Datos meteorológicos de diseño de verano

pestaña Ubicación de los datos del modelo en el nivel de emplazamiento

Los cálculos de diseño de refrigeración y las simulaciones para dimensionamiento automático utilizan datos simplificados basados en días de diseño de verano desfavorables.

Los datos meteorológicos utilizados en cálculos de diseño de refrigeración son:

Temperatura máxima exterior de bulbo seco: máxima diaria del aire.
Temperatura mínima exterior de bulbo seco: mínima nocturna del aire.
Temperatura de bulbo húmedo en el momento de la máxima de bulbo seco.

Además, para dimensionar automáticamente las cargas de refrigeración de zona se utilizan:

Tipo de modificador del rango de temperatura de bulbo seco para definir el perfil diario exterior.
Velocidad y dirección del viento para dimensionamiento automático de ventilación natural calculada.

Puede seleccionarse el grado de «confianza» de los datos, es decir, la probabilidad de que se den en la práctica según las condiciones recientes. El riesgo puede especificarse según temperaturas de bulbo seco o húmedo para una confianza de 99.6, 99 y 98%: respectivamente 0.4, 1 o 2% de probabilidad de condiciones más extremas.

Consulta también Datos del emplazamiento y archivos meteorológicos y Cálculos de diseño de refrigeración .

Cielo

Indicador del modelo solar

Elige el método de modelado solar para calcular la radiación en los días de diseño de verano:

1-ASHRAE Clear Sky, modelo predeterminado descrito en ASHRAE HOF 2005, capítulo 31, estima la radiación horaria de cielo despejado para cualquier mes en Estados Unidos o climas templados similares del hemisferio norte. EnergyPlus amplía su aplicación a ambos hemisferios. Los cálculos utilizan un valor de claridad . Este modelo suele sobrestimar la radiación disponible para el edificio.
2-ASHRAE Tau, también llamado ASHRAE Revised Clear Sky Model, se presenta en ASHRAE 2009 HOF como modelo revisado basado en profundidades ópticas específicas del lugar para radiación directa y difusa. Los valores mensuales de las 5564 ubicaciones de los datos de diseño ASHRAE que acompañan al 2009 HOF se incluyen con EnergyPlus en C:\EnergyPlusV8-9-0\PreProcess\WeatherConverter\ASHRAE_2013_Monthly_DesignConditions.csv. Los valores mensuales Taub y Taud ocupan las primeras 24 columnas. Estudios ASHRAE indican que el modelo tau revisado produce irradiancias físicamente más plausibles que el tradicional, especialmente para la irradiancia difusa. Los valores Taub y Taud pueden introducirse como se describe abajo.
3-Zhang Huang, desarrollado inicialmente para modelar años meteorológicos típicos en China, parece adecuado también para otros lugares. Estima la radiación solar total horizontal con una ecuación sencilla a partir de nubosidad total, temperatura de bulbo seco, humedad relativa y velocidad del viento. Es el modelo utilizado por Weather Converter cuando falta radiación global en los datos originales. Los cálculos utilizan un valor de claridad .
4-Programación, permite introducir valores programados personalizados de radiación solar directa y difusa para el perfil diario indicado abajo.

Programación diaria de radiación solar directa

Selecciona un perfil diario personalizado de radiación directa (Wh/m2) cuando el Indicador del modelo solar se establece en 4-Programación. Estos valores sustituyen a los calculados durante el procesamiento del día de diseño. Solo pueden seleccionarse programaciones diarias .

Programación diaria de radiación solar difusa

Selecciona un perfil diario personalizado de radiación difusa (Wh/m2) cuando el Indicador del modelo solar se establece en 4-Programación. Estos valores sustituyen a los calculados durante el procesamiento del día de diseño. Solo pueden seleccionarse programaciones diarias .

Profundidad óptica ASHRAE de cielo despejado para irradiancia directa (Taub)

Debe introducirse la profundidad óptica de radiación directa cuando el Indicador del modelo solar se establece en 2-ASHRAE Tau. Los valores mensuales Taub y Taud de 5564 ubicaciones figuran en el CD de ASHRAE 2009 HOF y en ASHRAE_2013_Monthly_DesignConditions.csv instalado con EnergyPlus.

Profundidad óptica ASHRAE de cielo despejado para irradiancia difusa (Taud)

Debe introducirse la profundidad óptica de radiación difusa cuando el Indicador del modelo solar se establece en 2-ASHRAE Tau. Los valores mensuales Taub y Taud de 5564 ubicaciones figuran en el CD de ASHRAE 2009 HOF y en ASHRAE_2013_Monthly_DesignConditions.csv instalado con EnergyPlus.

