2007-04-02 14:44 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:建筑環(huán)境設(shè)計模擬工具包DeST是基于功能的模擬軟件,用于對建筑、方案、系統(tǒng)及水力計算進(jìn)行模擬,以校核設(shè)計,保證設(shè)計的可靠性。介紹了DeST的結(jié)構(gòu)、用戶界面,并結(jié)合工程實(shí)例說明了DeST的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:建筑環(huán)境模擬 模擬軟件 DeST
1、開發(fā)DeST的目的近30年來,建筑和空調(diào)系統(tǒng)的模擬被廣泛地應(yīng)用在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域,出現(xiàn)了很多的模擬模型、模擬方法以及模擬應(yīng)用工具。
模擬技術(shù)已經(jīng)相對成熟,但在實(shí)際設(shè)計中,采用模擬技術(shù)輔助分析的仍然很少,大多數(shù)設(shè)計仍然僅考慮最不利工況,而沒有考慮全年的運(yùn)行過程,這導(dǎo)致了諸如設(shè)備選擇不合理、過渡季無法滿足要求等問題。最近,國內(nèi)外的研究機(jī)構(gòu)和設(shè)計公司開始投入越來越多的力量以縮小模擬和設(shè)計之間的應(yīng)用鴻溝。例如在國際能源組織(IEA)最近結(jié)束的研究子項(xiàng)ANNEX 30[1] Bring simulation into application中,設(shè)計過程中的模擬技術(shù)應(yīng)用研究是其最主要的章節(jié)。雖然,采用模擬分析的手段可以提高設(shè)計的可靠性,但只有在明確了設(shè)計和模擬之間的關(guān)系之后,才能制造出在實(shí)際設(shè)計過程中能夠被有效利用的模擬分析工具。而現(xiàn)有國外幾種主流的模擬分析工具由于在開發(fā)時沒有充分考慮設(shè)計過程的階段性、延續(xù)性等特點(diǎn),只能用于學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域。
設(shè)計過程是一個階段化的過程,包括初步設(shè)計、方案設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計以及后設(shè)計階段[2].這是一個復(fù)雜的、不斷反饋的過程,目前是否存在一個模擬分析工具能夠服務(wù)于整個過程呢?
目前的模擬工具可以劃分成兩大類:一類是基于功能的,以DOE[3]為主要代表;另一類是基于模聲的,以TRNSYS[4],HVACSIM+[5],MATLAB為代表;诠δ艿哪M工具從滿足某種功能要求(如計算建筑全年能耗)出發(fā)來設(shè)計模擬系統(tǒng);基于模塊的模擬工具注重于構(gòu)建系統(tǒng)的靈活性,其特點(diǎn)是采用通用的模塊接口和統(tǒng)一的非線性求解核心。
當(dāng)所有的條件都已知時,使用模塊化的模擬系統(tǒng)可以很方便地建立起整個系統(tǒng)的框架并進(jìn)行模擬計算,這使得它們非常適用于研究領(lǐng)域,通過模擬計算去了解在系統(tǒng)的各個部件確定后系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。但在設(shè)計過程中,尤其是在設(shè)計的初步階段,設(shè)計人員無法掌握所有的信息,某些數(shù)據(jù)是模擬的輸出而不是輸入。例如,在方案設(shè)計階段,當(dāng)設(shè)計人員試圖比較不同的系統(tǒng)形式時,因?yàn)榭照{(diào)機(jī)組的選擇應(yīng)該在方案確定之后進(jìn)行,他無法了解空調(diào)機(jī)組的具體信息。為了使模塊化的模擬程序能夠運(yùn)行,使用者不得不采用"缺省"的部件,選擇某種"缺省的空調(diào)機(jī)組"來構(gòu)建模擬系統(tǒng)。計算機(jī)模擬軟件一個很重要的特性是輸出嚴(yán)重地依賴于輸入。因此,模擬由諸多"缺省"的部件組成的系統(tǒng),其結(jié)果對實(shí)際的設(shè)計不具備指導(dǎo)意義,當(dāng)其"缺省"的是后續(xù)設(shè)計的目標(biāo)時,這樣的模擬計算無助于設(shè)計人員進(jìn)行決策。因此,模塊化的模擬工具雖然適用于學(xué)術(shù)研究,但并不適用于工程設(shè)計。
