Indlæringseksempler side 2

Transkript

1 Indlæringseksempler Indlæringseksempler...1 Opbygning af model...3 Indlæringseksempler...3 Tre eksempler...4 Beskrivelse af bygningen...4 Randbetingelser...5 Overgangsisolanser...5 Ydervægge...5 Indvendige vægge...5 Gulvkonstruktion...6 Loftkonstruktion...6 Vinduer...6 Øvrige data for eksemplet...6 Eksempel Start BSim Bygningen og dens rum...7 Automatisk tildeling af navne...8 Talværdier for zone i eksempel Indlæsning af data for vinduer...9 Konstruktioner og konstruktionstyper...10 Tilknytning af nye konstruktioner til modellens database...10 Kopiering af databaseelementer...10 Konstruktioner i gulv og loft...11 Loftkonstruktion...11 Indvendige vægge og varmekapacitet...11 Vinduer...12 Tilknytning af konstruktioner til modellens flader...12 Klimadata og fiktive zoner...13 Fiktiv zone som 'Rum' eller 'Som zone'...14 Nøjagtigere beregning af varmetab til jord...15 Kontrol af indlæste data...15 Oprette en termisk zone...15 Gem model...15 Eksempel Bygningens systemer...16 Hent eksisterende model...16 Gem model under nyt navn...16 Indlæsning af data for systemer...17 Personlast...17 Tidsplan...17 Flere reguleringer i tidsplanen...18 Udstyr...18 Fugt...19 Infiltration...19 Tidsplan...19 Belysning...20 Tidsplan...21 Udluftning...21 Tidsplan...22 Opvarmning...22 Tidsplan...23 Indlæringseksempler side 1

2 Nat- og weekend-sænkning af temperaturen...24 Dokumentation af indlæste data...24 Gem model...24 Simulering...24 Options...24 Timelog og parametervalg...25 Start simulering...25 Afbrydelse af simulering...25 Resultater...25 Varmebalance for termiske zoner...25 Simpel statistik for temperaturer og luftskifte...25 Energiforbrug i ventilationsanlæg...26 Varmebalance for bygningen...26 Parametre...26 Parametre fra flere bygningsmodeller...27 Periode...27 Timeværdier...27 Resulter som grafik...27 Gem model og afslut BSim Eksempel Modificering af bygningsmodel...29 Hent eksisterende model og kopier over i nyt navn...29 Beskrivelse af skygge og indlæsning af data...29 Indlæsning af data for skygge...29 Valg af anden rudetype...30 Solafskærmning for vinduerne...30 Regulering af solafskærmning...32 Reguleringsform...33 Indlæsning af data for ventilationsanlæg...33 Ventilationskomponenter...34 Ventilator...34 Genvinder...34 Varmeflade...34 Tidsplan og regulering for ventilationsanlæg...34 Data for regulering i eksemplet...35 Gem bygningsmodel...36 Simulering...36 Valg af parametre i 'time-log'...36 Resultater...36 Analyse af temperaturforløb over døgnet...37 Sammenligning af EKS2 og EKS Indlæringseksempler side 2

3 Opbygning af model Abstraktion, beskrivelsen af essensen af problemet i den syntaks som et simuleringsværktøj benytter, er en af de mest vanskelige opgaver, både for novicen og eksperten. Det er sjældent at der er dels ressourcerne og dels grunden til at gennemføre en en-til-en beskrivelse af virkeligheden i programmet. Det kan være nyttigt at beskrive en pc som en varmekilde hvorimod ingen vil finde på at beskrive boksen med disketter eller bogen på skrivebordet. En generel regel for abstraktion er at stræbe efter, at bibeholde volumen, overfladeareal og termisk masse inden for en termisk zone. Denne vejledning er for kort til at give en komplet redegørelse for dette emne. Indlæringskurven i brugen af BSim2000, som er i stand til at modellere en lang række forskellige typer af problemer, er ikke ligegyldig. Som i de fleste avancerede ingeniør programmer er der problemet med syntaksen - udtrykt med dialoger og menuer, som styrer programmet og dets data, der tilsammen udgør dets inddata og uddata. Yderligere problematisk for nye brugere er betydningen af systemet i henseende af hvordan programmet forudsætter de forskellige fysiske fænomener modelleret. Styrken, og på samme tid svagheden, ved BSim2000 er dets evne til at tilbyde brugeren forskellige måder at beskrive og analysere et problem. Ikke alene forventer BSim2000 en beskrivelse af problemet som er systematisk korrekt (der er selvfølgelig en række indbyggede sandsynlighedscheck), men det antager at problemet har mening i termodynamisk henseende. Det vil sige, at programmet ikke har nogen mulighed for at checke betydningen af den opbyggede model. For at være effektiv kræver indlæringen mere end blot adgang til en pc, noget dokumentation og tilstrækkelig tid til at finde ud af tingene ved "trial and error" metoden. Denne brugervejledning er et skridt på vejen til at gøre denne indlæringskurve mindre pinefuld. Vejledningen kan på ingen måde erstatte adgangen til en erfaren bruger af programmet eller egentlig træning, men er snarere en hjælp i gennemførelsen af denne proces. Det er hermed ikke sagt at det ikke er muligt at blive ekspert ved selvstudier, men at de ikke tekniske aspekter af simuleringsprocessen er svære at kommunikere. Der er en række gyldne regler som bør overholdes ved opbygning af modeller til simulering af de termiske forhold i bygninger: Brug den nødvendige tid til at indsamle viden (tegninger, materialedata, belastninger m.v.) om bygningen. Overvej i forvejen problemstillingen og hvilke spørgsmål der skal besvares ved simuleringen. Opbyg modellen så simpelt som muligt under hensyntagen til ovenstående. Vurder løbende (under modelopbygningen) om resultaterne er sandsynlige. I afsnittet med indlæringseksempler findes tre eksempler som leder førstegangsbrugeren igennem en simpel opbygning af en bygningsmodels geometri, over tilføjelse af systemer til modellen til den første simulering med tsbi5-programmet. Via nedenstående ordnede rækkefølge af forbindelser til forskellige sider i brugervejledningen gives en gennemgang af et typisk arbejdsforløb fra starten af et projekt over redigering af modelgeometrien til den endelige simulering med tsbi5-programmet. Indlæringseksempler I dette afsnit gives eksempler på den praktiske anvendelse af BSim2000 lige fra vejledning i, hvorledes programmet startes, til hvordan data skal indtastes i de enkelte felter. Gennem 3 eksempler beskrives modelopbygning samt simulering og resultatbehandling som en fortløbende proces for den samme bygningsmodel, således at de fleste aspekter af programanvendelsen forklares trin for trin. En mere overordnet gennemgang af de enkelte trin ved opbygning af en model findes som en ordnet række af links til sider i brugervejledningen som beskriver det enkelte trin i opbygning af en model til simulering og resultatbehandling. Indlæringseksempler side 3

4 For at give brugeren mulighed for hurtigt at sætte sig ind i programmets vigtigste funktioner, anvendes der som eksempel en meget simpel bygning, for hvilken der gradvist opbygges en BSim2000-model. Dette betyder, at ikke alle detaljer af programmet beskrives gennem eksemplerne. For en beskrivelse af emner, som ikke behandles her, samt en uddybende forklaring til de enkelte dele af bygningsmodellen, henvises til beskrivelsen af de enkelte dialoger og til Det matematiske grundlag. Tre eksempler Eksemplerne beskriver, hvorledes bygningsmodellen gradvist opbygges, hvordan modellen kontrolleres, hvorledes simuleringer forberedes og gennemføres samt, hvordan resultaterne kan analyseres. EKS1 EKS2 EKS3 Start af BSim2000, indlæsning af bygninger med rum og flader, konstruktioner og vinduer, kopiering af data samt gem modellen. Åbning af eksisterende model, indlæsning af systemer og tidsplaner samt gennemførsel af de første simuleringer og behandling af resultaterne herfra. Detaljering af bygningsmodellen, tilføjelser af skyggegivere, ændring af rudetype samt tilføjelse af solafskærmning og ventilationsanlæg. Ny simulering, resultatanalyse og sammenligning med tidligere resultater, oprettelse af parameterlister, udskrift i tabeller og grafik. Ved gennemgangen af eksemplerne forudsættes det, at brugeren har læst afsnittene om programmets centrale brugergrænseflade (SimView) og er fortrolig med håndtering af mus og tastatur i BSim2000 samt har kendskab til brug af programmer under MS-Windows. Beskrivelse af bygningen Den 'fysiske' bygning, der sættes en model op for, er meget enkel, idet den grundlæggende blot er en kasseformet bygning, begrænset af 4 vægge orienteret mod de fire verdenshjørner, med 2 vinduer i sydvæggen samt et fladt tag og terrændæk. Nedenstående figur viser en skitse af bygningens udformning. Skitse af den simple bygning, der sættes en model op for i kapitlets eksempler. Selv om der er to rum i bygningen, regnes den i dette eksempel som én termisk zone, idet der skønnes ikke at være forskel på forholdene i de to rum. Bygningen består således af én termisk zone med indvendige mål 6 m x 8 m, med den ene korte side vendende mod syd, jf. plantegningen. Den indvendige højde af rummene er 2,7 m. Indlæringseksempler side 4

5 Plantegning af bygningen for eksemplerne. Randbetingelser Som udeklima benyttes data fra det danske design referenceår, DRY, hvorfra de nødvendige vejrparametre findes på BSim2000 format som filen CPH.DRY. For alle udvendige vægge samt taget vender den ene side mod udeluften. Gulvet er i termisk kontakt med en fiktiv zone (jorden) med en fast temperatur på 10 C. Refleksionen af solstråling fra omgivelserne er 20 %. De udvendige overflader har en absorptionskoefficient for solstråling på 0,7. Overgangsisolanser Den indvendige overgangsisolans sættes til 0,13 m 2 K/W og den udvendige overgangsisolans mod udeluft til 0,04 m 2 K/W, jf. DS 418, mens der regnes med en overgangsisolans til 'dybereliggende jordlag' på 1,0 m 2 K/W. Ydervægge Alle ydervægge er opbygget ens, med en lagdeling som beskrevet i nedenstående figur. Ved beskrivelsen af lagdelingen i konstruktionerne, er det vigtigt at bemærke, at lagene beskrives således, at det første lag vender mod side 1 og det sidste lag mod side 2. Beskrivelse af konstruktioner i alle ydervægge. Sammen med BSim2000 programmet leveres der en database, SBIData, med konstruktioner, materialer, ruder m.m., hvorfra det ofte vil være muligt at hente komponenter og bygningsdele til et aktuelt eksempel. I dette tilfælde findes der i databasen ikke en konstruktion, der er identisk med den aktuelle, og det vil derfor være nødvendigt at opbygge konstruktionen selv i en kopi af databasen. Opbygningen af den ønskede konstruktion beskrives i eksempel 1. Indvendige vægge På langs i bygningen (nord-syd) er i midten placeret en væg i hele rummets længde, dvs. 8 m. I praksis er bygningen altså delt i to rum, men det skønnes, at de to rum vil være så ens i termisk henseende, at de kan regnes som én termisk zone. Væggen er en 1-stens teglmur, med tykkelsen 0,108 m og ét lag af materialet 'Tegl indv. 1400' som kan findes i databasen SbiData. Indlæringseksempler side 5

