Hier wird der Energiebedarf des Gebäudes für Heizung, Warmwasser, Strom und Kälte über das gesamte Jahr ermittelt und dargestellt. Dies kann über zwei verschiedene Wege passieren. Entweder der Bedarf wird aus den Gebäudedaten (Geometrie, Schichtaufbau der Mauern, g-Wert der Fenster etc.) und den Klimadaten stündlich simuliert, oder der Energiebedarf wird importiert. Für eine Feinanpassung kann der so ermittelte Wert dann noch skaliert werden.
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Simulation des Bedarfs
Bevor die Berechnung gestartet werden kann, müssen folgende Grundvoraussetzungen erfüllt sein:
- Klimareferenzort ist ausgewählt
- Es existiert ein Gebäude, das Geschosse und Räume besitzt
- Räume haben Bauteile (z.B. Wände, Fenster) und die Bauteile einen Aufbau (z.B. Schichten, g-Werte für Fenster) mit Bezug zum Bauteilkatalog
- Alle erforderlichen Maße und Orientierungen sind eingegeben
- Das Gebäude ist zoniert, jeder Raum ist einer Zone zugewiesen. Durch die Zonen bzw. Nutzungsprofile ist auch das Nutzungsverhalten festgelegt
Wird beim Berechnungsstart festgestellt, dass die Voraussetzungen nicht erfüllt sind, so wird keine Berechnung vorgenommen. Sind die Voraussetzungen erfüllt, können folgende Werte berechnet werden:
Die primären Berechnungsergebnisse stellen die erforderliche Heiz- und Kühlleistung dar, die von einer Heizungs- bzw. Kühlanlage zu erbringen ist, damit das gewünschte Temperaturverhalten gewährleistet ist. Die Heiz- bzw. Kühlleistung wird in diesem Zusammenhang auch als "Heizlast" bzw. "Kühllast" bezeichnet.
Die Berechnung findet immer für das ganze Jahr statt. Das Programm benutzt/generiert automatisch die äußeren Bedingungen (Sonneneinstrahlung und Außenlufttemperatur). Dabei handelt es sich um durchschnittliche Werte, die aus den Klimadaten der letzten Jahre berechnet werden. Die Quelle der Klimadaten kann in der Ansicht Klimadaten ausgewählt werden. Das bedeutet, dass das Programm nicht sicherstellt, dass das gewünschte Temperaturverhalten auch in "extremen" Jahren (z.B. besonders warmer Sommer bzw. kalter Winter) eingehalten wird.
Wenn die Innenbauteile (Wand, Decke, Fußboden) nur zu einem Raum gehören, findet kein thermischer Ausgleich mit den Nebenräumen statt. Räume mit solchem Aufbau sind bezüglich der Innenbauteile in sich geschlossen, d.h. der Wärmeaustausch erfolgt nur über die Außenwand/Außenwände. So ein thermisches Verhalten ist nicht realitätsnah, deshalb sollte bei jedem Innenbauteil auch der Nachbarraum angegeben werden. Tabellarisch erfolgt dies in der Gebäudeeingabe unter "Bauteile (Räume)" in der Spalte "Gehört auch zum Raum". Bei Gebäuden aus HotCAD erfolgt die Zuweisung automatisch.
Import des Bedarfs
Über die Schaltfläche "Importieren" können Daten aus einer Datei im .csv- oder .txt-Format für den Energiebedarf eingelesen werden.
Die erfassten Profile des Projektes werden nicht berücksichtigt, wenn Daten importiert wurden. Wählen Sie die Datei im nachfolgenden Dialogfenster aus. Legen Sie im Fenster "CSV-Import" das Datenformat für die Übernahme fest:
- Anzahl der Kopfzeilen
- Trennzeichen
- Dezimal-Trennzeichen
In den Auswahlboxen über der Tabelle ordnen Sie den Inhalt der jeweilen Spalten den Profilen zu.
| Info |
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| Nicht alle Werte müssen zwingend gesetzt sein. |
Zur Auswahl stehen hier:
In der Tabelle sind an den entsprechenden Positionen die Haken in der Spalte "Importiert" gesetzt, wenn eine Datei eingelesen wurde. Wenn Sie nach dem Import doch die Werte aus den erfassten Gebäudedaten und Profilen berechnen wollen, müssen Sie zuerst die Haken in der Spalte "Importiert" entfernen.
