Calefacción

pestaña HVAC en los datos del modelo - HVAC Simple

Los datos necesarios para definir el sistema de calefacción dependerán de si la opción de modelo HVAC se establece en Simple o detallado y, si se utiliza el modelo detallado, del tipo de sistema HVAC Detallado seleccionado.

Nota: para todos los sistemas, las temperaturas de consigna de calefacción se definen en la pestaña Actividad.

Con calefacción

Si la zona debe disponer de calefacción, marque esta casilla. Al marcarla estarán disponibles los demás elementos descritos en esta página.

Potencia de calefacción

La potencia de calefacción puede introducirse manualmente cuando se utiliza HVAC Simple y la opción de modelo Dimensionamiento HVAC se establece en 2-Manual o 4-Autodimensionado si no se ha establecido.

Este ajuste no está disponible cuando se selecciona alguna de las opciones de modelo 1-Adecuado o 3-Dimensionamiento automático de dimensionamiento HVAC.

Cuando 4-Autodimensionado si no se ha establecido está seleccionado, si inmediatamente antes de una Simulación la potencia de calefacción no está definida o tiene valor cero, se ejecuta automáticamente una simulación de dimensionamiento de diseño de calefacción de DesignBuilder antes de la simulación para calcularla.

Consejo: Puede modificar manualmente las potencias de calefacción, pero tenga en cuenta que, cuando se selecciona 4-Autodimensionado si no se ha establecido , si se modifican las opciones de modelo o la geometría, todas las potencias de calefacción y refrigeración se restablecen a cero. Puede establecer la opción de modelo Dimensionamiento HVAC en 2-Manual para evitar perder los ajustes de potencia al modificar el modelo.

Para más información sobre su funcionamiento, véase Dimensionamiento HVAC.

Planta de calefacción

Combustible de calefacción

Seleccione el tipo de combustible utilizado para generar la energía de calefacción:

Debe seleccionar 1-Electricidad de red si desea que los resultados mostrados en DesignBuilder coincidan con los calculados directamente por EnergyPlus para calefacción urbana y mostrados en la pestaña Resumen de la pantalla de simulación.

COP del sistema de calefacción

El coeficiente de rendimiento del sistema de calefacción se utiliza para calcular el consumo de combustible necesario para satisfacer la demanda de calefacción. El valor representa el rendimiento estacional total de todo el sistema de calefacción y debe incluir el efecto de todo el consumo energético asociado a la calefacción del edificio, como la energía del ventilador de la caldera, las pérdidas de la caldera y los equipos de control. No incluye la energía de distribución de aire o agua (ventiladores o bombas) ni los equipos de control, que se contabilizan en Energía auxiliar.

El COP del sistema de calefacción se especifica por zona, por lo que puede modelar diferentes rendimientos de calefacción en cada zona. Sin embargo, normalmente debería acceder a estos datos desde el nivel de edificio y permitir que las zonas adopten el valor predeterminado del edificio.

Nota: Al comparar los resultados de consumo de combustible de calefacción con los datos mostrados en la pestaña Resumen , es importante tener en cuenta que DesignBuilder aplica un tipo de combustible y un CoP a los sistemas de calefacción idealizados utilizados en EnergyPlus con HVAC Simple. EnergyPlus, en cambio, muestra las cargas sin procesar como Calefacción urbana en las tablas de la pestaña Resumen. Esto se debe a que los sistemas idealizados de EnergyPlus se consideran atendidos directamente sin equipos HVAC, mediante un sistema de tipo calefacción urbana.

Unidades locales de calefacción

Tipo de calefacción

Hay dos tipos de calefacción disponibles:

• 1-Convectivo - el espacio se calienta mediante un sistema de aire y se controla según la consigna de temperatura del aire. El sistema se modela mediante el sistema «Ideal Loads» de EnergyPlus.
• 2-Unidades radiantes/convectivas - se utiliza para modelar sistemas generales en los que interviene el calor radiante. Permite modelar sistemas convectivos, radiadores de agua caliente, suelo radiante, calefacción por zócalo, etc., mediante el sistema «High Temp Radiant System» de EnergyPlus.

1-Convectivo

Al utilizar HVAC Simple  puede especificar las condiciones del aire de impulsión para calefacción.

Temperatura máxima de impulsión de aire

La temperatura máxima de bulbo seco del aire suministrado para calefactar la zona (en °C o °F).

Relación máxima de humedad del aire de impulsión

La relación constante de humedad (masa de agua por masa de aire seco) del aire caliente de impulsión suministrado cuando se necesita calefacción. El valor predeterminado es 0.0156. Asegúrese de introducir un valor que represente una condición válida, es decir, por debajo de la línea de saturación del 100% en el diagrama psicrométrico.