6 Gulvkonstruktion Gulvet, som er vist i den følgende figur, består af 150 mm beton oven på 100 mm mineraluld, klasse 39. Der ønskes i dette eksempel en simpel beregning af varmetabet til jord, som blot antages at have en fast temperatur på 10 C hele året. Til selve gulvkonstruktionen medregnes et jordlag på 1,0 m, og som overgangsisolans til dybereliggende jordlag regnes med en værdi på 1,0 m² K/W. Beskrivelse af gulvkonstruktionen. Loftkonstruktion Taget er en kassettekonstruktion, der indvendig består af 22 mm fyrretræslister med 150 mm isolering klasse 39 og udvendig 22 mm træ med tagpap. Der vælges i dette tilfælde at se bort fra det yderste tynde lag, således at konstruktionen kun har to lag. Den beskrevne konstruktion findes som en konstruktionstype i databasen som en tagkonstruktion, der normalt vil svare til et ventileret loft/tag med træspærfag. Vinduer I sydvæggen findes 2 ens vinduer, placeret som vist i nedenstående figur. Ruden er en 2-lags lavenergirude med luftfyldning med en center U-værdi på 1,6 W/m 2 K. Karmen regnes som 100 mm trækarm hele vejen rundt. Vinduet er trukket lidt tilbage fra facaden, således at rudens plan ligger 0,1 m dybere end facaden. Dette beskrives for programmet i fremspring i dialogen for vinduer. Placering af vinduer i sydvæggen. Øvrige data for eksemplet Ud fra ovenstående beskrivelse skal den bygningsmæssige del af modellen indlæses i BSim2000. Øvrige data for systemer, solafskærmninger, skygger mv. beskrives i eksempel 2. Indlæringseksempler side 6

7 Eksempel 1 Start BSim2000 Programmet startes ved at klikke på BSim2000 via menuen Start Programmer BSim2000 BSim2000. Herved fremkommer programmets hovedvindue (SimView). Hovedvinduet er delt op i to felter, som foreløbig er tomme. I feltet til venstre vil den aktuelle bygning senere blive vist som en træstruktur. Feltet til højre er yderligere underopdelt i fire felter, hvor den aktuelle bygning senere vil blive vist grafisk. Det foreløbige navn for bygningsmodellen er standardnavnet 'Untitled', som vises i titelbjælken af SimView. Inden arbejdet med opbygning af modellen er det en god ide at sætte parametrene for automatisk gemning af Undo-niveauer for ændringer i geometrien. Dette gøres ved at højreklikke i den grafiske visning og vælge indgangen Options. Vær opmærksom på at en ændring i antallet af Undo-niveauer først træder i kraft næste gang programmet startes. Når der skal opbygges en ny model, flyttes markøren til menuen File New, hvorpå der klikkes med musen (venstre tast). Der kan også trykkes på ikonet for et nyt projekt (længst til venstre i værktøjsbjælken) eller alternativt trykkes Ctrl+n som en genvej. Første dialog til oprettelse af en ny model. Herved fremkommer en "wizard" for oprettelse af en ny model. Navnet (øverste linje) og stien (nederste linje) til den aktuelle model skal indtastes i den første dialog. Det ønskede navn kan nu indtastes i navnefeltet, i dette tilfælde 'EKS1'. I stifeltet kan fx indtastes: C:\Programmer\Statens Byggeforskningsinstitut\BSim2000\Modeller. Såfremt den undermappe (folder), der nu er specificeret som C:\Programmer\Statens Byggeforskningsinstitut\BSim2000\Modeller, ikke allerede eksisterer, vil programmet oprette en ny mappe med det givne navn, som kan benyttes til at gemme de forskellige eksempler, som beskrives i dette kapitel. Det er også muligt at søge frem gennem pc'ens filsystem efter den placering som ønskes benyttet til modellen. Dette sker ved tryk på -knappen. Wizard'en opretter en kopi af den database, som vælges i den anden dialog. Kopien kan fx dannes fra standarddatabasen (SbiData.mdb) og får samme navn som modellen. Kopien vil, i modsætning til standarddatabasen, ikke være skrivebeskyttet. Ud over at oprette en database for modellen er det muligt i den tredje dialog at vælge hvilken bygningstype (Office eller Dwelling), der ønskes simuleret. Ved dette valg oprettes en række typiske tids- og belastningsprofiler som senere kan benyttes ved definition af modellens systemer. Bygningen og dens rum Der er nu gjort klar til at beskrive bygningen og dens rumopdeling. Der højreklikkes derfor i den grafiske visning og vælges Add Building (eller Alt+b), hvorved bygningsdialogen fremkommer. Ved indlæsning af en ny model vil det være mest naturligt at starte med at definere de rum, som man har valgt at simulere for bygningen, og herefter trinvis beskrive detaljerne: konstruktionstyper, lag i konstruktionerne samt materialer i lagene. Indlæringseksempler side 7

8 Dialog for indsættelse af en ny bygning. Automatisk tildeling af navne Alle objekter, der oprettes i en model, får automatisk tildelt et navn. Navnene anvendes udelukkende til at identificere et objekt overfor brugeren. Ved redigering i data for modellen kan navnene til enhver tid ændres, og for at få et bedre overblik er det tilrådeligt, at de automatiske navne overskrives med mere beskrivende navne. Talværdier for zone i eksempel 1 Ud fra bygningsbeskrivelsen kan de viste talværdier bestemmes og indtastes i bygningsdialogen. Som nyt navn for bygningen skrives EKS1 og for det første rum "Box-rum 1", og data for rummets udbredelse (systemlinjerne) i X-, Y- og Z-retningen indtastes (3,358; 8,616; 4,32). X, Y og Z værdierne svarer til rummets størrelse plus konstruktionernes tykkelse. Desuden kan bygningens placering i tegningens koordinatsystem (X, Y og Z origin) angives samt en eventuel rotation i forhold til sand nord indtastes (positiv imod øst). Koordinatsystemets nulpunkt placeres i (0; 0; -1) hvorved undersiden af gulvkonstruktionen får kote 0. NB: Tykkelsen af udvendige vægge afsættes fra systemlinjerne og indefter. Indvendige vægge afsættes symmetrisk omkring systemlinjerne. Udfyldningen af data i bygningsdialogen er nu færdig, og den forlades ved at trykke OK. Hovedvindue efter oprettelse af bygningen. Indlæringseksempler side 8

9 I det højre felt af hovedvinduet vises bygningen grafisk på fire måder. Nederst til venstre vises en plantegning (xy), for oven vises opstalter, til venstre set mod y-retningen (xz) og til højre set i x-retningen (yz). I det nederste felt til højre ses en rumlig afbildning. Tegningerne kan forstørres/formindskes ved klik på lup-ikonerne i værktøjsbjælken eller med + og - tasterne. Den rumlige visning kan ændres ved klik på pil-symbolerne i værktøjsbjælken eller ved brug af piletasterne. I den rumlige visning kan der ctrl-klikkes (ctrl-tasten holdt nede mens der venstreklikkes med musen) på en kant af en flade. Herved vælges en af fladerne, kanten indgår i, og markeres med rødt, fladens hjørnepunkter markeres med sorte firkanter, og fladen lokaliseres i træstrukturen. Gentages ctrl-klik på kanten, vælges den næste flade, som kanten indgår i. Indlæsning af data for vinduer Vælg den flade (Ctrl+venstre-klik) som vender mod syd (omdøb den eventuelt til 'Sydvæg'). Definer et lokalt koordinatsystem i den flade, vinduet ønskes indsat i. Det gøres ved at vælge et nulpunkt (dobbelt venstre-klik eller Shift+venstre-klik på et af hjørnepunkterne) for koordinatsystemet og vælge en akse (dobbelt venstre-klik eller Shift+venstre-klik på en kant) i det lokale koordinatsystem. Kald SimViewmenuen frem og vælg indgangen Add WinDoor for at definere vinduets geometri og placering i forhold til det lokale koordinatsystem. Dialog til indsættelse af vinduer og døre i en flade. Illustrationen nederst til højre i dialogen viser en skitse af det lokale koordinatsystem og hvordan et vindue afsættes i dette. For hul-bredden indtastes 2,0 m og for hul-højden 2,25 m. For vinduets afstand fra gulvet (Offset) indtastes som 1,55 m (gulvet + 30 cm afstand fra gulvet) og for afstanden fra væggen (Dist.) indtastes 0,808 m (ydervæggens tykkelse + afstanden fra ydervæggen). Standardværdien 1 for antal og 0,2 for afstand imellem ens vinduer ændres ikke. For at definere geometrien omkring vinduet nærmere højre-klikkes på feltet vinduet i træstrukturen, hvorved der fremkommer en dialog for valg af lokal geometri omkring vinduet, systemer tilknyttet vinduet samt definition af sollysfaktorer for vinduet. Heri indtastes 0,1 for glassets placering i forhold til facaden. Dialogen forladens ved at trykke på OK-knappen. Dialog (Windoor Property) for definitions af lokal geometri, systemer og sollysfaktorer for et vindue. Der vil optræde et stop-skilt i dialogen så længe der ikke er tilknyttet en konstruktion til vindueshullet. Indlæringseksempler side 9

10 Nu kan modellens andet rum oprettes som en kopi af "Box rum 1". Det nye rum kan oprettes ved at vælge den flade i rummet, som det nye rum skal have fælles med det eksisterende rum, og tilføje rummet hertil ved at vælge indgangen Add Room fra SimView-menuen. Det nye rums udbredelse og/eller standard geometri kan vælges i den herved fremkomne dialog. Tilføj et rum (Box rum 2) til modellen. Det nye rum oprettes som en kopi af det aktuelle rum. Herved kopieres hele rummets geometri (inkl. vinduer og eventuelle åbninger) samt de konstruktionstyper som måtte være defineret. Konstruktioner og konstruktionstyper Det er ikke alle de i eksemplet beskrevne konstruktioner som findes i standarddatabasen, og det er derfor nødvendigt at oprette nogle nye elementer i modellens database. Åben databasen ved at klikke på DB-ikonet i værktøjsbjælken. Tilknytning af nye konstruktioner til modellens database Af bygningsbeskrivelsen fremgår det, at vægkonstruktionen indefra består af letbeton, isolering samt tegl. Denne konstruktionstype findes ikke i standardbiblioteket, men der findes en type, hvor blot ét af lagene skal ændres. I dette tilfælde trækkes markøren ned til typen med navnet 'Br 39I100 Br', som er en dobbelt teglvæg med 100 mm isolering i hulrummet. Konstruktionstypen, der er brug for, består imidlertid indvendig af letbeton i stedet for tegl, og det er derfor nødvendigt at ændre på lagdelingen. Kopiering af databaseelementer Det anbefales at der laves en kopi af det element, som ønskes ændret, i dette tilfælde konstruktionstypen 'Br 39I100 Br'. Ved at trykke på funktionstasten Copy, fås det viste skærmbillede. Dialog (Copy BuildingElement) for tildeling af unikt SfB-nummer til en kopi af et bygningselement. Når det nye bygningselement har fået et SfB-nummer åbnes databasens Edit BuildingElement dialog. På første faneblad (BuildingElement) ændres konstruktionens navn så det afspejler lagene i den nye kon- Indlæringseksempler side 10