Skalierung des simulierten bzw. importierten Bedarfs
Nach der Simulation bzw. dem Import kann der Bedarf auch skaliert werden, d. h. die gegebene Linie wird unter Beibehaltung des Jahresverlaufs so angepasst, dass der Jahresenergiebedarf bzw. die maximale Last einem eingegebenen Wert entspricht. Dies geschieht in der Tabelle durch Setzen des Häkchens bei manuelle Eingabe. Für die Heizung kann der Bedarf hier auf verschiedene Wege ermittelt werden, nämlich aus der der Heizlast, dem Jahresenergiebedarf oder durch Abschätzung aus dem Verbrauch.
Ergebnisdarstellung
Die ermittelte Lasten werden in einer Jahresdauerlinie grafisch dargestellt. Das heißt, es werden die Lasten über die Gesamtstunden des Jahres aufgetragen. Daraus lässt sich erkennen, für wie viele Stunden im Jahr eine bestimmte Last vorliegt. Die grafische Darstellung der Jahresdauerlinie enthält Daten zu:
Die einzelnen Grafen können über Checkboxen ein- oder ausgeblendet werden. Klicken Sie auf das Diagramm, kann mit dem Mausrad die Auflösung der grafischen Darstellung verändert werden.
Beispiel einer Jahresdauerlinie. Hier liegt für knapp 500 Stunden im Jahr eine Heizlast (rote Linie) von mindestens 7 kW vor und für weitere 500 Stunden eine Last zwischen 5,3 und 7 kWHere, the building's energy requirements for heating, hot water, electricity and cooling over the entire year are determined and displayed. This can be done in two different ways. Either the demand is simulated hourly from the building data (geometry, layered structure of the walls, g-value of the windows etc.) and the climate data, or the energy demand is imported. For a fine tuning, the value determined in this way can then still be scaled.
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Simulation of the demand
Before the calculation can be started, the following basic requirements must be met:
- Climate reference location is selected
- There is a building that has floors and rooms
- Rooms have components (e.g. walls, windows) and the components have a structure (e.g. layers, g-values for windows) with reference to the component catalog
- All required dimensions and orientations are entered
- The building is zoned, each room is assigned to a zone. The zones or usage profiles also determine the usage behavior
If it is determined at the start of the calculation that the requirements are not met, no calculation is performed. If the prerequisites are fulfilled, the following values can be calculated:
The primary calculation results represent the required heating and cooling capacity, which must be provided by a heating or cooling system to ensure the desired temperature behavior. The heating or cooling capacity is also referred to as "heating load" or "cooling load" in this context.
The calculation always takes place for the whole year. The program use/generates automatically the external conditions (solar radiation and outside air temperature). These are average values which are calculated from the climate data of the last years. The source of the climate data can be selected in the Climate Data view. This means that the program does not ensure that the desired temperature behaviour is maintained even in "extreme" years (e.g. particularly warm summers or cold winters).
If the interior components (wall, ceiling, floor) belong to only one room, there is no thermal balance with the adjacent rooms. Rooms with such a structure are self-contained with regard to the interior components, i.e. the heat exchange takes place only via the outer wall/outer walls. Such a thermal behaviour is not close to reality, therefore the adjacent room should be specified for each interior component. This is done in tabular form in the building input under "Components (rooms)" in the column "Also belongs to room". For buildings from HotCAD the assignment is done automatically.
Import of the demand
The "Import" button can be used to import data from a file in .csv or .txt format for the energy demand.
The captured profiles of the project are not taken into account if data has been imported. Select the file in the following dialog box. In the "CSV Import" window, specify the data format for the import:
- Number of header lines
- Separator
- Decimal separator
In the selection boxes above the table you can assign the contents of the respective columns to the profiles.
| Info |
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Not all values must be set necessarily. |
You can choose here:
In the table, when a file has been imported, the check marks in the "Imported" column are set at the corresponding positions. If you want to calculate the values from the entered building data and profiles after the import, you must first uncheck the "Imported" column.
Scaling of the simulated or imported demand
After the simulation or import, the demand can also be scaled, i.e. the given line is adjusted while maintaining the course of the year in such a way that the annual energy demand or the maximum load corresponds to an entered value. This is done in the table by checking the box for manual input. For the heating the demand can be determined here in different ways, namely from the heating load, the annual energy demand or by estimation from the consumption.
Display of results
The determined loads are graphically displayed in a yearly duration line. This means that the loads are plotted over the total hours of the year. From this it can be seen for how many hours per year a certain load exists. The graphic representation of the annual duration curve contains data on:
The individual graphs can be shown or hidden using checkboxes. If you click on the diagram, the resolution of the graphic display can be changed with the mouse wheel.
Example of an annual duration line. In this case, there is a heating load (red line) of at least 7 kW for almost 500 hours per year and a load between 5.3 and 7 kW for another 500 hours.