1. Créer un système VAV avec mesure BCL
Dans cette vidéo, nous allons vous montrer comment créer et affecter rapidement un système de traitement d'air à débit d'air variable (VAV) avec des boucles d'eau glacée et d'eau chaude à votre bâtiment à l'aide d'une mesure téléchargée depuis la bibliothèque de composants de bâtiment.
We have a fairly complex and large office building. I am going to show you how to input the HVAC system for this building. But first, I will show you a Building Component Library measure that works very well for inputting a common HVAC system. It will not directly apply to this building because this building is older and has an older type of system, but I want to show you the shortcut first just to demonstrate some of the power of the Building Component Library measures. Go to your model and go to the Measures tab. Let us take a look at the Building Component Library and check to see if this measure needs any updates. This measure is under HVAC – Whole System. It is part of the Advanced Energy Design Guide series of measures, so we will use AEDG as a search term. The measure we are going to use is called AEDG Office HVAC VAV with Chilled Water System. It looks like it is up to date. If it was not up to date, it would say that the measure is not up to date and give you the option to download the latest version. In this case, it looks fine. The other thing I wanted to show you is that the Building Component Library contains a whole new set of measures that can modify building systems or even install entire systems into your model. These measures were created by the National Renewable Energy Laboratory and are based on the ASHRAE Advanced Energy Design Guide recommendations. You will see many different options to choose from, but we are going to select the office building VAV system with a chilled water plant. Go to Components and Measures and click Apply Now. Go to HVAC and select a Whole System. Choose the VAV system with chilled water. The first input asks whether the building has ceiling return air plenums. We do have ceiling cavities, but all of the return air is ducted, so we do not have ceiling return plenums. You can assign a space type to a return air plenum if applicable, but in this case we do not need to apply that. The next input asks for the cost of the system. There is a checkbox to apply recommended availability and ventilation schedules for air handlers, and we will leave that checked. Click Apply Measure. The measure runs successfully. We started with zero air loops, zero plant loops, and zero conditioned zones, and we ended up with ten air loops, two plant loops, and sixty-nine conditioned zones. This measure applies one VAV air loop per building story, so you must have stories assigned in your building model. You can see that several stories have been assigned, and if we render by building story, each story has been assigned an HVAC air handler system. The information panel shows zero errors and zero warnings. Sometimes you may see errors or warnings if key information is missing, in which case you would need to troubleshoot the model. In this case, the measure applied successfully. We will save this model as a new version. Next, we can go to the Air Loops tab and use the drop-down menu to view the air loops that were created. You will see that air loops were created based on each building story and assigned to the spaces on that story. Each air loop consists of a VAV air handler with an air-to-air heat exchanger for heat recovery, a chilled water cooling coil, a hot water heating coil, and a variable flow fan. It also includes a setpoint manager based on outdoor air reset. There are multiple VAV terminal boxes without reheat serving the zones. If we go to the Thermal Zones tab, we can see that each thermal zone has been assigned a VAV terminal box. Each zone also has a convective hot water baseboard heater for zone-level heating. Going back to the HVAC Systems tab, we can see that a chilled water plant and a heating water plant were also created. The chilled water loop includes an air-cooled chiller, a variable flow pump, and all of the chilled water coils serving the air handlers. The heating water loop includes a variable flow pump, a boiler, a setpoint controller, and all of the air handler heating coils and baseboard heating coils. Finally, we can run the simulation to confirm that the system works. First, we go to the Simulation Settings tab and shorten the simulation run to a single day so that it completes quickly. To speed it up even more, we can reduce the number of timesteps per hour to one. Click Save. There are additional advanced settings that can be adjusted to improve simulation speed related to shading and convergence, but we will proceed with these settings for now. The simulation runs and completes successfully. There are some output warnings, but overall the run is successful. I did have some output variables selected, which increased the post-processing time for the SQL file. Even so, the EnergyPlus simulation completed in about one minute and thirty seconds. This demonstrates how you can quickly assign a complete HVAC system to an energy model that previously had no systems defined. In the next video, we will go over how to manually input a dual-duct VAV system for this building. Thank you, and please like and subscribe.
2. Créer des systèmes de centrales de traitement centralisées
Dans cette vidéo, nous expliquons comment créer des circuits d'air personnalisés pour les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. Nous allons créer un système de ventilation simple et un système à double conduit, puis les raccorder à nos centrales thermiques.
L'étape suivante consiste à installer un système de chauffage et de ventilation pour le sous-sol, incluant des radiateurs à eau chaude de plinthe. Pour cela, rendez-vous dans l'onglet « Zones thermiques ». Le sous-sol étant considéré comme une seule zone thermique, nous n'aurons à nous concentrer que sur celle-ci. Dans l'onglet « Bibliothèque », recherchez « Rapidateur à eau chaude de plinthe » et glissez-le dans l'équipement de la zone. Les radiateurs à eau chaude de plinthe sont ainsi définis comme source de chauffage principale pour le sous-sol. Cliquez ensuite sur l'icône en forme de maillon de chaîne dans l'onglet « Modifier » et sélectionnez le circuit d'eau chaude sanitaire comme source d'eau chaude pour ces radiateurs. La température moyenne nominale de l'eau peut être réglée à 71,1 °C (160 °F), tandis que les autres propriétés conservent leurs valeurs par défaut (dimensionnement automatique). Si des données de performance spécifiques sont disponibles, vous pouvez les ajuster ici. Ensuite, rendez-vous dans l'onglet « Systèmes CVC » et cliquez sur le bouton « + » pour ajouter un nouveau système. Ajoutez une chaudière à gaz à air chaud au modèle, mais comme nous n'utilisons pas le chauffage au gaz, supprimez le composant correspondant. Dans la bibliothèque, nous recherchons un composant de serpentin de chauffage d'eau et l'intégrons au système, en le renommant « unité de chauffage et de ventilation » (HV). À l'aide du bouton de liaison, nous connectons ce serpentin de chauffage d'eau à la boucle de chauffage. Toutes les autres propriétés peuvent conserver leurs valeurs par défaut. Ce système étant à volume constant, nous conservons le ventilateur à volume constant et renommons le système HV-1. Le débit d'air est fixé à 3 000 cfm (5 100 m³/h), tandis que le débit d'air extérieur de conception n'est pas spécifié. La température de l'air soufflé de conception est fixée à 105 °F (40,6 °C), et pour le dimensionnement, le système est supposé fonctionner à 100 % avec de l'air extérieur, aussi bien en chauffage qu'en refroidissement. Le terminal d'air est déjà installé côté demande, et nous attribuons la zone du sous-sol à ce système à l'aide du répartiteur. S'agissant d'un système à volume constant, une gaine de dérivation n'est pas nécessaire. Nous procédons ensuite à l'installation des unités de traitement d'air à double gaine. À l'aide du bouton « + », nous ajoutons une boucle de ventilation à double conduit que nous renommons AHU1. La plupart des valeurs sont laissées en mode automatique, mais le débit d'air maximal du système de chauffage central est fixé à 50 % et la température de l'air soufflé à 40,6 °C (105 °F). Après enregistrement, nous ajoutons un système de ventilation à boucle extérieure, que nous nommons AHU1 Système d'air extérieur. Nous installons également un échangeur de chaleur air-air, en sélectionnant une roue de récupération d'énergie, et ajoutons un extracteur d'air motorisé à vitesse variable. Le débit d'air extérieur minimal est fixé à 29 730 m³/h (17 500 cfm) et le débit maximal à 101 940 m³/h (60 000 cfm), puisqu'il s'agit d'un système fonctionnant exclusivement à l'air extérieur. Le type de régulation de l'économiseur est réglé sur « bulbe sec fixe ». Pour l'échangeur de chaleur, nous conservons la plupart des valeurs par défaut, spécifions un échangeur rotatif, configurons la stratégie de dégivrage en mode extraction uniquement et activons le verrouillage de l'économiseur. Le ventilateur d'extraction motorisé est configuré avec un rendement total de 80 %, une pression de 1 740 Pa (7 pouces de colonne d'eau) et un débit minimal de 33 %. Ensuite, nous installons le serpentin de préchauffage d'eau chaude, le nommons « AHU1 » et le raccordons au circuit d'eau chaude. La plupart des valeurs sont laissées en mode automatique, mais la température nominale de l'eau à l'entrée est fixée à 82 °C (180 °F) et la température nominale de l'air à la sortie à 12,8 °C (55 °F). Nous ajoutons ensuite un gestionnaire de consigne pour la température de l'air mélangé du pont et la fixons à 12,8 °C (55 °F). Un ventilateur d'insufflation à débit variable est ensuite ajouté, suivi d'un serpentin de préchauffage d'eau chaude avec une température nominale de l'air à la sortie de 40,6 °C (105 °F). Un gestionnaire de consigne de température extérieure est appliqué afin que, pour une température extérieure de 10 °C (50 °F), la température de l'air soufflé soit de 40,5 °C (105 °F), et pour une température extérieure de 18,3 °C (65 °F), elle redescende à 21,1 °C (70 °F). Pour la zone froide, nous installons un serpentin de refroidissement à eau glacée, que nous raccordons au circuit d'eau glacée. Un autre gestionnaire de consigne de température extérieure est également appliqué afin que la zone froide fournisse de l'air à 12,8 °C (55 °F) lorsque la température extérieure est plus élevée. Enfin, nous installons des boîtiers terminaux VAV à double conduit, disponibles dans la bibliothèque, et les raccordons aux zones chaude et froide. Le débit d'air minimal de chaque zone est généralement maintenu à environ 30 % afin de garantir une ventilation minimale, même en l'absence de demande de chauffage ou de refroidissement. Nous attribuons ensuite toutes les zones requises en faisant glisser les zones thermiques dans le circuit d'air et en laissant le répartiteur remplir automatiquement les boîtiers terminaux. Une fois toutes les zones attribuées, nous vérifions les connexions et constatons qu'un serpentin de chauffage d'eau n'est pas encore raccordé. À l'aide du bouton en forme de chaîne, nous connectons l'appareil au circuit d'eau chaude sanitaire. Plusieurs composants connectés apparaissent alors, notamment le serpentin de la centrale de traitement d'air, les plinthes chauffantes et l'unité de chauffage et de ventilation. La vérification de l'onglet « Zones thermiques » confirme que tous les équipements de chauffage, ventilation et climatisation sont correctement affectés. L'installation des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation avec serpentins de chauffage et de refroidissement utilisant des systèmes à eau chaude et à eau glacée est maintenant terminée. Merci. N'hésitez pas à aimer et à vous abonner.
3. Créer des boucles d'air
Dans cette vidéo, nous expliquons comment créer des circuits d'air personnalisés pour les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. Nous allons créer un système de chauffage-évacuation simple et un système à double conduit, puis les raccorder à nos centrales thermiques.