11 struktion og der skiftes til andet faneblad (ConstructionLayer). For en beskrivelse af felterne i BuildingElement, ConstructionLayer og MaterialAmount henvises til beskrivelsen af databasen SimDB. På andet faneblad (ConstructionLayer) i dialogen Edit BuildingElement kan lagdelingen for en konstruktion ændres. Letbeton kan findes i databasens materialedel som der er adgang til via andet faneblad. Der klikkes på tredje materialelag (Brick ext 1800) for at vælge dette. I indgangen Type vælges gruppe f. Precast elements, hvorefter der, via indgangen ConstructionMaterial vælges et materiale som passer til beskrivelsen af konstruktionerne. Når der er valgt et nyt materiale i stedet for den indvendige teglvange, skal tykkelsen af laget ændres til 0,1 m. Dette gøres ved at vælge laget (klik med musen) og ændre værdien i andet felt, umiddelbart under valgmenuen for ConstructionMaterial. Den ny tykkelse vil optræde i kolonnen Thickness ud for navnet for det nye materiale. Lagenes rækkefølge er angivet som parameteren (0 -> n) i den sidste kolonne, hvor 0 angiver laget ved side 1 (ind mod rummet) af konstruktionen og n, laget ved side 2 af konstruktionen. Parameteren resistance angiver den termiske modstand i m 2 K/W af eventuelle luftfyldte hulrum i konstruktionen. Den termiske modstand for et hulrum angives på det materialelag som er beliggende umiddelbart inden for hulrummet. Konstruktioner i gulv og loft Den beskrevne gulvkonstruktion findes ikke umiddelbart i standarddatabasen, men den ligner konstruktionen 'C150 39I100', dog med den modifikation, at der tillægges et jordlag på 1 m som et ekstra lag yderst i konstruktionen. Med markøren på den ønskede konstruktion trykkes Copy for at lave en lokal kopi af standardkonstruktionen. Som beskrevet for de udvendige vægge dannes der herved en kopi som kan ændres. På ConstructionLayer fanebladet flyttes markøren til det andet lag, 'Min. wool 39', hvorpå der trykkes på knappen New Layer. Herved oprettes et nyt materialelag med navnet? og samme procedure som beskrevet ovenfor anvendes til at definere materialelaget jord. Jord (Soil(humid)) findes i materialegruppe k. Soil Materials. Loftkonstruktion Som konstruktion for loftet benyttes typen 'Roof constr.' fra databasen Indvendige vægge og varmekapacitet Væggen har betydning for den samlede varmekapacitet af zonen, og dermed for temperaturforløbet, udnyttelse af overskudsvarme samt for energiforbruget. For lette rum, hvor konstruktionerne har lille varmekapacitet, kan møbler, inventar m.m. have betydning for rummets samlede varmekapacitet, og det vil da være nødvendigt at medregne sådanne interne kapaciteter. Indlæringseksempler side 11

12 Vinduer Der i bygningsbeskrivelsen angivet, at vinduets U-værdi er 1,6 W/(m 2 K), men ikke er oplyst noget om karmtypen. Fra databasen kan vælges rudetypen 'LavE i træramme'. Tilknytning af konstruktioner til modellens flader Det fremgår af træstrukturen, at der endnu ikke er defineret konstruktioner eller Windoor, idet der i disse felter står 'No Type' ved de respektive objekter. For at definere, hvorledes de enkelte flader, fx nordvæggen, er opbygget, kaldes SimView-menuen frem (højre-klik med musen i den grafiske afbildning) og vælges indgangen Defaults. Herved kaldes dialogen for definition af standardkonstruktioner frem. Dobbelt dialog for valg af standardkonstruktioner og Windoor til alle modellens flader. Den ønskede konstruktion tilknyttes modellens konstruktioner ved at venstre-klikke på SfB-nummeret for den ønskede konstruktion og trække (med venstre muse-knap holdt nede) til den ønskede placering i Defaults dialogen. De ønskede konstruktionstyper kan vælges fra forskellige grupper af data i databasen. Databasens konstruktioner (BuildingElements) er inddelt i forskellige typer, fx ydervægge, indvendige vægge, gulve osv. Når de ønskede standardkonstruktioner er tilknyttet, trykkes på knappen Anvend eller OK i vinduet Defaults. Ændringerne træder først i kraft, når der højre-klikkes på bygningen i træ-oversigten og trykkes på knappen Insert Defaults i den dialog, der fremkommer. Indlæringseksempler side 12

13 Egenskaber for bygningen (Building Property). Dialogen kaldes frem ved højre-klik på bygningen i træoversigten. Standardkonstruktioner tilknyttes de aktuelt oprettede konstruktioner ved tryk på knappen Insert Defaults. Konstruktionerne er inddelt i de viste grupper (Insert Default Options). Kun de grupper som er markeret med et "hak", vil blive opdateret/overskrevet med de valgte standardkonstruktioner. Når konstruktionerne er påtrykt en type, vil de blive optegnet i den grafiske visning med deres virkelige tykkelse. Klimadata og fiktive zoner I eksemplet vender gulvet mod jord, som i dette tilfælde ønskes defineret som en fiktiv zone. Dette gøres ved at højre-klikke på bygningen i træstrukturen. Herved fremkommer der en dialog (Building Property), som viser information om bygningen. Tryk på knappen Site for at åbne en dialog til definition af klimadata og fiktive zoner. Dialog (Site) for valg af klimadata og definition af den fiktive zone jord. For at definere en (ny) placering (Site) af modellen trykkes på knappen New. Herved oprettes en ny Site og det er muligt at vælge et klimadatasæt ved at trykke på knappen Browse. Søg og vælg klimadatafilen cph.dry. Tryk herefter på knappen Ground og knappen New i Ground dialogen for at oprette den fiktive zone jord med en konstant temperatur på 10 C gennem hele året. Indlæringseksempler side 13

14 Dialog (Ground) for definition af den fiktive zone jords temperaturvariation over året. I reguleringen for den fiktive zone jord angives en temperaturvariation over året som en sinuskurve bestemt ved maksimumværdi og minimumsværdi samt datoen for temperaturmaksimum. Den tilsvarende svingning anvendes for fugtvariationen i jorden. Der anvendes værdierne 10,0 for maksimumtemperatur og 10,0 for minimumstemperatur, svarende til en konstant temperatur over året. Ved brug af den samme værdi for maksimum- og minimumtemperatur bliver informationen i datofeltet ligegyldig. Standardværdien 0,0058 (kg/kg) anvendes for luften i den fiktive zone jords absolutte fugtindhold (i dette tilfælde uden betydning). Til en enkel og hurtig beregning, eller i tilfælde hvor varmetabet til jorden er ubetydeligt, kan der blot regnes med en konstant 'jordtemperatur. Det bemærkes, at der stort set ikke er restriktioner på, hvilke navne de enkelte elementer i modellen kan tildeles, fx kan navnet for jordzonen skrives som 'Jordtemp. 10 C', hvor gradtegnet kan indtastes som Alt+248 (ASCII-karakter 248). I dette eksempel vender gulvet mod jorden, og for at indlæse dette i modellen højre-klikkes på Finish nr. 2 for gulvet i træstrukturen og vælge at gulvets flade nr. 2 vender imod den nyoprettede zone jord via valg-feltet Facing. Dialog (Finish Property) for valg af hvad en flade vender imod. Det er kun muligt at ændre denne parameter for side 2 af en konstruktion. I Finish Property dialogen findes et felt med information om overgangsiolansen (Rcomb) for den pågældende side af fladen. Standardværdien for Rcomb er 0, hvilket betyder at programmet selv finder ud af om det er en indvendig eller en udvendig overflade og påtrykker værdien 0,13 eller 0,04 m 2 K/W for en indvendig hhv. udvendig overflade. Hvis standardværdien ændres er programmet ikke længere i stand til at ændre værdien hvis overfladen skifter fra at være udvendig til at være indvendig, fx ved tilføjelse af et atrium til modellen. Fiktiv zone som 'Rum' eller 'Som zone' En fiktiv zone kan også oprettes som et nyt rum som har forbindelse til den termiske zone som den ønskes tilknyttet. Rum uden for termiske behøver ikke at have defineret konstruktioner for alle flader. Et rum kan påtrykkes en temperatur- og fugtvariation over året - lige som jorden - og kan tillige have en variation over det enkelte døgn. I stedet for at tilknytte et rum som en fiktiv zone, er der mulighed for at definere, at temperatur- og fugtforholdene på den anden side (side 2) af væggen er den samme som den termiske zone som ligger Indlæringseksempler side 14

15 ved side 1. Dette kan specificeres ved at højre-klikke på den pågældende flades Finish for side 2 og vælge at denne side skal vende (Facing) imod den termiske zone. En nærmere beskrivelse heraf er givet under beskrivelsen af fiktive zoner. Nøjagtigere beregning af varmetab til jord For en mere nøjagtig beregning kan i princippet benyttes reglerne i DS 418 for bestemmelse af jordens isolans, eventuelt forenklet således, at varmetabet fra kældervægge under terræn samt terrændækrandfeltet, 0-1 m fra indvendig side af ydervæg, regnes at ske til udeluften gennem et jordlag med isolansen 1,0 m 2 K/W, mens varmetabet fra kældergulve samt terrændækmidterfeltet, over 1 m fra indvendig side af ydervæg, sker til jorden gennem en jordisolans på 2,0 m 2 K/W. Temperaturen under opvarmede bygninger (20 C) afhænger især af gulvets isolering og af bygningens størrelse. Normalt kan den antages at variere 'Sinusformet' med laveste temperatur (10-12 C) i slutningen af vinteren (februar-marts) og højeste temperatur (14-16 C) i slutningen af sommeren (august-september). Kontrol af indlæste data Der er nu indlæst data for en simpel bygningsmodel bestående af én zone, som begrænses af 6 flader, og det vil nu være fornuftigt at gemme modellen. Inden modellen gemmes, bør det dog kontrolleres, at der ikke er fejl eller mangler i de indtastede data. Der klikkes derfor med musen (venstre tast) på knappen ModelList i værktøjsbjælken. Såfremt der mangler data, vil programmet give en fejlmeddelelse vedrørende manglende data i form af stop-skilet ud for det objekt som er fejlbehæftet i listen med dokumentation for modellen. Det er muligt at hoppe direkte til et objekt med fejl ved at dobbelt-klikke på stop-skiltet i listen. Listen kan fjernes ved at klikke med musen på x'et i øverste højre hjørne af vinduet med listen. Oprette en termisk zone Det er endnu ikke muligt at gennemføre en simulering med tsbi5. For at gøre dette kræves det at der oprettes mindst en termisk zone som indeholder et eller flere rum. Ved at højre-klikke på bygningen i træstrukturen fremkommer en dialog som giver mulighed for at tilføje termiske zoner til modellen. For hvert tryk på knappen Insert ThermalZone tilføjes en termisk zone til modellen. I dette eksempel skal der bruges en termisk zone. Dialog (Building Property) til indsættelse af termiske zoner, klimadata og standardværdier for konstruktioner, samt angivelse af bygningsrotation og hvilken bygning der skal bruges i simuleringen med tsbi5. Det er muligt at opererer med flere bygninger i den samme model, fx som skyggegivende objekter, men tsbi5 kan kun simulere en bygning ad gangen (Current Building). Derfor skal der sættes et "hak" ud for markeringen Current Building. I træstrukturen ses nu en ikon for en termisk zone, men den indeholder stadig ingen rum. Hvert af de to rum trækkes nu (med venstre knap på musen holdt nede) op på den termiske zone og slippes her en ad gangen. Herved er der tilknyttet to rum til den termiske zone, og der kan nu gennemføres en simulering med tsbi5. Gem model Under opbygningen af større modeller, er det tilrådeligt en gang imellem at gemme de indtastede data. Dette gøres via menuen File i feltet Save (genvej: Ctrl+s) eller Save as som gemmer under et nyt navn. Det bemærkes, at der automatisk gemmes en backup hver gang en af disse funktioner benyttes. Indlæringseksempler side 15

