10. výroční konference IBPSA – Simulace budov a techniky prostředí
Virtuální modely prostorů, zařízení, člověka a jejich propojenost s matematickými popisy interakcí probíhajících mezi nimi, umožňují zkrátit čas při hledání optimální varianty. Mnohé procesy nejsou na mikroúrovni ani reálně sledovatelné a jejich průběh může být odvozen jen až na základě shody simulací a reálných měření na makroúrovni. Oblast TZB nabízí široké pole uplatnění počítačových simulací, jak dokázaly přednášky na konferenci.
Výroční 10. konference Simulace budov a techniky prostředí, kterou uspořádala česká pobočka IBPSA CZ, proběhla 15. a 16. listopadu v prostoru Stavební fakulty ČVUT v Praze. Jak v úvodu konference řekl prof. Ing. Karel Kabele, CSc., tak tato konference je „srdeční záležitostí“ těch, kteří rozvíjí myšlenky a aplikace simulace procesů probíhajících v budovách. Není záležitostí jen „fyzicky“ mladé počítačové generace, ale bez ohledu na věk všech, kteří vidí rychle se rozvíjející potenciál nejrůznějšího software a pracují na tom, aby rozdíly mezi vymodelovaným prostředím, simulovanými procesy v něm a realitou byly co nejmenší, a tedy co nejvíce přínosné pro praxi. V mnoha případech je modelování a simulace dnes již jediným reálně použitelným způsobem, jak optimalizovat procesy probíhající ve vnitřním prostředí budov a nejrůznějších zařízeních.
Tím, kdo myšlenku vytvářet na počítačích modely reálného prostředí a ověřovat si reakce prostředí na činnost nejrůznějších zařízení včetně přítomnosti člověka, začal prosazovat v Českém prostředí, je prof. Ing. František Drkal, CSc. V době, kdy lidé pracující s výpočetní technikou a software teprve přicházeli na chuť práci s ikonami, aby mohli opustit do té doby nezbytnou detailní znalost programovacích jazyků a svůj čas mohli mnohem více zaměřit na řešení zvoleného problému, se počátkem devadesátých let na univerzitě v Glasgow setkal s prof. Clarkem. Ten mu předvedl počátky dnes rozvinutých softwaerových systémů, a především ho nadchl pro myšlenku přenést zdlouhavé procesy měření v laboratořích do mnohem rychlejšího virtuálního světa vytvořeného s pomocí matematiky, geometrie, fyzikálních a chemických zákonů. Druhou osobností s významnou stopou v České republice, je prof. Jan Hensen z univerzity v Eidhovenu, s jehož pomocí se podařilo prosadit přednášky o modelování a simulacích do učebních osnov vysokých škol. Na podporu těchto nových možností, k urychlení a snazší mezinárodní výměně zkušeností, byla v České republice založena česká pobočka mezinárodně působící asociace IBPSA (International Building Performance Simulation Association). Vzhledem k aktivitě a výsledkům práce české pobočky jí bylo již v roce 1997 svěřeno uspořádání, dvouroční, mezinárodní konference, která je dodnes hodnocena jako jedna z nejlepších.
10. českou konferenci Simulace budov a techniky prostředí vedl a z části moderoval předseda IBPSA CZ, Ing. Martin Barták, Ph.D., který působí na ČVUT Fakultě strojní v Ústavu pro techniku prostředí a je členem týmu Energetické systémy budov v UCEEB.
V rámci konference bylo předneseno 22 přednášek.
Vladimír Zmrhal:
Modelování procesů probíhajících v jednotce S.A.W.E.R pro získávání vody ze vzduchu v pouštních oblastech, která byla navržena na UCEEB - ČVUT, významně ovlivnilo její konstrukci a energetickou efektivitu. Vysoká teplota vzduchu ve spojení s nízkou relativní vlhkostí významně zvyšuje spotřebu energií nutnou pro takové ochlazení vzduchu, aby vodní páry začaly kondenzovat. Cílem byl plně autonomní provoz jednotky jen s využitím co nejmenší možné fotovoltaické elektrárny. Ke snížení spotřeby elektřiny vedl návrh geometrických parametrů a konstrukce optimalizovaný podle výsledků simulace proudění vzduchu komorou od ventilátoru. Navržené změny jsou natolik významné, že se staly předmětem patentového řízení. Další simulace byly použity například pro ověření výběru nezaskleného hybridního solárního kolektoru k získávání potřebného procesního tepla nejen přes den, ale především chladu v noci díky sálání tepla z něj do chladné oblohy.
