Instalaciones del edificio - EnergyPlus™ (motor de cálculo en Aislamiento y Climatización )

EnergyPlus™ y LIDER

La exportación a EnergyPlus™ o su uso como motor de cálculo en Instalaciones del edificio de CYPE Ingenieros, es un complemento para realizar el estudio térmico y energético de un edificio. El programa Aislamiento de Instalaciones del edificio también puede exportar al programa LIDER del CTE los datos de los recintos, los elementos constructivos y las sombras (tanto las propias como las de otros edificios). La exportación a LIDER es suficiente para calcular con este programa la demanda energética del edificio y justificar la Exigencia Básica HE-1 Limitación de la demanda energética. Sin embargo, las fachadas ventiladas son elementos constructivos que LIDER no calcula con exactitud. Por esta razón, Aislamiento y Climatización de Instalaciones del edificio exportan las fachadas ventiladas a EnergyPlus™, de modo que  EnergyPlus™ las tenga en consideración para sus cálculos.

Por tanto, el módulo Exportación a EnergyPlus™ del programa Aislamiento Ahorro de energía Cumplimiento del CTE DB HE 1 de Instalaciones del edificio de CYPE Ingenieros, se convierte en una herramienta al uso para los casos en los que las soluciones constructivas empleadas no puedan ser procesadas por LIDER.

Por otra parte, EnergyPlus™ supera sin problemas los test de la Agencia Internacional de la Energía (I.E.A.), requisito fundamental para la validación de los programas alternativos a LIDER.

EnergyPlus™ e Instalaciones del edificio de CYPE Ingenieros

Los programas Climatización y Aislamiento de Instalaciones del edificio de CYPE Ingenieros permiten a sus usuarios utilizar las ventajas de EnergyPlus™ de dos modos: exportando los datos introducidos a este programa o utilizándolo como motor de cálculo dentro de Instalaciones del edificio. Ambas opciones son posibles con el módulo Exportación a EnergyPlus™ y se ejecutan desde la misma opción de programa; menú Archivo > Exportar > EnergyPlus™.

Dicha opción, realiza la exportación generando un fichero en formato IDF (Input Data File) que puede leer EnergyPlus™.

 

La exportación puede realizarse de dos formas:

• Completa para todos los recintos.
• Simplificada: para cada unidad de ocupación en Aislamiento, o para cada conjunto de recintos en Climatización.

Tras seleccionar la opción deseada, se muestra otro diálogo con una vista 3D del edificio, y un nombre y una ubicación del archivo IDF, dados por defecto, que pueden ser modificados por el usuario.

Este diálogo también muestra la opción Ejecutar el programa “Visualizador de datos exportados a EnergyPlus™” tras finalizar la exportación. Activar esta opción supone utilizar EnergyPlus™ como motor de cálculo en Instalaciones del edificio. Si no se activa, solamente se genera el fichero de exportación IDF que podrá leerse con EnergyPlus™, instalado como programa independiente. El programa EnergyPlus™ puede descargarse de su página Web oficial si se desea instalar de modo independiente.

Exportación a EnergyPlus™

El entorno de trabajo de EnergyPlus™ está basado en la introducción de datos numéricos, y los resultados se muestran también del mismo modo. La exportación a EnergyPlus™ aprovecha los datos introducidos en Climatización y Aislamiento de CYPE Ingenieros mediante su interface gráfica y evita la tediosa labor que supone introducir todos los datos de partida mediante valores numéricos. La obtención de resultados, tras el cálculo con EnergyPlus™, permite al usuario estudiar los datos obtenidos sin interferencia de ningún otro software.

En cualquier caso, la práctica habitual de los usuarios es utilizar esta importante y reconocida herramienta de cálculo térmico y energético (EnergyPlus™) mediante un entorno que no sólo le posibilite introducir los datos de un modo gráfico e intuitivo, sino también obtener automáticamente documentos para justificar el cumplimiento de la normativa vigente de su edificio. Todo esto es posible mediante el uso de Climatización y Aislamiento de Instalaciones del edificio junto a EnergyPlus™ como motor de cálculo de estos programas.

EnergyPlus™ como motor de cálculo en Instalaciones del edificio

CYPE Ingenieros ha adquirido la licencia que le permite utilizar EnergyPlus™ como motor de cálculo para ofrecer a sus usuarios las ventajas de este reconocido programa, sin necesidad de tener que instalarla independientemente y utilizándola para generar automáticamente los documentos que le permitan justificar el correcto funcionamiento energético y térmico del edificio que se está proyectando.

