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EnergyPlus建立空调系统的步骤

时间:2014/4/27 10:56:18   作者:孙航   来源:绿建之窗   阅读:1632   评论:0
内容摘要:在EnergyPlus中建立空调系统之前,首先需要确定空调系统的方案。也就是空气系统(Air Side)和水系统(Water Side)。下面以5 Zone Air Cooled为例简单说明,有什么不对的地方还请各位指正。  本例子空气系统以VAV System为例,...

   在EnergyPlus中建立空调系统之前,首先需要确定空调系统的方案。也就是空气系统(Air Side)和水系统(Water Side)。下面以5 Zone Air Cooled为例简单说明,有什么不对的地方还请各位指正。

  本例子空气系统以VAV System为例,冷源是电制冷机组(chiller:electric),热源是锅炉(Boiler)

  一 每个区域室内设计参数设置

  sizing zone

  详细设置区域的夏季送风温度及含湿量、冬季送风温度及含湿量、室外新风量、供冷设计流量、供热设计流量

  这是所有空调系统模拟的必备条件

  二 设计系统

  sizing system

  设置空气环路系统

  预冷 预热

  三 设置冷热源

  sizing plant

  设置冷热源的类型、出水温度、回路的温度变化 四 区域设备连接

  zone equipment connection 1 区域 2 设备列表 3送风节点

  五 区域温度控制

  zone thermastat control

  六 区域设备列表 ATU(Air Terminal Unit )

  七 设置空气处理末端 (Air Distribution Unit)

  ATU

  Air Terminal:Single Duct VAV with reheat

  Space1-1 VAV Reheat

  八 详细设置 Air Terminal:Single Duct VAV with reheat

  九 设置VAV 系统

  VAV system

  1.在AirloopHVAC 设置VAV系统的名称、控制列表、管理器、设计流量、分支列表、连接装置列表、供应侧进口、需求侧出口、需求侧进口、供应侧出口

  2.设置控制器(Air Loop Controller List)

  VAV Sys 1 Controllers

  两个控制器:

  ①类型:WaterCoil,     名称Central Cooling Coil Controller 1

  ②类型:WaterCoil      名称Central Heating Coil Controller 1;  

  3 管理器(AvailabilityManagerAssignList)

  ①名称:VAV Sys 1 Avail List

  ②时刻表类型AvailabilityManager:Scheduled

  ③管理器名称:VAV Sys 1 Avail

  3.1 管理器时刻表(AvailabilityManager:Scheduled,)

  ①名称:VAV Sys 1 Avail

  ②时刻表名称:FanAvailSched

  4 分支列表 (BranchList)

  ①列表名称:VAV Sys 1 Branches

  ②分支名称:VAV Sys 1 Main Branch

  4.1详细设置VAV Sys 1 Main Branch

  下面就是设置VAV Sys 1 Main Branch下面的各个下一级分支了

  ① VAV Sys 1 Main Branch

  ②最大流量:Maximum Flow Rate

  VAV Sys 1 Main Branch共有4个分支

  分支1  

  类型AirLoopHVAC:OutdoorAirSystem,

  名称OA Sys 1  

  进口节点VAV Sys 1 Inlet Node,  

  出口节点Mixed Air Node 1,  控制类型PASSIVE

  分支2 类型Coil:Cooling:Water,  

  名称Main Cooling Coil 1  

  进口节点Mixed Air Node 1  

  出口节点Main Cooling Coil 1 Outlet Node

  控制类型PASSIVE,

  分支3  

  类型Coil:Heating:Water,  

  名称Main Heating Coil 1,  

  进口节点Main Cooling Coil 1 Outlet Node    

  出口节点Main Heating Coil 1 Outlet Node  

  控制类型ASSIVE

  分支4  

  类型Fan:VariableVolume

  名称 Supply Fan 1,  

  进口节点Main Heating Coil 1 Outlet Node

  出口节点 VAV Sys 1 Outlet Node  

  控制类型ACTIVE

  5 下面就是详细设置这4个分支了

  5.1 设置OA Sys 1

  AirLoopHVAC:OutdoorAirSystem,

  OutdoorAirSystem是VAV System的子系统(sub-system)