The next task is to install a heat and vent system for the basement area. This basement area also has baseboard hot water heaters in the zones. Go to the thermal zones tab. Fortunately for us, the basement is considered a whole single thermal zone. We only have to worry about this one thermal zone, the basement. Go to the library tab and search for baseboard convective water. Drag that into our zone equipment. Now the basement has baseboard hot water heaters as its primary heating source. Next, go up to the chain link icon on the edit tab and click it. Select the heating water loop as the heating water source for these baseboard convectors. The rest of these settings are customizable. The rated average water temperature can be set to about 160°F (71.1°C). We will leave the remaining values as default and auto-sized. If you know the specific design values, you can change them here. Now let us go to the HVAC systems tab and click the plus button at the top. We will add a warm air gas-fired furnace to the model. It comes in already prepared. However, we are not going to use a gas furnace for heating, because we are going to use a hot water heating coil instead. So we delete the gas furnace. Go to the library tab and search for a coil heating water. Drop the hot water heating coil into the system. Select the heating water coil and name it HV for heat and vent. Again, go up to the chain link button on the edit tab and click it to link this heating water coil to the heating water loop. Go back to the edit properties tab and leave the rest of the values at their defaults. This system is a constant volume system, so we leave the fan as a constant volume fan. Rename the system to HV-1. The airflow rate is 3,000 cfm (5,100 m³/h). We do not have the design outdoor air flow rate information, so we leave it as default. The design supply air temperature is 105°F (40.6°C). For sizing purposes, we want to size the coil for 100% outdoor air in both heating and cooling, so we leave the remaining settings as default. You will notice that the system already includes an air terminal, a constant volume diffuser, on the demand side. Next, we assign the zones. Click the splitter and add the basement zone to the HV system. Since there is only one zone, this is straightforward. Because this is a constant volume system, we briefly consider adding a bypass duct, but it is not allowed in this configuration. Bypass ducts are typically used only for VAV systems, and there may be additional settings for bypass control in other air loop configurations. At this point, the heat and vent system is complete. Now we move on to adding the dual duct air handlers. Click the plus button again, scroll down, and add a dual duct air loop to the model. Name it AHU1. We leave the system auto-sized for now. The central heating maximum system airflow ratio is set to 50%. The design supply air temperature is set to 105°F (40.6°C). The rest of the settings are left at their default values, and we click save. Next, we install an outdoor air system by adding an air loop HVAC outdoor air system. To avoid clutter from external library connections, we revert to the default libraries and remove unnecessary items. We then add the outdoor air system to the air loop and name it AHU1 Outdoor Air System. We also need to add an air-to-air heat exchanger. From the air-to-air heat exchanger options, we select an energy recovery wheel and drop it into the outdoor air system. Next, we add a powered exhaust fan with variable speed. The minimum outdoor air flow rate is set to 17,500 cfm (29,730 m³/h), and the maximum flow rate is initially noted as 150,000 cfm (254,850 m³/h). The economizer control type is set to fixed dry bulb. Moving to the heat exchanger settings, most performance criteria are left at default values, as they closely match the actual system performance. The heat exchanger type is rotary, the frost control strategy is set to exhaust only, and economizer lockout is enabled so the heat wheel is disabled during economizer operation. Next, we review the powered exhaust fan. The fan total efficiency is set to 80%, and the pressure rise is 7 inches water column (1,740 Pa). The maximum flow rate is corrected to 60,000 cfm (101,940 m³/h), which matches the 100% outdoor air system requirement. The fan power minimum flow rate input method is set to fraction, and the minimum flow fraction is set to 33%. If fixed flow rate were selected instead, a specific airflow value would need to be entered. The fan power coefficients are left at their default values, which are appropriate for a single fan system. Next, we install the heating water preheat coil. From the library, select coil heating water and drop it into the air loop. Name it AHU1 Pre-Heat Hot Water Heating Coil. Use the chain link button to connect it to the heating water loop. Most values are left auto-sized. The rated inlet water temperature is set to 180°F, and the rated outlet air temperature is set to 55°F (12.8°C), since this is a preheat coil. Rated capacity and other detailed parameters are skipped for now and left to auto-size, although entering known values is recommended when available. We then install a setpoint manager for the mixed air or preheat deck. Select a scheduled setpoint manager and rename it to scheduled mixed air deck temperature. In the schedules tab, set this temperature to 55°F (12.8°C), and return to the air loop air handler. Next, install a variable volume supply fan and name it AHU1 supply fan variable speed. All values are left at default, noting that fan power coefficients may differ for parallel or dual fan arrangements. Now we install the hot deck heating water coil. Most values are left at default, with the rated outlet air temperature set to 105°F (40.6°C). We then add an outdoor air reset setpoint manager. At an outdoor air temperature of 50°F (10°C), the supply air temperature is set to a maximum of 105°F (40.6°C). When the outdoor air temperature rises to 65°F (18.3°C), the supply air temperature resets down to a minimum of 70°F (21.1°C). This is a simple reset strategy, and more complex scheduling options can be added if needed. Next, we install a chilled water cooling coil on the cold deck. From the library, select a cooling coil, cooling water, and drop it into the cold deck. Use the chain link button to connect it to the chilled water loop and name it AHU1 chilled water coil. Add another outdoor air reset setpoint manager so that at a low outdoor air temperature of 50°F (10°C), the setpoint resets up to 65°F (18.3°C), and the cold deck supplies a minimum of 55°F (12.8°C) air when the outdoor air temperature reaches 65°F (18.3°C) or higher. This completes the supply side of the system. Now we add the dual duct terminal boxes. From the library, select air terminal, dual duct, VAV, and drop it into the system. The terminal automatically connects to both the hot deck and cold deck ducts. The zone minimum airflow fraction can be adjusted if needed, but it is typically set around 30% to ensure minimum ventilation airflow even when there is no heating or cooling demand. Setting this value to zero would shut the terminal down completely when there is no demand, which is generally not desirable. The next task is to assign the zones. Attempting to drag plenum zones directly does not work as expected, so we go to the library, select thermal zones, and drag them into the system manually. For example, we drag zone 2-3NTZ into the system. After selecting the splitter, the system automatically populates with terminal boxes for the remaining zones, such as 4-5, 5-6, 6-7, 7-8, 8-9, and several others. At this point, all zones are assigned. Using the magnifying glass tools, we can zoom out to see the entire system or zoom in for more detail. This completes the installation of the dual duct VAV air handler. We then notice that one of the heating water coils is not linked to the heating water system, as indicated by the missing connectors. Clicking the chain link button allows us to connect it to the heating water loop. Once connected, the heating water loop shows multiple attached components, including the AHU1 coil, the baseboard heaters, and the heat and vent unit. Clicking these connections allows navigation back to the air handling equipment. Finally, by reviewing the thermal zones tab, we can see that all HVAC equipment is properly assigned to the zones. This demonstrates how to install HVAC systems with heating and cooling coils using heating water and chilled water systems. Thank you. Please like and subscribe.
4. Comparaison des refroidisseurs - Calendrier d'importation
Dans cette vidéo, nous verrons comment importer un programme de 8 760 heures pour la charge et le débit d'une centrale d'eau glacée. Les profils de charge et de débit importés seront utilisés par l'objet LoadProfile:Plant pour simuler la consommation d'eau glacée de notre installation. Dans la vidéo suivante, nous montrerons comment configurer les refroidisseurs et personnaliser leurs courbes de performance selon les données fournies par le fabricant.
Nous allons examiner un exemple de comparaison des performances de deux refroidisseurs différents. Le modèle est déjà configuré avec les fichiers météorologiques et la plupart des boucles d'eau glacée et de condensation sont déjà en place, y compris les boucles d'eau de condensation et d'eau glacée. Les seules données manquantes sont les refroidisseurs eux-mêmes et un profil de charge pour le système. La comparaison portera sur les performances des deux refroidisseurs dans les mêmes conditions de charge. Le profil de charge peut être obtenu à partir des journaux de tendances du système de gestion technique du bâtiment (GTB) ou d'autres dispositifs de suivi installés sur l'équipement, ou encore être modélisé. Dans ce cas, une combinaison des deux méthodes est utilisée : environ les trois quarts de l'année proviennent des données de tendance de l'installation, et le reste de l'année est complété à l'aide de modèles de régression pour estimer le profil de charge annuel complet. La première étape consiste à saisir le profil de charge. Accédez à l'onglet Bibliothèque et faites défiler jusqu'à Profil de charge – Installation, puis déposez cet objet du côté demande de la boucle d'eau glacée. Une fois sélectionné, il affiche des champs de saisie tels que le nom du programme de charge et le nom du programme de fraction de débit. Ces programmes sont basés sur 8 760 points de données, représentant chaque heure de l'année, et sont importés dans OpenStudio à l'aide de fichiers CSV. Pour ce faire, une mesure spécifique de la bibliothèque de composants du bâtiment est requise. Accédez à Composants et mesures, sélectionnez Rechercher une mesure, puis naviguez jusqu'à Bâtiment entier et localisez la mesure « Ajouter un programme d'intervalles à partir d'un fichier ». Cette mesure permet d'ajouter des programmes d'intervalles à OpenStudio à partir de fichiers CSV et peut être utilisée pour de nombreuses applications telles que les charges d'éclairage, les programmes d'occupation ou toute autre entrée programmable. Les programmes peuvent avoir des intervalles allant d'une heure à 15 minutes, ce qui permet de simuler directement des données de tendance réelles collectées sur une année entière. Avant d'importer les programmes, les données doivent être correctement préparées. Deux fichiers CSV sont requis : un pour la charge et un pour la fraction de débit. Les données de charge doivent être exprimées en watts, l'unité de base utilisée par EnergyPlus et OpenStudio, et la fraction de débit doit être une valeur décimale sans unité. Les données de charge sont copiées dans un tableur, vérifiées (elles contiennent bien 8 760 valeurs horaires) et converties en valeurs négatives conformément à la convention EnergyPlus pour les charges de refroidissement. Ce fichier est enregistré sous le nom Load.csv et placé dans le dossier du projet. La même procédure est appliquée aux données de fraction de débit, enregistrées sous le nom Flow.csv. Une fois les fichiers prêts, la mesure « Ajouter un programme d'intervalles à partir d'un fichier » est appliquée deux fois : une première fois pour créer le programme de charge (en watts) et une seconde fois pour créer le programme de débit (sans unité). Les deux mesures s'appliquent avec succès, sans aucun avertissement ni erreur. Après l'importation des programmes, retournez à la boucle d'eau glacée et sélectionnez l'objet « Profil de charge » > « Installation ». Attribuez le nom « Programme de charge » et le nom « Programme de débit ». Enfin, saisissez le débit de pointe du système d'eau glacée, soit 8 200 gpm (517 L/s) dans ce cas. La boucle d'eau glacée dispose désormais d'un profil de charge complet et est prête pour la saisie des données du refroidisseur et la comparaison de ses performances. La prochaine étape, qui sera traitée séparément, consiste à ajouter les refroidisseurs eux-mêmes et à optimiser leurs performances à l'aide des données du fabricant. Merci. N'hésitez pas à aimer et à vous abonner.
5. Comparaison des refroidisseurs - Créer des refroidisseurs
Dans cette vidéo, nous verrons comment saisir les paramètres de base du refroidisseur, les conditions de référence et les courbes de caractérisation. Nous créerons deux composants de bibliothèque pour refroidisseurs, utilisables ultérieurement comme fichiers de bibliothèque. Enfin, nous intégrerons les refroidisseurs à notre circuit d'eau glacée pour la simulation.
Now we will customize our chillers. First, let us save our project. It will be helpful to create a library file that contains our chiller/s. Go to File > New. We will go to the HVAC Systems tab, push the plus button, scroll down to “Empty Plant Loop,” and add it to the model. Go over to our library and scroll down to Chiller – Electric EIR. We will select a water-cooled chiller, drag it, and drop it into the loop. Select it and input the reference conditions for the chiller. First, we want to call this chiller by its model number. These are all reference values, and these reference values correspond with the bi-quadratic and quadratic performance curves of the chiller. It is important that the reference values and curves correspond. If you change these reference values, you might not get the results you expect unless you also change the performance curves. Reference capacity is the cooling capacity of the chiller and is often, but not always, the design capacity. All reference values must correspond with the performance curve, and design values should land within the bounds of the curve. For our chiller, the reference capacity is 1,184 tons (4,037 kW), the reference coefficient of performance is 5.785, the reference leaving chilled water temperature is 40°F (4.44°C), the reference entering condenser fluid temperature is 80°F (26.7°C), the reference chilled water flow rate is 2,022 gpm (127.6 L/s), and the condenser fluid flow rate is 2,400 gpm (151.4 L/s). Some values are grayed out and must be renamed directly in the OpenStudio file later. The minimum part load ratio is 0.1517, the maximum part load ratio is 1, and the optimum part load ratio corresponds to the highest COP, which in this case is 6.417 at a part load ratio of 0.5998. The minimum unloading ratio will match the minimum part load ratio since this chiller does not use false loading. This is a water-cooled chiller, so there is no condenser fan. The fraction of compressor electric consumption rejected by the condenser is 1.0. Leaving chilled water lower temperature limit and flow mode are left at default. The sizing factor does not matter because values are hard sized. The end-use subcategory can be renamed to track this chiller’s energy separately. Save this file as a library OSM using the model number. Repeat the same process for the second chiller and save it as a separate library file. Next, we generate the bi-quadratic and quadratic performance curves. First, gather performance data from the manufacturer and compile it into a spreadsheet. To generate bi-quadratic curves, you need two independent variables and two dependent variables. The independent variables are evaporator leaving temperature and condenser entering fluid temperature. Our chilled water supply temperature is 40°F ± 5°F, so manufacturer data should cover 35°F to 45°F (1.7°C to 7.2°C). Condenser entering water temperature will range from 41°F (5°C) to 80°F (26.7°C). All data must be at constant rated flow rates. For this example, condenser flow is 2,400 gpm ±10% and evaporator flow is about 2,050 gpm ±10%. EnergyPlus has a ±10% tolerance for curve fitting, though 5% works better if possible. Requested manufacturer data should include chilled water capacity and chiller input power. Compile the data into a table and use a regression calculator to generate curves. The calculator used supports visualization and includes instructions for bi-quadratic and quadratic curves for chillers, heat pumps, and other EnergyPlus objects. Select “Other,” choose “Temperature,” select “Bi-quadratic,” and use IP units. Paste in the manufacturer data. Highlight the reference conditions, which must also be entered as rated data. For the existing chiller, the reference conditions are 40°F chilled water temperature, 80°F condenser entering temperature, and 14,208,000 Btu/hr (4,164 kW). Generate the curves and save the output files to the chiller characterization curves folder. Now open the OpenStudio model and select the chiller. You will see three curves: two bi-quadratic curves and one quadratic curve. These correspond to cooling capacity as a function of temperature, energy input ratio as a function of temperature, and energy input ratio as a function of part load ratio. OpenStudio does not allow editing these grayed-out values directly, so open the OSM file in a text editor. Search for the chiller model or for “quadratic.” Rename the curve objects to include the model number. Copy the coefficients generated by the calculator and paste them into the appropriate curve objects in the OSM file. For the quadratic curve, go back to the calculator, select “Other,” choose “Flow,” select “Quadratic,” and paste in the capacity, input power, and part load ratio data. Generate the curve and copy the coefficients. Pay attention to the R-squared values, which indicate how well the curve fits the data. Values around 0.92 are acceptable. Paste the quadratic coefficients into the OSM file. Ensure each object ends with a semicolon, then save the file and reload it in OpenStudio. Verify that the curve names and coefficients have updated correctly. Repeat this entire curve-editing process for the second chiller and save the file. Finally, load both chiller library files into your project using File > Load Library. Verify they appear under Preferences > Change Default Libraries and in the Chillers – Electric EIR section of the library tab. Go to the chilled water loop and drag the existing chiller into the loop. Add three chillers to meet the required capacity. Do not forget to also place those chillers into the condenser water loop by selecting them from the My Model tab and dropping them into the condenser loop. Now the chillers are connected to both loops. Save the project and run the simulation. In the next step, the results and troubleshooting techniques will be discussed. Thank you, and please like and subscribe.
