Opciones de cálculo de simulación - Avanzadas

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Solución general

Algoritmo de solución

Esta opción controla el algoritmo general utilizado para todas las superficies de la simulación, salvo aquellas cuyo valor se haya sustituido mediante la selección Algoritmo de solución de simulación de una construcción para superficies concretas. Seleccione:

1-CTF - El método predeterminado de EnergyPlus para cálculos CTF se conoce como método de espacio de estados (Ceylan y Myers 1980; Seem 1987; Ouyang y Haghighat 1991). CTF es una solución solo de calor sensible que no tiene en cuenta el almacenamiento ni la difusión de humedad en los elementos constructivos.
2-Diferencias finitas - Esta técnica utiliza una solución 1-D de diferencias finitas en los elementos constructivos. Solo calcula calor sensible y no tiene en cuenta el almacenamiento ni la difusión de humedad en dichos elementos. Esta opción es necesaria para las simulaciones PCM y puede mejorar la precisión para capas de material de chapa metálica en construcciones y para techos refrigerantes.
4-Elementos finitos combinados de calor y humedad (HAMT) - La solución acoplada de transferencia y almacenamiento de calor y humedad utiliza una solución unidimensional de diferencias finitas en los elementos constructivos. Requiere datos adicionales de propiedades de transferencia de humedad definidos en el componente Transferencia de humedad .
5-Función de transferencia por conducción de profundidad de penetración de humedad (EMPD) - Algoritmo de difusión de calor sensible y almacenamiento de humedad en la superficie interior que también requiere datos adicionales de propiedades de humedad del material definidos en el componente Transferencia de humedad .

Permitir que las construcciones individuales sustituyan el método de solución

Marque esta opción para permitir que los ajustes de algoritmo de solución de simulación definidos para las construcciones sustituyan el ajuste general anterior.

Ajustes de diferencias finitas

Los siguientes ajustes son necesarios cuando el algoritmo de solución general se establece en 2-Diferencias finitas o cuando alguna construcción utilizada en la simulación sustituye el ajuste general para utilizar el algoritmo de diferencias finitas.

Esquema de diferencias

Este campo determina el esquema de solución utilizado por el modelo de diferencias finitas de conducción. Hay dos opciones:

1-Primer orden totalmente implícito , esquema de primer orden en el tiempo y más estable con el tiempo. Puede ser más lento que la opción 2.
2-Crank Nicholson 2nd order , de segundo orden en el tiempo y que puede ser más rápido que la opción 1, pero puede resultar inestable con el tiempo si las condiciones de contorno cambian de forma brusca e intensa.

Constante de discretización espacial

La constante de discretización espacial determina cómo calcula el modelo el número de nodos utilizados para representar cada capa de material de la construcción. El modelo calcula la distancia nominal asociada a un nodo, Δx, mediante:

Δx = (CαΔt)^0.5

Donde:

α es la difusividad térmica de la capa de material, en m2/s
Δt es la duración del paso de tiempo en segundos.
C es una constante establecida por este campo.

El valor predeterminado es 3. Los valores habituales van de 1 a 3. Los valores menores de esta constante generan más nodos y una discretización espacial más fina.

Factor de relajación

El solucionador de diferencias finitas incluye subrelajación para mejorar la estabilidad de las interacciones con otras superficies. Este campo permite modificar opcionalmente el valor inicial del factor de relajación. Los valores mayores pueden acelerar la solución, mientras que los menores pueden ser más estables. El valor predeterminado es 1.0. Si el programa detecta inestabilidad numérica, puede reducir el valor introducido a otro menor y más estable.

Criterio de convergencia de temperatura de la cara interior

El modelo de balance térmico de la cara interior utiliza un solucionador numérico con un parámetro de convergencia para las diferencias máximas permitidas de temperatura superficial. Este campo permite modificar opcionalmente el criterio. El valor predeterminado es 0.002 y se seleccionó por estabilidad. Los valores menores pueden aumentar la estabilidad a costa de tiempos de ejecución más largos; los mayores pueden reducirlos, pero provocar inestabilidad. Las unidades son °C o °F.

