Energetické simulace (FSI-IES)

Akademický rok 2020/2021
Garant: doc. Ing. Pavel Charvát, Ph.D.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem kurzu je seznámit studenty s možnostmi využití simulačních programů, které by mohli uplatnit v projekční praxi. V rámci přednášek se posluchači seznámí s použitím počítačových simulací pro posouzení spotřeby energie v budovách a simulací činnosti technických zařízení budov. Ve cvičeních se naučí praktickému zacházení se simulačním programem TRNSYS-TRNFlow.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti získají základní znalosti o počítačových simulacích budov a systémů TZB. Naučí se základním dovednostem při práci se simulačními programy.
Prerekvizity:
Pro absolvování kurzu by studenti měli mít odborné znalosti v oblasti techniky prostředí budov (větrání, vytápění a klimatizace). Měli by také mít základní znalosti numerických metod a práce s počítačem.
Obsah předmětu (anotace):
Pomocí počítačových energetických simulací lze dosáhnout mnohem přesnějších a podrobnějších údajů o energetickém chování budov a technických zařízení budov než při statických výpočtech založených na průměrných nebo extrémních hodnotách vstupních parametrů. Vstupní parametry při energetických simulacích jako je venkovní teplota, intenzita slunečního záření, obsazenost, výměna vzdychu, atd. se během dne a také během celého roku výrazně mění. Při energetických simulacích je možno měnit vstupní parametry v každém časovém kroku řešení a mnohem více se tak přiblížit k realitě. V zemích Evropské unie bude narůstat význam energetických simulací s tím jak se bude uvádět do praxe EPBD (Energy Performance of Building Directive).
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Pro udělení klasifikovaného zápočtu je nutné řádně absolvovat cvičení a včas odevzdat zpracovaný semestrální projekt.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Cvičení s počítačovou podporou jsou povinná. Studenti musi zpracovat semestrální projekt přidělený vyučujícím.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 1 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Historie energetických simulací a simulačních nástrojů
2. Modelovací techniky a numerické metody
3. Meteorologická data pro energetické simulace
4. Výpočet spotřeby energie pro vytápění a chlazení
5. Systémy s obnovitelnými zdroji energie
6. Jednozonální modely
7. Multizonální modely
8. Modelování technických zařízení budov
9. Proudění vzduchu v budovách
10. Propojení tepelných a proudových modelů
11. Šíření škodlivin v budovách
12. Validace simulačních nástrojů
13. Budoucí trendy v energetických simulacích
    Cvičení s počítačovou podporou 1. Seznámení s grafickým uživatelským rozhraním
2. Načítání dat zobrazení a ukládání výsledků
3. Výpočty dopadajícího slunečního záření
4. Výpočty s vlhkým vzduchem
5. Rovnice definované uživatelem
6. Solární kolektory a zásobníky tepla
7. Okruh se solárními kolektory pro ohřev TUV
8. Výpočet spotřeby tepla pro vytápění a chlazení (hodinostupňová metoda)
9. Jednoduchý jednozonální model
10. Detailní jednozonální model
11. Multizonální model
12. Modelování proudění vzduchu
13. Modelování přenosu škodlivin
Literatura - základní:
1. McQUISTON, Faye C., Jerald D. PARKER and Jeffrey D. SPITLER. Heating Ventilating, and Air Conditioning, John Wiley and Sons, [2005]. ISBN 0-471-66154-6
2. DUFFIE, John A. a William A. BECKMAN. Solar Engineering of Thermal Processes, 3rd edition, John Wiley and Sons, [2006]. ISBN: 978-0-471-69867-8
3. ASHRAE handbook: Fundamentals (SI Edition). American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers Inc., [2013]. ISBN 978-1-936504-46-6
4. ASHRAE Handbook - Heating, Ventilating, and Air-Conditioning Systems and Equipment (SI Edition). American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers Inc., [2012]. ISBN 9781936504268
5. TRNSYS vs. 19 user manual
Literatura - doporučená:
1. ASHRAE handbook: Fundamentals (SI Edition). American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers Inc., [2013]. ISBN 978-1-936504-46-6
2. TRNSYS vs. 19 user manual
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-TEP Technika prostředí -- kl 3 Povinný 2 2 L