6. Comparaison des refroidisseurs - Courbes de dépannage
Dans cette vidéo, nous verrons comment résoudre les problèmes liés aux courbes de caractérisation biquadratiques et quadratiques. Nous aborderons certaines erreurs courantes et décrirons brièvement comment EnergyPlus utilise ces courbes. Enfin, nous effectuerons une simulation afin de quantifier les économies d'énergie réalisées en remplaçant les anciens refroidisseurs par des modèles neufs.
D'accord. L'opération a réussi. Consultons notre fichier d'erreurs pour vérifier la présence d'avertissements. C'est bien ce que je soupçonnais. Le message indique que le rapport de capacité en fonction de la température n'est pas égal à un dans les conditions nominales, et que la consommation d'énergie en fonction du taux de charge partielle (PLR) n'est pas égale à un dans les mêmes conditions. Cet avertissement se répète pour les deux autres refroidisseurs ; nous devons donc examiner ces deux courbes plus en détail. Commençons par la courbe de capacité en fonction de la température. Ces valeurs sont exprimées en unités SI, les températures étant donc en degrés Celsius. Revenons à notre modèle, accédons à l'onglet CVC et examinons la boucle d'eau glacée et les refroidisseurs. Ces valeurs sont exprimées en unités IP ; nous passons donc au système métrique via Préférences > Unités > Métrique. Nous constatons alors que nos conditions de référence sont une température d'évaporateur d'environ 4,5 °C et une température de condenseur d'environ 26,6 °C. Dans ces conditions de conception, la sortie de la courbe est d'environ 0,65, plus précisément 0,653, alors qu'elle devrait être de 1. Cette valeur multiplie la capacité de référence, qui était de 14 208 kBtu/h (4,16 MW). Dans ces conditions, le système devrait donc fournir la pleine capacité de référence, ce qui n'est pas le cas et indique un problème. De même, la courbe d'efficacité dans ces conditions devrait être égale à 1. Elle s'en approche, aux alentours de 0,99, mais la courbe de capacité est très éloignée de la valeur attendue. La courbe EIR présente un ajustement d'environ 92 %, ce qui est acceptable, mais l'ajustement de la courbe de capacité n'est que d'environ 16 %, ce qui est insuffisant. On constate également que le comportement de la courbe est physiquement incohérent, puisqu'elle chute vers zéro en capacité à basses températures du condenseur et à hautes températures de l'eau glacée, ce qui est contraire au comportement attendu d'un refroidisseur. Une analyse plus approfondie des données révèle que la forme de la courbe indique des données d'entrée manquantes ou insuffisantes. Si la température du condenseur est basse et celle de l'eau glacée élevée, le refroidisseur devrait fonctionner à pleine capacité, mais la pente de la courbe est incorrecte. L'examen du tableau d'entrée révèle que la plupart des points de données correspondent à une température d'eau glacée fixe de 4,4 °C (40 °F), la variation étant principalement due à la température du condenseur. Il manque des données pour des températures d'eau glacée inférieures et supérieures à 40 °F, alors que nos conditions limites définies étaient de 40 °F ± 5 °F, ce qui signifie que les données devraient couvrir la plage de 35 °F (1,7 °C) à 45 °F (7,2 °C). De plus, pour les conditions de référence (eau glacée à 40 °F et condenseur à 80 °F), plusieurs points de données correspondent à différents taux de charge partielle. Or, la courbe de capacité en fonction de la température ne devrait être générée qu'à 100 % de charge partielle. Le comportement à charge partielle est traité séparément par la courbe de charge partielle. L'inclusion de plusieurs PLR dans la courbe basée sur la température fausse la régression et rend la courbe incorrecte. Cela indique qu'il est nécessaire de contacter le fabricant pour obtenir des données supplémentaires couvrant les basses et hautes températures d'eau glacée sur une plage de températures de condenseur, et que toutes les données de référence doivent être à pleine charge. Après consolidation et nettoyage des données, nous corrigeons un autre problème que nous avions négligé précédemment. Outre le maintien des débits à ±10 %, le PLR doit également se situer à ±10 % de 1. Idéalement, le PLR devrait être aussi proche de 1 que possible lors de la génération des courbes basées sur la température. Nous supprimons les points de données dont le PLR est éloigné de 1, ainsi que les points dupliqués ou très similaires, en conservant ceux les plus proches de la pleine charge. Une fois cet ensemble de données nettoyé, nous relançons la régression. Ceci produit un ajustement de courbe bien meilleur, avec environ 98 % pour la courbe EIR et environ 80 % pour la courbe de capacité. La courbe de capacité bi-quadratique présente désormais un aspect physiquement cohérent : relativement plate, elle couvre toute la plage de températures. La courbe EIR, quant à elle, affiche la baisse attendue à proximité de la charge partielle optimale. En examinant la courbe EIR en fonction du PLR, nous constatons une valeur aberrante générant une puissance d'entrée négative, ce qui est physiquement impossible. Cette valeur aberrante dégrade fortement l'ajustement de la courbe et fait que l'EIR aux conditions nominales est d'environ 0,84 au lieu de 1. La suppression de ce point de données erroné et la relance de la régression permettent d'obtenir un ajustement de courbe proche de 96 %, avec une EIR correctement égale à 1 pour PLR = 1 et une baisse réaliste à la valeur optimale de PLR, d'environ 0,7. Nous modifions ensuite tous les coefficients de courbe corrigés dans les fichiers de bibliothèque et le fichier projet, relançons la simulation et vérifions à nouveau le fichier d'erreurs. Cette fois, la simulation s'exécute avec succès, sans avertissement relatif aux courbes, confirmant ainsi que celles-ci sont désormais bien définies et correctement normalisées aux conditions de référence. Nous répétons le même processus de vérification et de correction pour le deuxième refroidisseur, exécutons les deux modèles et comparons les résultats. Les refroidisseurs existants consomment environ 18 millions de kBtu par an (environ 5 275 279 kWh par an), tandis que les nouveaux refroidisseurs consomment environ 16 millions de kBtu par an (environ 4 689 137 kWh par an). Cela représente une économie d'énergie annuelle def environ 419 000 kWh. Ceci conclut la comparaison des refroidisseurs réalisée avec OpenStudio, à l’aide de courbes de caractérisation correctement générées et validées.
7. Approfondissement : Création de types d’espaces
Nous aborderons brièvement les avantages des différents types d'espaces, puis nous détaillerons le processus de création d'un type d'espace. Ce processus s'appuiera sur le Code de la construction australien (NCC Volume 1), la norme australienne AS 1668.2 et le manuel technique de l'AIRAH. Toutefois, comme le programme repose sur les principes fondamentaux de la physique, le processus sera similaire dans d'autres pays et ne différera que selon les exigences spécifiques de chaque code.
Aujourd'hui, nous avons abordé l'une des fonctionnalités les plus importantes d'OpenStudio : les types d'espace. Ces types permettent d'appliquer toutes les informations nécessaires (personnes, éclairage, consommations d'énergie, consommations de gaz, infiltration, taux de ventilation et horaires) aux espaces, qui sont ensuite convertis en zones thermiques et transmis à EnergyPlus pour simulation. EnergyPlus n'utilisant pas les types d'espace, OpenStudio sert de couche d'organisation simplifiant la modélisation. OpenStudio suit une hiérarchie parent-enfant pour l'attribution des données. Il examine d'abord les informations appliquées directement au niveau de la zone thermique ou de l'espace. Si les informations sont introuvables, il consulte l'onglet « Installations » pour les ensembles de construction par défaut, les ensembles d'horaires ou les types d'espace. Si les données requises restent introuvables, OpenStudio consulte en dernier recours l'onglet « Types d'espace », qui représente le niveau le plus bas. Les types d'espace sont un outil puissant car ils permettent d'appliquer efficacement des données standardisées à de nombreux espaces, tout en autorisant des modifications au niveau de l'espace si nécessaire. Nous avons ensuite créé un type d'espace « Salle de classe » basé sur le Code national australien de la construction de 2019, à titre d'exemple de bâtiment de référence. Ce modèle étant conçu pour être réutilisable comme modèle ou fichier de bibliothèque, nous n'avons pas défini de paramètres de construction par défaut, ce qui permettra d'appliquer ultérieurement des paramètres spécifiques au climat. Nous avons défini un objet de spécification de conception pour l'air extérieur, basé sur la norme australienne de ventilation 1668.2, avec une somme de 12 L/s par personne et 0,35 L/s par mètre carré. Ensuite, nous avons créé un débit d'infiltration de conception, basé sur le nombre de renouvellements d'air par heure (1 ACH), et appliqué une programmation fractionnée pour moduler l'infiltration tout au long de la journée en fonction du fonctionnement du système de chauffage, ventilation et climatisation (CVC). Cette programmation a été créée pour refléter une infiltration plus élevée lorsque les systèmes CVC sont à l'arrêt et une infiltration plus faible pendant les périodes d'occupation. Elle a été attribuée via l'onglet « Charges » du type d'espace. Ensuite, nous avons ajouté les charges internes au type d'espace. Celles-ci incluent les charges des prises électriques, fixées à 5 W/m² conformément au code du bâtiment de référence ; les charges d'éclairage, fixées à 4,5 W/m² avec les fractions de rayonnement appropriées ; une définition de la densité d'occupation (2 m² par personne) ; et une définition de la masse interne représentant le mobilier de la salle de classe. La masse interne a été modélisée à l'aide d'une structure en bois de 25 mm d'épaisseur afin de représenter les effets d'accumulation thermique du mobilier. Chaque définition de charge a été créée séparément, puis attribuée au type d'espace « salle de classe ». Cette approche permet une réutilisation cohérente des définitions de charge pour différents types d'espaces et projets. Enfin, nous avons créé et attribué des calendriers d'occupation, d'éclairage, d'équipements électriques, d'infiltration et de niveaux d'activité des occupants, en utilisant des calendriers fractionnaires et d'activité dérivés des tableaux de référence du code de la construction. Les calendriers d'occupation et d'équipements variaient tout au long de la journée afin de refléter le fonctionnement réaliste d'un établissement scolaire. Nous avons également créé un calendrier de fonctionnement du système de chauffage, ventilation et climatisation (CVC), définissant les périodes de fonctionnement autorisées. Au lieu d'attribuer chaque calendrier individuellement, nous avons montré comment créer un ensemble de calendriers par défaut regroupant tous les calendriers. L'attribution de cet ensemble de calendriers au type d'espace a automatiquement rempli tous les champs, ce qui a permis de gagner du temps et de réduire les erreurs. Une fois finalisé, ce type d'espace peut être appliqué à toutes les salles de classe d'un projet, garantissant ainsi la cohérence des charges et des calendriers. En conclusion, nous avons souligné que plusieurs types d'espaces peuvent être créés pour un établissement scolaire entier et partagés via la bibliothèque de composants de bâtiment pour une réutilisation entre projets et équipes.
8. Analyse approfondie : Téléchargements vers la BCL
Nous aborderons la procédure de chargement de composants et de mesures sur la BCL afin de les partager avec d'autres modélisateurs et chercheurs du secteur de l'énergie. Nous expliquerons d'abord comment créer un référentiel de composants, l'enregistrer auprès de la BCL et le configurer pour l'ajout automatique des nouvelles versions. Nous présenterons ensuite un exemple rapide d'ajout de contenu (composants ou mesures) à la BCL.