與模塊工具相比,基于功能的模擬工具靈活性較低,但是更接近于設(shè)計人員思路,因此較容易被采用。為了把握全年的運(yùn)行特性,設(shè)計人員通常用其來計算建筑物全年的能耗要求。作為其代表的DOE由建筑模擬、系統(tǒng)模擬和機(jī)組模擬三大部分組成。但其中各模塊之間的關(guān)聯(lián)存在著缺陷。例如,“在空調(diào)系統(tǒng)的模擬中,假設(shè)送風(fēng)溫度是已知的。這樣的處理對于簡單的運(yùn)行方式(例如已經(jīng)確定每一個時刻的送風(fēng)溫度)是有效的,但對于較復(fù)雜的系統(tǒng)則無法工作,需要采用前一時刻的數(shù)據(jù),或者建筑物的模擬必須進(jìn)行兩次(對于最熱控制模式和最冷控制模式)”.這意味著設(shè)計人員在方案分析階段,進(jìn)行方案比較時,不得不回到概念性階段,再次進(jìn)行建筑模擬計算。建筑模擬和系統(tǒng)模擬之間的聯(lián)系無法體現(xiàn)出設(shè)計過程中兩兩個階段之間的關(guān)聯(lián)。而采用房間負(fù)荷作為各個階段之間的聯(lián)系導(dǎo)致建筑模擬、系統(tǒng)模擬和機(jī)組模擬等各模塊過度緊密地耦合在一起,這使得DOE被限制在建筑物全年能耗分析,而不能勝任設(shè)備選擇以及管網(wǎng)系統(tǒng)校驗(yàn)等工作。
由此可見,上述兩種模擬分析工具都存在著某些缺點(diǎn)而無法有效地應(yīng)用在設(shè)計過程中。因此,制作一個適用于設(shè)計的模擬分析工具,必須充分考慮設(shè)計過程的階段性;處理好各個設(shè)計階段中的已知、未知關(guān)系;設(shè)計過程應(yīng)考慮全年的運(yùn)行狀態(tài),因此必須采用另一種運(yùn)行方式來替代實(shí)際的小步長控制方式模擬。
作為ANNEX30的一個參加者,清華大學(xué)提出了“分階段設(shè)計,分階段模擬”的思路,在充分考慮上述3個要素的基礎(chǔ)上,開發(fā)出了建筑環(huán)境控制系統(tǒng)模擬分析工具包(DeST),并應(yīng)用在若干實(shí)際工程中。DeST是基于功能的模擬軟件,對應(yīng)設(shè)計的不同階段,提供相應(yīng)的功能性模塊。其任務(wù)是在設(shè)計的整個過程中,通過建筑模擬、方案模擬、系統(tǒng)模擬、水力模擬等手段對設(shè)計進(jìn)行校核,并根據(jù)模擬數(shù)據(jù)結(jié)果對設(shè)計進(jìn)行驗(yàn)證,從而保證設(shè)計的可靠性。
2、DeST的結(jié)構(gòu)DeST在設(shè)計時充分考慮了“設(shè)計的階段性”這一特點(diǎn)。相應(yīng)于設(shè)計的不同階段,DeST由不同的功能性模塊組成,并根據(jù)階段之間的聯(lián)系在模塊之間建立其相應(yīng)的關(guān)聯(lián)。