Claridad del cielo

Índice de claridad del cielo del día de diseño de verano; debe introducirse cuando el Indicador del modelo solar se establece en 1-ASHRAE clear sky o 3-Zhang Huang. Junto con la posición solar definida por la ubicación y la fecha, ayuda a determinar la radiación de cada hora del día de diseño. Puede variar entre 0.0 y 1.2; 1.0 representa cielo despejado al nivel del mar. Para lugares a gran altitud pueden usarse valores superiores a 1.0.

Nota: Esta «claridad del cielo» no tiene el mismo significado que la variable de salida EnergyPlus «Site Daylighting Model Sky Clearness».

Modificadores de datos meteorológicos

El perfil diario de temperatura para los cálculos de diseño de refrigeración se obtiene de los valores máximo y mínimo mediante una curva sinusoidal modificada, suponiendo que el máximo ocurre a las 15:00 y el mínimo a las 5:00. Puedes modificar este comportamiento con los datos siguientes.

Tipo de modificador del rango de temperatura de bulbo seco

DesignBuilder ofrece opciones para controlar mejor las temperaturas de bulbo seco de los días de diseño:

1-Multiplicadores predeterminados - EnergyPlus genera automáticamente el perfil exterior de bulbo seco a partir de ASHRAE 2009 HOF.
2-Programación de multiplicadores - permite definir una programación diaria con un multiplicador aplicado al rango diario de temperatura para crear el perfil adecuado al día de diseño, como se explica abajo.
3-Perfiles de temperatura - permite usar una programación del perfil de temperatura de bulbo seco para definir la temperatura del día de diseño.

Nota importante: Cuando se utilizan varios meses de diseño de verano, estas opciones se aplican igual a cada uno. Por ello suelen ser más útiles para un solo mes, es decir, cuando 1-Un mes de diseño se selecciona como Periodo de temperatura de diseño.

Al utilizar la opción 1-Multiplicadores predeterminados , los multiplicadores se toman de ASHRAE 2009 HOF. EnergyPlus calcula la temperatura de cada intervalo a partir de la máxima de bulbo seco introducida, el rango diario y los multiplicadores anteriores. La ecuación es:

T_current = T_max - T_range x T_multiplier

donde:

T_current= temperatura del aire de la hora actual del día

T_Max = temperatura máxima de bulbo seco introducida por el usuario

T_range = intervalo diario de temperatura (T_max - T_min)

T_Multiplier = multiplicador del intervalo mostrado en el gráfico anterior

Los multiplicadores representan condiciones típicas de temperatura diaria: mínima alrededor de las 5:00 AM y máxima alrededor de las 15:00. EnergyPlus no desplaza el perfil según el mediodía solar como permiten opcionalmente los procedimientos ASHRAE.

Las investigaciones ASHRAE indican que las temperaturas de bulbo seco y húmedo suelen seguir el mismo perfil, por lo que EnergyPlus puede usar el perfil predeterminado para generar las condiciones de humedad.

Programación del modificador del rango de bulbo seco

Si quieres sustituir el perfil ASHRAE predeterminado puedes seleccionar la opción 2-Programación de multiplicadores para el ajuste Tipo de modificador del rango de temperatura de bulbo seco . Esto permite elegir una programación diaria que defina los multiplicadores para cada hora del día de diseño de refrigeración.

Programación del perfil de temperatura de bulbo seco

Selecciona la programación diaria que representará la temperatura de bulbo seco del día de diseño.

Nota: Los valores de temperatura de la programación deben definirse en °C incluso cuando se seleccionan unidades SI.

Tipo de condición de humedad

Permite elegir el método para definir la humedad. Solo está disponible cuando el tipo de modificador del rango de bulbo seco se establece en 3-Perfiles de temperatura. Selecciona:

1-Bulbo húmedo, opción predeterminada que utiliza la temperatura de bulbo húmedo en el momento de la temperatura máxima, definida más abajo mediante la temperatura coincidente de bulbo húmedo.
2-Humedad relativa, donde la variación horaria de humedad relativa se define mediante la Programación de la condición de humedad.

Programación de la condición de humedad

Selecciona la programación diaria que define la humedad relativa en %.

Datos de viento

Velocidad del viento

Velocidad utilizada para calcular los coeficientes exteriores de transferencia de calor por convección y, solo en simulaciones de dimensionamiento automático de ventilación natural calculada, para calcular la presión exterior junto con los coeficientes de presión del viento.

Dirección del viento

Solo se utiliza en simulaciones de dimensionamiento automático de ventilación natural calculada para obtener la presión exterior junto con los coeficientes de presión del viento.

Periodo de dimensionamiento

Al simular, algunas características de diseño pueden beneficiarse de un periodo meteorológico más largo para dimensionamiento automático de HVAC o cálculo de cargas. Puedes permitir el uso del archivo meteorológico horario en esos cálculos para definir periodos más largos.

