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Energy Plus

Aplicabilidades e desafios na avaliação de eficiência energética de edificações

Rejane Magiag Loura, Dra.

Professora Adjunta - Departamento de Tecnologia da Arquitetura e Urbanismo – EA/UFMG

Sumário

Objetivo

Informações básicas

O que é o programa EnergyPlus?

Como ele funciona?

O que esperar dele?

Rotina de utilização recomendada

Principais dificuldades e avanços para o futuro

Objetivo

Apresentar uma visão geral do EnergyPlus: mostrando possibilidades oferecidas pelo programa e desafios a utilização.

Simulação energética de edificações

Fluxos de energia através da edificação

Otimizar o uso

Modelos

Conceitos básicos

Volume de controle;

Mecânica dos fluídos;

Transferência de calor

• Condução

• Convecção

• Radiação;

Conservação de:

• Massa;

• Energia (Primeira Lei da Termodinâmica);

O que é?

Programa de simulação de edificações & HVAC completamente integrado;

Simulação única!

Interfaces disponível para desenvolvedores de software privados

http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/

BLAST DOE-2 Novas

capacidades + +

Conceitos do EnergyPlus

Condução em função do tempo;

Armazenamento de calor e atrasos de tempo.

• Migração entre zonas:

• Troca de ar utiliza um modelo nodal.

Cálculo de cargas por Balanço Térmico

Cálculo do balanço de umidade.

Fonte: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus

Como o programa funciona?

Gestão de Simulação Integrada

Fonte: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus

Modelo de Simulação

Fonte: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus

O que podemos esperar dele?

Interfaces

Simergy, CYPE CAD MEP, DesignBuilder, EFEN, ECOsim Energy Simulator, Hevacomp, MC4 Suite, SMART ENERGY, EplusInterface, COMFEN, Solar Shoe Box, N++.

Como aplicá-lo?

Arquivos mínimos

Arquivo climático: *.epw

Arquivo com o modelo da edificação:

*.idf

Parâmetros Mínimos para Simulação

Localização;

Tipo de simulação;

Geometria;

Materiais e envoltórias;

Outros Parâmetros de Simulação

Rotinas de ocupação;

Cargas térmicas internas;

Tipo de condicionamento de ar;

Sistemas de aquecimento de água;

Sistemas fotovoltáicos,etc.

Modelo da Edificação

Deve-se ter em mente quais resultados se pretende alcançar para se definir o que deve ser feito.

SIMPLICIDADE X COMPLEXIDADE

Simples: manipular visando a proposição de melhorias na realidade;

Complexo: representar de forma precisa o sistema em estudo.

Modelo da Edificação

Hierarquia de Modelagem

Edificação

Zona Zona Zona

Superfície Superfície Superfície

Construção APENAS UMA POR SUPERFÍCIE

Materiais Materiais Materiais

A precisão dos resultados da simulação estão diretamente relacionada à precisão dos dados de entrada!

Relatórios de saída

O usuário configura o que quer de resultados;

Mais usuais:

• Variáveis ambientais internas: temperatura, umidade, temperatura radiante, etc.;

• Cargas térmicas superficiais e zonas;

• Consumo de energia: por uso final, por combustível, mensal, anual, etc.;

• Conforto do usuário conforme normas.

Temperatura do Ar: Dados Simulados X Dados Medidos - Dia 05 e 08/08 OBS: Condição do ambiente – ocupado e com as janelas abertas

Temperatura do Ar: Dados Simulados X Dados Medidos - Dia 16 e 18/08 OBS: Condição do ambiente – ocupado e com as janelas fechadas.

Umidade Relativa: Dados Simulados X Dados Medidos - Dia 05 e 08/08 OBS: Condição do ambiente – ocupado e com as janelas abertas.

Umidade Relativa: Dados Simulados X Dados Medidos - Dia 16 e 18/08 OBS: Condição do ambiente – ocupado e com as janelas fechadas.

Elaborado pela autora

Medidos

Simulados

Hora: 9:00 Hora: 12:00

Hora: 15:00

Elaborado pela autora

Rotina

1. Definir os objetivos da simulação; 2. Definir o que será simulado; 3. Escolher o modelo de simulação; 4. Identificar as fontes de energia, os sentidos dos fluxos de

energia, os meios/materiais pelos quais a energia flui; 5. Levantar as informações necessárias para representar esse

fluxo; 6. Desenvolver o modelo que permitirá obter os resultados

desejados; 7. Realizar a simulação; 8. Avaliar os resultados; 9. Se necessário, reiniciar o processo.

Principais dificuldades e avanços para o futuro

Disponibilidade de dados técnicos • Materiais • Clima • Equipamentos, etc.

Processo de projetos

Falta de Interoperabilidade Edifício geometria de CAD

• Open Studio (plugg-in Sketch up)

• Green Building Studio (BIM) • BuildingSMART

MUITO OBRIGADA!