DeST所需要的氣象數(shù)據(jù)由Medpha產(chǎn)生,其基礎(chǔ)是20年的實(shí)測數(shù)據(jù)和隨機(jī)氣象數(shù)學(xué)模型。目前Medpha可以生成各格式的、193個中國城市的逐時氣象參數(shù)。計算機(jī)輔助建筑描述程序CABD是一個基于ACAD平臺的建筑描述界面,設(shè)計人員通過它描述建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)(幾何尺寸,熱特性參數(shù))以及各種內(nèi)擾的變化情況。在進(jìn)行詳細(xì)的建筑模擬時,需要輸入各種經(jīng)驗(yàn)系數(shù)(例如熱量在空間內(nèi)的分布等),這通過經(jīng)驗(yàn)系數(shù)維護(hù)程序ECM完成。CABD是DeST的主控界面,它把用戶繪制的建筑物的相關(guān)數(shù)據(jù)自動傳輸給建筑分析模擬模塊BAS.BAS的任務(wù)對建筑物進(jìn)行詳細(xì)的逐時模擬,其數(shù)學(xué)模型是增強(qiáng)的狀態(tài)空間法[6,7].BAS是一個精確的多空間建筑模擬程序,它負(fù)責(zé)計算逐時的房間基礎(chǔ)室溫[8](RBT,在沒有任何空調(diào)系統(tǒng)影響下的房間溫度)。逐時的基礎(chǔ)室溫反映了房間在被動熱擾影響的下的熱特性。在初步設(shè)計階段,建筑師可以通過基礎(chǔ)室溫來比較各種因素的影響,如圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料、朝向、建筑物的形狀等等。當(dāng)建筑設(shè)計確定之后,方案模擬程序Scheme[8]可用來計算建筑物在各種空調(diào)方案(分區(qū),系統(tǒng)類型,運(yùn)行方式)下的熱特性,在方案設(shè)計階段,設(shè)計者可以通過模擬結(jié)果對不同的空調(diào)系統(tǒng)方案進(jìn)行比較取舍。在方案確定之后,方案模擬程序計算出對機(jī)組或者末端的詳細(xì)要求,通過逐時系統(tǒng)要求的送回風(fēng)參數(shù)以及風(fēng)量,空調(diào)機(jī)組選擇程序ACSel對選擇的設(shè)備進(jìn)行全工況滿足要求,另一方面可以檢驗(yàn)各設(shè)備在全年工況下是否能完全滿足需求,另一方面得到對冷熱源的水溫、水量要求。當(dāng)對冷熱源的需求明確后,類似的方法可以用于冷熱源的需求明確后,類似的方法可以用于冷熱源的優(yōu)化選擇,通過冷熱源優(yōu)化程序CPO對用戶選擇的冷凍機(jī)類型、臺數(shù)和運(yùn)行方式進(jìn)行校核,保證機(jī)組在整個運(yùn)行周期內(nèi)保持最高的能效比。通過方案模擬得到全年逐時要求的風(fēng)量后(對于變風(fēng)量系統(tǒng)),再通過送風(fēng)管網(wǎng)可及性分析DNA計算出風(fēng)機(jī)全年的工況點(diǎn),從而可以根據(jù)其全運(yùn)行要求選擇風(fēng)機(jī),使其大部時間工作在高效率區(qū)間內(nèi)。同時,通過可及性分析也可計算出各末端要求的壓差,以此通過NLA對變風(fēng)量末端進(jìn)行噪聲分析。類似的策略可以用于水管分析,通過PNA來實(shí)現(xiàn)。
通過這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計,設(shè)計人員在每一個階段都能利用相應(yīng)的模擬模塊來計算不同設(shè)計中系統(tǒng)的性能(滿意度、能耗要求),并通過比較確定較佳的方案。同時,本階段模擬的一部分結(jié)果也是下一階段設(shè)計的輸入(對下一階段的需求。)作為一個服務(wù)于設(shè)計者的工具,DeST根據(jù)設(shè)計者的要求進(jìn)行繁復(fù)的計算,而設(shè)計得通過分析模擬結(jié)果對設(shè)計進(jìn)行比較取舍。
3、對已知和未知條件的處理設(shè)計過程包含各種不同的設(shè)計階段,每個階段的已知和未知條件不同,隨著設(shè)計的展開,各階段的已知和未知條件也隨時之相互轉(zhuǎn)化,前一階段的未知因素通過設(shè)計成為本階段的已知條件。
例如,在初步設(shè)計階段,內(nèi)外擾是已知條件,在這些擾運(yùn)作用下建筑物的熱特性是未知的;而到了方案設(shè)計階段,建筑物的熱特性成為已知因素,設(shè)計者需要在詳細(xì)的建筑物熱特性的基礎(chǔ)上對空調(diào)方案進(jìn)行比較、取舍,并為進(jìn)一步的設(shè)備選擇提供依據(jù)。建筑物的熱特性是初步設(shè)計和方案設(shè)計之間的重要橋梁,通過設(shè)計分析,它從前一階段的未知條件變?yōu)楹笠浑A段的已知條件。