16 Eksempel 2 Bygningens systemer Eksemplet bygger videre på beskrivelser og dataindlæsningen i eksempel 1. Her beskrives, hvorledes en eksisterende bygningsmodel hentes ind i programmet, og hvordan den gemmes som en fil med et nyt navn. Dernæst forklares det, hvordan data for bygningens systemer og de tilhørende reguleringer tilføjes. Hent eksisterende model Programmet startes som beskrevet i eksempel 1 ved at klikke på BSim2000 via menuen Start Programmer BSim2000 BSim2000. I SimView vælges indgangen Open fra menuen File eller der trykkes på knappen Open i værktøjsbjælken, hvorved der fremkommer en dialog, som viser den aktuelle sti. Stien til eksempel 1 findes, fx C:\Programmer\Statens Byggeforskningsinstitut\BSim2000\Modeller, hvorved programmet viser en oversigt over bygningsmodeller i den beskrevne sti. Her vælges modellen EKS1. Herved henter programmet data for den tidligere indlæste bygningsmodel EKS1 ind i BSim2000. Udluftning Gem model under nyt navn For at bevare den eksisterende model og alligevel kunne ændre data eller bygge videre på denne, gemmes en kopi af modellen under et nyt navn ved først at klikke på feltet Save as i menuen File. Herved kommer en dialog der viser den aktuelle sti samt modelnavnet EKS1. Her flyttes markøren nu til navnefeltet, som overskrives med det nye navn EKS2. Modellen gemmes under det nye navn ved at trykke OK. De fleste systemer i BSim2000 er tilknyttet termiske zoner - undtagelsen er systemer knyttet til en Windoor, nemlig solafskærmning og skodde. Det betyder at alle rum i en termisk zone vil få beregnet samme temperatur. Alle former for varme- og fugtbelastninger, installationer, systemer, anlæg etc. betegnes i BSim2000 for 'systemer', idet der skelnes mellem følgende typer: Personlast, udstyr, fugt og infiltration, for hvilke brugeren fastlægger den tidsmæssige variation samt belysning, udluftning, mixing, opvarmning, køling og ventilation, for hvilke der kan beskrives en regulering, som sigter på at opretholde visse indeklimakrav. Systemerne for de bygningsmodeller, der kan opbygges i BSim2000, må altså defineres i overensstemmelse med denne inddeling. For den simple bygning, der er indlæst data for i eksempel 1, beskrives de aktuelle 'systemer' i nedenstående skema: System Beskrivelse Regulering Tidsangivelse Personlast 2 personer inden for arbejdstiden dog kun 1 person torsdag-fredag hverdage time 9-16 (kl. 8-16), middelaktivitet Udstyr 2 pc og en printer, i alt 185 W dag 1-3: 6 timer dag 4-5: 70 % tændt i hverdage time timer Fugt dag 2 og 7 rengøring, svarende regnes ens hele året dag 2 og 7 time 7 til 0,45 kg vand i én time Infiltration luftskifte på 0,5 gange i timen kun 0,2 h -1 uden for arbejdstiden hverdage time 9-16 inden for arbejdstiden Belysning arbejdslys: 60 W i arb.tid al- almenlys tændt ved solindfald < 150 hverdage time 9-16 menlys 180 W, efter behov grundluftskifte 2,0 h-1 luftskifte uafhængigt af temperatur og vindforhold W udluftning, når indetemperaturen større end 25 C hverdage time 9-16 Opvarmning radiator på 4 kw for at holde 21 minimum effekt 2,0 kw ved en udetemperatur hverdage time 9-16 C fremløbsregulering og på 15 C, nattemperatur sænkning uden for natsænkning 17 C arbejdstid Køling Ingen - - Ventilation Ingen (i eksempel 2) - - Mixing Ingen - - Indlæringseksempler side 16

17 Indlæsning af data for systemer For at definere systemerne højre-klikkes på den termiske zone i træoversigten. Herved fremkommer en dialog der viser de mulige systemer, der kan beskrives. De systemer, som ønskes benyttet i modellen, vælges ved at sætte et "hak" ud for det enkelte system. Klikkes der en gang til på "hakket", får det en grå baggrund, hvilket betyder, at systemet oprettes, men er inaktivt. Mere uddybende forklaringer vedrørende systemerne gives i afsnittet om systemer. Dialog (ThermalZone Property) for til- eller fravælgelse af systemer i en termisk zone. Når dialogen forlades, ved tryk på knappen OK, tilføjes de valgte systemer til træstrukturen undre den aktuelle termiske zone. Personlast Ved at højre-klikke på ikonet for personlast (PeopleLoad) fås en dialog til at definere personlasten og dens tilhørende regulering. Tryk på New for at oprette en ny personbelastning, hvori der skal indtastes en værdi for 'Antal' (Number of Persons). Det automatiske navn ændres til '2 personer', og i feltet Number of Persons indtastes 2. Varme- og fugtbelastningen fra de to personer defineres via indgangen People Type. Der kan vælges en persontype via den øverste valgmenu i People Type eller oprettes en ny ved at klikke på knappen New. I dette tilfælde vælges typen Standard. Dialog (People Load) for definition af varmebelastningen fra personer. Tidsplan For alle typer af 'systemer' skal der tilknyttes en tidsplan (Schedule), som beskriver, hvorledes systemets drift, regulering og belastning varierer med tiden. En tidsplan er en samling af sammenhængende par af Indlæringseksempler side 17

18 reguleringer (tredje faneblad) og tidsangivelser (sidste faneblad) som definerer hvordan og hvornår et system reguleres. Tidsplanen findes på andet faneblad i dialogen. For den definerede personlast skal der angives en tidsplan, som udtrykker at inden for arbejdstiden er der to personer til stede mandag-onsdag, mens der kun er én person torsdag-fredag. Da der findes (oprettet med wizard'en da modellen blev startet) data både for døgnprofiler (som er den aktuelle reguleringstype) og for tidsangivelser, vil programmet ved valg af 'Regulering', henholdsvis 'Tidsangivelse' vise en oversigt over mulige objekter, der kan vælges fra i valgmenuerne øverst på de to faneblade. En mere detaljeret beskrivelse af døgnprofiler og tidsangivelser findes i afsnittet Systemer. Det valgte døgnprofil definerer, at hele (100 %) den i systemet angivne effekt (varmelast og fugtlast) afgives inden for den tilhørende tidsangivelse. I det aktuelle tilfælde er dette døgnprofil gældende i arbejdstiden mandag til onsdag. Døgnprofilet tilknyttes den valgte tidsplan ved at trykke på knappen Anvend (Apply) nederst på fanebladet. Da der ikke på forhånd findes en tidsangivelse svarende hertil, må den oprettes som en ny tidsangivelse i modellen. Dette kan fx gøres ved at kopiere tiden 'hverdage 9-16' og heri ændre dagsangivelse fra dag 1-5 til dag 1-3 og samtidig ændre navnet til 'mandag-onsdag 9-16'. Flere reguleringer i tidsplanen For at beskrive belastningen på dagene torsdag-fredag må der defineres en anden regulering med tilhørende tidsangivelse. Dette gøres ved at trykke på New på Schedule fanebladet, hvorved programmet opretter en ny tidsplan med udefineret regulering og tidsangivelse. Som regulering vælges døgnprofilen 'HalfLoad', mens tidsangivelsen defineres (lokalt) som 'tor-fre 9-16'. Det er vigtigt, at de definerede tidsangivelser gives navne, der er umiddelbart forståelige. Tidsplandialogen forlades ved at klikke på 'ok'. Af oversigten over systemer i træstrukturen fremgår det nu, at der er defineret en tidsplan. Det bemærkes, at den således definerede personbelastning først vælges, idet der klikkes på knappen Anvend eller 'ok'. Udstyr Data for udstyret (Equipment) indtastes i hosstående dialog. Dialog (Equipment) for definition af varmeafgivelsen fra udstyr. Varmelasten (Heat Load) indtastes som 0,185 kw og den konvektive del af varmeafgivelsen (til luft) sættes til 0,8, da hovedparten af varmen, der udvikles i pc'erne blæses ud i rumluften ved hjælp af en ventilator. Tidsplanen defineres ved følgende reguleringer og tidsangivelser: døgnprofil: 100 % 1-24 tidsangivelse: uge 1-53, dag 1-3, time døgnprofil: 70 % 1-24 tidsangivelse: uge 1-53, dag 4-5, time Indlæringseksempler side 18

19 Fugt Ud over fugtafgivelsen fra personerne regnes der i dette eksempel med fugtafgivelse i forbindelse med rengøring to gange om ugen. Data for fugtbelastning og tidsangivelse indlæses som vist i dialogen. Som regulering kan vælges typen 'FullLoad'. Dialog (MoistureLoad) for definition af fugtbelastningen fra andre kilder end personer. Infiltration Via systemet Infiltration fås en dialog med data for beskrivelse af, hvorledes infiltrationen kan antages at variere med forskellen mellem inde- og udetemperatur samt med vindhastigheden. En nærmere forklaring på data i denne dialog er givet under beskrivelsen i afsnittet Infiltration. Dialog (Infiltration) for definition af infiltration. I det aktuelle tilfælde antages der at være et konstant luftskifte på 0,5 h -1 inden for arbejdstiden og 0,2 h -1 uden for arbejdstiden. Dialogen indeholder en række standardværdier, som lades uændrede, mens der for grundluftskiftet indtastes 0,5. Som et mere beskrivende navn indtastes 'Infilt 0,5-0,2'. Tidsplan Inden for arbejdstiden kan tidsplanen beskrives ved reguleringen (døgnprofil) 'FullLoad' samt tidsangivelsen 'WeekDays 9-16': døgnprofil: 100 % 1-24 tidsangivelse: uge 1-53, dag 1-5, time 9-16 Indlæringseksempler side 19

