muestran varias curvas de rendimiento que comparan las curvas específicas de Mitsubishi con las curvas genéricas de EnergyPlus, destacando las diferencias en capacidad y eficiencia en los distintos rangos de temperatura y relaciones de carga parcial. Finalmente, ampliamos la comparación modelando sistemas VRF de otros fabricantes, como Daikin y LG, utilizando el mismo procedimiento: descargar equipos de la Biblioteca de Componentes de Edificios, instalarlos y ejecutar simulaciones. El sistema Daikin muestra un consumo energético anual de aproximadamente 132-133 kBTU, el sistema LG, aproximadamente 123 kBTU, en comparación con los 124 kBTU del sistema genérico y los 117 kBTU del sistema Mitsubishi. El rendimiento varía según el sistema y el clima, y se pueden revisar factores adicionales, como las horas no satisfechas, para un análisis más profundo. Esto demuestra cómo usar los datos de rendimiento específicos del fabricante en OpenStudio y compararlos con modelos VRF genéricos. Gracias. Dale a "Me gusta" y suscríbete.
18. OpenStudio EnergyPlus: Escritura de medidas con IA
En este video, usaremos Inteligencia Artificial (Claude AI) para escribir una medida personalizada de OpenStudio. Usaremos el comando Aplicar medida ahora para transformar nuestro modelo de OpenStudio, ejecutar la simulación y verificar los resultados. La medida creada en este tutorial está disponible en la Biblioteca de componentes de construcción aquí: https://bcl.nrel.gov/content/a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890
Bien, volvemos. Esta vez hablaremos sobre la escritura de medidas personalizadas en OpenStudio. Vamos a escribir una medida personalizada y, en esta ocasión, usaremos IA para ello mediante el código de Claude. Comenzamos con un modelo de caja de zapatos muy simple que actualmente tiene instalado un sistema de aire acondicionado de techo compacto. Nuestro objetivo es reemplazarlo con un sistema de bomba de calor aire-agua. Para empezar, eliminamos el circuito de aire existente y añadimos un sistema completamente hidrónico, lo que crea un circuito de agua fría y un circuito de agua caliente en el modelo. Una vez asignada la zona, podemos ver que el modelo ahora contiene estos dos circuitos hidráulicos. Al observar el circuito de agua fría, vemos que actualmente utiliza un condensador de agua conectado a una torre de refrigeración, mientras que el circuito de agua caliente utiliza una caldera de agua caliente simple. Sin embargo, lo que realmente queremos es un sistema de bomba de calor aire-agua. Actualmente, OpenStudio admite principalmente bombas de calor agua-agua mediante objetos de ajuste de ecuaciones, pero no admite directamente bombas de calor aerotérmicas de la misma manera. Para modelar una bomba de calor aerotérmica, necesitamos usar objetos de bomba de calor formulados por EIR, específicamente HeatPump:PlantLoop:EIR:Cooling y HeatPump:PlantLoop:EIR:Heating. Dado que esto requiere intercambiar varios componentes en los bucles de planta, decidimos escribir una medida personalizada para automatizar el proceso. Luego, nos dirigimos a Claude y formulamos cuidadosamente una solicitud para escribir la medida personalizada. La solicitud especifica que la medida debe aplicarse mediante "Aplicar medida ahora". Se debe eliminar el circuito de la planta de agua del condensador existente con un CoolingTower:SingleSpeed, reemplazar el Chiller:Electric:EIR existente con un HeatPump:PlantLoop:EIR:Cooling de fuente de aire, y modificar el circuito de agua de calefacción añadiendo un HeatPump:PlantLoop:EIR:Heating de fuente de aire en paralelo con el Boiler:HotWater existente. También le pedimos a Claude que genere los archivos de medida necesarios, incluyendo el código de medida Ruby, un archivo measure.xml y un archivo readme.md, ya que los tres son necesarios para una medida válida de OpenStudio. Claude completa la tarea e incluso proporciona argumentos opcionales para la medida. Descargamos todos los archivos generados y los colocamos en una nueva carpeta dentro del directorio Mis Medidas, asegurándonos de que el nombre de la carpeta coincida con el nombre de la medida. Luego, volvemos a OpenStudio, vamos a Aplicar Medida Ahora y localizamos la nueva medida, que aparece en la categoría HVAC y refrigeración. Dejamos las entradas configuradas en tamaño automático y aplicamos la medida. Los mensajes de salida indican que se eliminó el circuito del condensador, se sustituyó la enfriadora eléctrica por una bomba de calor de refrigeración aerotérmica y se añadió capacidad de calefacción en paralelo