在每一個設(shè)計階段,DeST采用詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型來表述已知的部分,而"理想化"的部件來表述未知的部分。假設(shè)“理想化”的部件能滿足任何的要求(冷熱量、水量等)。這樣的處理與設(shè)計過程相當(dāng)吻合,并且避免了“缺省的部件”對模擬結(jié)果的不利影響。因?yàn)橛行┪粗牟糠滞堑较乱浑A段才能解決,無論采用何種的“缺省部件”都不能保證與下一階段最終選擇的部件一致。采用“理想化”模型具有兩個優(yōu)點(diǎn):
基于“理想化”模型的模擬結(jié)果具有可比性,因?yàn)樗鼈儾捎昧讼嗤妮斎牒图僭O(shè)。
可以得到對下一階段的需求!袄硐牖蹦K的輸出便是對實(shí)際設(shè)備的要求,而“缺省設(shè)備”則無法為下階段選擇提供有益的信息。
已知 建筑物的熱特性(基礎(chǔ)室溫、各種熱擾對房間溫度的響應(yīng))
未知 送風(fēng)管道系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組的詳細(xì)信息控制手段
、儆嬎忝恳粋房間所要求的送風(fēng)狀態(tài)區(qū)域(SSRk);
、谟捎谠谌我粫r刻,系統(tǒng)只能存在一個統(tǒng)一的送風(fēng)狀態(tài),因此需要求出所有房間送風(fēng)狀態(tài)區(qū)域的交集(公共的送風(fēng)狀態(tài)區(qū)間,CSSR);
、垡怨驳乃惋L(fēng)狀態(tài)區(qū)域內(nèi)的任何一點(diǎn)作為送風(fēng)參數(shù),都能使分區(qū)內(nèi)所有的房間滿足其設(shè)定值要求,而不同的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)對應(yīng)的空氣處理能耗是不同的,在此通過某種優(yōu)化算法計算出公共送風(fēng)狀態(tài)區(qū)域中的最優(yōu)點(diǎn),同時確定產(chǎn)生此最優(yōu)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的相應(yīng)的空氣處理過程:
、茉诖_定最優(yōu)的送風(fēng)狀態(tài)之后,依據(jù)能耗最小的原則,可以確定系統(tǒng)的送風(fēng)量及風(fēng)機(jī)盤管或者末端再熱熱器投入的冷熱量。
、萦嬎愠龈鱾房間的溫濕度。
根據(jù)計算出來的逐時的各個房間的溫濕度,統(tǒng)計全年內(nèi)各房間滿足設(shè)定值要求的小時數(shù)或者比率,并以此來比較不同空調(diào)方案的性能。如果不同的方案都能滿足各房間要求,則通過各方案要求能耗值來進(jìn)行比較。
在此階段,空氣處理室被發(fā)作一個“理想化”的設(shè)備,假設(shè)它能夠產(chǎn)生要求的任意送風(fēng)溫濕度。在進(jìn)行方案模擬時,只需要確定空氣處理室的類型,而不需要確定各組成的詳細(xì)參數(shù)。當(dāng)方案確定后,對整個空氣處理室的要求隨之確定。根據(jù)逐時要求的各段空氣處理過程線,在詳細(xì)設(shè)計階段可以對機(jī)組的各個組成部件進(jìn)行詳細(xì)的校核。
同樣的假設(shè)也被用在送風(fēng)管網(wǎng)分析上。在方案分析階段,假設(shè)送風(fēng)管網(wǎng)可以提供任意要求的送風(fēng)量。當(dāng)方案設(shè)計完成后,也得到了要求的逐時風(fēng)量分布數(shù)據(jù),而這些數(shù)據(jù)正是進(jìn)行風(fēng)機(jī)和管網(wǎng)的詳細(xì)校核所需要的。