Tipo de límite de calefacción

Los sistemas de cargas ideales de EnergyPlus pueden limitar la potencia de calefacción de la zona de 3 maneras:

• 1-Limitar caudal - significa que el caudal de aire de impulsión para calefacción se limitará a un valor calculado según las opciones de modelo de dimensionamiento automático. Al utilizar 3-Autodimensionado Método de dimensionamiento HVAC , el límite de caudal se obtiene mediante los cálculos de dimensionamiento de EnergyPlus. Si se utiliza el método de dimensionamiento de DesignBuilder, el caudal se calcula a partir de la potencia de calefacción requerida calculada por DesignBuilder y la Temperatura máxima de impulsión de aire (arriba).
• 2-Limitar capacidad - significa que la potencia sensible de calefacción se limitará a un valor calculado según las opciones de modelo de dimensionamiento automático. Al utilizar 3-Autodimensionado Método de dimensionamiento HVAC , la potencia se obtiene mediante los cálculos de dimensionamiento de EnergyPlus. Si se utiliza el método de dimensionamiento de DesignBuilder, el caudal se calcula a partir de la potencia de calefacción requerida calculada por DesignBuilder y la Temperatura máxima de impulsión de aire (arriba).
• 3-Limitar caudal y potencia - significa que tanto el caudal como la potencia se limitarán a los valores anteriores.

Descripción técnica

 

EnergyPlus utiliza los 4 ajustes siguientes para definir el aporte máximo de calefacción de los sistemas de cargas ideales:

 

• Maximum Heating Supply Air Temperature

• Maximum Heating Air Flow Rate,

• Maximum Sensible Heating Capacity

• Heating Limit Type

 

Cuando se utiliza la opción predeterminada 3-Autodimensionado para Dimensionamiento HVAC del modelo, los campos IDF «Maximum Heating Supply Air Temperature» y «Heating Limit Type» se establecen con los datos correspondientes de la pestaña HVAC, y EnergyPlus calcula los campos «Maximum Heating Air Flow Rate» y «Maximum Sensible Heating Capacity» antes de la simulación en los cálculos de dimensionamiento.

 

Como alternativa, al utilizar las opciones 2-Manual o 4-Autodimensionado si no se ha establecido de Dimensionamiento HVAC de modelo, los campos IDF «Maximum Heating Supply Air Temperature», «Maximum Sensible Heating Capacity» y «Heating Limit Type» se establecen con los datos correspondientes de la pestaña HVAC, y DesignBuilder calcula el correspondiente «Maximum Heating Air Flow Rate» a partir de los datos definidos por el usuario de Potencia de calefacción y Temperatura máxima de impulsión de aire . En este caso DesignBuilder especifica los 4 campos IDF relacionados en el IDF.

 

O bien, cuando la opción de modelo 1-Adecuado Dimensionamiento HVAC está seleccionada, DesignBuilder establece el campo IDF «Heating Limit Type» de EnergyPlus en «NoLimit», lo que significa que el sistema de calefacción puede satisfacer cualquier carga. En este caso no se necesitan los otros 3 campos y no se proporcionan en el IDF.

 

En todos los casos anteriores, salvo cuando la opción de modelo 1-Adecuado Dimensionamiento HVAC está seleccionada, EnergyPlus conserva valores para cada uno de los 4 ajustes utilizados para definir el aporte máximo de calefacción de los sistemas de cargas ideales, y su uso en la simulación se define mediante el Tipo de límite de calefacción según las descripciones anteriores.

Nota: En la práctica, este ajuste no debería producir una diferencia apreciable en el balance térmico de la zona durante la calefacción, ya que el aporte máximo de calor a la zona ya está definido antes de la simulación y este ajuste solo indica a EnergyPlus cómo aplicar exactamente el límite.

2-Unidades radiantes/convectivas

Cuando están seleccionadas las opciones HVAC Simple, 1-Ventilación de la zona para Ventilación mecánica y 1-DesignBuilder para el método de dimensionamiento automático de HVAC Simple puede modelar sistemas de calefacción radiante. Establezca el tipo de sistema de calefacción en 2-Unidades radiantes/convectivas (arriba) e introduzca la fracción radiante de calefacción y cómo se distribuye el calor radiante por el espacio.

Importante: Las versiones recientes de EnergyPlus ya no admiten la opción radiante/convectiva combinada con sistemas de refrigeración HVAC Simple; si necesita calefacción radiante y refrigeración en la misma zona, cambie a HVAC Detallado.

Fracción radiante de calefacción

La fracción de la potencia de entrada al calefactor radiante que se transfiere realmente como calor radiante. La fracción debe estar entre 0 y 1. Junto con la opción de distribución radiante, define cómo se distribuye la potencia de entrada del calefactor al resto de la zona.

