Simulerade slutapparater

I det här kapitlet visas hur konfigurationer och inställningar för slutapparaterna i IDA ICE fungerar. Den enda slutapparaten som inte har valts att simuleras är ventilationsradiatorn. Anledningen är att kontorsbyggnader ofta använder VAV-system med värmeåtervinning, som även är fallet för byggnaderna i det här arbetet. Därmed fungerar inte VAV-systemet med värmeåtervinning för ventilationsradiatorn eftersom ventilationsradiatorn är tilluftsdonet, som redan har nämnts i litteraturstudien. I litteraturstudien

-32-

nämndes också att ventilationsradiatorn är anpassad för byggnader med frånluftsventilation, vilket inte används i de två byggnaderna i det här arbetet. Osäkerhet kring hur ventilationsradiatorn skulle modelleras i IDA ICE var också en faktor då IDA ICE har ett visst antal färdiga slutapparater att välja på, vid installation i zonerna. Ventilationsradiatorn går ej att välja i IDA ICE och det går heller inte att välja värmelister. Värmelisten har dock utvärderats genom att dimensionerna om en ”Water radiator” i IDA ICE för att efterlikna en värmelist så bra som möjligt. För den fläktförstärkta radiatorn finns det inte heller någon rumsenhet att välja i IDA ICE. På samma sätt som för värmelisten har en ”Water radiator” använts för att efterlikna den fläktförstärkta radiatorn genom att anpassa indata för radiatorn i enlighet med den fläktförstärkta radiatorn. För golvvärme- och kyla har enbart värmeförmågan simulerats. Anledningen är att all nödvändiga indata för kyla inte har kunnat hittas. Generellt sätt har indata för de olika slutapparaterna hämtats från leverantörer av de enskilda slutapparaterna. De slutapparater som är tillgängliga i IDA ICE visas i Figur 26.

Figur 26. De slutapparater som kan väljas att installeras i zonerna i IDA ICE samt möjlighet till placering.

Figur 26 visar vilka slutapparater som är möjliga att installera på zon-nivå samt på de olika delarna av rummet. Zon-nivå i Figur 26 innebär att slutapparaten enbart dras in till zonen och ingen utplacering i rummet sker. För vägg-, tak- och golv-nivå i Figur 26 visas vilka slutapparater som är möjliga att placera ut på valfri plats på väggen, taket eller golvet. I det här arbetet kommer ”Simple fan coil”, ”Cooling device”,

”Water Radiator”, ”Heating/cooling panel”, ”Active beam” och “Heating/cooling floor” från Figur 26 att användas. ”Simple fan coil” kommer att representera fläktkonvektorn, ”Cooling device” representera den passiva kylbaffeln, ”Water Radiator” representera panelradiatorn, fläktförstärkta radiatorn och värmelisten,

”Heating/cooling panel” representera väggvärme och -kyla samt takvärme och -kyla, ”Active beam”

representera den aktiva kyl- och värmebaffeln och slutligen ”Heating/cooling floor” som kommer att representera golvvärme och -kyla.

De hydroniska slutapparater som används i IDA ICE vid simulering följer en matematisk modell som tillåter dem att placeras på en specifik position, med undantag för fläktkonvektorn, för att ge ett korrekt värde av den lokala strålning som sker nära slutapparaten. Värmeöverföringen från slutapparaterna beräknas enligt följande ekvation.

𝑃 = 𝐾 ∙ 𝑙 ∙ ∆𝑇^| (7)

där l är slutapparatens längd, ∆𝑇 är temperaturskillnaden mellan vattnet och luften i zonen, K och N är konstanter kopplade till en slutapparats specifika höjd eller bredd.

Hur indata för ”Simple fan coil” konfigureras i IDA ICE visas i Figur 27.

Zon-nivå Vägg-nivå Tak-nivå Golv-nivå

-33-

Figur 27. Hur indata för ”Simple fan coil” konfigureras i IDA ICE.

För ”Simple fan coil” går det att ställa in ifall värmen förses via elektricitet eller via ett vattenburet system.

I det här arbetet är det, som tidigare nämnts, vattenburna enheter som behandlas. Vidare går det att ställa in värme- och kylkapaciteten, där designkapaciteten ställs in mot antingen förinställda värden i IDA ICE.