Método de dimensionamiento automático

Elige el método de dimensionamiento automático de diseño HVAC para las simulaciones:

1-Día de diseño - opción predeterminada que usa uno o más días de diseño de verano según los ajustes anteriores.
2-Días del archivo meteorológico , que permite seleccionar del archivo meteorológico el periodo para dimensionamiento.
3-Tipo de condición del archivo meteorológico , que permite seleccionar tipos de periodo estándar predefinidos como 1-Verano extremo.

Cuando se selecciona 2-Días del archivo meteorológico , introduce los valores de inicio: día inicial y mes y los de fin: día inicial y mes como en la captura.

Selección de periodo

Cuando se selecciona el método de dimensionamiento automático 3-Tipo de condición del archivo meteorológico , debes elegir el tipo de condición meteorológica de la lista:

1-Verano extremo (ajuste predeterminado)
2-Verano típico
3-Invierno extremo
4-Invierno típico
5-Otoño típico
6-Primavera típica
7-Estación húmeda
8-Estación seca
9-Sin estación húmeda
10-Sin estación seca
11-Tropical cálido
12-Tropical frío

Nota: No todos los archivos meteorológicos contienen todas las opciones válidas. Por ejemplo, algunos pueden incluir periodos de frío extremo y otros periodos tropicales de humedad extrema.

Periodo de temperatura de diseño

El mes de diseño para refrigeración y dimensionamiento automático no siempre está claro al principio y puede variar entre partes de un edificio. Puedes seleccionar hasta 12 meses para esos cálculos.

Puedes introducir datos de 1 o varios meses:

1-Un mes de diseño , que utiliza un único conjunto de datos desfavorables para refrigeración y dimensionamiento. Normalmente corresponde a julio en el hemisferio norte y enero en el sur.
2-Varios meses de diseño , que utiliza datos de más de un mes. El intervalo se selecciona en las opciones de cálculo de refrigeración o del modelo y los datos de cada mes se indican aquí, en la pestaña Ubicación.

Consejo: La opción 2-Varios meses de diseño es la más segura porque el mes de máxima refrigeración puede variar según el acristalamiento y las sombras de cada fachada. En el hemisferio norte, por ejemplo, grandes superficies acristaladas orientadas al sur pueden retrasarlo hasta agosto o septiembre, cuando el sol está más bajo.

Nota: Los detalles de los días de diseño —día del mes, intervalo de meses y día de la semana— para el análisis de refrigeración se definen en los cuadros Opciones del Modelo y Diseño de refrigeración .

Temperaturas anuales de diseño

Cuando el periodo de temperatura de diseño se establece en 1-Un mes de diseño pueden introducirse los datos siguientes para un solo mes.

Datos de bulbo seco y bulbo húmedo medio coincidente

Temperatura máxima de bulbo seco - máxima diaria del aire de bulbo seco.
Temperatura coincidente de bulbo húmedo - temperatura de bulbo húmedo en el momento de la máxima de bulbo seco.
Temperatura mínima de bulbo seco - mínima nocturna de bulbo seco. DesignBuilder calcula los valores de plantilla restando al valor mensual de diseño de bulbo seco del 0.4% el rango medio diario de bulbo seco coincidente con la temperatura de diseño del 5%.

Datos de bulbo húmedo y bulbo seco medio coincidente

Temperatura máxima de bulbo húmedo - máxima diaria del aire de bulbo húmedo.
Temperatura coincidente de bulbo seco - temperatura de bulbo seco en el momento de la máxima de bulbo húmedo.
Temperatura mínima de bulbo seco - mínima nocturna de bulbo seco. DesignBuilder calcula los valores de plantilla restando al valor mensual de diseño de bulbo seco del 0.4% el rango medio diario de bulbo seco coincidente con la temperatura de diseño del 5%.

Temperaturas mensuales de diseño

Cuando el periodo de temperatura de diseño se establece en 2-Varios meses de diseño pueden introducirse los datos siguientes para 12 meses.

Datos de bulbo seco y bulbo húmedo medio coincidente

Temperaturas mensuales de diseño de bulbo seco - temperaturas máximas de bulbo seco durante el día de diseño de cada mes.
Temperaturas mensuales coincidentes de bulbo húmedo - temperaturas de bulbo húmedo en el momento de la máxima de bulbo seco.
Temperaturas mensuales mínimas de bulbo seco - temperaturas mínimas nocturnas de bulbo seco.

Datos de bulbo húmedo y bulbo seco medio coincidente

Temperaturas mensuales de diseño de bulbo húmedo - temperaturas máximas de bulbo húmedo durante el día de diseño de cada mes.
Temperaturas mensuales coincidentes de bulbo seco - temperaturas de bulbo seco en el momento de la máxima de bulbo húmedo.
Temperaturas mensuales mínimas de bulbo húmedo - temperaturas mínimas nocturnas de bulbo húmedo.