4、控制和逆向計算過程通?刂贫际且孕〔介L進(jìn)行的,但在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時,需要考慮建筑物和系統(tǒng)全年的運(yùn)行情況。
如何將這兩種不同類型的過程結(jié)合在一起呢?實(shí)際上,設(shè)計可以劃分成兩個層次:空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計和控制設(shè)計。DeST注重于解決前一層次的問題。無論選擇何種系統(tǒng),采用何種設(shè)備,系統(tǒng)設(shè)計的目的是要產(chǎn)生一個完全可控的、能夠滿足用戶要求的系統(tǒng)。DeST對系統(tǒng)進(jìn)行模擬時,以1h為時間步長進(jìn)行長時間(全年)的計算。為了避免不同控制器特性的影響,沒有采用小步長的控制方法,而用逆向的計算過程。例如,在詳細(xì)設(shè)計階段,當(dāng)對變風(fēng)量系統(tǒng)的送風(fēng)管網(wǎng)進(jìn)行分析時,設(shè)計者的任務(wù)是校驗(yàn)管網(wǎng)能否滿足各個時刻的風(fēng)量分布要求,并選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)。
為解決此問題,采用傳統(tǒng)小步長控制的模擬過程是:
、龠x擇一個風(fēng)機(jī),設(shè)定控制參數(shù)(比如PID參數(shù));
、谟嬎愎芫W(wǎng)各處的流量;
、廴绻芫W(wǎng)的流量與要求的流量沒,通過某種控制策略調(diào)整變風(fēng)量末端;
、茉谙乱粋小的時間步長內(nèi),重復(fù)②,以期達(dá)到要求的流量分布。
由于風(fēng)道的慣性非常小,此模擬必須以相當(dāng)小的時間步長進(jìn)行計算(1s),能否達(dá)到要求的流量分布與控制策略有很大的關(guān)系,因此此方法不適用于對全年各種工況的校驗(yàn)。從另一個角度考慮此問題,假想在一種理想化的控制下,各變風(fēng)量末端可以滿足要求的送風(fēng)量,從而可以計算出各管段上的流量;假設(shè)各房間的壓力為零,則當(dāng)定壓點(diǎn)壓力能夠維持時,各變風(fēng)量前后的壓差可以計算出來,對風(fēng)機(jī)的流量和壓力要求也可以確定。相對于傳統(tǒng)的模擬過程,這是一種逆向的求解過程。因此,校驗(yàn)送風(fēng)量分布是否能夠?qū)崿F(xiàn),應(yīng)該首先通過在各工況下地風(fēng)機(jī)的要求來判斷,而不應(yīng)立即著眼于確定詳細(xì)的控制策略。只要風(fēng)機(jī)和管網(wǎng)能夠在理想控制下滿足要求,則必然可以通過某種具體的控制方式滿足流量分布。在設(shè)計時,應(yīng)先解決"可控性"的問題,然后再解決"如何控制"的問題。圖4給出了在兩種定靜壓控制方式和一種變靜壓控制方式下風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上可以選擇風(fēng)機(jī)以滿足全年運(yùn)行,結(jié)合風(fēng)機(jī)的性能參數(shù),確定風(fēng)機(jī)全年能耗,也可以根據(jù)各變風(fēng)量末端的壓差計算出各個時刻下的末端噪聲。
定壓點(diǎn)位于風(fēng)機(jī)出口處
浮動靜壓控制
定壓點(diǎn)位于風(fēng)道上距風(fēng)機(jī)出口2/3處
采用逆向的求解思路,避免了采用小步長的反饋控制,逆向的求解過程可以看成一種開環(huán)的“理想化”控制方法。用此方法在進(jìn)行設(shè)備(例如表冷盤管)校核計算時,可以計算出已知出口和入口參數(shù)時對冷凍水側(cè)的要求。如果校核發(fā)現(xiàn)該設(shè)備無法達(dá)到要求的出口狀態(tài),則無論采用何種控制方式,該設(shè)備都無法滿足運(yùn)行的要求。從此意義上說,通過逆向的求解算法,DeST著重研究系統(tǒng)的可控制性,即:
、僭撛O(shè)備能否通過某種控制方式滿足要求?