Cuando se ejecuta la exportación a EnergyPlus™, si el usuario activa la opción Ejecutar el programa “Visualizador de datos exportados a EnergyPlus™” tras finalizar la exportación, se pone en funcionamiento esta herramienta, la cual permite utilizar EnergyPlus™ como motor de cálculo. El Visualizador de datos exportadas a EnergyPlus™ tiene varias prestaciones, a las que se accede seleccionando los botones situados en la parte superior izquierda del visualizador:

• Botón Vista 3D
  Muestra los datos exportados a EnergyPlus™ tanto para el edificio objeto como para el edificio de referencia.
• Botón Resultados
  Calcula con EnergyPlus™ el edificio objeto y el edificio de referencia y visualiza los resultados obtenidos.
• Botón Listado de demandas
  Genera un listado de demandas térmicas del edificio.
• Botón CTE DB HE1 Opción General
  Genera un listado justificativo del cumplimiento de la opción General del DB HE1.

Visualización de datos exportados a EnergyPlus™

Con el botón Vista 3D seleccionado, el proyectista puede consultar en pantalla la geometría y las características que han sido exportadas a EnergyPlus™ tanto del edificio objeto como del edificio de referencia. Se enumeran a continuación los parámetros que pueden visualizarse:

• Proyecto:
  • Localidad
  • Zona horaria
  • Latitud
  • Longitud
  • Altitud
  • Orientación
• Edificio
  • Número de plantas
  • Número de recintos
• Planta
  • Cota sobre la rasante
  • Altura
  • Número de recintos
• Recinto
  • Planta
  • Tipo de uso
  • Clase de higrometría
  • Área
  • Altura
  • Volumen
  • Tablas de actividad
  • Elemento constructivo
    • Cerramiento
      • Superficie
      • Materiales (espesor, conductividad, densidad, calor específico y resistencia térmica)
    • Hueco
      • Superficie
      • Cristal  y marco (transmitancia térmica y factor solar)
    • Puentes térmicos
      • Hueco de ventana
      • Encuentro forjado fachada
      • Encuentro cubierta fachada
      • Encuentro suelo exterior fachada
      • Esquina saliente
      • Esquina entrante
      • Pilar
      • Unión solera pared exterior
• Sombras propias
• Sombras externas (superficie)

Cálculo con EnergyPlus™ desde el visualizador

Con el botón Resultados seleccionado el usuario puede calcular la demanda térmica del edificio utilizando el motor de cálculo EnergyPlus™. Un vez realizado el cálculo, es posible visualizar en pantalla los siguientes datos:

• Porcentaje de la demanda de calefacción de todos los recintos climatizados del edificio para un día seleccionado del año (Día de invierno) y de refrigeración para otro día (Día de verano), con respecto al día del año de mayor demanda de calefacción o de refrigeración respectivamente.
• Demanda de calefacción y de refrigeración mensual de todos los recintos del edificio.

El tiempo de cálculo con EnergyPlus™ puede ser elevado puesto que se estudia la demanda térmica durante todas las horas del año en cada recinto del edificio. Con ordenadores provistos de dos o cuatro procesadores en paralelo es posible reducir el tiempo de cálculo. En el apartado Más velocidad de cálculo en el motor EnergyPlus™ con los multiprocesadores, puede encontrar más información al respecto.

Documentos generados por Instalaciones del edificio tras el cálculo con EnergyPlus™

Los documentos generados por el Visualizador de datos de EnergyPlus de Instalaciones del edificio, son los siguientes:

• Demanda térmica mensual del edificio y de los recintos (Botón Listado de demandas)

• Justificación del cumplimiento del DB HE 1 por la opción general (Botón CTE DB HE1 Opción general)

Más velocidad de cálculo en el motor EnergyPlus™ con los multiprocesadores

El cálculo riguroso de la demanda térmica que realiza EnergyPlus™ implica un número elevado de operaciones, lo que aumenta sustancialmente el tiempo de cálculo. Por otro lado, para realizar la justificación de la exigencia básica HE-1 es necesario calcular la demanda térmica del edificio objeto y del edificio de referencia. Con el módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores o con el de cuatro (que hasta ahora sólo eran aplicables en CYPECAD y Nuevo Metal 3D) es posible utilizar los multiprocesadores gestionando simultáneamente el edificio objeto y el edificio de referencia y disminuyendo aproximadamente un 50% el tiempo de cálculo con EnergyPlus™.

En Multiprocesadores puede obtener más información sobre estos módulos comunes a CYPECAD, Nuevo Metal 3D y el módulo Exportación a EnergyPlus™ de Instalaciones del edificio.