Airflow Network

Iteraciones máximas

Introduzca el número máximo de iteraciones permitidas para encontrar una solución de Airflow Network. Si el número de iteraciones en cada paso de simulación supera el máximo definido en este campo, el programa no encuentra la solución, emite un error Severe y se interrumpe. El valor predeterminado es 1000.

Tolerancia relativa de convergencia del flujo de aire

Se considera que la solución de ventilación natural calculada ha convergido cuando el valor absoluto de la suma de los caudales másicos dividido entre la suma de sus valores absolutos es inferior a la tolerancia introducida aquí. Los caudales másicos se refieren al flujo en todos los nodos del modelo de red de flujo de aire. La solución converge cuando se cumplen tanto esta tolerancia como la tolerancia absoluta de convergencia del flujo de aire . El valor predeterminado es 1x10-4. Las unidades son kg/s o lb/s.

Nota: Cuando existe una abertura grande, en particular horizontal, puede ser necesario multiplicar este valor y la tolerancia absoluta de convergencia del flujo de aire indicada más abajo por un factor de 10 o más para lograr la convergencia.

Tolerancia absoluta de convergencia del flujo de aire

Se considera que la solución ha convergido cuando la suma de los valores absolutos de todos los flujos de aire de la red es inferior al valor especificado en este campo. El valor predeterminado es 1x10-6.

Convección

Algoritmos de convección interior y exterior

Puede seleccionar entre varios algoritmos de convección interior de EnergyPlus para calcular la convección entre las superficies interiores de la zona y el resto de su aire durante las simulaciones. Encontrará más detalles sobre esta y la convección exterior en Construcciones Datos del modelo > Convección superficial , bajo el encabezado

Preacondicionamiento

El preacondicionamiento consiste en simular repetidamente el primer día antes de que comience la simulación propiamente dicha para garantizar que las temperaturas de la envolvente del edificio sean realistas. El preacondicionamiento continúa hasta que convergen las temperaturas y los flujos de calor de cada zona. Si no se produce convergencia, la simulación continúa durante el número máximo de días especificado en la siguiente opción de cálculo.

Número mínimo de días de preacondicionamiento

Este dato especifica el número mínimo de días de preacondicionamiento antes de que EnergyPlus compruebe si se ha alcanzado la convergencia y pueda comenzar la simulación propiamente dicha.

Consulte también Convergencia de temperatura y cargas más abajo.

Número máximo de días de preacondicionamiento

Número máximo de días de preacondicionamiento que pueden utilizarse antes de que comience la simulación propiamente dicha. Se mostrará una advertencia si el preacondicionamiento no converge dentro del número máximo permitido:

Loads Initialization did not Converge (CheckWarmupConvergence)

Este error suele deberse al uso de construcciones muy gruesas, por ejemplo, soleras. Puede ser necesario aumentar el número máximo de días de preacondicionamiento para lograr la convergencia, aunque algunos edificios anómalos pueden seguir sin converger.

Consulte también Convergencia de temperatura y cargas más abajo.

Convergencia de temperatura y cargas

Los valores de convergencia de temperatura y cargas representan la diferencia máxima permitida en la temperatura y las cargas de zona entre iteraciones diarias consecutivas antes de considerar que se ha alcanzado la convergencia durante el preacondicionamiento.

La solución simultánea del balance térmico y HVAC converge cuando se cumplen los criterios de carga y temperatura. Ambas tolerancias funcionan igual: una examina las temperaturas y otra las cargas de calefacción y refrigeración. Después del segundo día de preacondicionamiento, el programa compara la temperatura máxima del espacio con la del día anterior. Si ambas están dentro de la tolerancia, se supera la primera comprobación. Se realiza una comparación similar con las temperaturas mínimas de todas las zonas; si los valores del día actual y del anterior están dentro de la tolerancia, se supera la segunda comprobación. De forma similar, las cargas máximas de calefacción y refrigeración de los espacios se comparan individualmente con las del día anterior. Si ambas están dentro de la tolerancia, se superan las comprobaciones tercera y cuarta. La simulación permanece en preacondicionamiento hasta superar LAS CUATRO comprobaciones.