、谌绻梢,該設(shè)備的最佳運(yùn)行效果是什么?
通過校核回答以上兩個問題后,設(shè)計人員可以進(jìn)一步研究具體的控制方法,并通過與最佳的運(yùn)行效果進(jìn)行比較以確定控制方法的優(yōu)劣。
5、DeST的用戶界面DeST在WINDOWS95/98/NT下運(yùn)行。
所有的模塊都集成到CABD中。CABD是一個基于AutoCAD R14開發(fā)的用戶界面。用戶在此界面上進(jìn)行建筑物的描述,通過選單調(diào)用其它模擬模塊,與建筑物相關(guān)的各種數(shù)據(jù)(材料、幾何尺寸、內(nèi)擾等)通過數(shù)據(jù)庫接口與CABD相連。
各種模塊以ActiveX、DLLs通訊ARX的形式集成在一起,使得DeST成為一個高度集成化的軟件工具,其目的是最大限度地減少用戶花費(fèi)在輸入數(shù)據(jù)的時間,讓設(shè)計人員將注意力集中在分析模擬結(jié)果、比較方案等創(chuàng)造性的工作中。所有的模擬結(jié)果以純文本的格式存儲,用戶可以很方便地使用其它數(shù)據(jù)處理工具(如EXCEL)進(jìn)行整理和分析。通過一定的實(shí)踐,當(dāng)用戶能夠熟練地使用DeST的界面后,準(zhǔn)備數(shù)據(jù)以及運(yùn)行程序所消耗的時間大概是分析所需要的時候的1/4或者更少。
6、DeST能夠解決的問題下面用兩個實(shí)例來演示如何采用DeST 設(shè)計的不同階段進(jìn)行分析。
其一是ANNEX30案例1中1個9層的辦公樓,該樓位于德國,在模擬時采用了比利時的室外氣象參數(shù)。設(shè)計要求房間溫度全年控制在22~26℃,相對濕度必須滿足40%~60%的范圍。該案例的詳細(xì)數(shù)據(jù)參閱文獻(xiàn)[10].圖8該建筑的標(biāo)準(zhǔn)層平面圖。另案例是位于天津的一個商業(yè)建筑。
6.1 初步設(shè)計階段
在本階段,通過DeST計算出不同朝向下各房間逐時的基礎(chǔ)室溫,對該建筑物的不同朝向進(jìn)行了比較。
從上述結(jié)果可以看出,朝向?qū)τ陬愃茣h室1的房間沒有太大的影響,而對于類似于休息室1的房間,則有顯著的影響。朝東時該類房間要比朝南時溫度偏高許多,這說明太陽輻射對于此類房間是一個很重要的影響因素,通過此比較可對建筑的最初設(shè)計提供參考。
6.2 方案設(shè)計:水系統(tǒng)類型比較
在每一種控制精度下,DeST對該樓進(jìn)行了全年的模擬,計算出各月份需要冷熱源同時提供冷水和熱水的小時數(shù)。
從結(jié)果可以看出,當(dāng)要求的精度較高時,風(fēng)機(jī)盤管需要設(shè)計成四管制以滿足各個時刻同時的冷熱水要求,否則在過渡季中將有上千h不滿足。如果要求的精度不高(如±3℃),則兩管制的系統(tǒng)基本可以滿足要求,在6個月的過渡季內(nèi),共有138h不能滿足要求(3月13h,4月47 h,5月9 h以及秋季3個月中的69 h)。相應(yīng)的冷熱水供應(yīng)時期也可以確定,在4,5月和10,11月只供應(yīng)熱水,在6~9月都供應(yīng)冷水。