Aujourd'hui, nous allons parler de la Bibliothèque de composants de bâtiment (BCL) et de la manière d'y importer des composants. De quoi s'agit-il ? Nous en avons déjà parlé dans des vidéos précédentes… Le Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) a créé la Bibliothèque de composants de bâtiment il y a quelques années. Elle permet aux chercheurs et aux ingénieurs de partager différents aspects de leur modélisation énergétique sur une plateforme publique. Elle est similaire à d'autres référentiels publics, par exemple : des composants pour SketchUp, Revit ou tout autre logiciel de modélisation ou de conception. Vous pouvez accéder aux ressources et parcourir la BCL en fonction du type d'information recherchée. La bibliothèque contient des mesures ; ce sont des fragments de programme qui peuvent transformer votre modèle énergétique. Elle peut modifier automatiquement des éléments tels que les commandes d'éclairage électrique. Elle peut aussi modéliser votre bâtiment, puis remplacer les fenêtres par un autre type afin d'observer l'impact sur la consommation d'énergie. Il existe de nombreux types de programmes. On y trouve également des composants, qui sont simplement des constructions. Principalement des constructions. Les composants peuvent également être différents types d'équipements. Vous pouvez rechercher différents types de fenêtres ou de portes à intégrer à votre modèle énergétique. Vous les trouverez ici. Aujourd'hui, nous allons vous montrer comment télécharger ces informations pour les partager sur la Bibliothèque de composants de bâtiments (BCL). Ainsi, le public pourra également accéder à ces informations. Cela favorise la collaboration au sein de la communauté de modélisation énergétique, qui partage ces informations. Cela simplifie la modélisation énergétique pour tous. Retournons à la page d'accueil et allons en bas à droite. Vous y trouverez l'option « Contribuer » (pour ajouter du contenu à la BCL). Ce processus comporte quatre étapes. Nous allons les examiner une par une. Passons à la première étape. Il s'agit d'organiser vos données… À noter : auparavant, le NREL hébergeait la BCL sur son site web. Il n'y avait pas de suivi des différentes versions des données saisies dans la bibliothèque. Ils ont finalement opté pour GitHub comme système de suivi des versions. GitHub permet de suivre les différentes versions des programmes et des composants chargés dans la bibliothèque. Vous devez créer un compte GitHub. Rendez-vous sur Github.com et inscrivez-vous. C'est gratuit. J'ai déjà un compte, je vais donc me connecter. Vous serez redirigé vers la page d'accueil si vous avez déjà un compte. Je pense que lors de la création de votre compte, vous serez redirigé vers une page de profil. Comme ceci… Voilà la première étape : créer un compte GitHub. L'étape suivante consiste à créer un dépôt. Un dépôt est comme un grand dossier où vous stockez tous vos composants ou programmes. GitHub est bien plus qu'une simple bibliothèque de composants. GitHub est utilisé pour suivre toutes sortes de codes de programmation à travers le monde. C'est également un site web collaboratif où les programmeurs peuvent se réunir et fusionner leurs programmes pour créer des applications beaucoup plus vastes. GitHub permet de suivre différents types d'événements, comme les conflits entre deux développeurs ou les conflits de code avec le code principal. Pour notre projet, il nous suffit de créer un dépôt. La structure appropriée pour ce dépôt est la suivante. Retournons sur notre page GitHub. En haut, cliquez sur « Dépôts ». Nous devons créer un nouveau dépôt. J'en ai déjà un, je vais donc simplement copier son nom. Cliquez sur « Nouveau » pour créer le dépôt. Vous n'aurez besoin de créer que deux dépôts : un pour les mesures et un autre pour les composants. Une fois ces deux dépôts créés, tout est beaucoup plus simple. Nous y reviendrons plus tard… Nous l'appellerons « dash 2 ». Ajoutez une description : « Composants BCL d'Helix Energy Partners ». Nous allons créer un dépôt de composants pour l'instant, puis un dépôt de mesures ultérieurement. Voici les deux dépôts à créer. Une fois terminé, vous n'aurez plus rien à créer. Nous rendrons ce dépôt public. Ajoutez un fichier README. Ce fichier permettra à tous de consulter la description du dépôt. Vous pouvez simplement rédiger une brève description. Ajoutez une directive `git ignore`. Cette directive est destinée aux développeurs. Elle permettra à GitHub d'ignorer certains types de fichiers. Ainsi, GitHub n'aura pas à suivre tout le contenu des dossiers du programme. Toutes les mesures OpenStudio sont programmées en Ruby ; nous allons donc sélectionner Ruby. Choisissez ensuite une licence. Nous sélectionnerons une licence BSD simplifiée. Licence publique. Cliquez sur « Créer un dépôt ». Votre dépôt est maintenant créé. Vous pouvez voir le fichier « readme » ici. Vous pouvez le modifier. C'est ici que nous stockons les composants téléchargés sur la BCL. Voici comment modifier le fichier readme. Vous pouvez ajouter des notes supplémentaires pour chaque commit.Nous allons enregistrer ces modifications, mais nous allons simplement cliquer sur « Valider les modifications ». Retournons à notre dossier principal. À partir d'ici, nous devons ajouter un fichier. Plus précisément, nous devons créer un fichier XML avec la structure de fichiers spécifiée. Cliquez ici pour ajouter un fichier, puis créez-en un nouveau. Pour ajouter des dossiers… Nous voulions créer cette structure… Pour ajouter des dossiers, nous allons saisir « lib ». Ce sera le premier dossier. Ensuite, saisissez une barre oblique pour créer ce dossier. Puis « components ». Puis une barre oblique. Nous allons ensuite appeler ce dossier « Australian underscore 9b underscore spaces ». Ce nom de dossier doit être unique dans tout le dépôt. Ainsi, pour chaque composant que vous téléchargez, ce nom de dossier et tous les dossiers qu'il contient doivent être uniques dans tout le dépôt. Nous avons donc créé ce dossier. Il nous faut maintenant créer un fichier component.xml. Le fichier XML est un répertoire pour chaque mesure et composant de la bibliothèque. Ce fichier XML contient les informations suivantes : Le nom, le type et la description. Il contient également une balise. Par exemple, « windows » ; cela permet à la bibliothèque de composants de bâtiment (BCL) de filtrer et de rechercher des composants et des mesures. La BCL lit les métadonnées du fichier XML afin de pouvoir fournir des résultats de recherche pertinents pour les utilisateurs recherchant des informations très spécifiques. Nous avons créé le fichier component.xml. Si vous reprenez les instructions, vous pouvez télécharger un exemple de composant directement ici. Sinon, vous pouvez parcourir la BCL et télécharger un composant à titre d'exemple. Nous allons télécharger cet exemple de composant. Nous allons l'ouvrir… Vous pouvez le modifier avec n'importe quel éditeur de texte. Nous allons copier toutes les informations de cet exemple de fichier XML et les coller dans notre fichier XML de composant GitHub. Vous devez ajouter le nom de ce composant. Nous avons créé Australia_9b_Spaces, c'est donc le nom de notre composant. Assurez-vous que chaque extrait de données soit imbriqué entre une balise d'ouverture et une balise de fermeture. Vous devez également créer un code d'identification unique pour l'UID et l'identifiant de version. Vous pouvez utiliser un générateur d'UUID en ligne. Copiez l'UUID et collez-le ici. Nous devons également en créer un pour la version. Pour cela, actualisez la page. Copiez l'UUID correspondant à la version et collez-le ici. Le nom affiché lors de la recherche dans la BCL sera le suivant : Types d'espaces scolaires de classe 9b du Code national australien de la construction (NCC) 2019. La description sera la suivante : Types d'espaces de référence normalisés du Code national australien de la construction pour les écoles primaires et secondaires (K-12). Nous ajouterons « 2019 » pour l'année du code. Ensuite, une description du modélisateur. Toute information supplémentaire pour le modélisateur énergétique. Nous ne disposons pas d'informations très spécifiques, nous pouvons donc simplement saisir les mêmes informations. Étiquettes : il s'agit d'un bâtiment entier. Attributs… Nous ajouterons « Australie » comme pays et « Toutes » comme zone climatique. Enfin, les fichiers. L'extension du fichier que nous téléchargeons est OpenStudio (.osm). La version est 3.2.1. Le nom du fichier est school space types.osm. Le type de fichier est .osm. Ceci conclut notre fichier .xml. Nous allons enregistrer le nouveau fichier. L'étape suivante consiste à créer un dossier imbriqué nommé « files ». C'est là que seront placés tous les fichiers joints référencés par component.xml. Nous allons créer le dossier « files », puis notre fichier .osm. Ouvrez le fichier .osm avec un éditeur de texte. Sélectionnez tout. Copiez. Collez. Enregistrez le nouveau fichier. Voici la première étape pour créer votre dépôt GitHub. Deuxième étape : enregistrer votre dépôt auprès de la BCL. Cela se fait via le manifeste BCL. Vous devez dupliquer le dépôt du manifeste BCL. La duplication crée votre propre copie sur votre compte GitHub. Dans le dépôt dupliqué, modifiez le fichier .json. Faites défiler jusqu'en bas et ajoutez les informations de votre dépôt. Validez les modifications. Créez ensuite une demande de fusion (pull request) afin que l'équipe BCL puisse l'examiner. Troisième étape : configurer votre dépôt pour qu'il ajoute automatiquement les nouvelles versions à la BCL. Cela se fait à l'aide de webhooks. Accédez aux paramètres du dépôt. Cliquez sur Webhooks. Ajouter un webhook. Collez l'URL de la charge utile. Définissez le type de contenu sur application/json. Sélectionnez « Versions uniquement ». Assurez-vous que le webhook est actif. Quatrième étape : créer une version. Cliquez sur « Créer une nouvelle version ». Ajoutez une étiquette, un titre et une description. Ne cochez pas la préversion. Publiez la version. La BCL indexera votre contenu. En cas d'erreurs, corrigez-les et créez une nouvelle version. Une fois l'opération réussie, votre composant apparaîtra dans la BCL et pourra être téléchargé par tous. Après la configuration, l'ajout de nouveaux composants est simple. Créez un nouveau dossier. Ajoutez le fichier component.xml. Ajoutez les fichiers nécessaires. Publiez une nouvelle version. Voilà comment configurer votre dépôt et importer du contenu dans la bibliothèque de composants de construction. Merci ! N'hésitez pas à aimer et à vous abonner !