con la caldera existente. La medida se ejecuta correctamente y aceptamos los cambios. Tras aplicar la medida, revisamos la configuración actualizada del circuito de la planta. Los nuevos componentes de la bomba de calor aerotérmica aparecen en los circuitos de agua fría y agua caliente. Existe cierta incertidumbre sobre si la bomba de calor está ubicada en el lado correcto del circuito, ya que los esquemas de sistemas de cuatro tubos suelen ubicar las bombas de calor de refrigeración en el lado de suministro. Esto podría requerir una verificación adicional mediante la revisión del manual de referencia de entrada y salida y la ejecución de simulaciones de prueba para detectar cualquier error de configuración. Finalmente, ejecutamos la simulación EnergyPlus para verificar los resultados. El modelo se completa sin errores graves y solo aparecen advertencias menores, como mensajes de programación y eficiencia de la bomba, que no parecen afectar al funcionamiento del sistema principal. Los resultados de EnergyPlus muestran que el edificio utiliza la energía según lo previsto, lo que indica que la medida probablemente funcionó. Si bien se recomiendan pruebas y validaciones adicionales, esto demuestra cómo se puede usar la IA, específicamente Claude, para crear rápidamente una medida personalizada de OpenStudio que automatice cambios complejos en el sistema. Gracias. Dale a "Me gusta" y suscríbete.
19. OpenStudio EnergyPlus — Entrada de curvas VRF/VRV
En este video utilizaremos una hoja de cálculo personalizada para introducir curvas de rendimiento de equipos en OpenStudio. Puede encontrar una copia de la hoja de cálculo y la documentación de ejemplo aquí: https://drive.google.com/drive/folders/1z_dhmE3yO_WsVmwXdgi1wTb-3zVgF4bh?usp=drive_link
Vamos a modelar un sistema City Multi VRF. Comenzando con la hoja de cálculo; este es el informe de resultados que se imprimirá en las notas dirigidas al modelador energético. Este contiene toda la información pertinente asociada a la bomba de calor VRF; información que el modelador energético debe tener en cuenta. Estos son elementos que no podemos modelar directamente, ya que dependen del proyecto específico del modelador energético. Ellos mismos tendrán que modificar estos campos. Dicho esto, disponemos de la ficha técnica del equipo. Todas estas son curvas de rendimiento generadas automáticamente, las cuales se comparan con las curvas de rendimiento predeterminadas de EnergyPlus. Hay una, dos, tres, cuatro, cinco. Cinco pestañas de entrada que deben modificarse para calcular todos los datos en la hoja de cálculo. Todas las demás pestañas contienen únicamente cálculos. Todos sus datos se derivan de estas cinco pestañas en las que debemos introducir la información. Comenzando con la pestaña de entrada OSM, verán que aquí se encuentran todos los cálculos. Todo esto se genera automáticamente basándose en estos campos verdes. Por lo tanto, lo único que debemos hacer es modificar estos campos verdes. En esta pestaña, modifiquen los campos verdes... de hecho, estos campos se derivan de esta tabla, así que... no es esta pestaña... a esta llegaremos más adelante. Luego, en esta otra pestaña, también hay algunos campos verdes que requieren modificación. Y en esta otra también; debemos modificar estos campos verdes. Todo lo demás se calcula automáticamente. Estos no necesitan modificarse. Solo los campos verdes. Ocurre lo mismo con la pestaña de refrigeración: estos campos verdes. Una vez modificados todos esos campos verdes, todo se calcula automáticamente en la pestaña de entrada OSM. Finalmente, copiaremos y pegaremos estos campos rojos en un archivo OSM. De este modo, podremos incorporarlos a una biblioteca de OpenStudio. Comencemos. Todo empieza con la ficha técnica de especificaciones. Esta se puede encontrar en el manual de datos de City Multi. Vamos a modelar el modelo 144. Ese será este de aquí... simplemente podemos copiar... copiemos esta página como una captura de pantalla. La pegamos. Vamos a superponerla justo encima de la que tenemos aquí. Enviémosla al fondo. Esta es la versión anterior. Es la que habíamos modelado previamente; El EP120. Vamos a eliminarlo. Ahora tenemos el EP144. Ajustaremos esto a los parámetros correctos, los que están resaltados. Luego, es tan sencillo como introducir estos valores. Así que: 40.4... 12.72... 