  ① 名称:OA Sys 1 ②控制器列表:OA Sys 1 Controllers

  ② 室外空气设备列表:OA Sys 1 Equipment

  ③ 管理器列表:VAV Sys 1 Avail List 5.2下面详细设置控制器

  AirLoopHVAC:ControllerList

  OA Sys 1 Controllers,    !- Name

  Controller:OutdoorAir,   !- Controller 1 Object Type    

  OA Controller 1,         !- Controller 1 Name

  Controller:WaterCoil,    !- Controller 2 Object Type    

  OA CC Controller 1,      !- Controller 2 Name

  Controller:WaterCoil,    !- Controller 3 Object Type    

  OA HC Controller 1;      !- Controller 3 Name

  5.3下面详细设置室外空气设备

  AirLoopHVAC:OutdoorAirSystem:EquipmentList

  3个设备:

  ⅰ OA Heating Coil 1, 室外热水盘管

  ⅱ OA Cooling Coil 1, 室外冷水盘管

  ⅲ OA Mixing Box 1    室外空气混合想    

  OA Sys 1 Equipment,      !- Name

  Coil:Heating:Water,      !- Component 1 Object Type    

  OA Heating Coil 1,       !- Component 1 Name

  Coil:Cooling:Water,      !- Component 2 Object Type    

  OA Cooling Coil 1,       !- Component 2 Name

  OutdoorAir:Mixer,        !- Component 3 Object Type

  OA Mixing Box 1;         !- Component 3 Name

  5.4下面详细设置室外空气设备

  热水盘管

  ① 名称:OA Heating Coil 1

  ② 管理时刻表名称:CoolingCoilAvailSched

  ③ 传热系数:autosize

  ④ 最大流量:autosize

  ⑤ 进水节点:OA Heating Coil 1 Water Inlet Node

  ⑥ 出水节点:OA Heating Coil 1 Water Outlet Node

  ⑦ 进风节点:Outside Air Inlet Node 1

  ⑧ 出风节点:OA Heating Coil 1 Air Outlet Node

  ⑨ 性能输入计算方法

  ⑩ 额定容量:autosize

  ? 额定进水温度:82.2

  ? 额定进风温度:16.6

  ? 额定出水温度:71.1

  ? 额定出风温度:32.2

  冷水盘管

  ① 名称:OA Cooling Coil 1

  ② 管理时刻表名称:CoolingCoilAvailSched

  ③ 设计水流量:autosize

  ④ 设计风流量:autosize

  ⑤ 设计进水温度:  autosize

  ⑥ 设计进风温度:  autosize

  ⑦ 设计室外温度:  autosize

  ⑧ 设计空气进口含湿量:autosize

  ⑨ 设计空气出口含湿量:autosize

  ⑩ 进水节点:OA Cooling Coil 1 Water Inlet Node

  ? 出水节点:OA Cooling Coil 1 Water Outlet Node

  ? 进风节点:OA Heating Coil 1 Air Outlet Node

  ? 出风节点:Main Cooling Coil 1 Outlet Node

  ? 分析方法:简化分析

  ? 换热器特征:CrossFlow(横流)

  室外空气混合箱:

  OutdoorAir:Mixer

  ① 名称:OA Mixing Box 1

  ② 混合空气节点名称:    Mixed Air Node 1,        

  ③ 室外空气流节点名称:  OA Mixing Box 1 Inlet Node,  !-

  ④ 释放空气节点名称:    Relief Air Outlet Node 1,!-

  ⑤ 回风气流节点名称:    VAV Sys 1 Inlet Node;    !

  5.5下面是VAV系统主要的冷水和热水盘管设置        

  热水盘管的设置与OA Heating Coil 1

  冷水盘管的设置与OA Cooling Coil 1

  风机设置(Fan:VariableVolume,)

  ① 名称:Supply Fan 1  

  ②       FanAvailSched,          管理器时刻表名称

  ③       0.7,                    风机效率

  ④       600.0,                  增压

  ⑤       autosize,               最大流量

  ⑥       autosize,               最小流量    

  ⑦       0.9,                    电动机效率

  ⑧       1.0,                    电能转换成动能的比率

  ⑨       0.35071223,              风机参数1

  ⑩       0.30850535,              风机参数2

  ?       -0.54137364,             风机参数3

  ?       0.87198823,              风机参数4

  ?       0.000,                   风机参数5

  ?       Main Heating Coil 1 Outlet Node,  空气进口节点

  ?       VAV Sys 1 Outlet Node;            空气出口节点

  5.6 元件控制器的详细设置(5个)