Ondřej Šikula, Aleš Pokorný:
Kybernetické surogační modely našly ve stavební praxi význam při návrhu světlovodů. Neboť světlovody se mohou podílet na tepelné ztrátě místností podílem, který se blíží až podílu větrání a je tedy významný. Modeloval lze počet, umístění, průměry a délky světlovodů. Cesta ke konfiguraci modelů vedla od kompletně 3D pojetí proudění tepla až ke zjednodušení do 2D formátu. Vznikají desítky dat a možností, ze kterých je nutné vybrat optimum. Pak závisí na výběru vhodného modelu, software, s nejlepší přesností a přizpůsobení skutečnosti.
Modely založené na lineárních funkcích dávaly zásadně chybé výsledky. Principiálně jsou tyto modely určeny pro práci se stovkami tisíc a více dat. V případě daných desítek zadávacích údajů se jako nejlepší prokázaly modely pracující s polynomickými funkcemi, zejména při interpolaci dat. Lze předpokládat, že vhodnější volbou zadávaných dat s ohledem na vlastnosti modelu by mohlo dojít k dalšímu zpřesnění, ale již stávající modely odhalily potenciál úspor.
Jakub Spurný, Michal Kabrhel:
Tepelné ztráty z rozvodů tepla v otopné soustavě ovlivňují její provoz, a proto je žádoucí je do návrhu soustavy zahrnout. Velikost ztráty se pohybuje v závislosti na délce rozvodů a jejich řešení v řádu až 15 %. Ztráty z rozvodů doplňují výkon otopných těles, při tom dochází k poklesu teploty otopné vody, a i střední teploty na tělesech. Toto se projevuje i na odlišnosti požadavků na regulaci výkonu těles a návrhu ostatních prvků soustavy. K optimalizaci je nutné výpočet provádět s postupnými iteracemi zahrnujícími volbu parametrů rozvodů. Zahrnutí ztrát z rozvodů ovlivní volbu velikosti těles, dimenzí potrubí, způsob jejich tepelné izolace, průtoky tělesy, činnost regulačních armatur aj. Pro návrh byl využit tabulkový procesor Excel a model byl přenesen do komerčně dostupného software.
Jiří Novotný:
Volba časového kroku a odběrového profilu elektřiny významně ovlivňuje skutečné využití fotovolatického systému. Na jedná straně stojí roční spotřeba elektrické energie domácností a na druhé straně stojí potenciál elektrické energie, kterou daná fotovoltaická elektrárna dokáže za zvolených průměrných klimatických poměrech vyrobit. Jejich poměr, bilanční, se pohybuje od teoretické nuly až po cca 4. Pro odvození základních poměrů, tedy FVE bez akumulace elektřiny nebo z ní vyrobeného tepla, byla uvažována virtuálně definovaná domácnost a pro její chování použit modifikovaný profil založený na pravděpodobnosti odběru elektřiny a aplikaci modelu na různé časová období, časové kroky, během roku. Navržený model pracuje s časovým krokem po minutě, hodině, týdnu zahrnujícím 5 všedních dnů a 2 víkendové, po měsíci a sumárně celý rok.