20 Tiden uden for arbejdstiden kan ikke beskrives ved en enkelt tidsangivelse. Derfor udnyttes det, at programmet under simuleringen altid gennemløber tidsplaner, og dermed tidsangivelserne, i den rækkefølge, de optræder i dialogen på Schedule fanebladet. Dette betyder nemlig, at ved til en given regulering at knytte tiden 'Always', vil denne regulering være i funktion for alle timer, som ikke indgår i en foranstående tidsangivelse. For den aktuelle infiltration kan tidsplanen derfor se ud som vist i nedenstående dialog. I tiden uden for arbejdstiden antages luftskiftet at være 0,2 h -1 svarende til 40 % af luftskiftet inden for arbejdstiden. Dialog (Infilatration) for definition af tidsplanen for infiltrationen i eksempel 2. Belysning De opgivne data for belysningen indtastes som vist i hosstående dialog. Også her benyttes et navn, som direkte udtrykker effekten i det aktuelle system. Typen af lys, som defineres via en valgmenu, har betydning i forbindelse med regulering efter belysningsniveau, angivet ved parameteren General Lighting (lux). Dette er ikke aktuelt her, idet der ifølge de opgivne data reguleres efter solindfaldet. Dialog (Lighting) for definition af varmebelastningen fra belysning i den termiske zone. Parameteren Daylight Limit, der indtastes som 0,15 (kw), angiver den grænse for det samlede solindfald i zoner, hvorover almenlyset slukkes. Parameteren Exhaust Part angiver, hvor stor en del af den i almenlyset udviklede varme, der suges bort med ventilationsanlæggets udsugningsluft. For integrerede lysarma- Indlæringseksempler side 20

21 turer, hvor der udsuges direkte gennem armaturerne, kan denne andel være op imod 0,7-0,8, og for armaturer som er indbygget i et nedhængt loft, hvorover der udsuges, kan størrelsen være op imod 0,5. Tidsplan Den ønskede reguleringstype skal defineres, og det sker ved at vælge et af de (i dette tilfælde) to faneblade for regulering (ctrl). Reguleringstyperne er nærmere beskrevet i afsnittet Belysning. I dette tilfælde vælges reguleringstypen LightCtrl (faneblad 3) der kan give en simpel regulering af almenlyset efter det samlede solindfald i zonen. I dialogen for den aktuelle regulering kan via parameteren Factor angives, om almenlyset inden for en tilhørende tidsangivelse skal tænde med en mindre effekt. De to øvrige parametre giver mulighed for at angive, at lyset slukkes for at undgå at der bliver for varmt i zonen. Kriteriet for at lyset vil blive slukket er, at der mindst er et solindfald på Sun Limit, samt at indetemperaturen ved tændt lys vil komme over niveauet angivet ved Temp. Max. I det aktuelle tilfælde ønskes denne reguleringsfunktion ikke, og der indtastes derfor de viste høje værdier for begge parametre. Tidsangivelsen i belysningens tidsplan er 'WorkDays 9-16'. Udluftning Det antages, at åbning af vinduerne vil blive brugt som foranstaltning til at undgå at indetemperaturen stiger for højt i sommermånedere. Hvis temperaturen vil stige over 25 C åbnes vinduerne så meget, som det er nødvendigt for at holde temperaturen nede på dette niveau. Det antages, at der ved fuld åbning af vinduerne kan opnås et 'grundluftskifte' på 2,0 h -1, hvortil der regnes med et tillæg, som afhænger af forskellen mellem inde- og udetemperatur samt af vindhastigheden. Beregningen af det mulige luftskifte ved udluftning sker efter: n0 er grundluftskiftet, h-1 ti og tu er indetemperaturen, henholdsvis udetemperaturen, C ct er en konstant, der især afhænger af åbningernes størrelse samt højdeforskellen mellem åbningerne cv er en konstant, der især afhænger af bygningens tæthed og geometri samt dens beliggenhed i forhold til andre bygninger og terrænets topografi / ruhed v er vindhastigheden, m/s Udluftning er nærmere beskrevet i afsnittet om udluftning. I det aktuelle tilfælde antages der værdier for formlens konstanter som vist i hosstående dialogbillede. Konstanterne i ovenstående formel kan være vanskelige at fastsætte, idet de i høj grad afhænger af bygningens form, tæthed samt beliggenhed. Indlæringseksempler side 21

22 Dialog (Venting) for definition af udluftning. I udluftningsdialogen er der indgang (trykknap) til en underdialog for beregning af temperaturfaktoren TmpFactor. I temperaturfaktordialogen kan indlæses arealerne af åbningerne, hvor luften antages at strømme ind i rummet, henholdsvis ud af rummet, samt højdeforskellen mellem disse 'åbninger'. For et rum, hvor udluftningen sker via et (eller flere) vindue(r) kan disse arealer kun skønnes. Her skønnes det, at de to åbninger hver er på 0,2 m², og det antages at luften strømmer ud foroven i vinduesåbningen, mens den strømmer ind forneden i vinduesåbningen. Underdialog for bestemmelse af faktoren TmpFactor i Venting dialogen. I temperaturfaktordialogen skal ogå indtastes en værdi for effektiviteten af udluftningen, 'epsilon', som udtrykker, i hvor høj grad den indstrømmende luft opblandes med rumluften, før den forlader rummet igen. Også denne faktor er vanskelig at fastsætte, men ved udluftning gennem ét vindue, vil der uundgåeligt være en vis 'kortslutning' mellem luftindtaget og luftafkastet, og derfor sættes 'epsilon' her til 0,6. Tidsplan Udluftning antages kun at kunne foretages inden for arbejdstiden, og tidsangivelsen vil derfor være 'WorkDays 9-16', dvs: uge 1-53, dag 1-5, time Reguleringen beskrives i en simpel dialog, hvor temperatursetpunktet (Set Point) 25 indtastes. Den anden parameter Factor (mellem 0 og 1) benyttes som i flere andre reguleringer til at angive, at der inden for den tilhørende tidsangivelse kun er en andel af den 'nominelle' kapacitet (her udtrykt ved luftskiftet) til rådighed. Opvarmning Den termiske zone er forsynet med en termostatreguleret radiator med en maksimal effekt på 2 kw, som er til rådighed ved den dimensionerende udetemperatur på -12 C. Varmesystemet antages at have en 'fremløbstemperatur', der reguleres efter udetemperaturen, således at den til rådighed værende effekt nedreguleres med stigende udetemperatur indtil udetemperaturen er 15 C, hvor effekten er 0,5 kw. Ved højere udetemperaturer er effekten 0, svarende til at der er lukket for varmeanlægget. Indlæringseksempler side 22

23 I dialogen for 'Heating' indtastes maksimaleffekten (MaxPower) på 2 (kw). Desuden angives i feltet Fixed Part, hvor stor en del af den til rådighed værende varmeefekt, der er uregulérbar, fx varmeafgivelse ved rørtab. Denne sættes her til 0. Den tredie parameter i dialogen Part To Air angiver, hvor stor en del af radiatorens varme, der afgives konvektivt til rumluften. Konvektionsdelen af varmeafgivelserne fra udstyr og opvarmning bør sjældent sættes lavere end 0,5, og i dette tilfælde anvendes værdien 0,7. Dialog (Heating) for definition af radiatorens mulige effektafgivelse. Tidsplan Reguleringsdelen i radiatorens tidsplan definerer termostatens setpunkt og reguleringskurven for den til rådighed værende varme. Ved at klikke på regulering i tidsplanen fås dialogbilledet vist nedenfor. Typen af regulering kaldes 'Varme/køleregulering', og det tildelte navn 'HeatCoolCtrl...' er her overskrevet med navnet 'Rad-reg 21 C'. Parameteren faktor kan benyttes for angivelse af en fast, årstidsbestemt regulering af radiatoren, fx en manuelt betjent shuntventil, som antages reguleret efter måneder eller uger i fyringssæsonen. Parametrene i de øvrige felter definerer den ovenfor beskrevne 'fremløbsregulering'. Tidsangivelsen, der definerer hvornår den viste regulering skal fungere, indtastes her som uge Da der er sænkning af temperaturen uden for arbejdstiden sættes dag til 1-5 og time til Ved at starte opvarmningen nogle timer før arbejdstiden (time 7) søges det sikret, at temperaturen har nået det ønskede setpunkt, 21 C, ved arbejdstidens start (time 9). Indlæringseksempler side 23

24 Nat- og weekend-sænkning af temperaturen For at definere sænkningen af indetemperaturen uden for arbejdstiden, må der defineres en ny tidsplan ved at trykke på knappen New på Scehdule fanebladet. Den nye tidsplan skal indeholde en regulering for den resterende del af fyringssæsonen. Da programmet altid gennemløber tidsplaner og tidsangivelser i den rækkefølge, de optræder i dialogen, kan tidsangivelse defineres som: uge , dag 1-7 og time Reguleringen kan defineres ved at kopiere den allerede indlæste regulering, og derpå i den nye ændre setpunktet til 17 ( C). I dette eksempel benyttes de tre sidste systemtyper: 'Mixing', 'køling' og 'ventilation', ikke, og indlæsningen af data for bygningens systemer er derfor færdig. Dokumentation af indlæste data Inden data gemmes og inden der afsluttes eller foretages en simulering, kan det kontrolleres, at der ikke er fejl eller mangler i bygningsmodellen. Derfor trykkes først på ModelList i værktøjsbjælken for at kontrollere de indlæste data. Såfremt der gives meddelelse om fejl om manglende data, må disse indlæses. Der kan hoppes direkte til det fejlbehæftede objekt i træstrukturen ved at dobbelt-klikke på stop-skiltet. Gem model Modellen gemmes ved at klikke på feltet Save i menuen File. Simulering Simulering af bygningen, beskrevet i eksempel 2, kan foretages inden programmet forlades eller senere, når bygningsmodellen hentes ind i BSim2000 igen. For at foretage simuleringen vælges indgangen tsbi5 i menuen View eller der trykkes på tsbi5 ikoen i værktøjsbjælken, hvorved simuleringsdialogen fremkommer. Dialog (tsbi5 Options) for valg af simuleringsparametre i tsbi5. Options Inden simuleringen kan startes, skal der defineres en simuleringsperiode. Via indgangene First Day og Last Day fås en kalender, hvor startdato og slutdato for simuleringen vælges. Den anden gruppe af data på optionsfanebladet giver mulighed for valg af forskellige forhold, som har betydning for simuleringstiden og beregningernes nøjagtighed. I gruppen Stat, hour vælges grænser for summering af en statistik over indetemperatur, som beregnes under simuleringen. I dette tilfælde vælges data som vist i hosstående dialog. Indlæringseksempler side 24

