Energy Management System (EMS)

Energy Management System (EMS) es uno de los métodos de control de alto nivel disponibles en EnergyPlus. Un script EMS puede acceder a numerosos datos de «sensores» y utilizarlos para dirigir distintos controles. El concepto original era emular en EnergyPlus los controles de los sistemas digitales de gestión energética de edificios reales. No obstante, EMS tiene muchas otras aplicaciones:

• Obtener un control más preciso del comportamiento simulado de sistemas HVAC, acristalamientos, iluminación, etc., por ejemplo, modificar el vínculo predeterminado de EnergyPlus entre economizadores y recuperación de calor.
• Conectar un sistema con otro, por ejemplo un tubo enterrado con una entrada HVAC.
• Proporcionar resultados especiales no disponibles de forma nativa en EnergyPlus, por ejemplo CIBSE TM52 o TM59.
• Investigar nuevos sistemas de edificios.

EMS permite modificar el funcionamiento de muchos objetos de control de alto nivel existentes. Por ejemplo, EMS puede:

• Encender y apagar bombas y ventiladores y ajustar sus características de funcionamiento.
• Encender y apagar luces y equipos eléctricos.
• Cambiar las consignas de termostatos de zona.
• Gestionar la generación local.
• Cambiar las consignas de nodos del sistema.
• Encender y apagar equipos de calefacción, refrigeración y disipación de calor del lado de suministro, como calderas, enfriadoras y torres de refrigeración.
• Encender y apagar equipos de generación local.

EMS utiliza el concepto de sensores para obtener información de otras partes del modelo para los cálculos de control. Los actuadores son el mecanismo para modificar el modelo; se escribe código para indicar al procesador Erl cómo aplicar las leyes de control.

Los objetos de sensor declaran variables Erl vinculadas a variables de salida o medidores de EnergyPlus. Los actuadores asignan variables Erl a actuadores de control de otras partes de EnergyPlus. EMS inicia acciones de control cambiando el valor de esta variable dentro de un programa Erl.

La forma más sencilla de entender el funcionamiento es estudiar scripts EMS operativos, como los proporcionados por DesignBuilder junto con esta documentación, y la guía de EnergyPlus de aplicación de EMS.

Nota: EMS es una función avanzada de EnergyPlus y no está pensada para principiantes. Para utilizarla debes sentirte cómodo escribiendo código personalizado y comprender bien cómo quieres que se comporten tus modelos. Si te intimida programar para ajustar los detalles del funcionamiento de un modelo EnergyPlus, EMS probablemente no sea adecuado para ti. Sin embargo, si te interesa escribir código para modificar el comportamiento predeterminado, EMS puede ayudarte a modelar muchas funciones según tus especificaciones y ampliar considerablemente las capacidades habituales de EnergyPlus.

DesignBuilder incluye importantes extensiones del sistema estándar EMS y Erl de EnergyPlus que permiten reutilizar y compartir programas DB EMS. Las extensiones de DesignBuilder ofrecen:

• Scripts Erl portables
• Bucles de zonas, superficies y huecos permiten escribir código que no haga referencia a nombres de objetos específicos en los scripts Erl.
• Todos los actuadores, sensores, variables internas y puntos de entrada de programas disponibles pueden seleccionarse de listas.
• Conexión entre el script y el modelo; por ejemplo, los ajustes de atributos del modelo pueden insertarse en el script o utilizarse para controlar si se ejecutan partes de este.

Puedes acceder a las funciones EMS de DesignBuilder mediante el icono Scripts de la barra de herramientas y la opción de menú Herramientas > Scripts , que abre el cuadro Gestor de scripts .

Los programas EMS creados anteriormente aparecen en el panel de datos de la derecha. Pueden seleccionarse, copiarse, eliminarse y editarse de la forma habitual.

Se necesitan dos pasos para activar un programa EMS:

1. La casilla Activar scripts del cuadro Gestor de scripts debe estar marcada.
2. La casilla Activar programa del cuadro Editar script debe estar marcada.

Nota: Seleccionar un programa EMS en el cuadro Gestor de scripts no basta para incluir su script en la simulación; el ajuste importante es la casilla Activar programa .

Los scripts DB Erl se definen en el cuadro Editar script , que ofrece utilidades para añadir rápidamente scripts de plantilla para sensores, actuadores, variables internas y programas nuevos.

Nota: Los scripts EMS solo se ejecutan en simulaciones y no se aplican a los cálculos de diseño de refrigeración y calefacción.

Además de emplear EMS para controles avanzados y personalización, puedes utilizarlo para incluir scripts IDF adicionales sencillos en el modelo. Es una forma de añadir resultados o de agregar objetos IDF HVAC u otros de EnergyPlus aún no admitidos por DesignBuilder. Es más flexible que la opción Incluir IDF de los cuadros Opciones del modelo y Opciones de simulación porque el sistema guarda los datos IDF dentro del archivo dsb, haciéndolo autónomo y portable. También puedes almacenar y gestionar una lista de conjuntos de datos IDF con EMS para incluir o excluir modelos o resultados de forma controlada. Otra ventaja al añadir IDF para resultados es que el cuadro Añadir resultado enumera todos los resultados disponibles para el modelo actual y facilita la selección de resultados adicionales.

Es posible escribir programas EMS bastante complejos y cometer errores que pueden tardar en localizarse y corregirse. El servicio de soporte de DesignBuilder normalmente no puede ofrecer un servicio gratuito de depuración o asesoramiento sobre las posibles causas de errores en programas EMS. Consulta la política del servicio de soporte.

La guía de EnergyPlus de aplicación de EMS de EnergyPlus contiene una sección sobre depuración de programas EMS que es un buen punto de partida para localizar problemas.