V první fázi bylo simulacemi zjištěno, že solární pokrytí se při délce kroku až do cca 1 den prakticky shoduje pro všechny časové kroky. Při zkrácení kroku pod 1 den, tedy při větším přiblížení výpočtu realitě, se solární pokrytí s různými časovými kroky začnou od sebe výrazně odlišovat. Od časového kroku 1 hodin a zůstávají zjištěné rozdíly přibližně již stejné. Toto zjištění mimo jiné ověřilo nutnost přechodu z časového kroku jeden den a jednu hodinu pro zpřesnění výpočtu energetické náročnosti budovy. Absolutní hodnoty se mění podle obsazenosti domácností lidmi, jejich přítomnosti nebo nepřítomnosti doma. S cílem najít co nejednoduší vztah mezi bilančním poměrem FVE a solárním pokrytím byly simulovány stovky případů. Výsledky se rozdělily do dvou odlišných polí. Pro domácnost se třemi obyvateli, kteří jsou přes doma, se při bilančním poměru 1,2 odvozeném ze spotřeby domácnosti 2500 kWh/rok, výkonu FVE 3,2 kWp a jejím potenciálu 3000 kWh/rok, solární pokrytí pohybuje mezi cca 27 až 37 %. Pokud se obyvatelé před den doma nezdržují, tak solární pokrytí klesá na cca 16 až 19 %. Mezi takto simulovanými hodnotami a hodnotami zjištěnými v praxi je poměrně velká shoda i přes nahodilost chování lidí. Mimo jiné jsou tyto simulace využitelné pro úvahy o velikosti a ekonomické efektivitě bateriových úložišť elektřiny, případně ukládání elektřiny ve formě tepla do přípravy teplé vody, podpory vytápění, pro koncipování výše státní podpory aj.
Vojtěch Zavřel, J. Ignacio Torrens, Jan L.M. Hensen:
Holistické řízení datacenter umožňuje optimalizovat uvádění datacenter do provozu. Problémem je spotřeba energie a odvádění tepelné energie, při čemž nesmí dojít k výpadku datacentra ze kterého vyplývají velké ztráty a ohrožení funkce navázaných procesů. Vývoj není možné běžně provádět v provozu, neboť by ohrozil činnost datacentra. Proto se využívají modely a simulace. Vytvoří se virtuální model datacentra a simulacemi se ověřuje jeho soulad s praxí. Následně lze propojit model datacentra s virtuálním řídicím centrem a ověřovat provozní vlastnosti. Až po shodě lze přejít k pokusné aplikaci v praxi. Základem je dělat model co nejjednodušší. Často lze celou problematiku rozdělit do více domén a omezit se na řešení jen jedné z nich. Je nutné si měřítko problémů a rozlišení (typicky počet buněk, časový krok aj.). Složitost určuje čas výpočtu.
Radek Červín, Tomáš Matuška:
Zpětné získávání tepla je jednou z možností, jak snížit energetickou spotřebu domu. V nízkoenergetických domech dosahuje podíl tepla na přípravu teplé vody až 50 % a ZZT pomocí tepelného čerpadla se jeví jako zajímavé. V testech bylo dosahováno COP až okolo 4. Přínos byl modelován na příkladu rodinného domu. Na začátku byla nutnost vytvořit model chování tepelného čerpadla. Pak zadány parametry domu včetně jímky pro ZZT z TV o objemu 180 litrů. Pro RD se neukazuje tento způsob řešení ZZT jako efektivní. Potenciál je v budovách s větším průtokem TV.
Souvisejícím nebezpečím, které nelze podcenit, je nadměrné ochlazení odpadních vod a urychlení vysrážení tuků na stěnách odpadního potrubí, snížení aktivity čistírenských procesů založených na mikroorganismech.
Dalibor Vytlačil:
Z roku 2018 do roku 2030 musí ČR snížit spotřebu energií o 8 %. Přestože 82 % bytových domů bylo tzv. revitalizováno, tak v nich nebylo dosaženo možného snížení spotřeby energií. Dále lze pracovat s posílením zateplení, s efektivitou činnosti zařízení TZB. Pro tato dodatečná opatření je však mnohem obtížnější hledat stimuly. Na tuto problematiku bylo uplatněno modelování s cílem se dopočítat k tomu, jak může být závazek státu dosažen. Vychází se z celkové podlahové plochy bytů v ČR, plynule se tvořící potřeby modernizací, přírůstků novou výstavbou, úbytků demolicemi atp.