9. Courbe de ventilation - Modification pour ventilateurs parallèles
Dans cette vidéo, nous verrons comment modifier la courbe de ventilation par défaut pour simuler plusieurs ventilateurs en parallèle. Vous pouvez télécharger ici une copie du tableur utilisé dans cette vidéo :
Calculateur de courbe de puissance du ventilateur
Aujourd'hui, nous allons parler des ventilateurs dans EnergyPlus. EnergyPlus ne propose que deux options pour les ventilateurs dans une boucle d'air : un ventilateur d'insufflation et un ventilateur d'extraction, qui conviennent parfaitement à la plupart des applications. Les courbes de performance utilisées par EnergyPlus sont des courbes génériques assez performantes. Mais que se passe-t-il si l'on utilise plusieurs ventilateurs, par exemple plusieurs ventilateurs branchés en parallèle ? Dans ce cas, il faut créer une courbe de performance personnalisée, spécifique à cette configuration. Pour cela, il faut d'abord disposer de certaines données : les performances du ventilateur, puis des courbes de performance de ce ou ces ventilateurs fonctionnant à différents pourcentages de débit d'air. On peut ensuite construire une nouvelle courbe de performance à l'aide de l'algorithme d'ajustement linéaire d'Excel. EnergyPlus utilise une courbe basée sur l'unité, soit « 1 ». La puissance du ventilateur est multipliée par cette courbe (fonction) en fonction de la charge partielle. Si le débit du ventilateur est inférieur à 100 %, la puissance sera multipliée selon cette courbe. Voici comment EnergyPlus calcule la consommation énergétique des ventilateurs pour cet intervalle de temps. Les courbes bleues représentent la courbe EnergyPlus, tandis que les courbes orange correspondent à la nouvelle courbe que nous allons créer en simulant trois ventilateurs fonctionnant en parallèle et mis en marche et arrêtés successivement. Il s'agit d'un modèle à trois ventilateurs, fonctionnant à pleine charge (100 %) et à charge partielle (66 %). Ensuite, nous avons un modèle à deux ventilateurs, avec deux ventilateurs fonctionnant jusqu'à 33 %, puis un seul ventilateur jusqu'au débit minimal, qui est ici de 10 000 CFM (4,72 m³/s). Vous pouvez ensuite assembler les courbes de performance de vos ventilateurs en commençant par un débit de 17 % (ou un taux de charge partielle) ou de 70 % (ou un taux de charge partielle de 70 %). Vous pouvez combiner les débits d'air, la puissance (en chevaux ou en watts) et la perte de charge. Peu importe l'unité : mètres cubes par seconde, watts ou pascals. Cette courbe de performance EnergyPlus est basée sur une plage de zéro à un, il s'agit donc d'un multiplicateur de la puissance du ventilateur. Les valeurs obtenues commencent à 17 %, ce qui correspond à une puissance de 0,83 ch pour un débit de 10 000 CFM. On passe ensuite à l'étape suivante. On observe ici un ventilateur fonctionnant à 33 % de sa capacité, pour un débit de 2 000 CFM. La puissance est alors de sept chevaux et la perte de charge de 1,1. On continue ainsi dans la liste en saisissant les valeurs correspondantes pour chaque ventilateur. L'étape suivante, un taux de charge partielle de 67 %, correspond à l'augmentation progressive de la puissance jusqu'à deux ventilateurs fonctionnant en parallèle, et enfin, jusqu'au débit maximal. Ensuite, on peut accéder à OpenStudio et sélectionner le ventilateur. La première valeur à saisir est le « Rendement total du ventilateur ». On commence avec un rendement total de 70 %, qui est la valeur par défaut du rendement des ventilateurs EnergyPlus. Nous devons calculer la nouvelle valeur d'efficacité, pour un débit nominal de 60 000 pieds cubes par minute (28,32 m³/s). L'efficacité du ventilateur se calcule facilement avec une simple formule. Nous obtenons une efficacité de 73,3 % à plein débit ; nous allons donc enregistrer ce résultat pour pouvoir comparer les modèles ultérieurement. Nous modifierons l'efficacité totale du ventilateur à la valeur de 0,733. La pression reste inchangée : 10 pouces de colonne d'eau (2 490 Pa). Le débit d'air reste également constant. Pour la plupart des ventilateurs, on peut réduire leur vitesse à environ 30 % pour un ventilateur unique. Avec des ventilateurs en parallèle, on peut réduire considérablement la vitesse ou le débit volumique. Dans ce cas précis, notre taux de charge partielle minimal, soit notre débit minimal, est de 0,167. Nous allons donc le modifier à 0,167. Il s'agit d'une fraction ; nous allons donc la laisser telle quelle. On pourrait également indiquer un débit minimal fixe ; dans ce cas, nous dirions que notre débit minimal est de 10 000 CFM. Dans les deux cas, vous pouvez le spécifier sous forme de fraction ou de débit. Le rendement du moteur est de 93 %, ce qui est assez courant pour la plupart des ventilateurs ; il peut légèrement varier, mais cela n'aura pas d'incidence significative. Enfin, nous allons examiner les coefficients de puissance du ventilateur. Nous allons retourner dans notre feuille de calcul. Excel possède un outil intégré appelé « Estimation linéaire » ou « EST linéaire ». Il calcule une fonction linéaire en fonction de vos variables dépendantes et indépendantes. Dans ce cas, nous avons quatre variables et une constante, soit cinq coefficients. Nous avons un polynôme du quatrième degré qu'Excel estime. Nous utilisons les données d'entrée, qui constituent la variable indépendante, à savoir nos taux de charge partielle. Le taux de charge partielle est fonction du débit d'air et représente donc un pourcentage du débit d'air à pleine charge. Nous utilisons ensuite les variables dépendantes, qui sont ici la puissance du ventilateur. Celle-ci est calculée à partir de la puissance du ventilateur, soit la puissance au frein en watts. Grâce à cet outil d'estimation linéaire, nous pouvons obtenir les coefficients de la nouvelle courbe.Voici à quoi ressemble cette courbe lorsqu'elle est tracée de zéro à un, comme la courbe EnergyPlus. Ce sont en fait vos coefficients. Si l'on regarde la référence entrée-sortie, on peut voir ces coefficients pour un ventilateur à volume variable. On constate qu'il y a un, deux, trois, quatre et cinq coefficients, tous basés sur cette équation. C'est elle qui trace cette fonction de zéro à un. Ce sont nos coefficients. Il suffit de copier-coller ces valeurs dans les coefficients de puissance du ventilateur dans OpenStudio. Il faut veiller à respecter l'ordre. Le coefficient d'ordre quatre va dans le dernier champ, le coefficient cinq, et on remonte ensuite : on copie la valeur suivante dans le coefficient quatre, puis dans le coefficient trois, puis dans le coefficient deux, et enfin dans le coefficient un. Voilà, en résumé. C'est ainsi que vous ajusteriez les courbes de puissance du ventilateur si vous aviez une configuration différente. Maintenant, avec cette nouvelle courbe de puissance, au lieu de modéliser un seul ventilateur, nous modélisons un ensemble de trois ventilateurs. Merci. N'hésitez pas à aimer et à vous abonner !
10. Mesurer l'écriture 1
Dans cette vidéo, nous allons aborder la définition des mesures OpenStudio, leur utilisation et la manière de créer vos propres mesures en programmant avec le langage Ruby.
Today we will talk about OpenStudio Measures. Take a look at the Measures tab. First, let us discuss how OpenStudio creates your energy model. OpenStudio gathers all of the inputs from each one of these tabs, the input variables that you input into the model, and it creates an .OSM file. This file is the input file for OpenStudio. This input file has all of the schedules, all of the equipment, all of the zone assignments—basically, all of the inputs for the energy model. Then OpenStudio runs it through a translator. It translates that OSM input file into an EnergyPlus input file. The EnergyPlus input file is very similar. You can find it by going to the project folder, then the run folder, and selecting the in.IDF file. IDF is an EnergyPlus input file. If you open it up, it looks very similar to the OpenStudio input file. But OpenStudio does a lot of shortcuts—shortcuts that make it easy for the user to create the energy model. After you input the information using the OpenStudio graphical user interface, OpenStudio has to translate these inputs to EnergyPlus. It has to expand those shortcuts and fill in missing information. That is what the translator does. It changes the OpenStudio input file to an EnergyPlus input file. The EnergyPlus input file has all of the object definitions: walls, insulation, equipment, schedules, etc. The IDF file is used strictly for the EnergyPlus simulation engine. EnergyPlus uses that input file and performs all the physics-based calculations necessary to create your energy model simulation. Then it spits out an output file. The output file contains the information that you see when you go to the Reports tab. Now, stepping back to Measures. Energy modelers use measures to automatically edit some of the input variables in the input file, and they can edit some of those inputs that the OpenStudio interface does not have. You can download these measures from the Building Component Library. For example, under HVAC–Ventilation, Whole System–Distribution, there are different measures that you can use. This measure, Air Wall Zone Mixing, creates an air wall in your OpenStudio model. You can tell it is an OpenStudio measure because it has the OpenStudio logo. Conversely, Add Zone Mixing Object is an EnergyPlus measure. This measure adds a zone mixing object directly to the EnergyPlus input file, and it is applied after the OpenStudio input file has been translated to the EnergyPlus input file. So, there are different types of measures you can write, and these measures go into the input files and change parameters automatically. For example, if you want to change all of the walls in your model to be sun-exposed, the measure program goes into the input file and automatically changes that parameter for all walls. A measure is essentially a short script that opens the input file and changes some of the input parameters. It can also completely transform your model. Some measures are used to replace entire HVAC systems. For instance, if a model has a rooftop HVAC system and you want to replace it with a chilled water variable air volume system, you can use an advanced energy design guide measure from the Building Component Library. Today, we are going to show how to write a simple measure. We are going to start with an input object that OpenStudio does not support, but EnergyPlus does. We will go to our air loop and look at the return fan. This return fan has many inputs, but there is one particular input that OpenStudio does not expose. In the EnergyPlus Input Output Reference Manual, you will find an input called Design Return Air Flow Fraction of Supply Air Flow. If you look at the AirLoopHVAC object properties in OpenStudio, you will not find this input—it is not supported. So, we will create an EnergyPlus measure that inserts this particular input into the IDF file. After OpenStudio translates the model to an EnergyPlus input file, this measure will insert the return airflow fraction of supply airflow variable. This input limits the return fan to a maximum airflow that is a fraction of the supply fan airflow. The system provides full supply airflow, but the return fan only returns a fraction of that flow, assuming that exhaust fans elsewhere in the building remove the rest of the air. To do this, we go to Measures and copy an existing EnergyPlus measure, such as Add Zone Mixing Object, and modify it. We copy it, add it to My Measures, and rename it “edit return air flow fraction.” We edit the description and modeler description to explain what the measure does. We specify that it is an EnergyPlus measure and categorize it as an HVAC whole-system measure. Then we click Create Measure and Open for Editing. The measure opens as a Ruby program. It starts with a class definition and includes the descriptions we entered. Then it defines arguments. Arguments are the user inputs that appear in the OpenStudio GUI. We modify these arguments so that instead of a zone name, we use an air loop name, and instead of a design level, we use a return airflow fraction. The air loop name is a string argument, and the return airflow fraction is a double argument. The “true” value indicates that the input is required for the measure to run. We set the display name to “Return Air Flow Fraction” and the units as a fraction from zero to one. Next, we define what happens when the measure runs. Because we are editing an EnergyPlus input file, we work in the workspace. We assign the user inputs to variables in the run loop. We then create an array of AirLoopHVAC objects by searching the workspace for all objects of type AirLoopHVAC. A runner is used to report messages back to the user during execution. We then loop through each air loop using a do loop. EnergyPlus objects are arrays, where position zero is the name of the air loop. We compare this name to the user-specified loop name. When we find a match, we write the return airflow fraction into position ten of the AirLoopHVAC object array using setString. This position corresponds to the Design Return Air Flow Fraction of Supply Air Flow field. This overwrites the value if it already exists or inserts it if it does not. Finally, we register a final condition with the runner to report success. We save the measure, return to OpenStudio, and apply the measure. We enter the air loop name and specify a return airflow fraction, such as 0.6. When we run the model, the runners confirm that the return airflow fraction was changed successfully. Opening the EnergyPlus IDF file confirms that the Design Return Air Flow Fraction of Supply Air Flow field has been added to the AirLoopHVAC object. That is how you write an OpenStudio measure to edit the EnergyPlus input file. Thank you. Please like and subscribe.
11. Mesurer l'écriture 2
Dans cette vidéo, nous allons peaufiner la mesure que nous avons rédigée. Nous vous montrerons également comment la télécharger sur la bibliothèque de composants de construction afin de la partager avec d'autres utilisateurs.
Maintenant que notre mesure a fonctionné, il reste quelques points à peaufiner. Cela rendra le code plus convivial pour les futurs utilisateurs et permettra de simplifier le langage. Je vous montrerai également comment importer une mesure dans la bibliothèque de composants de bâtiment (BCL). Le code que nous avons écrit précédemment a déjà été implémenté dans la dernière version d'OpenStudio ; il n'est donc plus nécessaire de l'importer dans la BCL, mais je vous montrerai tout de même comment procéder. Revenons au code. La description du modélisateur doit aborder certains points utiles pour le modélisateur énergétique. J'aimerais ajouter quelques précisions. Si le ventilateur est configuré en mode de dimensionnement automatique, cela n'affecte pas le dimensionnement du ventilateur de reprise. Dans ce cas, le calcul dimensionnera par défaut le ventilateur de reprise pour un débit maximal. Ce champ que nous modifions n'affecte que la simulation du modèle énergétique. Il est important que le modélisateur énergétique le sache : le ventilateur sera toujours dimensionné automatiquement pour le débit total du système, et ce n'est que pendant la simulation qu'il sera limité à la valeur que nous modifions dans cette mesure. Cela limitera uniquement le débit du ventilateur de retour pendant la simulation, ce qui est une information utile pour le modélisateur. J'ai également remarqué une erreur : la fraction de retour était définie en pourcentage. Je vais vous montrer. Nous l'affichons comme un pourcentage, mais nous l'écrivons en réalité comme une fraction. Si c'était un pourcentage, nous écririons 60. Il s'agit en fait d'une fraction, nous devons donc la convertir en fraction. Cela devrait fonctionner. Ici, nous affichons l'état initial du modèle, ce qui est exact, mais cela se produit après que le programme a récupéré toutes les boucles d'air. Déplaçons ce commentaire vers le bas et modifions-le pour qu'il indique « récupérer toutes les boucles d'air CVC dans le modèle ». Le modèle affichera alors son état initial, indiquant que le bâtiment contenait initialement un certain nombre d'objets de boucle d'air CVC. Ensuite, nous allons supprimer les éléments commentés restants de la mesure copiée. Le commentaire indique « valider les noms d'entrée et obtenir les zones », mais comme cette mesure ne récupère aucune zone, nous pouvons le supprimer. Nous allons décommenter `loop_name_valid` et lui attribuer la valeur par défaut `false`. `source_loop_valid` est inutile car nous ne validons qu'une seule variable : le nom de la boucle. L'autre variable que nous modifions est la fraction de retour, mais pour l'instant, nous ne validons que le nom de la boucle. Au lieu de `zones.each do`, nous utiliserons `air_loops.each do`, puisque nous vérifions les boucles d'air. Pour chaque boucle d'air du vecteur, nous la définissons comme `air_loop`. Si le nom de la boucle correspond à la première chaîne de caractères de l'objet boucle d'air (qui devrait être le nom de la boucle d'air) et à l'entrée spécifiée par l'utilisateur, alors `loop_name_valid` est défini sur `true`. Une instruction `else if` est inutile, car nous ne validons qu'une seule variable. Si la condition est vraie, cela signifie que le programme a trouvé une boucle d'air dans le modèle dont le nom correspond à la saisie de l'utilisateur. Sinon, un message d'erreur s'affiche indiquant que la boucle d'air attendue est introuvable, ce qui permet à l'utilisateur de se rendre compte qu'il a peut-être mal saisi le nom. Ensuite, nous validons la valeur de fraction de débit d'air de retour. Nous devons nous assurer que l'utilisateur a saisi une valeur correcte. Si la fraction de retour est inférieure à zéro ou supérieure à un, un message d'erreur s'affiche : « Veuillez choisir un nombre entre zéro et un pour la fraction de débit d'air de retour », puis le programme renvoie la valeur « faux ». Sinon, nous poursuivons l'exécution. Nous pouvons également répéter la valeur de fraction de débit d'air de retour demandée à l'utilisateur à l'aide de `runner.registerInfo`, en affichant la valeur saisie. Pour un dépannage plus poussé, dans la boucle `air_loops`, nous pouvons ajouter un compteur pour compter le nombre de champs dans l'objet `AirLoopHVAC` à l'aide de `air_loop.numFields`. Nous indiquons ensuite à l'utilisateur le nombre de champs présents dans cette boucle d'air. Si vous ouvrez le fichier `in.idf` et recherchez `AirLoopHVAC`, chaque entrée correspond à un champ, et il y a initialement neuf champs. Après l'ajout du champ de fraction de débit d'air de retour, le compteur devrait augmenter. Cela fournit un retour d'information utile à l'utilisateur pendant l'exécution du programme. Ces informations devraient suffire à aider les utilisateurs à comprendre et à dépanner la mesure. Enregistrez le code et retournez dans l'application OpenStudio. Au lieu de supprimer et de réinsérer la mesure, vous pouvez utiliser le bouton « Synchroniser les mesures du projet avec la bibliothèque » pour la mettre à jour. Cliquez sur « Mettre à jour », puis exécutez la mesure. Si des messages sont manquants, remplacez les instructions `puts` par `runner.registerInfo`, enregistrez à nouveau, synchronisez et relancez la mesure. Vous verrez alors des messages indiquant le nombre de champs dans la boucle d'air avant et après. Dans la dernière version d'OpenStudio, la fraction de débit d'air de retour de conception par rapport au débit d'air d'alimentation est déjà implémentée, ce qui signifie que cette mesure est désormais obsolète. Cependant, elle peut toujours servir de modèle pour modifier d'autres champs avant la conversion vers EnergyPlus. Pour importer la mesure dans la bibliothèque de composants du bâtiment, ouvrez un navigateur et accédez à…Connectez-vous à BCL. Accédez à Mon tableau de bord, puis à Créer du contenu et Importer une mesure. BCL accepte les fichiers tar, gz et zip. Ouvrez votre dossier Mes mesures, trouvez le dossier « edit return airflow fraction », sélectionnez tout son contenu, compressez-le et placez le fichier zip à un emplacement pratique. Importez le fichier zip sur BCL, sélectionnez votre groupe, rendez-le accessible à tous les utilisateurs du site, ajoutez les informations de révision (comme la date) et enregistrez. Soumettez-le pour validation, définissez son état de modération sur « Publié » et appliquez. La mesure est maintenant publiée et accessible sur BCL. Merci ! N'hésitez pas à aimer et à vous abonner !