25 Timelog og parametervalg Save in Log er betegnelsen for den 'log' (liste eller fortegnelse) af timeværdier, som løbende registreres mens simuleringen foregår. Da der under simuleringen beregnes et meget stort antal parametre time for time, er det vigtigt at specificere, hvilke af disse grupper som ønskes gemt for senere analyse. Den første gruppe i listen er 'Udeklima' (Weather), som indeholder alle de anvendte udeklimadata samt beregnede værdier af solazimuth og solhøjde. Ved at sætte "hak" ud for gruppen gemmes disse data på timebasis. I et afsnit under tsbi5 findes en oversigt over alle parameternavnene og deres betydning. I gruppen af indeklimadata (ThermalZones) findes data for de termiske zoners indeklima som fx lufttemparatur, operativ temperatur, luftskifte osv. Start simulering Simuleringen startes ved at skifte til næste faneblad (Simulation) og klikke på knappen Start. Inden selve simleringen påbegyndes, kontrollerer programmet, om der er mangler eller fejl i bygningsmodellens data, og hvis dette er tilfældet, fås en oversigt over fejl. Ligesom i 'Model List' kan der dobbeltklikkes på en linie for at lokalisere fejlkilden i træstrukturen. Når modellen er komplet, starter simuleringen med, at BSim2000 beregner det anbefalede antal tidsstep pr. time, hvilket normalt vil være bestemt af et tyndt lag med lille masse eller et lag med høj varmeledningsevne i en af modellens konstruktionstyper. Hvis det beregnede antal tidsstep er større end det aktuelle, spørges der, om det beregnede antal stepps skal anvendes. Er det anbefalde antal tidsskridt større end 6-10, bør det overvejes, om det pågældende lag kan udelades eller blot defineres som en ekstra isolans i konstruktionen. Simuleringen starter med den først angivne dag i simuleringsperioden, idet det første døgn i denne periode gennemregnes et antal gange, indtil der er en opnået en tilfredsstillende stabilitet, udtrykt ved at forskellen i indetemperaturen (i time 15, i hver zone) ved to successive gennemregninger ikke afviger mere end 0,1 C. Under simuleringen vises en graf med udetemperaturen og den operative temperatur for op til fire termiske zoner i modellen. Afbrydelse af simulering Simuleringen kan afbrydes ved at trykke på knappen Stop, idet programmet da midlertidigt vil afbryde beregningerne, for at få bekræftet, om simuleringen ønskes stoppet eller genoptaget. Resultater Efter simuleringen kan beregningsresultaterne analyseres på forskellig måde via fanebladene HeatBalanace, Parametres og Tables. Varmebalance for termiske zoner Ved at klikke på fanebladet HeatBalanace fås en oversigt over hele bygningens eller de enkelte termiske zoners energibalancer uge for uge, måned for måned eller for den totale simuleringsperiode, afhængigt af, hvad der er valgt via første (længst til venstre) valgmenu. Energibalancerne beregnes ud fra døgnsumværdier, som altid gemmes under simuleringen. I dette tilfælde er der valgt 'måned' for 'Tidsskala', og energibalancen beregnes derfor månedsvis. Betydningen af forkortelserne for bidragene til energibalancen qheating, qcooling, qinfiltration etc. (opvarmning, køling, infiltration etc.) er givet i oversigten over parametre. Tallene udtrykker summen af døgnbidrag for hvert led til den samlede balance inden for hver periode (uge, måned eller hele simuleringsperioden). I flere af leddene (infiltration, transmission, mixing og ventilation) kan der således både indgå positive og negative bidrag i summationen. Simpel statistik for temperaturer og luftskifte Sammen med de enkelte led i energibalancen beregnes (under simuleringen) og udskrives for hver zone, antallet af timer, som den operative temperatur ligger over, henholdsvis under, fire på forhånd fastlagte værdier (se Stat, hour) på fanebladet Options. Endvidere beregnes middelværdier af udetemperaturen samt for den operative temperatur og luftskiftet i hver zone. Som temperaturgrænser benyttes som standard: 20 for nedre grænse (optælling af timer der underskrider 20 C) samt 21, 24 og 26 for øvre grænser (optælling af timer, der overskrider 21, 24 og 26 C). Indlæringseksempler side 25

26 Temperaturgrænserne kan ændres af brugeren via fanebladet Options, men skal altså defineres inden simuleringen påbegyndes. Energiforbrug i ventilationsanlæg Energibalancen (netto-)energiforbruget til opvarmning, køling, udstyr og belysning. Bidraget qventilation udtrykker endvidere, hvordan den fra et eventuelt ventilationsanlæg indblæste luft påvirker energibalancen. Balancen viser derimod ikke, hvilket energiforbrug, der er medgået til behandlingen og transporten af ventilationsluften, og derfor indeholder zonestatistikken også energioverførslerne i de enkelte dele af anlægget: FanPow = ventilatoreffekt, HtRec = varmegenvinding, ClRec = kølegenvinding etc. Sammen med energibalancen udtrykker tallene for disse energioverførsler den samlede energibalance for hver zone. Da der i dette tilfælde ikke er defineret et ventilationsanlæg, er alle energiforbrug her 0. Varmebalance for bygningen Via terdje valg-menu er det muligt at vælge at se varmebalancen for hele bygningen eller for den enkelte termiaks zone for den valgte tidsskala: Uge, måned eller år. Vælges 'Year' som tidsskala, fås den viste årsenergibalance (det forudsætter dog, at der er simuleret et helt år). I dette tilfælde er bygningens varmebalance lig med den termiske zones varmebalance, da der kun er defineret en termisk zone. Parametre Gennem Parameters-fanebladets indgang defineres hvilke parametre, der skal analyseres, hvilken del af beregningsperioden der skal analyseres samt, om resultaterne skal være på tabelform eller på grafisk form. På fanebladet Parameters findes ingen parameterlister, hvilket betyder, at det endnu ikke er defineret, hvilke parametre, som ønskes analyseret. Vælges knappen New, oprettes en nu parameterliste, hvori der kan defineres hvilke parametre der ønskes analyseret. De automatiske navne for parameterlister er Param.., etc. Såfremt der endnu ikke er defineret nogle lister, vil programmet forberede definitionen af den første liste ved at skrive navnet Param... i oversigtsmenuen. Ved at klikke i valg-menuen øverst på fanebladet kan der veksles mellem hvilke grupper af data der ønskes valgt data for. Ved at sætte "hak" ud for de ønskede parametre i ruden nedenunder overføres den ønskede parameter til parameterlisten. I dette tilfælde klikkes først på gruppen for den termiske zone og i valgmenuen umiddelbart under gruppe vælgmenuen vælges IndoorClimate. I nederste rude vælges parameteren Top ved at sætte "hak" ud for denne. Da der normalt vil være flere termiske zoner i bygningsmodellen, er parameteren både bestemt ved sit navn og ved navnet på den termiske zone, den er tilknyttet, 'Box-rum'. Dialog (tsbi5 Parametres) for valg af parametre til resultatanalyse på timebasis. Indlæringseksempler side 26

27 Dernæst klikkes på parametergruppen 'Outdoor', hvorfra der vælges parameteren ExtTmp, altså udetemperaturen. Endelig overskrives navnet på parameterlisten med navnet 'Temperaturer'. Timeværdierne for de valgte parametre kan ses i tabelform og grafisk på fanebladet Tables. Parametre fra flere bygningsmodeller Den definerede parameterliste 'Temperaturer' indeholder nu to parametre, nemlig den operative temperatur i zonen 'Box-rum' samt udetemperaturen fra udeklimadata, eller den fiktive zone 'Udeluft'. Det er muligt at definere parameterlister med parametre fra forskellige modeller, for hvilke der er foretaget simuleringer. Ved at klikke på knappen Open New Model fås en dialog for valg af modeller (kun i den aktuelle sti) med resultatfiler, hvorfra der kan vælges parametre. Dette vil ofte være af interesse, når der ønskes foretaget sammenligninger mellem temperatur- eller energiforhold ved to alternative udformninger af en planlagt bygning. Normalt defineres der flere parameterlister for hver bygningsmodel, med valg af parametre som afhænger af, hvad der har særlig interesse i det aktuelle tilfælde. Ofte vil en liste med alle led i varmebalancen samt eventuelt indetemperaturerne kunne give vigtige oplysninger om, hvilke forhold der har størst indflydelse på de dimensionerende tilstande. I dette eksempel defineres en anden parameterliste med navnet 'Varmebalance', der indeholder i alt 9 parametre: QHeating qinfilt qventing qsunrad qpeople qequipmen qlighting qtransmis Ti Effekt- eller energitilskud fra opvarmning (radiatorer) Effekt- eller energitab ved infiltration Effekt- eller energitab ved udluftning Effekt- eller energitilskud på grund af solstråling gennem vinduer Effekt- eller energitilskud fra personer Effekt- eller energitilskud fra udstyr, maskiner m.m. Effekt- eller energitilskud fra belysning Effekt- eller energitab ved transmission gennem bygningsdele Indetemperaturen i zonen Periode I tabelvisningen på fanebladet Tables findes en række valgmenuer og trykknapper øverst. Funktionen af knapperne er beskrevet i afsnittet om fanebladet. Timeværdier Af tabeludskriften ses det, at indetemperaturen når op på 21 C i time 9 som ønsket. Det er derimod mere interessant at se, om dette også er tilfælde efter weekend sænkning i en kold periode. Derfor åbnes kalenderen, og der vælges næste mandag, i dette tilfælde den 8. januar. Dagene omkring den januar er en af de koldeste perioder i året, og resultaterne viser, at indetemperaturen først når op på 21,0 C i time 11. Hvis kravet om 21 C fastholdes, må det derfor besluttes, om der skal installeres en større radiatoreeffekt, eller om temperaturen ikke skal tillades at falde helt til 17 C i de koldeste perioder. Resulter som grafik Knappen giver mulighed for at vælge at vise resultaterne som kurver for temperaturer, effekter etc. som funktion af tiden. Programmet viser nu temperaturkurverne for det første døgn i resultatperioden. Klikkes der nu med musen på piltasterne nederst i dialogen kan der 'bladres' frem til den 8. januar. Kurverne viser, hvorledes indetemperaturen stiger fra niveauet på 17 C i sænkningsperioden til set-punktet på 21 C, som først nås i time 11. Hvis der højre-klikkes på grafikken kan det aktuelle skærmbillede kopieres til udklipsholderen for at kunne indsættes i andre Windows-baserede programmer, fx flere tekstbehandlings- og regneark-programmer. I afsnittet om Tables fanebladet i tsbi5 findes en nærmere beskrivelse af resultatanalysen og links til en beskrivelse af mulighederne for manipulation med grafikken. Indlæringseksempler side 27

28 Gem model og afslut BSim2000 Via File-menuen gemmes modellen nu ved at klikke på feltet Save. Når modellen gemmes, dannes der to filer, én fil som indeholder alle bygningsmodellens data (filnavn EKS2.DIS), og en anden som indeholder data vedrørende simulering og resultatbehandling (simuleringsperiode, timelogparametre, parameterlister etc.). Beskrivelse vedrørende dataindlæsning for skygger samt modificering af modellen med henblik på at forbedre bygningens indeklima og energiforbrug beskrives i eksempel 3, hvor der kan fortsættes direkte. Såfremt dataindlæsning og resultatbearbejdning ønskes afsluttet her, afsluttes programmet. Indlæringseksempler side 28

29 Eksempel 3 Modificering af bygningsmodel Eksemplet bygger videre på bygningsbeskrivelse og -datamodel beskrevet i eksemplerne EKS1 og EKS2, og data forudsættes indlæst som grundlag for denne fortsættelse. Her kompletteres bygningsmodellen med data for følgende forhold: skygger fra omgivelser udskiftning af rudetypen solafskærmninger til vinduerne ventilationsanlæg På grundlag af den endelige bygningsmodel gennemføres et års simulering, og energi- og indeklimaforhold sammenlignes med resultaterne fra eksempel 2. Hent eksisterende model og kopier over i nyt navn Bygningsmodellen EKS2 hentes ind i BSim2000 og gemmes under navnet 'EKS3' som beskrevet i eksempel 2. Den nye model (filen EKS3.DIS) benyttes herefter til den videre udbygning af bygningsmodellen. Beskrivelse af skygge og indlæsning af data Vinduerne i den aktuelle bygning ligger delvist i skygge af en anden bygning, som er beliggende mod syd. Den skyggende bygnings nærmeste hjørnepunkt ligger 8 meter fra modellens syd-facade, er 8 meter høj, har en udstrækning på 16 meter og er drejet 30 i forhold til den øst-vest gående akse (x-aksen), som vist i nedenstående figur. Placering af skyggende genstande i forhold til den aktuelle bygning. Indlæsning af data for skygge Skyggen beskrives ved at indsætte en ny bygning i modellen. Dette kan ske enten som et eksisternde projekt eller ved oprettelse af en ny bygning - som benyttes i dette eksempel. Dobbelt-klik i plantegningen (markeres som et kryds) for at vælge et referencepunkt hvor den nye bygning skal afsættes ud fra og vælg Add Building fra SimView menuen. Referencepunktet kan også vælges ved shift+venstre klik. Hvis referencepunktet ikke er placeret helt korrekt kan de rigtige koordinater indtastes: Indlæringseksempler side 29