12.70... El siguiente paso es incorporar esta hoja de datos técnicos. Se puede encontrar en la documentación de presentación (*submittals*). Veamos... estará en la carpeta correspondiente. Cada uno de estos objetos de modelado tiene su propia carpeta con curvas de rendimiento. Abra la documentación de presentación del EP144. Copie esta página como una instantánea. Péguela aquí. Algo así. Vamos a enviar esta página al fondo. Seleccionaremos el antiguo modelo 120. Vamos a eliminarlo. Ahora tenemos el 144. Una vez más, simplemente ajuste esto para que coincida con aquello. De nuevo, necesitamos introducir los datos. El rango es del 15% al 100%. El 15% ya está introducido. ¿Cuántos compresores? Este equipo tiene un compresor de tipo *scroll*. Aquí ya aparece uno. Eso es todo en cuanto a esta página... veamos... sí, eso es todo para esta página. La siguiente página a la que debemos ir es la de refrigeración. Lo primero que debemos hacer es editar el primer campo verde... PUHY... Luego, el modelo será el 144. Este dato se puede obtener de esta hoja de especificaciones técnicas... pero también se encuentra en esta hoja de curvas que vamos a copiar del manual de datos de City Multi. Vayamos al manual de datos de City Multi. Necesitamos buscar las curvas de rendimiento del EP144. Serán estas de aquí. La primera curva que debemos editar... bueno, veamos... primero insertemos la hoja completa. Vamos a tomar esta hoja y a copiar la instantánea. Vamos a pegarla aquí. La enviaremos al fondo. Eliminaremos el antiguo EP120. Ahora tenemos el EP144. Ahora necesitamos cambiar este campo. Debe ser EP144TNU/YNU-A1. A continuación, debemos modificar los valores nominales de rendimiento. Este valor será de 144.000. La capacidad de refrigeración (salida) será de 42,2 kW. La potencia de entrada será de 10,63 kW. El siguiente paso consiste en digitalizar la curva siguiente e introducir estos valores. Para ello, utilizo un algoritmo de entrada de curvas... veamos... se trata del software Plot Digitizer. Justo aquí. He adquirido el software Plot Digitizer para poder utilizarlo en mi propio equipo. Si lo prefiere, también puede utilizar la versión en línea de Plot Digitizer. Diríjase a Plot Digitizer... y simplemente abra este enlace: plotdigitizer.com. Haga clic en la aplicación gratuita en línea. Plot Digitizer procesa una imagen y permite extraer puntos de datos a partir de ella. En este caso, utilizaremos esta primera imagen de aquí. Corresponde a las correcciones de temperatura de la unidad interior. Estos datos provienen de este gráfico de aquí. Ya hemos... veamos... el modelo EP 144. Creo que ya lo había... sí, me parece que todos estos gráficos son idénticos. Si no recuerdo mal... sí, este era el modelo EP120. Presenta el mismo gráfico que el modelo EP96. Todos estos gráficos son iguales. Por lo tanto, podemos reutilizar los mismos datos del proyecto anterior para este nuevo proyecto. Son datos válidos; así que conservaremos este gráfico tal cual. Siguiendo adelante, echemos un vistazo al siguiente gráfico. Este corresponde a la relación de refrigeración....la capacidad en función de la temperatura de bulbo seco exterior. Esa va a ser esta gráfica de aquí. Creo que ya he copiado esta gráfica como imagen; va a ser esta de aquí. No, esta es... ah, sí, es la misma. Lo que pueden hacer es simplemente copiar la gráfica. Lo que yo hago es simplemente tomar una captura de pantalla... y luego abrir Paint, pegar, recortar y guardar la imagen como archivo PNG. Eso es lo que van a tener que hacer con todas estas curvas. Vamos a guardar esto como... "Relación de capacidad en función de la temperatura de bulbo seco exterior". Va a ser este archivo de aquí. Voy a guardarlo; simplemente lo guardaremos como "Este archivo". Como ya lo teníamos guardado, simplemente lo reemplazará. Ahora que tenemos esa entrada —o ahora que tenemos esa imagen—, vamos a arrastrarla al digitalizador de gráficas (*Plot Digitizer*). Veamos. Vamos a copiar... bueno, tal vez pueda arrastrarla directamente. Sí; ya la hemos arrastrado al digitalizador de gráficas. Ahora queremos ubicar nuestros ejes principales; aquí tenemos x1, que marca el inicio del eje X, y luego x2, que marca el final del eje X. Como pueden ver en la parte superior derecha, hay una lupa. Resulta muy útil para ubicar los ejes con precisión. No tiene que ser una ubicación exacta, pero sí bastante aproximada. A continuación, simplemente arrastraremos estos puntos hasta aquí; este será nuestro eje X principal. Haremos lo mismo con el eje Y: y1, y luego y2, que quedará ubicado en la parte superior. El siguiente paso consiste en echar un vistazo a nuestra hoja de cálculo. Tenemos uno, dos, tres, cuatro puntos de datos. Esos serán los cuatro puntos de datos que utilizaremos. Por lo general, conviene