Stát něco chce, ale rozhoduje vlastník. A vlastník jako kritérium používá jen prostou návratnost, které rozumí. Na jedné straně jsou finance státu a na druhé straně dosažený výsledek. Od simulace lze očekávat návrh dotace v takové výši, aby ještě šlo o stimul pro vlastníky, ale přitom byl maximalizován energetický přínos úspor.
Martin Kny, Ondřej Nehasil, Jana Horvátová, Alžběta Kohoutková:
Pro posouzení vnitřního prostředí budov je zásadní dosažení komfortu, a to není jen teplota vzduchu, na jejímž základě pracují běžné prostorové regulátory. Využitelným syntetickým parametrem může být virtuálně definovaná teplota na základě více parametrů. Tento nově definovaný pojem vychází z teorie prof. Fangera a k němu jsou přiřazovány další nákladové parametry. Stavební řešení budovy, druh otopné soustavy, činnost člověka atp., a z nich lze odvozovat chování prostorového regulátoru. Do modelu byly vloženy parametry vzorové místnosti, klimatické poměry, domácí aktivity, metabolická produkce tepla, oblečení aj. Výsledek ukázal nesoulad mezi požadavkem na pohodu vnitřního prostředí a činností běžného prostorového termostatu. Na rozdílech se podílí i neřešená dynamika chování budovy. Při sledování komfortu přes virtuální teplotu se ukazuje, že bude možné oproti řízení prostorovým termostatem jen podle teploty vzduchu dosáhnout bez ztráty komfortu až 7 % úsporu energie na vytápění.
Hana Charvátová, Martin Zálešák:
S rozložením teploty v místnosti souvisí spotřeba tepla i chladu. Proto je vyvíjen model k simulacím a hodnocení energetické náročnosti různých stavebních konstrukcí. Cílem je model upravit tak, aby jej mohla používat širší veřejnost i bez detailní znalosti výchozího software. Model zahrnuje popisy stavebních konstrukcí, přenosy tepla, vlastností zdrojů tepla v místnosti aj. Umožňuje hodnotit vlastnosti jako je teplotní stabilita aj.
Petr Zelenský, Vojtěch Zavřel, Martin Barták, Vladimír Zmrhal, Radislav Kroupa:
V rámci státního operačního programu řeší optimalizaci ventilátorové komory pomocí CFD. Základním úkolem je si vybrat vhodný model, který umožní největší soulad se skutečnou konstrukcí. Vychází se z konkrétní komory, určí se síť bodů s ohledem na význam drobných detailů a tím se zjednoduší geometrie, volí se počet bodů a složitost výpočtů. Jemná síť pracuje s 34,8 miliónů buněk, základní s cca 12 mil. Řešili vliv turbulence. Porovnání měření proudění vzduchu se simulací ukázalo při základní síti rozdíl 16 až 24 % v neprospěch simulací, ale ani jemnější síť s mnohem náročnějším výpočtem nepřinesla výraznější zpřesnění. Některé nepřesnosti souvisely s nesprávným vyhodnocením podkladů výrobce a zadáváním okrajových podmínek. Po zpřesnění a s vědomím známé chyby vedly následné simulace k odhalení značného potenciálu ke tvarovému vylepšení komory vedoucímu až k patentovému řešení. Výsledky budou využity i v následné aplikaci pro jednotku S.A.W.E.R plně autonomního získávání vody ze vzduchu v pouštních oblastech.
Martin Kny:
Měření a CFD simulace stropního chlazení a vytápění odhaluje přednosti tohoto způsobu úpravy tepelné pohody. Pro měření se využívá speciální komora. Z naměřených tří bodů se určuje nominální chladicí výkon W/m2 při rozdílu teplot 8 K mezi teplotou povrchu stropu a teploty snímané kulovým teploměrem. Cílem vývoje modelu bylo významně urychlit proces optimalizace stropních sálavých panelů, neboť měření jsou neúměrně náročná na čas. Po každé změně je nutné dosáhnout ustálených parametrů a pak lze teprve měřit. Byla dosažená velmi dobrá shoda simulace a měření -7 až + 3 %. Jeden z poznatků je, že reálný chladicí výkon bude o něco nižší než změřený podle normy CSN EN 14240.