  Controller:WaterCoil,水盘管的控制器

  5.6.1

  OA HC Controller 1,     名称

  Temperature,            控制变量    

  Normal,                 动作

  FLOW,                   动作变量

  OA Heating Coil 1 Air Outlet Node,  探测节点名称    

  OA Heating Coil 1 Water Inlet Node,  执行器节点名称    

  0.002,                   控制器的容忍误差    

  autosize,                最大流量    

  0.0;                     最小流量

  5.6.2

  OA CC Controller 1,      名称    

  Temperature,             控制变量

  Reverse,                 动作

  FLOW,                    动作变量

  OA Mixing Box 1 Inlet Node,  探测节点名称

  OA Cooling Coil 1 Water Inlet Node,  执行器节点名称    

  0.002,                   控制器的容忍误差    

  autosize,                最大流量    

  0.0;                     最小流量

  5.6.3

  Controller:WaterCoil,

  Central Cooling Coil Controller 1,  名称    

  Temperature,             控制变量    

  Reverse,                 动作

  FLOW,                    动作变量    

  VAV Sys 1 Outlet Node,   探测节点名称

  Main Cooling Coil 1 Water Inlet Node,  执行器节点名称    

  0.002,                   控制器的容忍误差    

  autosize,                最大流量    

  0.0;                     最小流量 5.6.4

  室外空气控制器

  OA Controller 1,         名称

  Relief Air Outlet Node 1,释放空气节点名称    

  VAV Sys 1 Inlet Node,    汇丰节点名称    

  Mixed Air Node 1,        混合空气节点    

  Outside Air Inlet Node 1, 执行器节点名称    

  autosize,                 最小室外空气流量    

  autosize,                 最大室外空气流量    

  NoEconomizer,            节能装置控制类型    

  ModulateFlow,            节能装置动作控制类型    

  19.,                     节能装置最大干球温度限制    

  ,                        节能装置最大焓值限制    

  ,                        节能装置最大露点温度限制    

  ,                        电子焓值限制曲线名称    

  4.6,                     节能装置最小干球温度限制    

  NoLockout,               停机类型    

  FixedMinimum,            最小限制类型

  Min OA Sched;            室外最小空气时刻表

  六 送风 Supply Plenum

  送风管只有一个元件,就是分离器 AirLoopHVAC:SupplyPath,

  Zone Supply Air Path 1,  名称

  Zone Eq In Node,         送风管进口节点名称

  AirLoopHVAC:ZoneSplitter, 元件1 类型

  Zone      Supply Air Splitter 1;  元件1名称

  详细设置分离器 

  AirLoopHVAC:ZoneSplitter,

  Zone Supply Air Splitter 1,  !- Name

  Zone Eq In Node,             !- Inlet Node Name    

  SPACE1-1 ATU In Node,        !- Outlet 1 Node Name    

  SPACE2-1 ATU In Node,        !- Outlet 2 Node Name    

  SPACE3-1 ATU In Node,        !- Outlet 3 Node Name    

  SPACE4-1 ATU In Node,        !- Outlet 4 Node Name    

  SPACE5-1 ATU In Node;        !- Outlet 5 Node Name

  一个区域进口节点 五个空间的空气处理末端进口节点

  六 回风 Return Plenum

  回风管就一个元件,就是汇流器  

  AirLoopHVAC:ReturnPath,

  ReturnAirPath1,          !- Name

  PLENUM-1 Out Node,       !- Return Air Path Outlet Node Name    

  AirLoopHVAC:ReturnPlenum,!- Component 1 Object Type    

  Return-Plenum-1;         !- Component 1 Name

  详细定义汇流器

  AirLoopHVAC:ReturnPlenum,

  Return-Plenum-1,         !- Name

  PLENUM-1,                !- Zone Name

  PLENUM-1 Node,           !- Zone Node Name    

  PLENUM-1 Out Node,       !- Outlet Node Name  

  SPACE1-1 Out Node,       !- Inlet 1 Node Name    

  SPACE2-1 Out Node,       !- Inlet 2 Node Name    

  SPACE3-1 Out Node,       !- Inlet 3 Node Name    

  SPACE4-1 Out Node,       !- Inlet 4 Node Name    

  SPACE5-1 Out Node;       !- Inlet 5 Node Name

  五个区域的回风节点,一个回风汇合节点

  终于打完了,以上就是我对如何在EnergyPlus设置空调系统的一点简单的感悟。可能有不少部分就直接翻译IDF文件的,希望以此做交流,大家多多指正。关于冷热源部分,有时间的话,我再接着发帖吧。

EnergyPlus建立空调系统的步骤



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