colocar estos puntos de datos de la curva precisamente donde se produce un cambio en la dirección de la misma. Así que, observemos este detalle de aquí. Justo en este punto hay una ligera protuberancia en la curva. Básicamente, el tramo entre estos dos puntos es lineal. No creo que sea necesario añadir ese punto aquí en este momento. Es posible que tengamos que añadirlo más adelante. Si ese fuera el caso, tendríamos que añadir un punto de datos más a esto, lo cual implicaría modificar la pestaña asociada a ello. Por ahora, limitémonos a trabajar con los cuatro puntos de datos. Simplemente vamos a hacer clic... veamos, los puntos de datos comienzan en -5. Ahí es donde queremos empezar. -5 aquí; simplemente seleccionaremos este de aquí. Una vez más, no tiene que ser exacto, solo aproximado. Este de aquí y este otro de aquí. Lo siguiente que debemos hacer es asignar los puntos de inicio y fin a nuestros datos. Para x1, el inicio se sitúa en -5 grados Celsius. Escribiremos -5 aquí; para x2, el valor asciende hasta... ¿hasta dónde llega? x2 llega hasta los 52 grados Celsius. Para y1, el valor inicial es 0.3, y para y2, asciende hasta 1.3. Ahora que hemos asignado todos esos valores y ya disponemos de nuestros datos —que son estos puntos de aquí—, podemos copiarlos al portapapeles, regresar a nuestra hoja de cálculo y, a continuación, pegar dichos valores en ella. Si observa que los valores separados por comas se pegan como valores delimitados, puede utilizar la función "Texto en columnas" que ofrece, por ejemplo, el programa Excel. Una vez que utilice la función "Texto en columnas" en Excel, simplemente seleccione la opción "Separado por comas" y, finalmente, haga clic en "Finalizar". Esto dividirá los datos en las dos columnas correspondientes. A partir de ese momento, creo que Excel asume automáticamente que usted está pegando valores en formato CSV. Una vez realizado ese paso, las siguientes veces que realice la misma operación, los datos se pegarán de forma automática. Si volvemos atrás, copiamos los datos nuevamente y hacemos clic en "Pegar", la información se insertará directamente en su lugar. Otro aspecto que debe tener presente es que estos valores deben estar ordenados de forma ascendente. Eso es precisamente lo que hemos hecho con nuestros puntos de datos. Comenzamos en -5 grados Celsius, pasamos a 20 grados Celsius, luego a unos 46 grados Celsius y, finalmente, a 52 grados Celsius. Al introducir estos puntos de datos en la herramienta de digitalización de gráficos (*plot digitizer*), debe asegurarse de que se encuentren debidamente ordenados y de que sigan una secuencia ascendente. Si no están en orden ascendente, lo que puede hacer es simplemente aplicar una función de ordenación; ordenaría según los valores de X y se aseguraría de que vayan del menor al mayor. Nosotros ya lo tenemos ordenado, así que no debería haber problema. Lo que me gusta hacer es tomar una captura de pantalla de este gráfico, simplemente como referencia. Vamos a hacerlo aquí mismo y luego lo pegaremos en la hoja de cálculo. Tendrá que ajustar su tamaño y posición para que quede, aproximadamente, en el lugar correcto. A continuación, lo enviaremos al fondo; y el gráfico antiguo que teníamos aquí, lo eliminaremos. También debemos enviar este al fondo para que el nuevo quede visible en primer plano. Bien. Eso nos sirve para registrar nuestros datos y como prueba de que realizamos el cálculo. Siguiendo adelante, echemos un vistazo a la siguiente curva. Se trata del modificador de la relación de entrada de energía en función de la temperatura exterior. Este factor también formará parte de nuestro modificador de la relación de energía de refrigeración. Será este de aquí. Resulta útil añadir algunas líneas de referencia al gráfico, y eso es precisamente lo que hemos hecho aquí: hemos colocado algunas guías sobre el gráfico. En estas guías, como pueden ver, hay un nodo situado justo aquí. Dado que existe un nodo en este punto, debemos asegurarnos de registrar los datos de cada una de estas curvas exactamente en ese mismo nodo. Hay un nodo justo aquí. Y, puesto que hay un nodo en este punto, también...Debemos asegurarnos de que todos estos otros puntos de datos se registren a la misma temperatura exterior. Ese es el valor X que se encuentra aquí abajo. Hay un nodo justo en este punto, donde el gráfico cambia de dirección. Dado que hay un nodo allí, debemos registrar estos puntos de datos también en todos los demás gráficos. Por eso he incluido esas líneas de referencia. Esta será... la misma curva. Es el mismo