Gestión de Simulaciones con EnergyPlus - Lo más básico

En esta ocasión, quiero hacer un repaso muy básico acerca de EnergyPlus, qué es y como se gestionan las simulaciones energéticas en su interior.

EnergyPlus hace que la magia suceda

EnergyPlus es un motor de cálculo que se emplea para ejecutar simulaciones energéticas de edificios. Se trata de una colección estructurada de módulos analíticos que evalúan los diferentes fenómenos asociados con la operación de un inmueble.

Estos módulos analíticos son elementos de código que han sido desarrollados por científicos e investigadores de instituciones privadas y gubernamentales alrededor del mundo. Mediante estos procedimientos es posible tomar datos de entrada, provenientes de una descripción altamente detallada del edificio y generar una serie de datos que nos indican las condiciones térmicas y consumos energéticos esperables en los espacios interiores del edificio, o en sus inmediaciones.

Como podemos apreciar en este diagrama, EnergyPlus realiza de manera conjunta dos tipos de simulaciones:

Las simulaciones de balance de masa y calor evalúan las condiciones resultantes en las zonas térmicas del edificio (este es un concepto que revisaremos con mayor detenimiento más adelante), esta serie de procedimientos nos permiten anticipar cuáles serán las temperaturas en las distintas zonas que componen el edificio, los flujos energéticos a través de las distintas porciones de la piel del edificio, las tasas de recambio de aire entre distintas zonas y/o el exterior, o el intercambio de energía con elementos como el suelo u otros sumideros energéticos.

La evolución de las condiciones en las zonas térmicas del edificio, determinan un perfil de demanda para la operación de sistemas de ventilación, calefacción y aire acondicionado. Es con este perfil de demanda que EnergyPlus lleva a cabo el segundo tipo de simulaciones.

Las simulaciones de sistemas del edificio calculan el consumo de energía necesario para satisfacer la demanda de las zonas.

Basándose en la información relativa a las capacidades, eficiencia y configuración de estos sistemas, EnergyPlus determina, de manera dinámica (hora por hora) los consumos energéticos de estos sistemas, pero también sus efectos sobre el balance térmico/energético en las zonas.

Todos estos módulos de cálculo son llamados y ejecutados de forma coordinada durante la duración del análisis y se genera una gran cantidad de datos como resultado de estas operaciones.

Hay que tener cuidado: el problema GIGO

La precisión y la eficacia de los métodos contenidos EnergyPlus ha sido comprobada y avalada por numerosas instancias científicas internacionales.

No obstante la precisión y congruencia de los resultados serán estarán siempre supeditados de la calidad de los datos de entrada y de la manera en que fueron estos capturados. Es responsabilidad del simulador asegurar el correcto planteamiento del modelo energético y verificar la validez de la información que está siendo procesada.

La captura correcta de los datos de entrada requiere un manejo eficiente de la información procedente de modelos descriptivos y de visualización de los proyectos.

EnergyPlus, al ser un motor de cálculo, no contempla dentro de sus alcances la vinculación con estos modelos descriptivos; para este propósito son necesarias las interfaces de usuario y aplicaciones desarrolladas por terceros.

En un próximo artículo analizaremos las interfaces más comúnmente usadas, así como sus ventajas y limitaciones.