umu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Jämförelse av energiberäkningsprogram för byggnader
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2015 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Comparison of energy simulation softwares for buildings (English)
Abstract [sv]

Syftet med detta arbete var att studera skillnader mellan de tre energi- och klimatsimuleringsprogrammen IDA Indoor Climate and Energy (IDA ICE), VIP-Energy (VIP) och IES Virtual Environment (IES) med avseende på funktioner, användarupplevelse och simuleringsresultat.

Av dessa tre olika alternativ för jämförelse lades störst vikt vid simuleringsresultat. En byggnad ritades upp i programmen med samma indata så långt det var möjligt där resultaten för byggnadens specifika energianvändning (BSE), enligt definition av Boverkets Byggregler (BBR), och årlig energianvändning kartlades. Utöver denna simulering gjordes en känslighetsanalys av indata där flera parametrar ändrades stegvis och resultat för BSE jämfördes med grundsimuleringen.  De parametrar som testades var bl.a. U-värden för klimatskalets samtliga delar, rumstemperatur, ventilationsflöden samt även programspecifika inställningar.

Resultat från simulering av årlig energianvändning visade att IDA ICE och VIP båda räknade med en total energianvändning på ca 129 MWh per år med jämlik fördelning både för tillförd och avgiven energi. IDA ICE beräknade BSE till 101,4 [kWh/(m2 år) Atemp] medan VIP räknade med 102,9 [kWh/(m2 år) Atemp]. Att det blev en skillnad i detta resultat trots att den årliga energianvändningen var samma berodde på att VIP räknade med en lägre andel återvunnen energi från ventilationsaggregatets värmeväxlare vilket gjorde att mer köpt energi lades till.

Känslighetsanalysen visade att U-värde för väggar, golv och tak gav stort utslag på resultatet. Detta berodde på att de stod för ca 30 % vardera av byggnadens totala omslutande area. Val av rumstemperatur visade på en ökning/minskning med ca 5 % per grad. Ventilationsflöde visade sig vara en viktig parameter. Detta då all luft som tillförs byggnaden måste värmas från utomhusluft till önskad rumstemperatur vilket kräver mycket energi. För de programspecifika inställningarna visade resultaten att inställning för skuggberäkningar i VIP är viktig och likaså inställning av köldbryggor i IDA ICE.

IDA ICE är ett energi- och klimatsimuleringsprogram som lämpar sig väl för beräkning av effektbehov för värme och kyla, årligt energibehov, klimatsimuleringar m.m. Programmet är användarvänligt trots att det är ett avancerat program.

VIP är ett energiberäkningsprogram som lämpar sig väl för beräkning av årligt energibehov. Programmet är lättanvänt men lider av en del nackdelar, bl.a. avsaknad av grafisk visualisering av byggnaden, dålig kompabilitet med certifieringar m.m.

IES är ett energi- och klimatsimuleringsprogram. Programmet har en hög inlärningströskel och låg användarvänlighet och fick tyvärr exkluderas från simuleringsjämförelserna pga. tidsbegränsning i detta arbete.

För ingenjörskonsulter som jobbar med energi- och klimatsimuleringar av byggnader drogs slutsatsen att IDA ICE är det bäst lämpade programmet av de tre undersökta.

Abstract [en]

The aim of this work was to determine differences between the building energy simulation softwares IDA Indoor Climate and Energy (IDA ICE), VIP-Energy (VIP) and IES Virtual Environment (IES) with respect to functions, user experience and results from simulations.

Of the three options for comparison the focus of this work was put on simulation results. A building was modelled in the softwares with identical input parameters where it was possible. Simulation results of the buildings total energy usage were analyzed. Sensitivity analyses of input parameters such as U-values, air flows, room temperature etc. were also performed.

The results of the simulations showed that both IDA ICE and VIP calculated a total energy usage of 129 MWh per year for the building. IDA ICE calculated a specific energy usage, defined by Boverkets Byggregler (BBR), to 101.4 [kWh/(m2 year) heated area] while VIP calculated a usage of 102.9 [kWh/(m2 year) heat area]. The reason for the different results was that VIP calculated a smaller part of the heat recovered from the ventilation heat exchanger which led to a higher addition from the heating system.

The sensitivity analysis showed that the U-value of walls, floor and roof were significant parameters. The reason for that was because they each stood for about 30 % of the total envelope area. The specific energy usage changed about 5 % when the room temperature changed with . Other significant settings and parameters were ventilation flow, shadow calculation settings in VIP and settings for the thermal bridges in IDA ICE.

IDA ICE is an energy and climate simulation software well suited for calculation of power demand for heating and cooling, yearly energy demand, climate simulations etc. The software is user-friendly even though it is quite complex.

VIP is an energy simulation software well suited for calculation of yearly energy demand. The software is easy to use but suffers from a few major disadvantages such as no graphical view of the building, poor compatibility with certifications etc.

IES is an energy and climate simulation software. The software has a high learning curve and poor usability and had to be excluded from the simulations due to the time limitation of this work.

It was concluded that for engineering consultants that works with energy and climate simulations of buildings, IDA ICE is the best choice.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 110 p.
Keyword [sv]
Energiteknik, Energiberäkningsprogram
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-103926OAI: oai:DiVA.org:umu-103926DiVA: diva2:816557
External cooperation
WSP
Subject / course
Energiteknik
Educational program
Master of Science Programme in Energy Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-06-05 Created: 2015-06-03 Last updated: 2015-06-05Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Jämförelse av energiberäkningsprogram för byggnader(6135 kB)1163 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 6135 kBChecksum SHA-512
4dc9676bcf7d8b8fda33614a894e46e8757a6f92b14ca2d3d97608db8a3c55c89d99d2cfdc502c8debf4cb3c9c6866807beb08d9ac6b1c077d90690f6c6541b2
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1163 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 565 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf