Paper Conference

Proceedings of BauSim Conference 2014: 5th Conference of IBPSA-Germany and Austria

     

Genauigkeitserhöhung von 3D Ganzjahresgebäudeenergiesimulationen durch CFD Co-Simulation

T. Askan, M. Kriegel

Abstract: Berechnung des Gebäudeenergiebedarfs wird heutzutage oft mittels eindimensionaler Berechnungsmethoden durchgeführt. Im Hermann-Rietschel-Institut, Fachgebiet Gebäude-Energie-Syteme der Technischen Universität Berlin, ist eine neue Berechnungsmethode entwickelt, womit dreidimensionalle Ganzjahresgebäudeenergiesimulationen, welche theoretisch eine höhere Genauigkeit als konventionelle 1D Berechnungsmethode bieten, in der Praxis durchgeführt werden können. Um die Genauigkeit dieser neuen Berechnungsmethode zu erhöhen, ist sie mit einem Co-Simulations-Algorithmus erweitert. Dieser Algoritmus führt parallel zu einer 3D Ganzjahresgebäudeenergiesimulation zwei CFD-Simulationen gleichzeitig durch, womit transiente und lokale Berücksichtigung der inneren und äußeren Konvektionskoefizienten ermöglicht. Das erste Ergebnis mittels dieses Co-Simulations-Algorithmus an einem Sommertag zeigt, dass der flächengemittelte innere Konvektionskoeffizient bei einer Co-Simulation circa die Hälfte von einem 1D Berechnungmethode angenommenen inneren Konvektionskoeffizient ist. Building energy consumption of buildings is calculated nowadays often using one dimensional calculation methods. In the Hermann-Rietschel-Institut, the department of Building-Energy-Systems of the Technische Universität Berlin, a new three dimensional annual building energy simulation method is developed, which offers a higher accuracy compared to conventional one dimensional methods and can be used in practice. This new calculation method is then extended with a co-simulation algorithm to increase the accuracy. This algorithm carries out two CFD simulations simultaneously to a 3D annual building energy simulation, which makes it possible to consider transient and local internal and external convection coefficients. The first result with this cosimulation algorithm shows that, the surface averaged internal convection coefficient in a summer day is about the half the internal convection coefficient which is assumed in 1D calculation method.
Pages: 352 - 357
Paper:
bausim2014_1160