proceso. Simplemente haríamos una captura de pantalla de esto, la guardaríamos como imagen y, a continuación, insertaríamos esa imagen en el digitalizador de gráficos. Vayamos a "Nuevo" o a "Abrir archivo"; sí, supongo que podemos abrir un archivo. Vamos a copiar esta ruta y a pegarla. Es el mismo proceso: tendrán que localizar los valores de X y de Y. En cuanto a las curvas de Mitsubishi, pueden ver que siguen un orden secuencial. La curva correspondiente a una temperatura de bulbo húmedo de 23,9 °C es la que se encuentra en la parte superior. Luego sigue la curva de 22 °C y, descendiendo por completo, llegamos a la curva de 15 °C, situada justo aquí. Esa será la que quede en la parte inferior. Eso es precisamente lo que haremos a continuación. Añadimos estos puntos de datos aquí... justo donde intersecan con la curva. No tienen que ser exactos, basta con que sean aproximados. El último punto se encuentra aquí abajo. Todos ellos están ordenados de forma ascendente; ahora simplemente podemos copiar los datos desde el portapapeles. Deberíamos tener el mismo número de puntos de datos, así que procedemos a pegar; y sí, efectivamente, tenemos la misma cantidad de puntos. Esta es la curva correspondiente a una temperatura de bulbo húmedo de 15 °C. Simplemente la copiamos y la pegamos aquí, tal como hicimos con la anterior. La pegamos superpuesta a la imagen original, a modo de referencia y como prueba de que hemos realizado el cálculo. Colocamos esto aquí y enviamos la imagen de fondo hacia atrás. Eliminamos la curva antigua y traemos la nueva al primer plano. De hecho, traigamos primero la imagen al primer plano. La apartamos hacia un lado, traemos la curva al frente y la pegamos justo aquí. Así pues, esa es la curva de 15 °C; el proceso es idéntico para el resto de las curvas. Lo que me gusta hacer es simplemente continuar con el digitalizador de gráficos. Estos puntos se pueden ajustar fácilmente, así que ya tenemos los puntos de datos cargados en el digitalizador. A continuación, vamos a trabajar con la curva de 16 grados Celsius, que es la que se encuentra justo por encima de la anterior. Simplemente pueden tomar estos puntos de datos y desplazarlos hacia arriba. Eso cambia automáticamente los valores. Resulta muy útil utilizar la lupa situada en la esquina superior derecha. Ahí tenemos nuestros valores de nuevo. El sistema actualiza los valores automáticamente, así que hacemos clic en "Copiar" y, para la curva de 16 grados Celsius, simplemente los pegamos aquí. El proceso es idéntico. Tomaremos una captura de pantalla, la pegaremos aquí, actualizaremos los datos y seguiremos adelante. Eso es, básicamente, lo que debemos hacer con todas estas curvas. El procedimiento es exactamente el mismo para todas estas curvas. El siguiente paso consiste en las tablas de capacidad para el modelo EP144. Tienen este aspecto, así que regresaremos al manual técnico de City Multi. Busquemos de nuevo el modelo EP144; debería estar... no en la página siguiente, ya que esa corresponde a la sección de calefacción. Probablemente sea esta de aquí: las tablas de capacidad. Creo que esta sección corresponde al modo de calefacción de alto rendimiento. Aquí las tenemos. Estas son las tablas de capacidad, expresadas como una proporción de la capacidad de la unidad interior. Se trata de estas tablas que vemos aquí; dado que la anterior que procesamos correspondía al modelo EP120, en esta ocasión trabajaremos con el EP144. Procedamos a tomar una captura de pantalla de esta sección. La insertaremos aquí, procurando que tenga aproximadamente el mismo tamaño que la anterior. Enviaremos esta imagen al fondo y eliminaremos la antigua. Una vez más, se trata de una tabla que utilizaremos en el digitalizador de gráficos; así que, simplemente, abriremos dicha herramienta. Veamos... Será esta de aquí. Guardamos la imagen como captura de pantalla. Como ya saben, el procedimiento para configurar los valores de los ejes X e Y es el mismo. Resulta conveniente tener ambos gráficos en una misma imagen, ya que de este modo... si ya han configurado los valores del eje X, estos servirán para ambos gráficos por igual. En cuanto al eje Y, por ahora lo estableceremos en este valor de aquí y en este otro de acá. Así pues, X será igual a 50, y luego X2... de hecho, lo que podríamos hacer es simplemente... Este gráfico ni siquiera supera este punto de datos, por lo que podemos fijar este valor en 190. Y1 es 0.2 e Y2 es 1.2; por consiguiente, el gráfico singular que obtendremos para estos datos consistirá en un solo punto. Será precisamente este punto