Kristýna Švandová, Petr Zelenský, Martin Barták:
CFD simulace lze využít k udržení kvality vnitřního prostředí pro lidskou obsluhu v okolí různých zařízení v průmyslu. Na základě dodaných podkladů byl upraven model prostoru tavicí pece a simulována různá řešení jeho odvětrávání. Byla ověřována potřebná hustota sítě buněk, vliv modelu turbulence vzduchu a okrajových podmínek definujících vývoj škodlivých plynů na povrchu taveniny. Zadávané pracovní podmínky vycházely z měření. Vývoj odpadního plynu byl simulován kontinuálně z celého povrchu taveniny a v druhém intenzívnější vývoj plynu pod násypkou cíleně přivádějící přísady pro legování oceli. Simulace prokázaly velmi podobné výsledky účinnosti ventilace jak pro síť s 8,8 mil buněk, tak s 30,6 milióny. Na základě rozboru variantních studií byl vybrán i nevhodnější model turbulence. S menším počtem buněk mohl být další postup simulačních výpočtů urychlen, ověřen vliv různých průtoků vzduchu aj. Výsledkem bylo zjištění, že větší část škodlivin sice vstupuje do odváděcího potrubí, ale její velikost lze zvýšit vhodně směrovaným vstupním nástavcem. Také byl odhalen podíl úniku plynů do prostoru okolo tavicí pece, a to otvorem pro technologické sondy skrz víko pece. I jeho částečné zakrytí má význam.
Tomáš Legner, Jiří Bašta:
Využití deskových otopných těles pro nízkoteplotní otopné soustavy je možné podpořit dalším zlepšením rozložení teplot po povrchu tělesa ve všech jeho provozních stavech. Řešit problematiku proudění otopné vody v tělese přímým měřením není prakticky možné. K další optimalizaci byl použit model vnitřku tělesa, do kterého byly vkládány modely různě řešených distančních kroužků ovlivňujících proudění. Do simulací byl zahrnut kroužek s dvěma různě velkými a různě směrovanými výstupními otvory. Byl ověřen jejich vliv na proudění uvnitř tělesa a rozložení teplot po povrchu tělesa. Ukázalo se, že existuje potenciál pro zlepšení, který bude dále zkoumán.
Jan Králíček, Miroslav Kučera, Jiří Králíček:
Součástí problematiky vnitřního prostředí je i hluk. Pro chráněné vnitřní prostředí platí hygienické limity. Ty se však mohou lišit podle účelu využití vnitřního prostoru. Pokud byla stavba navržena pro určitý účel, může pozdější změna využití části budovy vyvolat nutnost vyřešit doplňující zvukovou izolaci jen pro omezenou část budovy. V daném případě rozestavěného administrativního objektu šlo o dodatečné včlenění lékařských ordinací, při čemž do venkovní fasády již nebylo možné zasahovat. V první fázi byla provedena měření hluku na fasádě. Následně byl navržen model budovy, respektive konstrukce fasády a jejího hlukového okolí a ověřena přesnost modelu porovnáním s naměřenými daty. Simulacemi bylo nalezeno řešení ve změně zasklení fasády, které přineslo zlepšení. Během stavby byla prováděna ověřovací měření s pozitivním výsledkem. Následné kolaudační měření hluku prokázalo správnost úprav.
Jiří Vondál:
Při simulacích jsou využívány různé „předpřipravené“ modely a postupy, které musí zohlednit dostupný výkon výpočetní techniky. To platí i pro velmi často používanou metodu CFD. V daném případě se jednalo o model vzduchotechnického filtru, který by k dokonalému popisu reality vyžadoval zahrnutí detailů od úrovně tisícin milimetru až do reálné velikosti filtru v desetinách metru. Proto byl vyvinut doplněk, který umožňuje zjednodušení bez významné ztráty přesnosti. S pomocí doplňku bylo umožněno jednoduché zadávání měřených dat a model dopočítává požadované koeficienty k dalším simulačním pracím.