6.3 方案設(shè)計階段:運(yùn)行方式比較
在ANNEX30案例1中,對每1層的8個房間設(shè)計采用變風(fēng)量系統(tǒng)。由于比利時夏季的室外溫度并不高,因此新風(fēng)的應(yīng)用策略對空調(diào)機(jī)組能耗需求影響較大。本例中比較了兩種新風(fēng)策略,一種設(shè)定新風(fēng)比從30%到100%可調(diào),另一種設(shè)定新風(fēng)比全年固定為30%.圖12~16是采用DeST進(jìn)行模擬后得到的結(jié)果。
在冬季,新風(fēng)量越少越少省能;從5~9月,新風(fēng)可利用的潛力很大,系統(tǒng)可以通過增大新風(fēng)量來節(jié)省制冷能耗。由于比利時夏季的室外氣溫相對較低,通過充分利用新風(fēng),可以節(jié)省大約3/4的冷量。由于計算中采用了逆向的求解過程,避免了迭代,因此在進(jìn)行此類方案模擬時,節(jié)省了計算時間,同時設(shè)計者也可通過冷量的需求對兩種新風(fēng)策略進(jìn)行量化的比較。
6.4 詳細(xì)設(shè)計階段:風(fēng)機(jī)的選擇
此外,DeST也可以用于對空氣處理室各部件進(jìn)行各工況的樣驗(yàn),確定最佳的空氣處理過程,分析冷凍機(jī)最優(yōu)的運(yùn)行模式等等。為實(shí)現(xiàn)詳細(xì)的校核,關(guān)鍵在于充分利用已知階段的數(shù)據(jù)(前一階段的設(shè)計結(jié)果),通過模擬獲得合理的全工況點(diǎn),并將期用于下一階段的設(shè)計。
7、結(jié)論
、倥c傳統(tǒng)的模擬軟件相比,DeST有用了不同的模擬方式。通過采用逆向的求解過程,對已知部分采用詳細(xì)的模型而對未知部分采用"理想化"的部件,使得在設(shè)計的不同階段可以采用相應(yīng)的模擬分析手段,同時又依據(jù)各設(shè)計階段之間的關(guān)系將各模塊集成為一個整體。這使得DeST更接近于實(shí)際的設(shè)計過程,設(shè)計者可以采用DeST在設(shè)計的每一個階段通過詳細(xì)的模擬進(jìn)行校核,從而保證設(shè)計的可靠性。
、诨谌r的設(shè)計是更可靠的設(shè)計。DeST在每一個設(shè)計階段都計算出逐時的各項(xiàng)要求(風(fēng)量、送風(fēng)狀態(tài)、水量等等),使得設(shè)計可以從傳統(tǒng)單點(diǎn)設(shè)計拓展到全工況設(shè)計。
、墼趯(shí)際設(shè)計過程中,減少消耗在數(shù)據(jù)輸入上的時間是非常重要的,DeST彩了各種集成技術(shù)并提供了良好的界面,因此可以很方便地應(yīng)用到工程實(shí)際中。從1998年后半年至今,DeST已經(jīng)成功地用于20余例實(shí)際工程分析。
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