de aquí, correspondiente al modo de refrigeración; así que lo colocaremos ahí, lo copiaremos y lo pegaremos en la hoja de cálculo. Es ese de ahí; simplemente lo ajustamos. El siguiente que realizaremos corresponde a la capacidad total. Veamos: el anterior representaba la capacidad como una proporción de la capacidad misma; este, en cambio, representa la capacidad como una proporción de la entrada. Se trata de este de aquí. Es exactamente lo mismo. En esta ocasión, desplazaremos nuestros puntos de datos hacia abajo, hasta esta posición, para generar este otro gráfico; asimismo, nos aseguraremos de ajustar los valores del eje Y. Una vez más, el valor es 0.2 y, en cuanto a este otro... oh, es el mismo: 1.2; por lo tanto, esos valores son correctos. Nuestro primer gráfico, en este caso, se ubicará en la parte inferior. Dado que estamos trabajando en el modo de refrigeración, corresponderá a este gráfico de aquí; al parecer, para este caso disponemos de un total de seis gráficos. Todo indica que se basan exclusivamente en los valores de capacidad extraídos de la tabla; así pues, procedamos a generar esos seis gráficos. Uno, justo aquí....hay uno justo aquí, aquí, aquí; y simplemente tengan en cuenta que estamos trabajando en el modo de refrigeración. Será la línea continua que ven aquí. Muy bien. Esos valores deberían estar en orden ascendente. Copiaremos esto y, una vez más, lo pegaremos desde el portapapeles. A continuación, tengo una nota aquí que dice: "Para Mitsubishi, esta es la misma imagen de curva que se utiliza para la calefacción; por ello, se recomienda generar las curvas de calefacción ahora, antes de continuar". Todavía tenemos la imagen cargada en el digitalizador. Antes de seguir adelante, tomemos una captura de pantalla de esta curva y hagamos lo siguiente: podemos insertarla aquí como prueba de que realizamos el cálculo de esta manera. Esto corresponde al modo de refrigeración. Simplemente queremos dejar constancia de que estamos en el modo de refrigeración. Pasemos ahora a la pestaña de calefacción y repitamos el proceso para la curva correspondiente. Veamos... ¿esta curva es de calefacción de alta potencia?... No, disculpen, es la pestaña de calefacción estándar. Vayan a la pestaña de calefacción estándar; la tabla que nos interesa es esta de aquí. Una vez más, el procedimiento es idéntico. Primero calcularemos la capacidad en función de la potencia de entrada, ya que disponemos de esos valores en esta tabla; así que simplemente trasladaremos estos valores hacia arriba para el apartado de calefacción. Esos son los valores de calefacción; podemos copiarlos y pegarlos en la pestaña de calefacción y, nuevamente, imprimiremos el resultado como prueba del cálculo realizado. Podríamos ahorrar algo de tiempo omitiendo este paso, pero es importante conservar las pruebas de los cálculos. Calefacción... veamos. Calefacción... y también debemos asegurarnos de capturar este punto de datos específico de aquí, el que corresponde a la relación de capacidad. Si desean eliminar estos puntos de datos, simplemente pueden hacer clic derecho sobre ellos y borrarlos. En nuestro caso, nos limitaremos a desplazar este punto de datos hacia arriba, hasta esta posición, para el apartado de calefacción. Una vez más, debemos ajustar los valores del eje Y, ya que ahora estamos trabajando con la tabla situada en la parte superior (la 2.2). Eso debería estar correcto; ahora simplemente copiaremos y pegaremos estos datos en la pestaña de calefacción. Ahí quedan registrados dichos valores. Regresemos a la pestaña de refrigeración. El siguiente paso consiste en realizar la corrección de la capacidad de refrigeración utilizando las tablas de relación de combinación. Estas tablas se encuentran, una vez más, en el manual técnico *City Multi Handbook*; concretamente, son las tablas que aparecen justo aquí. Tenemos capturas de pantalla de estas tablas guardadas en nuestra carpeta. Simplemente abriremos ese archivo; veamos, será esta tabla de aquí: la EP144. El procedimiento es el mismo. Necesitamos ajustar los ejes. La primera curva que analizaremos corresponde a la capacidad de la unidad interior, fijada en 72.000 BTU. Simplemente insertaremos los puntos de datos. A veces hay que insertarlos y luego arrastrarlos hasta su posición correcta. Se alinean justo por aquí, a la altura del 72; así es como queda. Luego, copiamos y pegamos los puntos de datos; el procedimiento se repite. Veamos. Copiaremos y pegaremos esto como respaldo de los cálculos. Queda situado por aquí. Algo parecido a esto. Estamos trabajando con