Distribución radiante

La distribución radiante permite controlar cómo se distribuye por el recinto el calor radiante de la unidad radiante. Las opciones son:

• 1-Uniforme - el calor radiante se distribuye uniformemente por la zona.
• 2-Suelo - el calor se distribuye uniformemente por todos los suelos de la zona. Utilícelo para modelar sistemas de calefacción por suelo radiante.

Nota técnica

 

DesignBuilder utiliza el sistema «HIGH TEMP RADIANT SYSTEM» de EnergyPlus para modelar sistemas de calefacción radiante en el modo HVAC Simple. Este tipo de sistema está previsto para fuentes radiantes de «alta temperatura», pero también puede utilizarse para fuentes radiantes de baja temperatura.

Nota: para todos los sistemas HVAC Simple, temperaturas de consigna de calefacción se definen en la pestaña Actividad.

Dimensionamiento de equipos de zona

Por defecto, EnergyPlus no tiene en cuenta las cargas de ventilación mecánica y natural (aire exterior) en los cálculos de diseño de calefacción; por ello se ofrecen las opciones siguientes para añadir una carga adicional solo para el día de diseño de invierno.

Carga de ventilación mecánica

Defina cómo deben tratarse las cargas de ventilación mecánica en los cálculos de diseño de calefacción. Las opciones son:

• 1-Atendida por equipos de zona las cargas de ventilación mecánica son atendidas íntegramente por los equipos de zona, por lo que la potencia de los sistemas de calefacción de zona debe tenerlas en cuenta.
• 2-Excluir las cargas de ventilación mecánica no son atendidas por los equipos de calefacción de zona, por lo que pueden ignorarse en los cálculos de dimensionamiento de calefacción de zona.
• 3-Atendida parcialmente por la unidad de tratamiento de aire las cargas de ventilación mecánica son atendidas parcialmente por las baterías de calefacción de la unidad de tratamiento de aire, pero queda una carga residual que deben atender los equipos de calefacción de zona. En este caso también debe introducirse la temperatura del aire de impulsión. Véase abajo.

Nota: El ajuste predeterminado de Carga de ventilación mecánica es 1-Atendida por equipos de zona. Para sistemas DOAS que introducen aire parcial o totalmente precalentado, este ajuste debe cambiarse a 2-Excluir o a 3-Atendida parcialmente por la unidad de tratamiento de aire para evitar sobredimensionar los equipos de zona.

Nota: Este ajuste solo se aplica a los cálculos de diseño de calefacción. Para simulaciones HVAC Detallado se utilizan en su lugar los ajustes DOAS del cuadro de grupo de zonas HVAC para contabilizar las cargas adicionales debidas al aire fresco suministrado mecánicamente. En HVAC Simple se supone la carga completa de aire exterior al dimensionar los sistemas de calefacción y refrigeración; no se supone precalentamiento ni prerrefrigeración al dimensionar los equipos de zona.

Temperatura de impulsión del sistema

Cuando Carga de ventilación mecánica se establece en 3-Atendida parcialmente por la unidad de tratamiento de aire , debe introducir la temperatura del aire de impulsión para poder contabilizar las cargas adicionales residuales de zona necesarias.

Excluir la recuperación de calor del dimensionamiento de calefacción de zona

Si el ahorro de la recuperación de calor puede incluirse con seguridad en los cálculos de dimensionamiento de calefacción, deje esta casilla desmarcada. De lo contrario, para un cálculo más conservador en el que los sistemas de calefacción de zona se dimensionan suponiendo que no hay recuperación de calor, marque esta opción.

Carga de ventilación natural

Si se activa la ventilación natural, puede definir cómo tratar sus cargas en las simulaciones de diseño de calefacción y dimensionamiento automático. Las opciones son:

• 1-Atendida por equipos de zona es la opción predeterminada, en la que las cargas de ventilación natural son atendidas íntegramente por los equipos de zona, por lo que la potencia de los sistemas de calefacción de zona debe tenerlas en cuenta. En los cálculos de diseño de calefacción, al seleccionar esta opción, la ventilación natural se aplica sin tener en cuenta la programación ni los ajustes de temperatura de consigna de ventilación mecánica .
• 2-Excluir las cargas de ventilación natural no son atendidas por los equipos de calefacción de zona, por lo que pueden ignorarse en los cálculos de dimensionamiento de calefacción de zona.

Funcionamiento

Programación de funcionamiento de calefacción

Estos datos de programación se utilizan junto con temperaturas de consigna de calefacción en la pestaña Actividad para definir la programación de temperatura de consigna de calefacción variable en el tiempo de la zona. La programación de funcionamiento define cuándo deben alcanzarse las consignas normales y reducidas, y los datos de consigna de la pestaña Actividad definen sus valores reales. Véase Definición de programaciones de temperatura de consigna para más información.

Nota: la programación de funcionamiento de calefacción de zona también se utiliza en HVAC Detallado con el ajuste predeterminado 1-HVAC Simple para Datos de actividad de HVAC Detallado .