TRNSYS

Wat is TRNSYS?

TRNSYS (uitgesproken als “tran-sis”) is een desktopgebaseerde simulatieomgeving die is ontworpen om het gedrag van transiënte systemen te analyseren. Het valt onder de categorie gebouwenergiemodellering (Building Energy Modeling, BEM) en software voor energiesysteemsimulatie. Oorspronkelijk ontwikkeld aan de Universiteit van Wisconsin-Madison in 1975, is het geëvolueerd door internationale samenwerking tussen instellingen in de Verenigde Staten, Frankrijk en Duitsland, waardoor het een van de meest gevestigde en geverifieerde tools in de energiesector is.

Het platform werkt met een modulaire “black box”-aanpak. Gebruikers stellen een systeem samen in een grafische interface waar de uitvoer van één component (Type) is gekoppeld aan de invoer van een andere. Zo levert een weergegevenscomponent bijvoorbeeld de omgevingstemperatuur aan een gebouwmodel, dat vervolgens een verwarmingslast berekent voor een HVAC-component. TRNSYS staat vooral bekend om het feit dat de broncode van de kernel wordt meegeleverd, waardoor gebruikers de onderliggende wiskundige modellen van bijna elk component kunnen inspecteren en aanpassen.

Functies

• Modulaire Simulation Studio: Biedt een robuuste, intuïtieve grafische front-end waarmee gebruikers gedetailleerde systemen kunnen samenstellen door componenten te slepen en neer te zetten en verbindingen ertussen te tekenen.
• Uitgebreide componentbibliotheek: Bevat ongeveer 150 standaardmodellen, variërend van basis-HVAC-apparatuur en pompen tot geavanceerde technologieën zoals windturbines, elektrolyseurs en gebouwen met meerdere zones.
• Geavanceerde gebouwmodellering (TRNBuild): Een speciale interface voor het definiëren van complexe gebouwen met meerdere zones, waardoor gedetailleerde thermische analyse van de gebouwschil, interne warmtewinsten en luchtstroompatronen mogelijk is.
• Engine voor transiënte analyse: In staat om stelsels van differentiaalvergelijkingen op te lossen om te bepalen hoe een systeem reageert op tijdsafhankelijke forceringsfuncties, zoals veranderende weerpatronen of fluctuerende elektriciteitsprijzen.
• Parametrische analyse en optimalisatie: Bevat de GenOpt-module, die gevoeligheidsstudies en optimalisatieroutines automatiseert om de meest kosteneffectieve of energie-efficiënte systeemconfiguraties te vinden.
• Integratie met externe tools: Beschikt over een DLL-gebaseerde architectuur die de koppeling van TRNSYS-simulaties met andere softwareprogramma’s zoals MATLAB, Excel en Python mogelijk maakt voor geavanceerde besturing of gegevensverwerking.
• Ondersteuning voor 3D-modellering (TRNSYS3D): Bevat een plug-in voor Google SketchUp waarmee gebruikers 3D-gebouwgeometrieën kunnen maken en deze rechtstreeks kunnen exporteren naar het TRNSYS-gebouwmodel.

Prijzen van TRNSYS

De TRNSYS-prijzen zijn gebaseerd op een permanent licentiemodel met gestaffelde kosten, afhankelijk van het aantal gebruikers en het type organisatie. Hoewel de software commercieel verkrijgbaar is via verschillende regionale distributeurs, zijn de volgende standaard prijsstructuren gebruikelijk:

• Demoversie: Er is een gratis demo beschikbaar waarmee gebruikers simulaties kunnen maken met maximaal 5 componenten en 2 thermische zones. Het bevat meer dan 40 voorbeelden, maar verloopt doorgaans jaarlijks en vereist een nieuwe download.
• Commerciële licentie voor één gebruiker: Een nieuwe aankoop van een commerciële licentie voor één gebruiker (TRNSYS 18) kost ongeveer $5.160.
• Commerciële pakketten voor meerdere gebruikers: Licenties kunnen worden aangeschaft voor 5 gebruikers ($8.680), 10 gebruikers ($10.210), of zelfs tot 50 gebruikers voor één locatie.
• Educatieve licenties: In aanmerking komende instellingen die diploma’s uitreiken, hebben toegang tot sterk verlaagde sitelicenties voor onderzoek en onderwijs, vaak vanaf ongeveer $1.950 voor specifieke modules.
• Upgrades: Gebruikers met oudere versies (bijv. TRNSYS 17) kunnen tegen gereduceerde kosten upgrades naar de huidige versie aanschaffen, zoals $2.530 voor een upgrade voor één gebruiker.
• TESS-componentbibliotheken: Gebruikers kunnen extra gespecialiseerde modelbibliotheken (meer dan 250 extra modellen) aanschaffen vanaf ongeveer $200 per bibliotheek voor één gebruiker.