12. Créer des tableaux de performance
Nous expliquons comment saisir des tableaux de performances à partir des données du fabricant, au lieu d'utiliser des courbes polynomiales caractérisées. Ces tableaux peuvent être utilisés dans la plupart des cas où des courbes de performance sont utilisées dans EnergyPlus, notamment pour les équipements avec évaporateurs et condenseurs. Vous pouvez télécharger le fichier tableur utilisé dans cet épisode ici : Conversion de courbe en tableau
Aujourd'hui, nous allons parler des courbes de performance. Dans un épisode précédent, nous avons vu comment générer des courbes de performance par ajustement de courbe. Cette fois-ci, nous nous concentrerons sur la génération de courbes de performance à l'aide d'une méthode de consultation de table. Nous travaillons avec un système à débit de réfrigérant variable (VRF) et plus précisément avec l'unité extérieure. La courbe qui nous intéresse est la fonction de modification du rapport de puissance frigorifique en fonction de la température basse. Cette courbe est fonction de deux températures. Selon le manuel de référence des entrées/sorties d'EnergyPlus, ces deux températures sont la température humide intérieure et la température sèche de l'air entrant au niveau du condenseur extérieur. D'après les données du fabricant, il existe deux courbes de performance : l'une montrant la puissance frigorifique en fonction de la température humide intérieure, et l'autre la montrant en fonction de la température sèche extérieure. Ces deux courbes sont utilisées conjointement pour calculer le coefficient de modification de la puissance frigorifique en fonction de la température. Si la courbe est simple, les valeurs peuvent être saisies directement. Pour les courbes plus complexes, un outil comme plotdigitizer.com peut être utilisé. Une image du graphique est chargée dans l'outil, puis celui-ci est calibré en définissant les valeurs minimales et maximales des axes X et Y. Pour la courbe de température humide intérieure, l'axe X s'étend de 15 à 24 et l'axe Y de 0,8 à 1,2. Après calibration, des points de données sont ajoutés et l'outil affiche les coordonnées correspondantes. Bien que la courbe ne soit pas parfaitement linéaire, elle peut être considérée comme telle sur les plages de températures basses, standard et élevées. Les données extraites sont ensuite copiées dans un tableur. Le même processus est répété pour la courbe de température sèche extérieure. Le graphique est chargé, calibré et numérisé. Dans ce cas, l'axe X s'étend de -5 à 55 et l'axe Y de 0,3 à 1,3. Une fois les points de données extraits, ils sont copiés dans le tableur. Il est important que toutes les variables indépendantes soient triées par ordre croissant, de la plus petite à la plus grande, car EnergyPlus nécessite un tri correct pour l'interpolation. Ensuite, les données sont agrégées. Le coefficient de température humide intérieure et le coefficient de température sèche extérieure sont multipliés pour obtenir le coefficient de capacité de refroidissement. Ces valeurs combinées forment le tableau de sortie. EnergyPlus utilise la température humide intérieure comme première variable indépendante et la température sèche extérieure comme seconde variable indépendante, en interpolant entre les valeurs pour déterminer le coefficient de capacité de refroidissement approprié lors de la simulation. Dans la feuille de calcul, les variables indépendantes, les variables dépendantes et la liste des objets du modèle sont définies. Les valeurs calculées doivent être copiées et collées en tant que valeurs fixes afin qu'elles restent inchangées. Un générateur d'identifiants uniques est utilisé pour garantir que tous les objets possèdent des identifiants uniques lors de leur importation dans le modèle OpenStudio. La sortie finale comprend un objet de recherche dans une table, la liste des objets du modèle et les deux variables indépendantes. Le fichier .osm est ensuite ouvert dans un éditeur de texte et l'objet climatiseur VRF est localisé, plus précisément la courbe de la fonction de modification du rapport de capacité de refroidissement à basse température. Le modèle par défaut contient déjà une table de correspondance pour cette courbe. Les variables dépendantes existantes peuvent être remplacées tout en conservant les mêmes identifiants, ou les nouvelles tables et variables peuvent être collées à la fin du fichier .osm. Le descripteur de la nouvelle table de correspondance est ensuite attribué au climatiseur VRF afin que la nouvelle courbe soit utilisée. Cette méthode permet d'intégrer directement les données de performance du fabricant dans OpenStudio et EnergyPlus sans utiliser d'équations polynomiales multivariables. Elle repose plutôt sur une table de correspondance basée sur les graphiques du fabricant. Enfin, n'oubliez pas que toutes les définitions d'objets doivent se terminer par un point-virgule, et non par une virgule, sous peine de générer des erreurs dans OpenStudio. Merci. N'hésitez pas à aimer et à vous abonner !
13. Mesures d'efficacité énergétique (MEE) 1 : Ventilation à la demande (VAD)
Dans cet épisode, nous expliquons comment simuler l'une des mesures d'efficacité énergétique les plus simples : la ventilation à la demande. La ventilation à la demande ajuste le débit d'air extérieur en fonction du nombre d'occupants. Les débits sont calculés proportionnellement à la somme des besoins en air extérieur par zone ou selon la procédure de calcul des débits de ventilation de la norme ASHRAE 62.1. Ce qui n'est pas abordé dans cette vidéo : des versions plus avancées de cette mesure permettent de moduler les débits d'air extérieur en fonction de la qualité de l'air intérieur, mesurée par les niveaux de dioxyde de carbone ou d'autres polluants.
Bonjour à tous, nous voici de retour avec un nouvel épisode. Aujourd'hui, nous allons aborder l'une des mesures d'efficacité énergétique les plus simples à mettre en œuvre dans OpenStudio : la ventilation à la demande. Prenons l'exemple d'un bâtiment sanitaire simple, abritant des toilettes. Dans l'onglet « Systèmes CVC », nous ajoutons un système de boucle de ventilation en toiture. Ce système ne disposant pas de refroidissement, nous supprimons cette fonction. Nous assignons ensuite toutes les zones du bâtiment à ce système CVC unique. Nous disposons d'un système d'arrivée d'air extérieur, dimensionné par défaut avec un débit d'air extérieur minimal nul. Ce dimensionnement n'est pas adapté à notre cas, car nous avons des exigences minimales de débit d'air extérieur basées sur la surface des espaces. Nous modifions donc ce paramètre en « Dimensionnement automatique ». Dans l'onglet « Types d'espaces », nous sélectionnons les toilettes. Sous « Spécifications de conception - Air extérieur », nous constatons un débit de 7 CFM par personne et un débit d'air extérieur de 0,02 CFM par pied carré. Cette valeur étant probablement trop faible, nous la modifions à 0,06 CFM par pied carré. Nous retournons ensuite au système de boucle d'air, sélectionnons la boucle elle-même et faisons défiler vers le bas pour voir comment le débit d'air extérieur du système est calculé. Pour ce scénario, nous utilisons la méthode de la somme des zones. Les autres options sont les procédures de débit de ventilation de la norme ASHRAE 62.1, qui prennent en compte l'efficacité de la ventilation et les débits d'air primaires dans les systèmes multizones. Comme ce système d'exemple est simple, nous conservons la méthode de la somme des zones. Nous lançons la simulation, qui sert de référence sans ventilation à la demande, et enregistrons ce fichier séparément. Pour implémenter la ventilation à la demande, nous retournons à la boucle d'air, sélectionnons le système, cliquons sur le bouton « Contrôle » en haut et activons la ventilation à la demande. Nous relançons ensuite la simulation. Une fois celle-ci terminée avec succès, nous accédons à l'onglet « Résumé des résultats » pour consulter les résultats. Tout d'abord, nous ouvrons le modèle de référence dans DView et observons le débit massique d'air extérieur. Nous constatons qu'il est constant tout au long de l'année, ce qui signifie que le système fonctionne en continu et fournit un débit d'air extérieur constant. Ensuite, nous ouvrons le modèle avec la ventilation à la demande implémentée et observons à nouveau le débit massique d'air extérieur. Cette fois-ci, le profil fluctue. Si l'on examine une journée précise, comme le 9 février, la différence est flagrante. Le scénario de base assure un débit d'air extérieur constant, tandis que le mode de ventilation à la demande module ce débit. Avec la ventilation à la demande, lorsque le nombre de personnes présentes dans le bâtiment diminue, le débit d'air extérieur chute au niveau minimal requis. À mesure que le nombre de personnes augmente, le débit d'air s'accroît, et inversement, lorsqu'elles quittent le bâtiment, le besoin en air extérieur diminue. Ce comportement est déterminé par le planning d'occupation. Le système comptabilise le nombre de personnes présentes et calcule le débit de ventilation nécessaire en fonction du besoin nominal en air extérieur par personne, soit environ 7 CFM par personne dans ce cas. Le profil du débit d'air extérieur suit de près le profil d'occupation tout au long de la journée. Cependant, d'autres éléments sont à prendre en compte. Si le bâtiment est équipé de ventilateurs d'extraction de zone, ces flux d'extraction doivent être compensés par le système de ventilation ou par infiltration. Si le besoin en air d'extraction est important, le profil du débit d'air extérieur risque de ne pas diminuer autant que prévu, même avec la ventilation à la demande activée. Cela peut donner un profil plus proche de la valeur de référence pendant certaines périodes. D'autres facteurs peuvent également limiter l'efficacité de la ventilation à la demande. Par exemple, si le débit d'air extérieur minimal est défini de manière fixe dans le contrôleur d'air extérieur, le système ne descendra pas en dessous de cette valeur. De même, si une programmation minimale d'air extérieur ou une fraction minimale de programmation d'air extérieur est appliquée, le système ne se réinitialisera pas en dessous de ces limites. Ces comportements sont documentés dans le manuel de référence des entrées/sorties d'EnergyPlus, sous les rubriques « Contrôleur : Ventilation mécanique » et « Contrôleur : Air extérieur », qui expliquent comment les limites minimales et maximales affectent la ventilation à la demande. En résumé, la mise en œuvre de la ventilation à la demande dans OpenStudio est simple : sélectionnez la boucle d'air, accédez à l'onglet « Contrôle » et activez l'option de ventilation à la demande. Il existe des méthodes de modélisation plus avancées de la ventilation à la demande, comme celles basées sur les niveaux de contaminants mesurés, tels que le dioxyde de carbone, mais ces approches ne sont pas abordées ici. Cet exemple illustre l'approche de base et la plus couramment utilisée pour modéliser la ventilation à la demande. Merci. N'hésitez pas à aimer et à vous abonner !