Nota: El número máximo de días de preacondicionamiento prevalece sobre los criterios de convergencia anteriores; es decir, la simulación propiamente dicha comienza incluso si no se ha alcanzado la convergencia después del número máximo de días de preacondicionamiento.

Sombras

Número máximo de solapamientos de sombra

Introduzca el número máximo de figuras por solapamiento de sombras. Los solapamientos miden la complejidad del cálculo de sombras y este máximo permite limitar el tiempo dedicado a los cálculos de inicialización solar.

Nota: introducir aquí un valor pequeño puede acelerar las simulaciones en edificios complejos. Si pretende utilizar un número máximo de solapamientos de sombra inferior al valor predeterminado de 15000, compruebe la precisión de las ganancias solares respecto a los resultados obtenidos con el valor predeterminado.

Algoritmo de recorte de polígonos

Esta es una función avanzada. Antes de V7, el método interno de recorte de polígonos era un caso especial del método Weiler-Atherton. Ahora hay dos opciones:

1-Sutherland Hodgman (predeterminado)
2-Convex Weiler Atherton

En teoría, Sutherland-Hodgman es un algoritmo más sencillo, pero funciona bien cuando las superficies receptoras de sombras no son convexas. La implementación de Weiler-Atherton solo es precisa cuando las superficies que proyectan y reciben sombras son convexas. Se muestran advertencias o errores graves cuando es necesario. Encontrará más detalles sobre el recorte de polígonos en Engineering Reference.

Incluir datos IDF

Puede incluir hasta 2 conjuntos de datos IDF personalizados en las simulaciones de EnergyPlus marcando las casillas Archivo IDF 1 o Archivo IDF 2 e introduciendo el nombre del archivo de origen de datos IDF. El contenido de los archivos especificados se copia al final de los datos IDF generados por DesignBuilder antes de la simulación. Esto puede ser útil para añadir informes de salida, objetos de simulación, etc., que no interfieran con los datos IDF principales.

Por ejemplo, si necesita acceder a datos de informes de salida que DesignBuilder no proporciona normalmente, como «Time Heating Setpoint Not Met While Occupied», puede guardar un pequeño archivo IDF en la carpeta de DesignBuilder EnergyPlus llamado Reports Variables Database.idf que contenga estos datos:

Output:Variable, *, Time Heating Setpoint Not Met While Occupied, monthly;

Output:Variable, *, Time Cooling Setpoint Not Met While Occupied, monthly;

El archivo debe seleccionarse en este cuadro, como se muestra a continuación.

Al finalizar la simulación, los datos mensuales anteriores de consigna no alcanzada se incluirán en el archivo eso, que puede visualizarse fuera de DesignBuilder para obtener los resultados adicionales.

Nota importante: Los archivos IDF incluidos deben estar situados en la carpeta EnergyPlus.

Consejo: Hay una forma más flexible de incluir IDF mediante Scripts EMS. Los scripts se guardan con el archivo dsb, por lo que son completamente portables. También puede almacenar y gestionar una lista de distintos conjuntos de datos IDF con EMS, lo que facilita activar y desactivar modelos y resultados. Consulte Cómo generar y visualizar resultados adicionales de EnergyPlus para obtener más detalles sobre el método recomendado.

Otros

Superficies dentro de una zona tratadas como adiabáticas

El equipo de soporte de EnergyPlus recomienda modelar como adiabáticas las superficies completamente contenidas dentro de una zona y esta opción permite seguir ese consejo. Hemos observado que, en la práctica, apenas afecta a los resultados ni a la velocidad de simulación, por lo que en la mayoría de los casos puede dejarse el valor predeterminado.

Consulte también Errores y advertencias de EnergyPlus

Nota: las «superficies contenidas dentro de una zona» se generan con frecuencia cuando se utiliza alguna de las opciones de combinación de zonas , en las que una partición o un suelo que separaría dos zonas queda dentro de la zona combinada. Estas superficies no se refieren a las particiones suspendidas que se modelan mediante masa térmica interna.