el valor de 72.000, así que debemos asegurarnos de que este punto de aquí marque exactamente 72. El procedimiento es idéntico para los demás valores. En el caso del valor 108, observen cómo la curva avanza, desciende bruscamente en este punto y finaliza con los últimos puntos de datos aquí. Tengan en cuenta que, al avanzar hacia el valor 144, la curva también desciende; por lo tanto, debemos seguir estas pautas descendentes para obtener los puntos de datos restantes. Una nota importante: deben asegurarse de utilizar las unidades correctas, ya que el software EnergyPlus siempre opera con unidades métricas. Al calibrar las tablas, debemos verificar que los ejes utilicen unidades métricas, con la excepción, por supuesto, de estos valores de aquí. Estas unidades específicas están expresadas en BTU. En realidad, estos valores se calculan en la hoja de cálculo en unidades BTU, pero posteriormente se convierten en una relación adimensional para su ingreso final en el sistema. Estos valores los mantendremos en unidades imperiales; sin embargo, en lo que respecta a los puntos de datos de la tabla, los valores del eje X deben estar expresados en unidades métricas. Pasando a la pestaña de calefacción, el proceso es idéntico: consiste en completar los datos correspondientes. Esta tabla —o gráfico— presenta variaciones, por lo que será necesario digitalizarla e introducir los datos específicos de la misma. El proceso es el mismo que el utilizado para la refrigeración; no obstante, en este caso creo que tuvimos que añadir un par de puntos de datos adicionales. Cuantas más curvas contenga el gráfico, mayor será la cantidad de puntos de datos que necesitaremos registrar para capturar toda la información con precisión. Siempre y cuando la relación sea lineal entre los puntos, no hay problema; sin embargo, debemos intentar aproximarla lo más posible. Así que eso es algo que hay que tener en cuenta. Este es el mismo proceso; se trata simplemente de un punto de datos, al igual que este otro. De hecho, este punto comparte el mismo gráfico con los modelos EP120, EP144 y EP168, por lo que estos datos permanecerán inalterados. Por último, en lo que respecta a la función de desescarche (defrost), aquí hay una nota que indica qué pasos seguir. En nuestro caso, disponemos de un modelo EP144; por lo tanto, si accedemos a la pestaña de desescarche, veremos que el EP144 se encuentra en la línea 13. Ya he modificado todos los valores correspondientes a estos puntos; no obstante, usted puede simplemente seleccionarlos y pulsar "Control + F" para utilizar la función de búsqueda. Anteriormente el valor era 12, y yo lo he cambiado a 13. Lo único que debe hacer es buscar el número 12 y reemplazarlo por el 13. Luego, seleccione la opción "Reemplazar todo" (aunque yo ya he realizado dicha sustitución). Así de sencillo resulta el proceso en la pestaña de calefacción. Continuando con el procedimiento, debemos dirigirnos a la pestaña de calefacción de alto rendimiento, identificada aquí como "H heating". Una vez más, el proceso es idéntico; sin embargo, cabe destacar que —según se indica en el manual de datos técnicos (Data Book) de la serie City Multi— el modo de funcionamiento debería aparecer descrito como "Modo de calefacción de alto rendimiento" (*High heating performance mode*). Podemos ir a...Para buscar de nuevo, seleccionamos EP144; por lo tanto, necesitamos buscar el rendimiento de calefacción alta. Esta es la calefacción estándar. Esta es la refrigeración. Justo aquí. Este es el rendimiento de calefacción alta, y justo en la parte superior dice: "High heating performance" (Rendimiento de calefacción alta). Observará que estas tablas son un poco diferentes; en particular, esta tabla difiere ligeramente del gráfico de rendimiento de calefacción estándar. Sin embargo, todas estas... con la excepción de esta, deberían ser iguales; de todos modos, no hay necesidad de realizar esa acción. El proceso de digitalización es el mismo; simplemente consiste en introducir los datos correspondientes al modo de rendimiento de calefacción alta. El siguiente paso es dirigirse a la pestaña de entrada OSM; allí encontrará un par de elementos adicionales. Se trata de estos elementos de color verde que aparecen aquí. Estos no serán aplicables a las bombas de calor convencionales, pero sí lo serán para las bombas de calor con recuperación de calor, las cuales abordaremos más adelante. Tendremos que dejar ese tema para después. En este caso, la opción para la recuperación de calor residual de la bomba de calor siempre será "No". El siguiente