14. OpenStudio - EEMs 1 : mesure DCV
Dans l'épisode précédent, nous avons vu comment simuler la ventilation à la demande (VAD). Dans cet épisode, nous expliquons comment implémenter rapidement la VAD dans l'ensemble de votre modèle grâce à la mesure « Activer la ventilation à la demande » de la bibliothèque de composants du bâtiment (BCL). Cette mesure peut être téléchargée via OpenStudio ou directement depuis la BCL : https://bcl.nrel.gov/content/3ff4b412-8689-4b11-a588-935c621dc97d
Bonjour à tous, nous sommes de retour avec un nouvel épisode. Dans le précédent, nous avons abordé la mise en œuvre de la ventilation à la demande (VAD). Dans cet épisode, nous allons vous présenter une mesure OpenStudio qui automatisera tout ce processus. Nous avons un immeuble de bureaux et un entrepôt. Ce bâtiment comporte plusieurs circuits de ventilation, chacun équipé d'un système d'arrivée d'air extérieur. Dans l'épisode précédent, nous avons expliqué comment activer la ventilation à la demande à l'aide d'un simple bouton. Dans cet épisode, nous allons utiliser une mesure de la Bibliothèque de composants du bâtiment (BCL). Rendez-vous dans « Composants et mesures », puis cliquez sur « Rechercher des mesures ». Vous trouverez cette mesure dans la catégorie CVC, sous « Ventilation ». Il s'agit de celle-ci : « Activer la ventilation à la demande ». Cochez-la, puis cliquez sur le bouton « Télécharger ». Elle sera alors téléchargée sur votre ordinateur. Vous pouvez également vous rendre sur le site web de la BCL à l'adresse bcl.nrel.gov, rechercher « demande », faire défiler la page vers le bas et trouver cette même mesure. Cliquez dessus pour afficher sa description, ainsi que des notes sur sa mise en œuvre. Maintenant que nous avons téléchargé la mesure dans notre projet, nous pouvons accéder à l'onglet Mesures. Enregistrons-la comme un nouveau projet. Allez dans CVC, puis Ventilation, et glissez-déposez la mesure « Activer la ventilation à la demande ». Ainsi, notre modèle de base reste inchangé. La mesure ne sera appliquée que pour cette exécution. Nous pourrons toujours la supprimer ultérieurement si nous souhaitons conserver notre modèle initial. Vous pouvez également accéder à Composants et Mesures et appliquer la mesure directement, ce qui modifiera définitivement le modèle sans possibilité de retour en arrière. En glissant-déposant la mesure dans le flux de travail, nous pouvons exécuter la simulation et observer le résultat. Si les résultats ne nous conviennent pas, nous pouvons supprimer la mesure sans altérer le modèle d'origine. Accédez à la section Entrées et sélectionnez « Activer la ventilation à la demande ». Exécutez ensuite le modèle. L'exécution se déroule correctement. En remontant, nous pouvons consulter les messages décrivant l'application de la mesure. Ils indiquent que la ventilation à la demande a été activée pour plusieurs boucles d'air, telles que FC-9, FC-5, etc. Tous les circuits de ventilation équipés d'un système d'arrivée d'air extérieur bénéficient désormais d'une ventilation à la demande. Le récapitulatif indique que la ventilation à la demande a été activée pour 11 circuits. Nous pouvons maintenant comparer les modèles avant et après activation. Accédez au dossier « Rapports ». Vous y trouverez le modèle de référence et le modèle avec ventilation à la demande activée. La comparaison des deux révèle que le modèle avec ventilation à la demande consomme moins d'énergie. La consommation du modèle de référence est de 1 188 506 kBtu, contre 941 274 kBtu pour le modèle avec ventilation à la demande. Cela représente une économie annuelle de 247 232 kBtu, soit environ 261 000 MJ par an. En supposant un coût moyen de l'énergie d'environ 2 centimes par kBtu, cela correspond à une économie annuelle de près de 5 000 $ US, simplement en mettant en œuvre la ventilation à la demande dans tout le bâtiment. Ceci démontre la rapidité et la simplicité d'activation de la ventilation à la demande pour un modèle complet à l'aide d'une mesure BCL, sans avoir à modifier manuellement la commande pour chaque circuit de ventilation. Merci. N'hésitez pas à aimer et à vous abonner.
15. OpenStudio EnergyPlus - Principes de base VRF/VRV 1
Dans cette vidéo, nous aborderons les étapes de base pour simuler un système à débit de réfrigérant variable (VRV). Nous dimensionnerons les équipements de base, importerons les objets VRF/VRV par défaut d'EnergyPlus depuis la bibliothèque et les adapterons à nos besoins. Cette vidéo utilise une mesure pour obtenir des informations supplémentaires à partir des rapports de sortie ; pour plus d'informations, consultez cet épisode : https://youtu.be/divAgzO2IUc
In the next several videos, we are going to discuss how to simulate variable refrigerant systems. For our test building, we have a very simple office building composed of two zones, and we are going to install a VRF system, also known as variable refrigerant flow or variable refrigerant volume (VRF/VRV). Right now, the model is set up to simulate using ideal air loads. To get an idea of what our sizing is going to be, we will first simulate the model. After the simulation, we will go to the Reports tab and look at the EnergyPlus results. In the table of contents, you will see several useful items, including the Zone Component Load Summary and the Facility Component Load Summary. These were added to the standard report using a custom measure, which I discussed in another video about extracting information from output reports. A link to that video is provided in the description. Next, we go to the Zones tab. This building has two zones. Selecting Thermal Zone 1 shows the cooling peak load components. The loads are broken down into categories such as people, lights, equipment, infiltration, ventilation, roof loads, and fenestration loads. At the bottom, you see totals for sensible load, delayed sensible load (based on the thermal mass of the building), latent load, and total load. These values are estimated by EnergyPlus as part of its initial load estimation process. Scrolling further down, you can see the actual simulation conditions. These show the time when the peak conditions occurred and the simulated results. You can see that the estimated values are quite close to the actual simulated values. Sensible load is calculated by combining the appropriate components and excluding latent load. EnergyPlus then applies a sizing factor, if specified, to determine the design sensible load used to size the equipment. The sizing factors are defined in the simulation settings, where you can specify heating and cooling sizing factors. These multipliers are applied to the simulated peak loads. EnergyPlus performs similar calculations for heating peak load components, starting with an estimate and then refining it through simulation. These results are what we will use to size our zone equipment and, ultimately, the outdoor equipment. We then go to the simulation folder and open the EnergyPlus report to review the thermal zone data. After that, we save the OpenStudio project as a new project called “Generic VRF.” Initially, we will use the standard library files that come with OpenStudio. Later, we will download manufacturer-specific equipment from the Building Component Library and compare the results. Next, we go to the HVAC Systems tab. At the top, we select VRF. Since there is no VRF system yet, we go to the library on the right, scroll to the VRF category, and drag a VRF system into the model. This is a generic library object provided by OpenStudio. Because we have two zones, we need two terminal units. We drag and drop two terminal units into the VRF system. From the “My Model” tab, we scroll down to find the thermal zones and assign Thermal Zone 1 to one terminal unit and Thermal Zone 2 to the other. At this point, everything is autosized, meaning EnergyPlus will handle all equipment sizing automatically. If we look back at the Thermal Zones tab, we can see that ideal air loads are no longer enabled and the zones are now served by the VRF terminal units. Next, we go to the Settings tab and select Simulation Control. Previously, we were only running sizing calculations. Now, we select “Run Simulation for Weather File Run Periods” to run a full-year simulation. After running the simulation successfully, we review the reports again. Looking at the Coil Sizing Summary, we notice that the VRF terminal units use a single coil for both heating and cooling. EnergyPlus sizes the coil based on the most extreme load, whether heating or cooling. In this case, the climate is heating-dominated, so the coil is sized based on the heating peak load. Cooling is not separately sized because its requirement is lower. These autosized values represent optimized sizing results from EnergyPlus. In reality, manufacturer equipment does not come in these exact sizes. Actual equipment capacities are often slightly higher to ensure performance requirements are met. For example, a Mitsubishi indoor unit might provide 30,000 BTUH of cooling and 34,000 BTUH of heating, which is higher than the EnergyPlus autosized values. Because of this, it is important not to rely solely on default or autosized values when doing energy modeling. Instead, we should adjust the model to better reflect real-world equipment performance. Going back to the HVAC Systems tab, we edit the VRF terminal units accordingly. For the first terminal unit, we hard-size the airflow to match the Mitsubishi equipment: 1,271 CFM for maximum heating and cooling, and 883 CFM for minimum flow when there is no heating or cooling demand. Outdoor air flow rates remain unchanged, as they are controlled by zone and occupancy parameters. We also assign the controlling thermostat location to the appropriate thermal zone. We review the fan pressure rise and leave it at 0.2 inches of water column, which is reasonable for a small ducted system. The maximum flow rate is set to 1,271 CFM. For the cooling coil, we input a rated cooling capacity of 30,000 BTUH and set the rated airflow rate to 1,271 CFM. For the heating coil, we input a rated heating capacity of 34,000 BTUH with the same airflow rate. We repeat this process for the second terminal unit, using a different type of indoor unit to demonstrate variation. Next, we examine the outdoor unit. EnergyPlus autosized it at approximately 50,000 BTUH, but actual manufacturer equipment may not match this exactly. We select a Mitsubishi outdoor unit with a rated cooling capacity of 72,000 BTUH and heating capacity of 80,000 BTUH. We input the gross rated cooling capacity and convert the EER to a coefficient of performance, which comes out to approximately 3.8. For heating, we input the rated heating capacity and calculate the heating capacity sizing ratio as 80,000 divided by 72,000, or about 1.11. The rated heating COP is approximately 4.31. Other parameters, such as minimum and maximum operating temperatures, are left at default values since we are modeling generic equipment. We note that this system does not include heat recovery, so we leave that option disabled. We adjust the default vertical piping height to a more realistic value of 15 feet for a single-story building. The remaining parameters are left at their default values. After running the simulation again, we review the results and confirm that the building is using energy as expected. We check the eplusout.err file to ensure there are no severe errors. The warnings that appear are common and generally indicate that the default EnergyPlus performance curves do not perfectly align with the manufacturer-rated conditions we entered. This is expected when using generic curves with specific equipment data. EnergyPlus uses rated conditions as a reference point, or unity (1), and extrapolates performance above or below those conditions using performance curves. When rated conditions do not align perfectly with the default curves, warnings are generated. These warnings are informational and typically do not invalidate the simulation results. With no severe errors present, the model is considered valid. This completes the implementation of a variable refrigerant flow system in OpenStudio. In the next episode, we will download manufacturer-specific performance curves from the Building Component Library, install them in the model, and compare the results against the generic equipment. That is it for today. Thank you. Please like and subscribe.
16. OpenStudio EnergyPlus - Principes de base VRF/VRV 2
Dans cette vidéo, nous allons corriger quelques points que nous avons omis dans l'épisode précédent, qui traitait de la modélisation d'un système VRF/VRV à l'aide des courbes de performance génériques d'EnergyPlus.