Lucie Dobiášová:
Modelování sdílení tepla mezi člověkem a okolím je podkladem pro rychlejší vývoj TZB zařízení. V práci byl zvolen termoregulační model. Měření ověřující shodu probíhala v laboratorní komoře na termálním manekýnovi. Základem pro vytvoření modelu byly naskenované podklady chování figury průměrné dánské ženy, se zahrnutím drobných zjednodušení. Model ukázal vhodnost zahrnutí radiace, neboť pak vycházela větší shoda s měřením. Byla použita CFD simulace, 5 mil buněk na povrchu těla, vel. buňky 7 mm, v okolném prostoru velikost buněk 25, 30 a 35 mm. Rovněž rychlost proudění vzduchu kolem manekýna jsou přesnější se zahrnutím radiace. Určité nepřesnosti vznikly okolo různých detailů. To poukázalo na potřebu zpřesnění zvoleného modelu. Dále se bude pracovat na zahrnutí vlivu dýchání, přesnější specifikaci koeficientů přestupu tepla aj.
Vladimíra Linhartová, Ondřej Šikula, Vladimír Jelínek:
Pro dlouhou životnost zimního stadiónu založeného na zemním podloží je nutné zajistit, aby podloží nepromrzlo natolik, že teplotní dilatací dojde k destrukci základní desky, na které je led. Toto se řeší temperováním podloží pod ledem. Vzhledem k vzájemně odlišnému působení chlazení ledu a temperování podloží je nutné jak chlazení, tak temperování, navrhnout a řídit velmi přesně, aby nebyla zbytečně zvyšována spotřeba energií. V modelu byla zahrnuta vybraná část konstrukce zahrnující i zeminu. Dále byly zahrnuty tepelné zisky ze skutečného provozu na stadionu, například i úpravy vzduchu. Modelováním byl odvozen návrh na snížení teploty temperovací vody z cca 22 °C na 9 °C až 12 °C. Tento posun umožnil i větší efektivitu získávání tepla z odpadního okruhu chladicího stroje. Model poukázal na možnost jít s teplotou temperovací vody ještě níže, ale zde již by se objevil problém s možným zamrzáním vody. Závěr simulací jednoznačně prokázal na v současnosti zbytečně vysoké temperování podloží s možným nepříznivým vlivem na energetickou náročnost.
Michaela Lysczcas, Karel Kabele:
Adaptivní větrání je takové, které je co nejvíce přirozené a větrá se v takové intenzitě, jak je právě zapotřebí. Aby bylo přesné, musí zařízení pracovat dle vlastností stavebních konstrukcí, interiéru, chování a počtu osob, činností zařízení aj. Proto je nutné chování interiéru modelovat a podle výsledků navrhovat přívody vzduchu. U historických objektů bývá nadřazena funkce ochrany interiéru nad požadavky osob. Pak je nutné si stanovit rizikové hranice prostředí a podle nich řešit větrání. Omezení počtu návštěvníků je možné, ale většinou není žádoucí. V konkrétním případě zámku a historické fresky umožnil model adaptivního větrání aplikovaný na daný prostor prošetřit možnosti tak, aby nebylo nutné zcela vyloučit návštěvníky, jen jejich počet omezit. Model umožňuje simulovat vlivy různého počtu návštěvníků, změny venkovního klimatu. Posuzována byla i dynamika změn, kterou je nutné pro životnost historické fresky minimalizovat. Ukázalo se, adaptivní větrání ve spojitosti s jeho modelováním má význam a umožňuje s poměrně nízkými náklady dosáhnout zlepšení.
Ondřej Horák:
Modelování chování rodinného domu, toku energií s ohledem na jeho energetickou náročnost má význam ve smyslu nalezení souvislostí mezi realitou a průkazem energetické náročnosti budov. V praxi byly zjištěny rozdíly, a proto je simulacemi hledána příčina a možnosti, jak údaje z průkazu ke skutečnosti přiblížit. Ukazuje se, že shoda závisí i na historických tepelně technických vlastnostech domu, tedy na úrovni požadavků stavebních předpisů, kdy byl postaven. Pro trh s nemovitostmi má PENB velký význam, neboť laická veřejnost to jinak posoudit neumí. PENB v současnosti nereflektuje dynamiku procesů, odlišnost od používaných průměrů vycházejících z měsíčního kroku. Evropská legislativa již zavedla přechod od měsíčního kroku výpočtu k hodinovému kroku. Modely ukazují, že zavedení hodinového kroku přinese významné zpřesnění. A také větší jistotu, že očekávané energetické chování domu podle PENB bude více odpovídat kategorii domu tak, jak ji chápe majitel domu. I když s ohledem na to, že PENB porovnává konkrétní dům s domem standardizovaným, ale virtuálním.