30 Indtastning af en ny bygnings størrelse og roration. Herved oprettes en ny bygning i modellen som vil skygge på den bygning som simuleres med tsbi5. Skyggende bygning i modellen EKS3. Valg af anden rudetype For at undersøge betydningen af rudernes isoleringsevne for det samlede varmebehov, ønskes rudetypen erstattet med en super lavenergirude med krypton fyldning. Databasen åbnes (ved tryk på databaseknappen i joblisten eller ved tryk på SimDB ikonet i SimView værktøjsbjælken) og indgangen External windoors vælges i BuildingElement delen af databasen. Indgangen "SuperLavE-Kr i træramme" vælges. SfB-nummeret vælges og trækkes til de vinduer som skal tilknyttes hvor det slippes. Det er også muligt at benytte SimView menuindgangen Defaults som beskrevet i eksempel 2. Solafskærmning for vinduerne For at reducere solindfaldet og begrænse overophedningen af bygningen om sommeren, sættes der en solafskærmning på begge vinduer. Ved at højre-klikke på det enkelte vindue i træstrukturen fås vinduesdialogen: Indlæringseksempler side 30

31 Dialog (Windoor Property) for ændring af vinduets lokale geometri og tilknytning af systemer til vinduet. Ved at sætte "hak" ud for SolarShading tilføjes systemet solafskærmning til vinduet. I træstrukturen højreklikkes nu på SolarShading for det aktuelle vindue hvorved den tilhørende dialog kaldes frem: Dialog (Shading) til definition af solafskærmning. For afskærmningsfaktoren Shading Coeff. indtastes værdien 0,35, fx svarende til et indvendigt lyst gardin. Det bemærkes, at 'afskærmningsfaktor' er en alment vedtaget betegnelse, der er defineret som forholdet mellem solindfaldet gennem ruden med afskærmningen og solindfaldet gennem ruden uden afskærmning (mellem 0 og 1). Betegnelsen er således noget misvisende, idet den udtrykker, hvor meget sol der passerer afskærmningen (og ikke, hvor meget der afskærmes), således at et lille tal er udtryk for en effektiv afskærmning. Den anden parameter, der skal indlæses for afskærmningen er Max Sun, der angiver en grænse for solindfaldet pr. m 2 af det aktuelle vindue, hvorover solafskærmningen aktiveres. Værdien af denne parameter må vælges under hensyn til det samlede vinduesareal, solafskærmningen for øvrige vinduer i zonen samt geometrien af zonen og placeringen af arbejdspladser i forhold til vinduerne. Direkte solstråling, som rammer personer i rummet, opfattes normalt som ubehageligt. transmitteret diffus solstråling fra himlen og reflekteret fra omgivelserne vil sjældent overstige 150 W/m 2, og det kan antages, at solgrænsen (Max Sun) vil ligge mellem 100 og 200 W/m 2. I dette tilfælde indtastes 180 W/m 2. Feltet Max Wind angiver over hvilken vindhastighed det ikke tillades at solafskærmningen er i brug. Det kan fx være markiser som ikke tåler vindhastigheder større end 10 m/s. På fanebladet ShadingCtrl findes reguleringen af solafskærmningen: Indlæringseksempler side 31

32 Regulering af solafskærmningen i dialogen SolarShading ShadingCtrl. Regulering af solafskærmning Tidsplanen for solafskærmningen giver mulighed for at definere flere forskellige former for regulering. Den i afskærmningsfanebladet definerede afskærmningsfaktor vil normalt udtrykke, hvor effektiv solafskærmningen er, når den er trukket helt for vinduet. I reguleringsfanebladet giver det første felt Factor mulighed for at angive, at afskærmningen inden for den tilhørende tidsangivelse ikke trækkes helt for. Værdierne af de to næste parametre Sun Limit og Temp. Max definerer tilsammen en strategi for aktivering af solafskærmningen, når der bliver for varmt i zonen. Temp. Max angiver en øvre grænse for hvor høj en temperatur, der kan accepteres, før solafskærmningen trækkes for. Sun Limit angiver et mindste totalt solindfald gennem alle vinduer, som skal tilføres zonen, før solafskærmningen overhovedet vil blive benyttet med henblik på at reducere temperaturen. Denne grænse indsættes for at undgå unødvendig (eller meningsløs) regulering af afskærmningen på tidspunkter (fx om natten), hvor solindfaldet er meget lille, og hvor en regulering derfor ikke kan reducere indetemperaturen. I dette tilfælde indtastes værdien 0,8 (kw). Det samlede rudeareal for de to vinduer er ca. 7,4 m 2 (2 x 1,8 x 2,05) og solgrænsen svarer derfor til en solindfald på ca. 108 W/m 2. For temperaturgrænsen Temp. Max indtastes værdien 24,5 ( C). Det vil sige: Det checkes først om solintensiteten på indersiden af ruden overskrider 180 W/m 2. Er dette tilfældet trækkes solafskærmningen for afhængigt af den reguleringsform som er valgt på fanebladet ShadingCtrl. Dernæst checkes om den operative temperatur i zonen er over 24,5 C og om det samlede solindfald gennem alle zonens vinduer overskrider 800 W. Er dette tilfældet trækkes solafskærmningen for afhængigt af reguleringsformen, i dette tilfælde netop så meget (fordi der er valgt kontinuert regulering) at grænsen for den operative temperatur - hvis muligt - kan overholdes. Det sidste indtastningsfelt SF4 shading definerer sollysfaktoren for vinduet, når afskærmningen er trukket helt for. Sollysfaktoren er knyttet til ét bestemt punkt i et givet plan i rummet, og er defineret som forholdet mellem belysningsstyrken i punktet i planet og den samtidige belysningsstyrke udendørs på den facadens plan, jf. Algoritmer til beregning af solstråling og dagslys. For uafskærmede vinduer vil sollysfaktoren normalt variere meget igennem rummet, fra i størrelsesorden 0,20-0,15 nær ved vinduet til i størrelsesorden 0,02-0,005 bagest i rummet. Sollysfaktoren SF4 for afskærmet vindue er defineret for et 'vindue' med transmittansen 1, idet reduktionen i lystransmittansen for rude og solafskærmning er indeholdt i data for henholdsvis rude og afskærmning. Det bemærkes, at mens belysningsstyrken i ethvert punkt i rummet reduceres proportionalt med lystransmissionstallet for vinduet og med (1 - afskærmningsfaktoren) for vinduet, udtrykker sollysfaktoren i et givet punkt af rummet, hvor meget belysningsstyrken i netop dette punkt ændrer sig ved anvendelse af solafskærmningen. Den gennemsnitlige belysningsstyrke i rummet vil altid falde, når afskærmningen er trukket for, men der findes afskærmningstyper (fx reflekterende persienner), som udjævner lysvariationen ind gennem rummet, således at belysningsstyrken bagest i rummet øges, når afskærmningen benyttes. Formålet med sådanne afskærmninger er at reducere luminansforskelle (som kan give blændingsube- Indlæringseksempler side 32

33 hag) ved vinduet, for samtidigt at forbedre dagslysudbyttet bagest i rummet, således at behovet for kunstlys reduceres. Når afskærmningen er trukket delvist for vinduet, beregnes belysningsstyrken i et punkt som en vægtet værdi af belysningsstyrken for 'vinduesdelen' med afskærmning og belysningsstyrken for den anden del af vinduet uden afskærmning. I det aktuelle eksempel er det valgt at lade lyset regulere efter solindfaldet gennem vinduerne (jf. eksempel 2), og værdien af sollysfaktoren SF4 vil derfor ikke blive benyttet. Det generelle princip er imidlertid, at alle parametre for komponenter og systemer, som benyttes, skal tildeles en værdi, og her indtastes værdien 0. Reguleringsform Det sidste felt på fanebladet for afskærmningsregulering er indgang til en valgmenu, hvori det skal defineres, hvordan afskærmningen benyttes. For alle tre reguleringsformer antages det, at afskærmningen trækkes så meget for, at solindfaldet bringes ned på eller under grænsen Max sol defineret i afskærmningsfanebladet og så meget, at temperaturen kommer under grænsen Temp. max defineret på fanebladet for afskærmningsregulering. I begge tilfælde dog kun såfremt disse maxværdier kan holdes ved den definerede afskærmningsfaktor. Afskærmningen trækkes netop så meget for, som det er nødvendigt for at overholde begge grænseværdier. Ved 'trinløs' (Continuos) regulering antages det, at afskærmningen trækkes lige akkurat så meget for, som nødvendigt for at overholde begge grænser. Ved 'on/off' trækkes afskærmningen (helt) for, såfremt én af grænseværdier overskrides. Ved '0 - ½ - 1' reguleringen trækkes afskærmningen halvt for, hvis dette er tilstrækkeligt for at forhindre overskridelse af grænseværdierne, men hvis dette ikke er tilstrækkeligt, trækkes den helt for. Det definerede system for vinduet kan kopieres til vinduet i det andet rum ved at trække (med Ctrlknappen og venstre muse-knap holdt nede) fra vinduet i 'Box rum 1' til vinduet i 'Box rum 2' og slippe det her. Indlæsning af data for ventilationsanlæg Som den sidste udbygning af eksemplet forsynes bygningen med et ventilationsanlæg, der indblæser og udsuger 0,1 m 3 /s eller 360 m 3 /h i 'arbejdstiden', dvs. time 9-16 på hverdage. Anlægget indeholder en varmegenvinder med en temperaturvirkningsgrad på 0,6, samt en varmeflade med en maksimaleffekt på 1 kw, hvori luften kan opvarmes til minimum 17 C før indblæsning. I træstrukturen højre-klikkes på den termiske zone hvor ventilationssystemet skal tilknyttes, hvorved der fremkommer en ventilationsdialog, som definerer forhold vedrørende luften i det aktuelle anlæg: Første faneblad i ventilationsdialogen viser ventilationskomponenterne. Indlæringseksempler side 33