Integraties

TRNSYS is ontworpen met een open architectuur om een verscheidenheid aan technische en engineering-workflows te ondersteunen:

• Technisch rekenwerk: Beschikt over een directe interface met MATLAB en Simulink voor co-simulatie van geavanceerde regelstrategieën.
• Programmeertalen: Ondersteunt de integratie van aangepaste componenten geschreven in Fortran, C, C++ en Python.
• Gegevensbeheer: Maakt gegevensuitwisseling met Microsoft Excel mogelijk voor het invoeren van schema’s of het exporteren van simulatieresultaten voor rapportage.
• 3D-modellering: Geïntegreerd met Google SketchUp via de TRNSYS3D-plugin voor geometrische gebouwgegevens.
• Gespecialiseerde tools: Kan worden gekoppeld met GenOpt voor optimalisatie en de Building Controls Virtual Test Bed (BCVTB).

Hoe TRNSYS in te stellen

1. Bezoek de officiële website of een regionale distributeur om een offerte aan te vragen of een licentie te kopen.
2. Download de installatiebestanden van de beveiligde link die door de leverancier wordt verstrekt.
3. Installeer de TRNSYS Simulation Studio en de bijbehorende tools (TRNBuild, TRNEdit) op een Windows-gebaseerde pc.
4. Als u 3D-gebouwen modelleert, installeer dan de TRNSYS3D-plugin voor Google SketchUp.
5. Registreer en activeer het licentiebestand met de verstrekte inloggegevens.
6. Gebruik de TRNSYS Academy of de documentatie om uw eerste voorbeeldsimulatie uit te voeren.

Hoe TRNSYS te gebruiken

De standaard dagelijkse workflow in TRNSYS begint met de Simulation Studio. Een gebruiker begint met het definiëren van de projectomvang en het selecteren van de benodigde componenten uit de bibliotheek, zoals een weersgegevenslezer, een gebouw met meerdere zones en verschillende HVAC-types. Deze componenten worden op de werkruimte geplaatst en aan elkaar gekoppeld om de fysieke stroom van energie en informatie weer te geven.

Zodra het systeemschema compleet is, dubbelklikt de gebruiker op elke component om specifieke parameters in te voeren, zoals het rendement van een ketel of het oppervlak van een zonnepanelenveld. Voor gebouwmodellen schakelen gebruikers doorgaans over naar de TRNBuild-interface om wandlagen, ramen en schema’s te definiëren. Nadat het model is geconfigureerd, voert de gebruiker de simulatie uit over een bepaalde periode—vaak een volledig jaar in stappen van een uur of korter. De laatste stap omvat het gebruik van de online plotter om resultaten in realtime te visualiseren of het exporteren van de gegevens naar Excel voor gedetailleerde prestatieanalyse en rapportage.

Wat u kunt beheren met TRNSYS

• Energieprestatierapporten: Gedetailleerde documenten met het jaarlijkse energieverbruik, pieken en besparingen.
• HVAC-systeemsimulaties: Virtueel testen van complexe verwarmings-, koelings- en ventilatieconfiguraties.
• Analyse van hernieuwbare energie: Prestatievoorspellingen voor zonnethermische, fotovoltaïsche en windinstallaties.
• Thermische belastingen van gebouwen: Berekening van verwarmings- en koelingsbehoeften op basis van de gebouwschil en het klimaat.
• Validatie van regelstrategieën: Testen hoe verschillende geautomatiseerde besturingen de systeemefficiëntie en het comfort beïnvloeden.
• Optimalisatie van opslagsystemen: Modelleren van de oplaad- en ontlaadcycli van thermische of elektrische energieopslag.