Yaeheni Kachalouski, Tomáš Matuška:
Modelování součinnosti fotovoltaické elektrárny a tepelného čerpadla země-voda kombinovaného s podlahovým vytápění a přípravou TV, oba okruhy s akumulátory tepla, umožňuje nalézt stav, kdy budou mít obě zařízení pro snížení energetické potřeby domu maximální přínos. Do modelování procesů nebyly zahrnuty přetoky elektřiny z FVE do sítě, a naopak nákup elektřiny ze sítě s cílem ověřit soběstačnost domu. Velký vliv má jak výkon FVE, tak i způsob regulace činnosti obou zařízení a lze očekávat i významné zvýšení SPF. Výsledky modelování jsou porovnávány s měřením na konkrétním objektu s velmi dobrou shodou.
Viacheslav Shemelin, Tomáš Matuška, Bořivoj Šourek:
Duální solární kolektory kombinující získaného tepla buď přes kapalinu nebo vzduch jsou stále zdokonalovány a modelování provozních stavů ukazuje na perspektivní směry jejich využití. Pro konkrétní typ se nabízí využití pro přípravu teplé vody v létě a pro zvyšování teploty vzduchu v zimním období. Pro jednu konstrukci byly vyvinuty dva modely, jeden pro využití s kapalinou, druhý s využitím vzduchu. A následně byly modelovány možné solární zisky s ohledem na volbu režimu tekutina - vzduch. Ukazuje se, že existuje hranice intenzity slunečního záření, kdy vzduchové využití má větší zisk tepla než s kapalinou, což může být výhodné pro podporu vytápění přes vzduch.
Nikola Pokorný, Viacheslav Shemelin, Tomáš Matuška:
Noční radiační chlazení hybridními tepelně fotovoltaickými kolektory bylo zvoleno jako metoda získávání chladu v pouštní oblasti, kde je sice přes den velká teplota vzduchu, ale v noci dostatečně nízká teplota oblohy oproti teplotě okolí. Konkrétně pro použití se zařízením S.A.W.E.R k autonomnímu získávání vody ze vzduchu. Pro výběr nejvhodnějšího typu kolektoru z dostupných na trhu (asi 60 různých typů) bylo zvoleno namodelování tří typů konstrukce, zvolen matematický popis jak vlastností kolektoru, tak okolí včetně oblohy a zahrnuty očekávané provozní podmínky. Ukázalo se, že je možné vhodným kolektorem vychladit akumulační zásobník i pod teplotu okolí a tím významně snížit nároky na činnost chladicího stroje.
Shrnutí
Ve stručných anotacích přednášek nejsou uváděny názvy použitých software, simulačních programů, modelů atp. Byly vybrány jen některé informace s cílem alespoň trochu naznačit šíři problematiky, která je dnes s pomocí počítačových simulací řešena. Zájemci o kontakty s autory přednášek se mohou obrátit na sekretariát asociace IBPSA CZ. Na základě doporučení výboru IBPSA CZ budou vybrané přednášky publikovány ve speciálním vydání vědecko technického časopisu VVI vycházejícího pod hlavičkou Společnosti pro techniku prostředí. Některé budou rovněž publikovány na TZB-info.
Virtual models of spaces, devices, humans, and their interconnectedness with mathematical descriptions of the interactions between them allow for shorter time in finding the optimal variation. Many processes are neither realistically traceable at the micro level, and can be derived only on the basis of the consistency of simulations and real measurements at the macro level. The TZB area offers a wide range of computer simulations, as lectures at the conference.
