EnergyPlus介紹

EnergyPlus介紹：

該軟件主要特點有：
1、采用集成同步的負荷/系統(tǒng)/設(shè)備的模擬方法；
2、在計算負荷時，用戶可以定義小于1h的時間步長，在系統(tǒng)模擬中，時間步長自動調(diào)整；
3、采用熱平衡法模擬負荷；
4、采用CTF模擬墻體、屋頂、地板等的瞬態(tài)傳熱；
5、采用三維有限差分土壤模型和簡化的解析方法對土壤傳熱進行模擬；
6、采用聯(lián)立的傳熱和傳質(zhì)模型對墻體的傳熱和傳濕進行模擬；
7、采用基于人體活動量、室內(nèi)溫濕度等參數(shù)的熱舒適模型模擬熱舒適度；
8、采用各向異性的天空模型以改進傾斜表面的天空散射強度；
9、先進的窗戶傳熱的計算,可以模擬包括可控的遮陽裝置、可調(diào)光的電鉻玻璃等；
10、日光照明的模擬,包括室內(nèi)照度的計算、眩光的模擬和控制、人工照明的減少對負荷的影響等；
11、基于環(huán)路的可調(diào)整結(jié)構(gòu)的空調(diào)系統(tǒng)模擬,用戶可以模擬典型的系統(tǒng),而無需修改源程序；
12、與一些常用的模擬軟件鏈接, 如WINDOW5，COMIS，TRNSYS，SPARK等，以便用戶對建筑系統(tǒng)作更詳細的模擬；

13、源代碼開放,用戶可以根據(jù)自己的需要加入新的模塊或功能。

2.2.1 負荷模擬

EnergyPlus 是一個建筑能耗逐時模擬引擎，采用集成同步的負荷/系統(tǒng)/設(shè)備的模擬方法。在計算負荷時，時間步長可由用戶選擇，一般為10 到15 分鐘。在系統(tǒng)的模擬中，軟件會自動設(shè)定更短的- 30 -步長（小至數(shù)秒，大至1 小時）以便于更快地收斂。EnergyPlus 采用CTF 來計算墻體傳熱，采用熱平衡法計算負荷。CTF 實質(zhì)上還是一種反應(yīng)系數(shù)，但它的計算更為精確，因為它是基于墻體的內(nèi)表面溫度，而不同于一般的基于室內(nèi)空氣溫度的反應(yīng)系數(shù)。熱平衡法是室內(nèi)空氣、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面之間的熱平衡方程組的精確解法，它突破了傳遞函數(shù)法（TFM）的種種局限，如對流換熱系數(shù)和太陽輻射得熱可以隨時間變化等。在每個時げ匠ぃ程序自建筑內(nèi)表面開始計算對流、輻射和傳濕。由于程序計算墻體內(nèi)表面的溫度，可以模擬輻射式供熱與供冷系統(tǒng)，并對熱舒適進行評估。區(qū)域之間的氣流交換可以通過定義流量和時間表來進行簡單的模擬，也可以通過程序鏈接的COMIS 模塊對

自然通風、機械通風及煙囪效應(yīng)等引起的區(qū)域間的氣流和污染物的交換進行詳細的模擬。COMIS 是LBNL 開發(fā)的用來模擬建筑外圍護結(jié)構(gòu)的滲透、區(qū)域之間的氣流與污染物交換的免費專業(yè)分析軟件（Specialized analysis tools）。窗戶的傳熱和多層玻璃的太陽輻射得熱可以用WINDOW5（LBNL 開發(fā)的計算窗戶熱性能的免費專業(yè)分析軟件）計算。遮陽裝置可以由用戶設(shè)定，根據(jù)室外溫度或太陽入射角進行控制。人工照明可以根據(jù)日光照明進行調(diào)節(jié)。在EnergyPlus 中采用各向異性的天空模型對DOE-2 的日光照明模型進行了改進，以更為精確地模擬傾斜表面上的天空散射強度。

2.2.2 系統(tǒng)模擬

EnergyPlus 采用模塊化的系統(tǒng)模擬方法，時間步長可變?？照{(diào)系統(tǒng)由很多個部件所構(gòu)成這些部件包括風機、冷熱水及直接蒸發(fā)盤管、加濕器、轉(zhuǎn)輪除濕、蒸發(fā)冷卻、變風量末端、風機盤管等。部件的模型有簡單的，也有復(fù)雜的，輸入的復(fù)雜性也不同。這些部件由摹擬實際建筑管網(wǎng)的水或空氣環(huán)路（loop）連接起來，每個部件的前后都需設(shè)定一個節(jié)點，以便連接。這些連接起來的部件還可以與房間進行多環(huán)路的連接，因此可以模擬雙空氣環(huán)路的空調(diào)系統(tǒng)（如獨立式新風系統(tǒng)，DedicatedOutdoor Air System – DOAS）。一些常用的空調(diào)系統(tǒng)類型和配置已做成模塊，包括雙風道的定風量空

氣系統(tǒng)和變風量空氣系統(tǒng)、單風道的定風量空氣系統(tǒng)和變風量空氣系統(tǒng)、組合式直接蒸發(fā)統(tǒng)、熱泵、輻射式供熱和供冷系統(tǒng)、水環(huán)熱泵、地源熱泵等。

2.2.3 設(shè)備模擬

EnergyPlus 模擬的冷熱源設(shè)備包括吸收式制冷機、電制冷機、引擎驅(qū)動的制冷機、燃氣機制冷機、鍋爐、冷卻塔、柴油發(fā)-機、燃氣輪機、太陽能電池等。這些設(shè)備分別用冷凍水、熱水和冷卻水回路連接起來。設(shè)備模型采用曲線擬合方法。

EnergyPlus應(yīng)用小結(jié)

1.冷熱電聯(lián)產(chǎn)項目(2003. 同濟大學(xué)  潘毅群)

2.比較各空調(diào)系統(tǒng)的能耗，如：變風量系統(tǒng)，風機盤管加新風系統(tǒng)，變頻空調(diào)系統(tǒng)。

3.研究玻璃幕墻的，對選擇不同玻璃的建筑能耗模擬

4.研究建筑節(jié)能的，選擇不同的外墻保溫形式，室內(nèi)溫度的設(shè)定，門窗氣密性的建筑能耗模擬。

附件

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