Designkapaciteten för kyla ställs in mot 7°C framledning, 12°C returledning och 27°C inomhustemperatur. För värme gäller 50°C framledning, 40°C returledning och 20°C inomhustemperatur.

Alternativt kan användaren göra egna inställningar för vilken kapacitet som gäller för en given temperaturskillnad mellan inomhusluften och vattentemperaturen samt temperaturskillnad på framledning och returledning. Elkonsumtion för fläkten ställs in som en procentsats av kyl- eller värmekapaciteten.

Standardinställning går att se i Figur 27.

Hur indata för ”Cooling device” konfigureras i IDA ICE visas i Figur 28.

Figur 28. Hur indata för den passiva ”Cooling device” konfigureras i IDA ICE.

För ”Cooling device” går det att använda sig av en förenklad modell där indata för kylkapaciteten skrivs in manuellt, alternativt att använda data från tillverkaren genom att ladda ned en datafil för produkten. Vid den förenklade modellen finns möjligheten att skriva in kylkapacitet för designkapaciteten P1, det vill säga maxkapaciteten, samt kylkapaciteten vid lägre drift P2 vilket är synligt i Figur 28. Värdet för P2 kan även sättas till värdet 0. Vidare konfigureras vilka temperaturskillnader som gäller för given kapacitet under

”Design conditions” i Figur 28. Massflödet är beroende av invärden och beräknas ut av IDA ICE.

-34-

Hur indata för ”Water Radiator” konfigureras i IDA ICE visas i Figur 29.

Figur 29. Hur indata för ”Water Radiator” konfigureras i IDA ICE.

I likhet med ”Cooling device” går det att använda sig av en förenklad modell eller data från en tillverkare för att ange kapacitet för radiatorn. Under ”Design conditions” i Figur 29 ställs inomhustemperatur, framledningstemperatur samt returtemperatur in för att gälla vid den angivna designkapaciteten.

Hur indata för ”Heating/cooling panel” konfigureras i IDA ICE visas i Figur 30.

Figur 30. Hur indata för ”Heating/cooling panel” konfigureras i IDA ICE.

På samma sätt som för några av de andra nämnda slutapparaterna går det även för ”Heating/cooling panel” att välja en förenklad modell eller använda data från en tillverkare för indata gällande värme- och kylkapacitet. Under ”Design conditions” i Figur 30 konfigureras vilka temperaturskillnader som gäller för given designkapacitet. Värmeöverföringskoefficienten som går att konfigurera i Figur 30, ”Heat transfer coefficient to the room surface behind”, är beroende av isoleringen mellan enheten och väggen/taket.

-35-

Hur indata för ”Active beam” konfigureras i IDA ICE visas i Figur 31.

Figur 31. Hur indata för ”Active beam” konfigureras i IDA ICE.

Även för ”Active beam” är det möjligt att använda en förenklad modell där indata definieras av användaren eller möjligheten till att använda data från en tillverkare gällande designkapacitet för kyla och värme. För ”Active beam” anges även för vilket luftflöde kapaciteten gäller för. ”Design conditions” i Figur 31 används på samma sätt som för ”Heating/cooling panel”.

Hur indata för ”Heating/cooling floor” konfigureras i IDA ICE visas i Figur 32.

Figur 32. Hur indata för ”Heating/cooling floor” konfigureras i IDA ICE.

-36-

För ”Heating/cooling floor” definieras designvärme- och kylkapaciteten av användaren tillsammans med för vilket temperaturdropp eller temperaturhöjning för vattnet vid designkapaciteten. Det går även att definiera om golvsystemet har en egen pump för cirkulation av vattnet genom att välja 3-vägsventil under

”Coil massflow” i Figur 32. Vid val av 3-vägsventilen är massflödet konstant och uteffekten bestäms av framledningstemperaturen. Vid val av 2-vägsventilen finns ingen separat cirkulationspump och massflödet bestäms istället för val av kontrollsystem kombinerat med vald sensor. Vidare går det att konfigurera hur djupt ned i golvet golvvärme- och kyla systemet installeras samt vilken värmeöverföringskoefficient som systemet har.