campo es este: la relación entre la capacidad del compresor de primera etapa y la capacidad total de los compresores; corresponde a este campo de aquí. En el caso de los equipos Mitsubishi, parece que todos ellos cuentan con un solo compresor, aunque están compuestos por tres módulos diferentes. Este modelo, por ejemplo, tiene un compresor, otro compresor y un tercer compresor. De hecho, resulta que este compresor en particular es de menor tamaño que los otros. Creo que, por motivos de simplicidad, lo más práctico es aplicar una relación sencilla: uno dividido entre el número total de compresores. Para ese ejemplo, la relación sería de un compresor de un total de tres. Esto asume que el tamaño de los compresores es idéntico, principalmente porque este dato solo se utiliza para calcular el consumo energético del calentador del cárter. Los equipos Mitsubishi no utilizan calentadores de cárter; en su lugar, emplean un sistema de derivación de gas caliente (*hot gas bypass*). Por último, el campo final es "Ciclo inverso" (*Reverse cycle*); dado que los equipos Mitsubishi utilizan el ciclo inverso para el desescarche, este valor no debería modificarse. La otra opción disponible es "Resistivo" (*Resistive*), la cual se aplica si el equipo utiliza resistencias eléctricas para el desescarche; sin embargo, en el caso de Mitsubishi, la opción correcta será siempre "Ciclo inverso". Eso es todo en lo que respecta a los campos de color verde. El siguiente paso consiste en copiar y pegar todos estos campos de color rojo en la plantilla de un archivo de biblioteca. Será este de aquí; simplemente lo abriremos para editarlo con un editor de texto. Básicamente, se trata de un archivo OSM "vacío" (shell); contiene muy poca información, así que pegaremos el contenido aquí dentro. Guardaremos esto... de hecho, sí, lo guardaremos como... no, no queremos hacerlo de esa manera. Vamos a usar "Guardar como"... y simplemente lo guardaremos como... lo guardaremos como el archivo de biblioteca "144". El siguiente paso consiste en abrir ese archivo de biblioteca —justo aquí— con OpenStudio y asegurarnos de que se abra correctamente. Bien, sí; el modelo se ha actualizado y no parece haber errores. Podemos verificar nuestros sistemas VRF aquí dentro, y todo parece estar correcto. Podemos pulsar "Control + S" para guardar; esto guardará el archivo, el cual podremos utilizar posteriormente para importarlo a cualquiera de nuestros proyectos o al archivo maestro de la biblioteca de Mitsubishi. Así pues, de esta manera es como se utiliza esta hoja de cálculo: básicamente, rellenando todos los campos marcados en verde y digitalizando las curvas correspondientes. El paso final consiste en regresar a la pestaña de "Supuestos" (*Assumptions*) y verificar que los números de modelo se hayan actualizado correctamente. No creo que se produzcan cambios en esta información en función de los modelos seleccionados; no obstante, es algo que conviene verificar en el manual de datos técnicos de Mitsubishi. Copie y pegue la ficha técnica (*cut sheet*) y verifique una vez más que las curvas estén completas y que no falte información alguna. La tarea final consiste en imprimir la hoja y guardarla en formato PDF dentro de la carpeta de "Notas para el modelador" (*Notes to the modeler*). Con esto concluimos el procedimiento para generar las curvas de rendimiento de los equipos Mitsubishi. Desde que grabé este video —hace ya algún tiempo—, he realizado algunas mejoras para agilizar este proceso. He numerado cada uno de los pasos y he recopilado las imágenes de las curvas en un archivo descargable que pueden utilizar como referencia o ejemplo. Observarán que la imagen de la curva comienza con el número "01"; esa correspondería, precisamente, a esta curva de aquí. Esa es la curva que deberá digitalizarse para estos datos específicos. Lo mismo se aplica a la curva número dos, y así sucesivamente. Lo mismo se aplica a la calefacción —tanto a la calefacción intensa como a los datos de entrada básicos de rendimiento—. Publicaré estos archivos en una carpeta de descarga para que puedan utilizarlos. Si descubren que están generando algunos de estos datos de rendimiento, no duden en enviármelos; yo me encargaré de subirlos a la biblioteca de componentes de edificación. O bien, si prefieren crear su propio repositorio y subir los archivos desde allí a la biblioteca de componentes, ¡eso también sería fantástico! Estoy seguro de que la comunidad de modelado energético se lo agradecerá. Muy bien, ¡muchas gracias! Por favor, denle «me gusta» y suscríbanse.