34 Ventilationskomponenter Ventilationsfanebladet viser de komponenter, som kan specificeres for anlægget. Her skal specificeres data for ventilator, genvinder, varme- og køleflade samt befugter, og desuden skal der tilknyttes en tidsplan til anlægget. Data for eksemplet indtastes som vist i ovenstående figur. Ventilator Under indgangen for ventilator defineres indblæsnings- og udsugningsventilatoren ved luftmængder, trykstigning samt total virkningsgrad. Trykstigning og virkningsgrad benyttes til beregning af summen af effektbehovet til de to ventilatorer efter formlen: P er den optagne effekt, W q v er volumenstrømmen, m3/s p t er trykstigningen over ventilatoren, Pa tot er den totale virkningsgrad for ventilator, motor og kraftoverføring, - Genvinder For genvinderen indtastes temperaturvirkningsgraden som 0,6 i feltet Max Heat Rec. I de øvrige felter indtastes værdien 0. Forudsætningen for at sætte parameteren Min Heat Rec. til 0 er, at systemet kan reguleres, så der ikke overføres varme fra udsugnings- til indblæsningsluft, når dette er uønsket (fx om sommeren). Ved 'kølegenvinding' (Max Cool Rec.) sker der nedkøling af indblæsningsluften, idet denne afgiver varme til udsugningsluften (fra zonen). Denne funktion vil normalt kun være aktuel i bygninger med mekanisk køling og forudsætter, at systemet har en regulering, der i tilfælde af kølebehov kontrollerer at udsugningstemperaturen er så meget lavere end udeluften, at den ønskede varmeoverførsel kan finde sted. Den sidste parameter 'fugtgenvinding' (Max Moist Rec.) angiver om der overføres fugt i genvindingskomponenten, som det er tilfældet ved regenerativ genvinding (fx roterende vekslere) i modsætning til rekuperativ genvinding (fx pladevekslere). Varmeflade Modellen for varmefladen (Heating Coil) er meget enkel, og beskrives ved blot én parameter, nemlig den maksimale effekt, Max.Power, der kan afgives til luften. Her indtastes værdien 2. Hver af komponenterne i et ventilationsanlæg er at betragte som komponenter i et firmakatalog, der kan benyttes i flere forskellige anlæg. Det bemærkes, at i en simpel model med kun ét ventilationsanlæg kan de automatiske tildelte navne for komponenter mv. benyttes uden problemer. Det sidste felt i dialogen Air Source angiver, hvorfra det aktuelle anlæg får sin luft. Feltet er indgang til en valgmenu, som indeholder alle fiktive zoner, egentlige zoner. Luften kan altså tages fra enhver af disse zoner, og som standard antages det, at ventilationsluften kommer fra den fiktive zone 'Outdoor', hvilket også er tilfældet her. Tidsplan og regulering for ventilationsanlæg I tidsplanen er der mulighed for at specificere 5 forskellige former for regulering ved valg af hver sit faneblad: Indblæsning (InletCtrltemperaturen. er en styring, hvor indblæsningstemperaturen kan defineres som funktion af ude- Rumtemp (Zone- hvor indblæsningstemperaturen søges tilpasset (inden for valgte min og maxvær- TempCtrl) Fugtregulering (MoistureCtrl) VAV (VAVCtrl) Natkøling (Night- dier) således, at det valgte rumfølerens setpunkt opretholdes. der primært benyttes i forbindelse med affugtning af rumluften. Indblæsningsluften affugtes i kølefalden, når rumluftens relative fugtighed overstiger rumhygrostatens setpunkt. Reguleringen kan kombineres med opvarmning til et ønsket temperatur setpunkt samt med befugtning af indblæsningsluften. hvor indblæsningsluftmængden kan foræøges ud over den nominelle (Variabel Air Volume) med henblik på at holde temperaturen (nede) på et ønsket setpunkt. Denne regulering af luften sker kun i tilfælde af kølebehov. kombineres ofte med en af de øvrige (forskellige reguleringer inden for forskellige Indlæringseksempler side 34

35 CoolCtrl) tidsangivelser). Ved denne regulering startes ventilationen (on/of) når indetemperaturen overskrider setpunktet med en vis differens (bestemt af brugeren), dog kun såfremt indetemperaturen samtidig overskrider udetemperaturen med en vis differens (ligeledes bestemt af brugeren), således at rumtemperaturen virkelig vil blive reduceret ved hjælp af natkølingen. Denne reguleringsform er speciel derved, at der via en indgang i reguleringsmenuen skal angives, hvilke komponenter, som er aktive ved natkølingen, således at det fx kan antages, at kølefladen (køleanlægget) ikke er i drift under natkølingen. I princippet kan der benyttes forskellige reguleringsformer inden for forskellige tidsangivelser, idet en ny reguleringsform vælges ved først at oprette en ny tidsplan i Schedule, og derpå at klikke på Anvend. Data for regulering i eksemplet Reguleringen for ventilationsanlægget specificeres via fanebladet Schedule i dialogen Ventilation. Via et af reguleringsfanebladene er det muligt at få en oversigt over de forskellige reguleringer, der kan tilknyttes anlægget. I det aktuelle eksempel vælges typen 'Indblæsning' InletCtrl. Denne reguleringsform er en ren 'styring', dvs. uden tilbageføringssignal af tilstanden ved føleren til dét, der reguleres på, nemlig ventilationskomponenter, ventiler m.m. i systemet. I det første felt på fanebladet Part of nom. flow kan angives, at der inden for den tilknyttede tidsangivelse kun opereres med en vis andel af den 'nominelle', som er defineret under ventilator. Dette vil fx være en enkel måde at definere reguleringen for et anlæg, som kører med reduceret luftmængde om natten. Gennem de følgende 6 parametre på fanebladet beskrives reguleringskurven for indblæsningstemperaturen som er skitseret på fanebladet. I dette tilfælde reguleres indblæsningstemperaturen således, at den er 22 C ved udetemperaturen -12 C, faldende lineært med stigende udetemperatur til 17 C ved en udetemperatur på 20 C. Når udetemperaturen er under -12 C eller over 20 C, er indblæsningstemperaturen konstant, henholdsvis 22 C og 17 C (hældning af linien for styringskurven uden for disse værdier er 0). Den sidste parameter på fanebladet Air Hum. har kun betydning for anlæg som indeholder en befugter. Da feltet ikke må være tomt, indtastes blot en værdi for det absolutte fugtindhold i luften, fx 0,007 (kg vanddamp/kg tør luft). Den definerede reguleringsform vælges ved at klikke på knappen Anvend. En beskrivelse af de forskellige reguleringstyper er givet i afsnittet Ventilationsanlæg. Indlæringseksempler side 35

36 Gem bygningsmodel Alle data for bygningen er nu indlæst, og modellen ønskes derfor gemt. Før dette gøres, bør der foretages en kontrol af at modellen er komplet ved at trykke på ModelList. Såfremt der findes fejl eller mangler i data, giver programmet oplysning herom, og i modsat fald er alle data (formelt) i orden. Ved starten af eksemplet blev navnet for modellen defineret som 'EKS3' og modellen gemmes nu igen under dette navn ved at klikke på feltet Save i menuen File. Den gamle model bliver ikke overskrevet, men bevares som filen EKS3.dbk som en "back-up" fil. Simulering Der ønskes nu foretaget en simulering for at sammenligne indeklima og energiforbrug for den nye model (EKS3) med den gamle model (EKS2). Valg af parametre i 'time-log' Ved kopiering af modellen fra EKS2 over i EKS3 (i starten af eksempel 3) kopieredes kun data for selve bygningsmodellen og parameterlisten (filen EKS3.DIS) det perioden for simulering og oplysninger (data) vedrørende time-log gemmes på den anvendte pc, kan simuleringen startes ved at skifte til fanebladet Simulation og klikke på knappen Start. Resultater Det bedste overblik over beregningsresultaterne fås normalt ved at analysere varmebalancen (HeatBalance) for bygningen eller for de termiske zoner. Varmebalancen efter simulering med tsbi5. Via indgangen 'Tidsskala' (den første valgmenu regnet fra venstre) vælges 'year' for at få balancen for hele simuleringsperioden, i dette tilfælde hele året. Der vises en energibalance, hvori alle bidrag til balancen er angivet for den valgte periode. I energibalancen vises også, hvor mange timer af året den operative temperatur underskrider 20 C, og hvor mange timer den overskrider 21, 24, henholdsvis 26 C (standardværdier for temperaturgrænserne). Et samlet overblik over indetemperaturforløbet kan fås ved at vælge 'grafisk' - udskrift af den operative temperatur OpTmp via fanabledet Tables. Indlæringseksempler side 36

37 Analyse af temperaturforløb over døgnet En nærmere analyse af temperaturforløbet over døgnet er vist i nedenstående skærmudskrifter for en dag i uge 1 og en i uge 23. Her er både den operative temperatur og overfladetemperaturerne af den indvendige væg, loftet samt gulvet udskrevet. Grafisk udskrift for en vinterdag af den operative temperatur samt overfladetemperaturer for udvalgte konstruktioner. Grafisk udskrift for en sommerdag af den operative temperatur samt overfladetemperaturer for udvalgte konstruktioner. Sammenligning af EKS2 og EKS3 Der er mulighed for at danne parameterlister med parametre fra forskellige modeller, således at det fx er muligt at sammenligne alternative projektløsninger. I dette tilfælde sammenlignes det termiske indeklima i EKS2 og EKS3. Der dannes en ny paramterliste ved at klikke på New mens parameterfanebladet er på skærmen. I det viste tilfælde er der indlæst navnet 'TempSammenlign' for listen. Ved at klikke med musen i grupperne (over venstre vindue) fremkaldes på normal måde en oversigt over parametergrupper, hvorfra der kan vælges parametre for den aktuelle model (EKS3). Her vælges gruppen 'Indeklima', hvorfra der vælges den operative temperatur, parameteren OpTmp. Der ønskes foretaget en sammenligning af forløbet af den operative temperatur i EKS3 og i EKS2. For at vælge resultatparametre fra EKS2, klikkes på knappen Open New Model, hvorved der fås en oversigt over modeller i det aktuelle kartotek, for hvilke der findes en resultatfil (af typen.g97). Der kan kun vælges modeller som ligger i samme kartotek (mappe) som den aktuelle model. Indlæringseksempler side 37

38 Ved at klikke på modelnavnet 'EKS2' vælges denne model, og herfra kan der vælges parametre som normalt. I det viste tilfælde er der valgt parameteren OpTmp fra EKS2. Der er således dannet en simpel parameterliste med parametre fra de to modeller, og der kan foretages tabel- og grafikudskrift på sædvanlig måde af timeværdierne. Parameternavne fra den "fremmede" model er angivet i parametrelisten med et foranstillet modelnavn og et "@" inden parameternavnet. Oprettelse af parameterliste for sammenligning af resultater fra 2 eller flere modeller. I det følgende er vist udskrifter for en sommerdag og en vinterdag af forløbet af den operative temperatur for de to eksempler. Den valgte vinterdag er en dag med stort solindfald, og det ses, at i EKS3 stiger temperaturen, som ikke kan holdes på setpunktet på 21 C, fordi der ikke er skygge fra nabobygningen, og der er solafskærmning for vinduerne. For den valgte sommerdag er temperaturen i EKS2 3 C højere end i EKS3, fordi der er defineret solafskærmning, udluftning og ventilation i det sidste eksempel. Grafisk udskrift for en sommerdag af den operative temperatur samt overfladetemperaturer for udvalgte konstruktioner. Indlæringseksempler side 38

39 Grafisk udskrift for en sommerdag af den operative temperatur samt overfladetemperaturer for udvalgte konstruktioner. Indlæringseksempler side 39