Hello all. We are back. There are a few cleanup items that we need to do. A couple of things that we missed last episode. One is a major issue that has to do with VRF systems. Let us go take a look at our generic VRF system that we modeled in the last episode. We will take a look at the outdoor unit. One thing that we missed on the last episode was the compressors. The outdoor unit that we are trying to simulate, using the generic performance curves, is this Mitsubishi unit. It it only has one hermetic compressor. We are going to take a look at that. We will scroll down to the compressors for this. The generic model has three compressors in it. The one we are trying to simulate only has one. So, that is going to make a significant difference in the simulation because the Mitsubishi equipment can only turn down so far. The generic equipment, if it had three compressors, it would have a significantly higher turndown. The next part of that is ratio of compressor size to total compressor capacity. We only have one compressor, so that ratio will be 1.0. In contrast, if you had three compressors, one divided by three is is is 33% (0.33). The next correction has to do with the defrost strategy. The default generic defrost strategy is resistive heat. Unfortunately, for whatever reason, the generic defrost capacity is basically zero watts. You can see this right here. It does not make any sense. To correct that, we can simply put autosized here. The next thing that we need to talk about is the big shakeup with VRF systems. This goes back quite a number of years. Let us see. Where do I start. VRF systems were introduced to the USA over a decade ago. AHRI cobbled together a performance rating standard for VRF systems. They borrowed the standard from residential heat pumps. There are a number of performance differences between residential heat pumps and VRF systems. Therefore, the standard was not an appropriate standard to use for VRF. But they used it any way. The VRF systems were looking very promising. They looked like they were supposed to perform really well. Over the years, it started to dawn on people that they were not performing as they should. The VRF/VRV systems were coming up significantly short of of where they were supposed to be. You can see a number of these test cases. These are systems that were installed and measured for performance; on this chart. This is the line where they were supposed to be performing. So, that was one big issue. Another issue; engineers were using these efficiency ratings and comparing them to other types of equipment. This is something you really should not do. It is just not equivalent. These AHRI standards are designed for comparing oranges to oranges. They are not designed for comparing oranges to apples. To continue...people were comparing them to hydronic systems. The hydronics industry started realizing that. They cried foul. They put together a white paper discussing this. They are saying; these these VRF systems are are claiming that they can do this. But, because of the way AHRI 1230 was put together, they are not being tested correctly. The error is about 47%, which is a significant difference. So, the end result of this was that AHRI revised their standard; they revised the testing procedure for these ratings. The result is that the VRF systems are no longer as efficient as they claimed. Their rated efficiency is not as quite as good as as they were originally claimed to be. The federal efficiency standards were revised. Some of the energy codes changed as a result of that. For example, California sort of threw up their hands. They said "just look at the federal efficiency standards". We look at the federal code and make comparisons. We can see that, for heating performance, the VRF systems had an an efficiency drop of about 9%. For cooling it was about 3%. Not quite the 47% that the hydronics industry was claiming. They are obviously that is a little bit biased. So, we are going to adjust this generic system. This generic system was originally modeled back in 2010. As a result, it has that bias included. To adjust for that bias, we need to change these coefficients of performance. For cooling the deduction is actually 3%. We need to reduce it by 3%. The cooling COP for this generic VRF/VRV is uh 3.8. We will multiply that by 97%. So, in reality, the COP is more like 3.686. For heating, back in 2010, the rated coefficient of performance was 4.31. We need to drop that down by about 9%. We calculate 4.31 times 91%. That drops us down to 3.922. Yeah. That that will help us account for that lack of performance. The performance that they actually perform at. It will help us account for the equipment performances back in 2010, when this when this model was put together. So, those are the three items that we need to adjust. Let us go ahead and run the simulation. We will make a comparison of the 2010 generic VRF curves to an actual generci system in 2024. The simulation has completed successfully. We will take a look at the performance. We have about 125,000 KBTU for the newer 2024 version (the updated rated version). If we look at the one we did last episode...it was 117,000 KBTU. So, you can see, there is a a performance difference. So, that is something that you should account for if you are going to be modeling VRF/VRV systems using the generic performance curves that come from OpenStudio. The next episode we will discuss how to download actual equipment performance curves from the building component library. It will be fore this Mitsubishi system that we are discussing. We will even download an LG system and do a comparison side-by-side. Thank you! Please like and subscribe.
17. OpenStudio EnergyPlus - VRF/VRV Mitsubishi, LG, Daikin
Dans cette vidéo, nous poursuivons notre discussion sur la simulation d'un système à débit de réfrigérant variable (volume de réfrigérant variable). Nous téléchargerons les données de performance de certains équipements de marques (Mitsubishi, LG et Daikin) depuis la bibliothèque de composants du bâtiment (BCL) et les comparerons aux performances des objets génériques d'EnergyPlus.
Nous revoilà ! Cette fois-ci, nous allons modéliser le système VRF Mitsubishi. Commencez par enregistrer le projet dans un nouveau fichier, puis téléchargez la bibliothèque Mitsubishi depuis la bibliothèque de composants du bâtiment en recherchant « Mitsubishi » et en téléchargeant le fichier ZIP. Ce fichier ZIP contient une description XML, un fichier OSM et un PDF avec des notes à l'attention du modélisateur énergétique. Copiez les fichiers OSM et PDF dans le dossier du projet, puis accédez aux préférences et ajoutez le fichier OSM téléchargé comme bibliothèque par défaut. Supprimez ensuite le système VRF générique modélisé précédemment et accédez à l'onglet « Bibliothèque » pour localiser le système VRF Mitsubishi, et plus précisément l'option PUHY EP72, qui propose des versions avec et sans conduits. Consultez les notes du PDF pour comprendre les conventions d'appellation, notamment les indices d'efficacité pour les versions avec et sans conduits, ainsi que les options standard et haute performance thermique. Par souci de simplicité et en fonction du climat, choisissez l'option haute performance sans conduits. Ensuite, ajoutez les unités terminales requises, telles que les PFY P30 et PKFY P30, et affectez-les aux zones thermiques appropriées. Nous attribuons également l'emplacement du thermostat principal et sélectionnons une programmation de disponibilité permanente. Une fois les zones thermiques connectées aux unités terminales, nous lançons la simulation. Après son exécution, nous examinons le fichier de sortie d'erreurs, qui contient plusieurs avertissements. Il s'agit notamment d'avertissements concernant la vitesse discrète du système de ventilation et le débit d'air par capacité, fréquents pour les systèmes VRF dans EnergyPlus. Ces avertissements correspondent principalement à des vérifications de conformité et ne sont pas considérés comme critiques, car les normes AHRI n'imposent pas de limites strictes à ces valeurs. Certains avertissements indiquent que les limites de température de fonctionnement de la pompe à chaleur VRF ont été dépassées, ou que le système semblait chauffer ou refroidir dans des conditions de température extérieure inhabituelles. Ces problèmes sont survenus pendant la période de préchauffage, lors du dimensionnement des équipements et des zones par EnergyPlus, et non pendant l'exécution de la simulation annuelle proprement dite ; ils ne sont donc pas préoccupants. Un avertissement signale également un dépassement des limites du taux de charge partielle d'une unité terminale. Ce problème, connu sous le nom de bogue, peut survenir car les unités terminales peuvent dépasser un taux de charge partielle de 1. Malgré ces avertissements, la simulation s'est finalement déroulée avec succès. Nous examinons ensuite les rapports de simulation et comparons les résultats du système Mitsubishi avec ceux du système VRF générique modélisé précédemment. Le système générique a consommé environ 125 000 kBTU par an, tandis que le système Mitsubishi en a consommé environ 118 000 kBTU, ce qui indique une performance légèrement supérieure. Nous comparons également les heures de non-conformité pour le chauffage et le refroidissement. Les heures de non-conformité pour le refroidissement sont négligeables pour les deux systèmes, tandis que les heures de non-conformité pour le chauffage sont similaires si l'on considère les degrés-heures de non-conformité. Les heures de non-conformité pondérées par le nombre d'occupants sont plus élevées pour le système Mitsubishi, probablement en raison de débits d'air plus importants ou de facteurs liés au confort, mais globalement, les performances des deux systèmes sont tout à fait comparables. Ensuite, nous examinons les notes destinées au modélisateur énergétique pour les unités terminales et l'unité extérieure. Pour les unités gainables, il est important de vérifier que les hypothèses de pression statique correspondent aux conditions du projet ; des ajustements peuvent être effectués en modifiant l'élévation de pression de conception du ventilateur dans les paramètres du système VRF. Des notes complémentaires abordent les considérations relatives à l'installation de l'unité extérieure, notamment l'ajustement des températures extérieures minimales et maximales si l'unité est installée sous les unités intérieures, ainsi que les limitations d'EnergyPlus pour la modélisation de certaines fonctionnalités telles que les réchauffeurs de bac de récupération des condensats ou la récupération de chaleur résiduelle. Plusieurs courbes de performance sont présentées, comparant les courbes spécifiques à Mitsubishi aux courbes génériques d'EnergyPlus, et mettant en évidence les différences de capacité et d'efficacité selon les plages de température et les taux de charge partielle. Enfin, nous étendons la comparaison en modélisant les systèmes VRF d'autres fabricants, notamment Daikin et LG, en utilisant la même procédure : téléchargement de l'équipement depuis la bibliothèque de composants du bâtiment, installation et exécution des simulations. Le système Daikin affiche une consommation énergétique annuelle d'environ 132 à 133 kBTU, le système LG d'environ 123 kBTU, contre 124 kBTU pour le système générique et 117 kBTU pour Mitsubishi. Les performances varient selon le système et le climat, et des facteurs supplémentaires tels que les heures non satisfaites peuvent être examinés pour une analyse plus approfondie. Ceci démontre comment utiliser les données de performance spécifiques aux fabricants dans OpenStudio et les comparer aux modèles VRF génériques. Merci. Aimez et abonnez-vous !
18. OpenStudio EnergyPlus - Mesurer l'écriture grâce à l'IA
Dans cette vidéo, nous utiliserons l'intelligence artificielle (Claude AI) pour créer une mesure personnalisée pour OpenStudio. Nous utiliserons la commande « Appliquer la mesure maintenant » pour transformer notre modèle OpenStudio, exécuter la simulation et analyser les résultats. La mesure créée dans ce tutoriel est disponible dans la bibliothèque de composants du bâtiment (Building Component Library) à l'adresse suivante : https://bcl.nrel.gov/content/a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890
Très bien, nous revoilà. Cette fois-ci, nous allons parler de la création de mesures personnalisées dans OpenStudio. Nous allons créer une mesure personnalisée et, pour cela, utiliser l'IA, en faisant appel à Claude pour écrire le code. Nous partons d'un modèle très simple de type « boîte à chaussures » équipé actuellement d'un système de climatisation monobloc sur le toit. Notre objectif est de le remplacer par un système de pompe à chaleur air-eau. Pour commencer, nous supprimons la boucle d'air existante et la remplaçons par un système entièrement hydronique, ce qui crée une boucle d'eau glacée et une boucle d'eau chaude dans le modèle. Une fois la zone attribuée, nous constatons que le modèle contient désormais ces deux boucles hydrauliques. La boucle d'eau glacée utilise actuellement un condenseur à eau relié à une tour de refroidissement, tandis que la boucle d'eau chaude utilise une simple chaudière à eau chaude. Or, ce que nous souhaitons, c'est un système de pompe à chaleur air-eau. Actuellement, OpenStudio prend principalement en charge les pompes à chaleur eau-eau via des objets d'ajustement d'équation, mais ne gère pas directement les pompes à chaleur air-air de la même manière. Pour modéliser une pompe à chaleur air-air, nous devons utiliser des objets de pompe à chaleur formulés selon la norme EIR, plus précisément HeatPump:PlantLoop:EIR:Cooling et HeatPump:PlantLoop:EIR:Heating. Comme cela implique de modifier plusieurs composants dans les boucles du système, nous décidons de créer une mesure personnalisée pour automatiser le processus. Nous utilisons ensuite Claude pour rédiger une invite permettant de créer cette mesure personnalisée. Cette invite précise que la mesure doit être appliquée à l'aide de l'option « Appliquer la mesure maintenant ». Il convient de supprimer la boucle d'eau de condensation existante (CoolingTower:SingleSpeed), de remplacer le refroidisseur électrique EIR existant par une pompe à chaleur air-air HeatPump:PlantLoop:EIR:Cooling, et de modifier la boucle d'eau chaude en ajoutant une pompe à chaleur air-air HeatPump:PlantLoop:EIR:Heating en parallèle avec la chaudière existante. Nous demandons également à Claude de générer les fichiers de mesure nécessaires : le code Ruby, un fichier measure.xml et un fichier readme.md. Ces trois éléments sont indispensables à la validité d'une mesure OpenStudio. Claude effectue la tâche et fournit même des arguments optionnels pour la mesure. Nous téléchargeons tous les fichiers générés et les plaçons dans un nouveau dossier du répertoire « Mes mesures », en veillant à ce que le nom du dossier corresponde à celui de la mesure. Nous retournons ensuite dans OpenStudio, cliquons sur « Appliquer la mesure maintenant » et localisons la nouvelle mesure, qui apparaît dans la catégorie « CVC et refroidissement ». Nous laissons les entrées en mode automatique et appliquons la mesure. Les messages de sortie indiquent que la boucle du condenseur a été supprimée, le refroidisseur électrique remplacé par une pompe à chaleur air-air et une capacité de chauffage ajoutée en parallèle avec la chaudière existante. L'opération s'est déroulée avec succès et nous avons validé les modifications. Après application de la mesure, nous avons examiné la configuration mise à jour des boucles de l'installation. Les nouveaux composants de la pompe à chaleur air-air apparaissent sur les boucles d'eau glacée et d'eau chaude. Il subsiste une incertitude quant à l'emplacement de la pompe à chaleur sur la boucle, car les schémas des systèmes à quatre tubes placent généralement les pompes à chaleur de refroidissement côté alimentation. Une vérification plus approfondie pourrait s'avérer nécessaire, en consultant le manuel de référence des entrées/sorties et en effectuant des simulations de test afin de détecter d'éventuelles erreurs de configuration. Enfin, nous avons exécuté la simulation EnergyPlus pour vérifier les résultats. Le modèle s'est terminé sans erreur majeure et seuls des avertissements mineurs sont apparus, tels que des messages relatifs à la planification et au rendement de la pompe, qui ne semblent pas affecter le comportement principal du système. Les résultats d'EnergyPlus montrent que le bâtiment consomme de l'énergie comme prévu, ce qui indique que la mesure a probablement fonctionné. Bien que des tests et une validation supplémentaires soient recommandés, ceci démontre comment l'IA — et plus précisément Claude — peut être utilisée pour créer rapidement une mesure OpenStudio personnalisée qui automatise les modifications complexes des systèmes. Merci. N'hésitez pas à aimer et à vous abonner.